Soyuz TMA

Revisión de la nave espacial Soyuz

Soyuz-TMA

Fabricante	Korolev
País de origen	Rusia
Operador	Agencia Espacial Federal Rusa
Aplicaciones	Lleva a tres cosmonautas a la EEI y viceversa.
Especificaciones
Régimen	Orbita terrestre baja
Vida de diseño	Hasta seis meses acoplado a ISS
Producción
Estado	Retirado (reemplazado por Soyuz TMA-M)
Lanzado	22
Lanzamiento inaugural	Soyuz TMA-1 , 2002
Último lanzamiento	Soyuz TMA-22 , 2012
Nave espacial relacionada
Derivado de	Soyuz-TM
Derivados	Soyuz TMA-M

Soyuz TMA-M

Fabricante	Korolev
País de origen	Rusia
Operador	Agencia Espacial Federal Rusa
Aplicaciones	Lleva a tres cosmonautas a la EEI y viceversa.
Especificaciones
Régimen	Orbita terrestre baja
Vida de diseño	Hasta seis meses acoplado a la estación espacial
Producción
Estado	Retirado (reemplazado por Soyuz MS)
Lanzado	20
Lanzamiento inaugural	Soyuz TMA-01M , 2010
Último lanzamiento	Soyuz TMA-20M , 2016
Nave espacial relacionada
Derivado de	Soyuz-TMA
Derivados	Soyuz MS

Mejoras en los asientos de Soyuz-TMA

Diagrama que muestra los tres elementos de la nave espacial Soyuz-TMA.

El Soyuz-TMA es una revisión de la nave espacial Soyuz , reemplazada en 2010 por el Soyuz TMA-M . (T - транспортный - Transportnyi - que significa transporte, M - модифицированный - Modifitsirovannyi - que significa modificado, A - антропометрический, - Antropometricheskii que significa antropométrico ). Es utilizado por la Agencia Espacial Federal Rusa para vuelos espaciales tripulados . La nave espacial presenta varios cambios para adaptarse a los requisitos solicitados por la NASA ^{[ cita requerida ]} para dar servicio a la Estación Espacial Internacional, incluyendo más latitud en la altura y el peso de la tripulación y mejores sistemas de paracaídas. También es el primer vehículo prescindible que cuenta con una " cabina de cristal ". Soyuz-TMA parece idéntica a la nave espacial Soyuz-TM anterior en el exterior, pero las diferencias interiores le permiten acomodar a ocupantes más altos con nuevos sofás ajustables para la tripulación.

Diseño

Una nave espacial Soyuz consta de tres partes (de adelante hacia atrás):

• Un módulo orbital esferoide
• Un pequeño módulo de reentrada aerodinámico.
• Un módulo de servicio cilíndrico con paneles solares adjuntos.

Las dos primeras porciones son espacio habitable. Al mover tanto como sea posible en el módulo orbital, que no tiene que ser blindado o desacelerado durante atmosférica re-entrada, la nave Soyuz de tres partes es tanto más grande y más ligero que el de dos partes nave espacial Apolo 's módulo de comando . El módulo de mando de Apolo tenía seis metros cúbicos de espacio habitable y una masa de 5000 kg; la Soyuz de tres partes proporcionó a la misma tripulación nueve metros cúbicos de espacio habitable, una esclusa de aire y un módulo de servicio solo para la masa de la cápsula Apolo. Esto no considera el módulo orbital, que podría usarse en lugar del Módulo Lunar Apolo .

Soyuz puede transportar hasta tres cosmonautas y proporcionarles soporte vital durante aproximadamente 30 días-persona. El sistema de soporte vital proporciona una atmósfera de nitrógeno / oxígeno a presiones parciales al nivel del mar. La atmósfera se regenera a través de cilindros de KO 2 , que absorben la mayor parte del CO 2 y el agua producida por la tripulación y regenera el oxígeno, y cilindros de LiOH que absorben el CO ₂ sobrante .

El vehículo está protegido durante el lanzamiento por un carenado de morro, que se desecha después de atravesar la atmósfera. Tiene un sistema de atraque automático. El barco puede ser operado automáticamente o por un piloto independientemente del control de tierra.

Módulo orbital (BO)

Módulo orbital de la nave espacial Soyuz

La parte delantera de la nave espacial es el módulo orbital ( (en ruso) : бытовой отсек (BO), Bitovoy otsek ) también conocido como sección Habitation. Alberga todo el equipo que no será necesario para el reingreso, como experimentos, cámaras o carga. Comúnmente, se usa como área para comer y como lavabo. En su otro extremo, también contiene el puerto de acoplamiento. Este módulo también contiene un inodoro, aviónica de acoplamiento y equipo de comunicaciones. En las últimas versiones de Soyuz, se introdujo una pequeña ventana que proporciona a la tripulación una vista hacia adelante.

Se puede cerrar una escotilla entre él y el módulo de descenso para aislarlo y actuar como una esclusa de aire si es necesario, los cosmonautas salen por su puerto lateral (en la parte inferior de esta imagen, cerca del módulo de descenso) en la plataforma de lanzamiento, tienen entró en la nave espacial a través de este puerto.

Esta separación también permite que el módulo orbital se adapte a la misión con menos riesgo para el módulo de descenso de vital importancia. La convención de orientación en gravedad cero difiere de la del módulo de descenso, ya que los cosmonautas se paran o se sientan con la cabeza hacia el puerto de atraque.

Módulo de reentrada (SA)

Módulo de descenso de la nave espacial Soyuz

El módulo de reentrada ( (en ruso) : спускаемый аппарат (СА), Spuskaemiy apparat (SA) ) se utiliza para el lanzamiento y el viaje de regreso a la Tierra. Está cubierto por una cubierta resistente al calor para protegerlo durante el reingreso . Es frenado inicialmente por la atmósfera, luego por un paracaídas de frenado, seguido por el paracaídas principal que frena la nave para el aterrizaje. A un metro sobre el suelo, los motores de frenado de combustible sólido montados detrás del escudo térmico se encienden para proporcionar un aterrizaje suave. Uno de los requisitos de diseño para el módulo de reentrada era que tuviera la mayor eficiencia volumétrica posible (volumen interno dividido por el área del casco). La mejor forma para esto es una esfera, pero tal forma no puede proporcionar elevación, lo que da como resultado una purareentrada balística . Las reentradas balísticas son difíciles para los ocupantes debido a la alta desaceleración y no se pueden conducir más allá de su quema inicial de desorbitación. Es por eso que se decidió optar por la forma de "faro" que usa la Soyuz: un área delantera hemisférica unida por una sección cónica apenas angulada (siete grados) a un escudo térmico de sección esférica clásica. Esta forma permite que se genere una pequeña cantidad de sustentación debido a la distribución desigual del peso. El apodo se acuñó en un momento en que casi todos los faros de los automóviles eran un paraboloide circular.

Módulo de servicio (PAO)

Módulo de propulsión / instrumentación de la nave espacial Soyuz

En la parte trasera del vehículo está el módulo de servicio ( (en ruso) : приборно-агрегатный отсек, Priborno-Agregatniy Otsek (PAO) ). Tiene un compartimiento de instrumentación ( (en ruso) : приборный отсек, Priborniy Otsek (PO) ), un contenedor presurizado con forma de lata abultada que contiene sistemas para control de temperatura, suministro de energía eléctrica, comunicaciones por radio de largo alcance , radio telemetría y Instrumentos de orientación y control. El compartimento de propulsión ( (en ruso) : агрегатный отсек, Agregatniy Otsek (AO) ), una parte no presurizada del módulo de servicio, contiene el motor principal y un repuesto: sistemas de propulsión de combustible líquidopara maniobrar en órbita e iniciar el descenso a la Tierra. El barco también tiene un sistema de motores de bajo empuje para la orientación, unidos al compartimiento intermedio ( (en ruso) : переходной отсек, Perekhodnoi Otsek (PkhO) ). Fuera del módulo de servicio se encuentran los sensores para el sistema de orientación y el panel solar, que se orienta hacia el sol mediante la rotación de la nave.

Procedimiento de reingreso

Debido a que su construcción modular difiere de la de diseños anteriores, la Soyuz tiene una secuencia inusual de eventos antes de la reentrada. La nave espacial gira con el motor hacia adelante y el motor principal se enciende para desorbitar completamente 180 ° antes de su lugar de aterrizaje planeado. Esto requiere el menor propulsor para el reingreso, la nave espacial viajando en una órbita elíptica de Hohmann hasta un punto donde estará lo suficientemente bajo en la atmósfera para reingresar.

Las primeras naves espaciales Soyuz tendrían entonces el servicio y los módulos orbitales separados simultáneamente. Dado que están conectados mediante tubos y cables eléctricos al módulo de descenso, esto ayudaría en su separación y evitaría que el módulo de descenso altere su orientación. Más tarde, la nave espacial Soyuz separa el módulo orbital antes de encender el motor principal, lo que ahorra aún más propulsor, lo que permite que el módulo de descenso devuelva más carga útil. En ningún caso el módulo orbital puede permanecer en órbita como complemento de una estación espacial, ya que la trampilla que le permite funcionar como esclusa de aire es parte del módulo de descenso.

El disparo de reentrada se realiza típicamente en el lado del "amanecer" de la Tierra, de modo que los helicópteros de recuperación puedan ver la nave espacial mientras desciende en el crepúsculo vespertino, iluminada por el sol cuando está sobre la sombra de la Tierra. Desde el comienzo de las misiones Soyuz a la EEI, solo cinco han realizado aterrizajes nocturnos. ^[1]

Sistemas de naves espaciales

Cabina Soyuz-TMA

• Sistema de control térmico - Sistema Obespecheniya Teplovogo Rezhima, SOTR - Cистема Обеспечения Теплового Режима, COTP
• Sistema de soporte vital - Kompleks Sredstv Obespecheniya Zhiznideyatelnosti, KSOZh - Комплекс Средств Обеспечения Жизнедеятельности, KCOЖ
• Sistema de suministro de energía - Sistema Elektropitaniya, SEP - Система Электропитания, CЭП
• Sistemas de comunicación y seguimiento : sistema de comunicaciones por radio Rassvet (Dawn), sistema de medición a bordo (SBI), control de la nave espacial Kvant-V, sistema de televisión Klyost-M, seguimiento de radio en órbita (RKO)
• Sistema de control complejo a bordo - Sistema Upravleniya Bortovym Kompleksom, SUBK - Система Управления Бортовым Комплексом, СУБК
• Sistema de propulsión combinado - Kompleksnaya Dvigatelnaya Ustanovka, KDU - Комплексная Двигательная Установка, КДУ
• Sistema de control de movimiento Chaika-3 - Sistema Upravleniya Dvizheniem, SUD - Cистема Управления Движением, СУД
• Dispositivos ópticos / visuales (OVP) - VSK-4 (Vizir Spetsialniy Kosmicheskiy-4 - Визир Специальный Космический-4), Dispositivo de visión nocturna (VNUK-K, Visir Nochnogo Upravleniya, Кон, Визир Специальный Космический-4) Luz de acoplamiento, Vista de piloto (VP-1, Vizir Pilota-1 - ВП-1, Визир Пилота-1), Telémetro láser (LPR-1, Lazerniy Dalnomer-1 - ЛПР-1, Лазерный Дальномер-1)
• Sistema de encuentro de Kurs
• Sistema de acoplamiento - Sistema Stykovki i Vnutrennego Perekhoda , SSVP - Система Стыковки и Внутреннего Перехода, ССВП
• Modo de control de teleoperador - Teleoperatorniy Rezhim Upravleniya, TORU - Телеоператорный Режим Управления, ТОРУ
• Sistema de actuadores de entrada - Sistema Ispolnitelnikh Organov Spuska, SIO-S - Система Исполнительных Органов Спуска, СИО-С
• Kit de ayudas para el aterrizaje - Kompleks Sredstv Prizemleniya, KSP - Комплекс Средств Приземления, КСП
• Kit de supervivencia portátil - Nosimiy Avariyniy Zapas, NAZ - Носимый Аварийный Запас, НАЗ
• Sistema de escape de lanzamiento Soyuz - Sistema Avariynogo Spaseniya, SAS - Система Аварийного Спасения, САС

Soyuz TMA-M

La Soyuz TMA-01M se lanza desde el cosmódromo de Baikonur .

El vuelo planificado definitiva de la línea de base de diseño Soyuz TMA fue Soyuz TMA-22 , lanzado 14 noviembre de 2011 de la Baikonur 's Inicio Gagarin de plataforma de lanzamiento en Kazajstán , en 04:14:03 GMT. ^[2] La nueva serie Soyuz TMA-M modernizada ^{[ cita requerida ]} fue desarrollada y construida por RKK Energia como una actualización de la Soyuz-TMA básica. Se han reemplazado treinta y seis equipos obsoletos por 19 dispositivos de nueva generación y la masa total del vehículo se ha reducido en 70 kilogramos (154 libras). ^[3] En particular, la computadora digital Argon confiable pero pesada (70 kg) ^[4]y los sistemas analógicos, que se habían utilizado en los barcos Soyuz durante más de 30 años, han sido reemplazados por una nueva computadora digital, el TsVM-101, y aviónica digital. ^{[5] [6]} El consumo de energía se ha reducido en todo el barco. ^[6] También hay cambios en la estructura de la nave espacial, como reemplazar la aleación de magnesio utilizada en el marco del módulo de instrumentos con aleación de aluminio, ^[6] para facilitar la fabricación de la nave. ^[3]

La Soyuz modernizada también permitirá a los ingenieros probar nuevos equipos que también se pueden utilizar en la nave espacial tripulada de próxima generación de Rusia que se encuentra actualmente en desarrollo. ^[7]

El astronauta de la NASA Scott Kelly , parte de la tripulación de Soyuz TMA-01M, elogió las nuevas pantallas de la nave y dijo que hacen que volar sea más fácil y menos intensivo para el operador. ^[8]

Se lanzaron dos vuelos de desarrollo de vuelo: Soyuz TMA-01M el 7 de octubre de 2010 y Soyuz TMA-02M el 7 de junio de 2011. El tercer barco, Soyuz TMA-03M , se lanzó el 21 de diciembre de 2011 y se utilizó para pruebas de calificación. Además de verificar el funcionamiento nominal de la nave espacial, las pruebas incluyeron la verificación de modos fuera de lo nominal, como el control de actitud manual, la emisión de pulsos de maniobra orbital utilizando cuatro propulsores de atraque y actitud, y volar alrededor de la ISS en modo de control manual. ^[9]

La variante TMA-M voló 20 misiones a una cadencia de cuatro veces al año antes de ser reemplazada en 2016 por Soyuz MS . Para conocer el calendario de lanzamiento, consulte la Lista de misiones de vuelos espaciales tripulados rusos .

Referencias

1. "Soyuz Trio listo para un raro aterrizaje nocturno el viernes" .
2. William Harwood (15 de noviembre de 2011). "Tres hombres vuelan la cápsula Soyuz al espacio desde la plataforma nevada" . Vuelo espacial ahora.
3. "Soyuz TMA-M - una nueva serie de las legendarias naves espaciales Soyuz [sic]" . RIA Novosti . 2010-09-29. Archivado desde el original el 3 de octubre de 2010.
4. "Computadora Argon-16. Familia de computadoras Argon" . Museo Ruso de la Computadora Virtual. 2010.
5. "La actualización de la nave espacial Soyuz aumenta la carga útil en 70 kg" . RIA Novosti . 2010-09-21.
6. "Vehículo de transporte tripulado Soyuz TMA-M de una nueva serie" . Corporación RKK Energia. 2010.
7. "Vehículo de transporte tripulado Soyuz TMA-M de una nueva serie - Datos generales" . RKK Energia. 2010.
8. "Tres hombres lanzados al espacio para un viaje de medio año" . SpaceflightNow. 2010-10-07.
9. "Vehículo de transporte tripulado Soyuz TMA-M de una nueva serie - Pruebas de vuelo" . RKK Energia. 2010.

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con la nave espacial Soyuz .

• La nueva nave espacial rusa podrá volar a la Luna - space corp
• Herencia de herrajes Mir
  • David SF Portree, Patrimonio de hardware Mir , NASA RP-1357, 1995
  • Mir Hardware Heritage (wikisource)
• Página del entrenador de acoplamiento ASTP de OMWorld
• NASA - Detalles de la nave espacial rusa Soyuz TMA
• Misión circun-lunar Space Adventures - detalles
• www.russianspaceweb.com - La nave espacial Soyuz