Las naves espaciales de carga son naves espaciales robóticas que están diseñadas para transportar carga , posiblemente para respaldar el funcionamiento de las estaciones espaciales mediante el transporte de alimentos, propulsores y otros suministros. Esto es diferente de las sondas espaciales , cuyas misiones son realizar investigaciones científicas.
Las naves espaciales de carga automatizadas se han utilizado desde 1978 y han prestado servicio a Salyut 6 , Salyut 7 , Mir , la Estación Espacial Internacional y el laboratorio espacial Tiangong .
Astronave
Nave espacial actual
- la nave espacial Russian Progress [1], desarrollada por la Agencia Espacial Federal Rusa
- la nave espacial American Dragon 2 [2], desarrollada bajo contrato con la NASA por SpaceX , una compañía privada de vuelos espaciales
- la nave espacial estadounidense Cygnus [3], desarrollada bajo contrato con la NASA por Northrop Grumman Innovation Systems , una empresa privada de vuelos espaciales
- la nave espacial china Tianzhou [4], desarrollada por la Administración Nacional del Espacio de China
Proyectos difuntos o retirados
- la nave espacial soviética TKS con tripulación opcional
- el vehículo de transferencia automatizado europeo [5] [6], desarrollado por la Agencia Espacial Europea . El último vehículo, Georges Lemaître ATV , completó su misión en febrero de 2015.
- el vehículo de transferencia japonés H-II [7], desarrollado por la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón
- el American SpaceX Dragon, desarrollado bajo contrato de la NASA por SpaceX , una compañía privada de vuelos espaciales se retiró después del CRS-20 que se lanzó en marzo de 2020.
Nave espacial en desarrollo
- Se planea que la nave espacial SpaceX sea una nave espacial lanzada como la segunda etapa de un vehículo de lanzamiento reutilizable . El concepto está siendo desarrollado por SpaceX , como un proyecto de vuelo espacial privado . [8] Está siendo diseñado para ser una nave espacial de larga duración para transporte de carga y pasajeros . [9] Si bien inicialmente se probará por sí solo, se usará en lanzamientos orbitales con una etapa de refuerzo adicional , el Super Heavy , donde Starship serviría como la segunda etapa en un vehículo de lanzamiento de dos etapas a órbita . [10] La combinación de nave espacial y propulsor también se llama Starship. [11]
- En enero de 2016, la NASA anunció que Sierra Nevada Corporación 's Dream Chaser había sido galardonado con uno de los contratos en virtud de la segunda ronda de de la agencia comercial de reabastecimiento Servicios contratos. La NASA se comprometió a comprar un mínimo de seis misiones de reabastecimiento a la ISS. [12] [ necesita actualización ]
- El Earth Return Orbiter ha sido llamado el primer "buque de carga interplanetario" debido a su capacidad como misión de retorno de muestras desde Marte. [13]
- La nave espacial de carga reutilizable Argo es la primera nave espacial desarrollada en Rusia por una empresa privada, y el primer vuelo se espera para 2024.
Proyectos cancelados
- El Kistler K-1 del sector privado estadounidense de Rocketplane Kistler vio su contrato con la NASA rescindido en octubre de 2007 cuando la compañía no cumplió con los objetivos. El contrato se volvió a adjudicar a Orbital Sciences Corporation. [14] [15]
Carga de ejemplo
- Equipo de experimentación
- Intercambiador de calor de cambio de fase
- Los intercambiadores de calor son dispositivos que se utilizan para mantener temperaturas críticas dentro de las naves espaciales. Los intercambiadores de calor pueden solucionar el problema de no poder regular la temperatura en el espacio porque no tiene atmósfera. El intercambiador de calor de cambio de fase tiene dos modos de funcionamiento. [16] En el primer modo, que utiliza un ciclo de congelación, se suministra fluido de intercambio de calor al conducto de flujo superior, que congela el material de cambio de fase en la parte superior. [17] El material de cambio de fase líquido en la parte superior es entonces desplazado por el material de cambio de fase recién formado que cae al fondo. En el segundo modo, que utiliza un ciclo de fusión, se suministra fluido de intercambio de calor al pasaje inferior para fundir el material de cambio de fase en la parte inferior, provocando que el material de cambio de fase líquida recién formado se desplace hacia la parte superior. [17]
- Los intercambiadores de calor son dispositivos que se utilizan para mantener temperaturas críticas dentro de las naves espaciales. Los intercambiadores de calor pueden solucionar el problema de no poder regular la temperatura en el espacio porque no tiene atmósfera. El intercambiador de calor de cambio de fase tiene dos modos de funcionamiento. [16] En el primer modo, que utiliza un ciclo de congelación, se suministra fluido de intercambio de calor al conducto de flujo superior, que congela el material de cambio de fase en la parte superior. [17] El material de cambio de fase líquido en la parte superior es entonces desplazado por el material de cambio de fase recién formado que cae al fondo. En el segundo modo, que utiliza un ciclo de fusión, se suministra fluido de intercambio de calor al pasaje inferior para fundir el material de cambio de fase en la parte inferior, provocando que el material de cambio de fase líquida recién formado se desplace hacia la parte superior. [17]
- Célula solar de nanotubos
- Una célula solar de nanotubos es una célula solar diseñada por la empresa aeroespacial Nanoracks que absorbe la luz solar de forma más eficiente que las células solares tradicionales . La célula solar de nanotubos es tridimensional, lo que le permite tener acceso a la luz del Sol en el espacio en todos los ángulos mientras está estacionaria. [18] Está compuesto por dispositivos fotovoltaicos tridimensionales basados en nanotubos de carbono y fotoabsorbentes de cobre-zinc-estaño-sulfuro. Se pueden implementar en los paneles solares de una estación espacial para permitir una mayor producción de energía y eficiencia de uso. [18] La eficiencia de las células solares de nanotubos también permite que la estación tenga mayores reservas de energía para ejecutar numerosos experimentos. [19]
- Secuenciador de biomoléculas
- Un secuenciador de biomoléculas es una herramienta que los miembros de la tripulación pueden utilizar para secuenciar el ADN de microorganismos fuera de la Tierra. [18] Antes de la producción del secuenciador de biomoléculas, la secuenciación del ADN se limitaba a la Tierra debido al equipo y los materiales necesarios. La nueva tecnología elimina esta restricción, con el beneficio adicional de poder usarse en el espacio. El dispositivo también se puede usar para probar el ADN de los miembros de la tripulación para monitorear su salud y reacciones corporales a los proyectos de la estación espacial . [20] En caso de que sea necesario realizar un estudio de investigación en una estación espacial, el secuenciador de biomoléculas se puede utilizar para recopilar los datos biológicos necesarios. [21]
- Un secuenciador de biomoléculas es una herramienta que los miembros de la tripulación pueden utilizar para secuenciar el ADN de microorganismos fuera de la Tierra. [18] Antes de la producción del secuenciador de biomoléculas, la secuenciación del ADN se limitaba a la Tierra debido al equipo y los materiales necesarios. La nueva tecnología elimina esta restricción, con el beneficio adicional de poder usarse en el espacio. El dispositivo también se puede usar para probar el ADN de los miembros de la tripulación para monitorear su salud y reacciones corporales a los proyectos de la estación espacial . [20] En caso de que sea necesario realizar un estudio de investigación en una estación espacial, el secuenciador de biomoléculas se puede utilizar para recopilar los datos biológicos necesarios. [21]
- Intercambiador de calor de cambio de fase
- Equipo esencial
- Aire comprimido
- Los astronautas utilizan aire comprimido para gestionar su suministro de aire. [22] También se utiliza para experimentos de investigación y para impulsar impulsores tanto para la ISS como para otros vehículos espaciales. [22] Los equipos de aire comprimido enviados a la ISS deben ser muy eficientes y de baja potencia debido a la naturaleza del espacio para romper los fluidos.
- Aire comprimido
Ver también
- Comparación de vehículos de carga de la estación espacial
- Transporte espacial
- Vuelos espaciales sin tripulación a la Estación Espacial Internacional
- Misión de retorno de muestra
Referencias
- ^ Página del espacio de Gunter: Progreso-M 1M - 10M (11F615A60, 7KTGM) .
- ^ "F9 / Dragon reemplazará la función de transporte de carga del transbordador espacial después de 2010" . SpaceX . 2008-12-23. Archivado desde el original el 21 de julio de 2009 . Consultado el 15 de febrero de 2010 .
- ^ "Canadarm2 captura a Cygnus" .
- ^ "China lanza su primera nave espacial de carga no tripulada" . phys.org. 2017-04-20 . Consultado el 20 de abril de 2017 .
- ^ Vehículo de transferencia automática de la ESA
- ^ Módulos Thales Alenia Space ATV e ISS , archivado desde el original el 2010-07-06
- ^ "NASA establece sesión informativa, cobertura de TV de la primera nave espacial de carga de Japón" . NASA . Consultado el 3 de septiembre de 2009 .
- ^ Berger, Eric (29 de septiembre de 2019). "Elon Musk, Man of Steel, revela su nave estelar inoxidable" . Ars Technica . Consultado el 30 de septiembre de 2019 .
- ^ Lawler, Richard (20 de noviembre de 2018). "SpaceX BFR tiene un nuevo nombre: Starship" . Engadget . Consultado el 21 de noviembre de 2018 .
- ^ Boyle, Alan (19 de noviembre de 2018). "Adiós, BFR ... hola, Starship: Elon Musk le da un nombre clásico a su nave espacial de Marte" . GeekWire . Consultado el 22 de noviembre de 2018 .
Starship es la nave espacial / etapa superior y Super Heavy es el cohete propulsor necesario para escapar del pozo de gravedad profundo de la Tierra (no es necesario para otros planetas o lunas)
- ^ "Nave estelar" . SpaceX. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2019 . Consultado el 2 de octubre de 2019 .
- ^ "La NASA concede contratos de transporte de carga de la estación espacial internacional" . 14 de enero de 2016.
- ^ Jonathan Amos (29 de julio de 2020). "Airbus para construir 'primer buque de carga interplanetario ' " . Consultado el 16 de diciembre de 2020 .
- ^ Space.com - Rocketplane Kistler apela la decisión de la NASA de rescindir el acuerdo COTS (22 de octubre de 2007)
- ^ Orbital gana un acuerdo de demostración de reabastecimiento de la estación espacial de $ 171 millones (19 de febrero de 2008)
- ^ 5220954 , Longardner, Robert L. y William J. Longardner, "Intercambiador de calor de cambio de fase", publicado el 22 de junio de 1993
- ^ a b Rostami, Morteza; Zahmatkesh, A. (diciembre de 2013). "Modelado de transferencia de calor de materiales de cambio de fase en intercambiador de calor de placas múltiples" . Revista de Investigación en Ciencias Aplicadas, Ingeniería y Tecnología . Organización científica Maxwell : 4.
- ^ a b c Rainey, Kristine (16 de junio de 2016). "Nave espacial de carga para llevar a cabo una amplia gama de investigaciones" . NASA . Consultado el 24 de febrero de 2021 .
- ^ "Investigación de células solares || El laboratorio de Prashant Kamat en la Universidad de Notre Dame" . www3.nd.edu . Consultado el 24 de febrero de 2021 .
- ^ Burton, Aaron; John, Kristen; Botkin, Douglas; Castro, Sarah (marzo de 2016). "El proyecto del secuenciador de biomoléculas: secuenciación de nanoporos como tecnología de doble uso para las investigaciones de astrobiología y salud de la tripulación" . 47a Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria : 2.
- ^ John, KK; Botkin, DJ; Burton, AS; Castro-Wallace, SL; Chaput, JD; Dworkin, JP; Lupisella, ML; Mason, CE; Rubins, KH; Smith, DJ; Stahl, S. (1 de octubre de 2016). "Secuenciador de biomoléculas: tecnología de secuenciación de nanoporos para astrobiología y monitoreo ambiental in situ" . 1980 : 4103. Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ a b "El humilde compresor de aire: ¡el héroe anónimo del espacio!" . Experiencia cosmonauta . 2019-03-03 . Consultado el 24 de febrero de 2021 .