Avión de gravedad reducida
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Trayectoria para maniobras de gravedad cero
Astronautas del Proyecto Mercurio a bordo de un C-131 Samaritan volando como el "cometa vómito", noviembre de 1958
Avión KC-135 0-G apodado Vomit Comet
El físico Stephen Hawking a bordo de un avión de gravedad reducida en abril de 2007

Un avión de gravedad reducida es un tipo de avión de ala fija que proporciona breves entornos casi ingrávidos para entrenar a los astronautas , realizar investigaciones y realizar tomas de películas sin gravedad.

Las versiones de tales aviones fueron operadas por el Programa de Investigación de Gravedad Reducida de la NASA , [1] y una es operada actualmente por los Programas de Exploración Robótica y Vuelo Espacial Humano de la Agencia Espacial Europea. El apodo no oficial de " cometa vómito " se hizo popular entre quienes experimentaron su operación. [2]

Historia

El vuelo parabólico como una forma de simular la ingravidez fue propuesto por primera vez por el ingeniero aeroespacial alemán Fritz Haber y el físico alemán Heinz Haber en 1950. [3] Ambos habían sido traídos a los Estados Unidos después de la Segunda Guerra Mundial como parte de la Operación Paperclip . [4] Además, Shih-Chun Wang estudió las náuseas en los astronautas para la NASA , lo que ayudó a conducir a la creación del cometa vómito. [5]

Los vuelos parabólicos se utilizan a veces para examinar los efectos de la ingravidez en un organismo vivo. Mientras que los seres humanos son, con mucho, los pasajeros más común, los animales no humanos de vez en cuando han estado involucrados en experimentos, incluyendo un experimento notable en la forma en la ingravidez afectó a un gato doméstico 's reflejo de enderezamiento [6] y una paloma ' intentos s para navegar en una ingravidez estado. [7]

Principios de operacion

La aeronave da a sus ocupantes la sensación de ingravidez al seguir una trayectoria de vuelo parabólica con respecto al centro de la Tierra. [8] Mientras sigue esta trayectoria, la aeronave y su carga útil están en caída libre en ciertos puntos de su trayectoria de vuelo. El avión se utiliza de esta manera para demostrar a los astronautas cómo es orbitar la Tierra. Durante este tiempo la aeronave no ejerce ninguna fuerza de reacción terrestre sobre su contenido, provocando la sensación de ingravidez.

Inicialmente, la aeronave asciende con un ángulo de inclinación de 45 grados utilizando el empuje del motor y los controles de elevación. La sensación de ingravidez se logra reduciendo el empuje y bajando el morro para mantener una configuración neutral o "elevación cero", de modo que la aeronave siga una trayectoria balística, con el empuje del motor compensando exactamente la resistencia. La ingravidez comienza mientras se asciende y dura todo el camino "arriba y abajo de la joroba", hasta que la nave alcanza un ángulo de inclinación descendente de alrededor de 30 grados. En este punto, la nave apunta hacia abajo a alta velocidad y debe comenzar a retroceder a la posición de morro arriba para repetir la maniobra. Las fuerzas son aproximadamente el doble que las de la gravedad en el camino hacia abajo, hacia abajo y hacia arriba nuevamente. Esto dura todo el camino hasta que la aeronave está nuevamente a la mitad de su trayectoria ascendente,y el piloto vuelve a reducir el empuje y baja el morro.[9]

Este avión se utiliza para entrenar a los astronautas en maniobras de gravedad cero, lo que les da unos 25 segundos de ingravidez de los 65 segundos de vuelo en cada parábola . Durante dicho entrenamiento, el avión vuela típicamente entre 40 y 60 maniobras parabólicas. En aproximadamente dos tercios de los pasajeros, estos vuelos producen náuseas debido al mareo , [10] [11] dando al avión su apodo de "cometa vómito".

Operadores

Canadá

La Agencia Espacial Canadiense y el Consejo Nacional de Investigación tienen un Falcon 20 utilizado para la investigación de microgravedad. [12] El avión pequeño normalmente no se usa para que las personas floten libremente y experimenten ingravidez; sin embargo, el comediante Rick Mercer lo hizo durante un segmento de su programa . [13]

Ecuador

Tripulación ecuatoriana en ingravidez.

El primer avión de gravedad cero que entró en servicio en América Latina es un T-39 Sabreliner apodado CONDOR , operado para la Agencia Espacial Civil Ecuatoriana y la Fuerza Aérea Ecuatoriana desde mayo de 2008. [14] El 19 de junio de 2008, este avión transportaba un siete de un año de edad, estableciendo el récord mundial Guinness de la persona más joven en volar en microgravedad. [15]

Europa

Desde 1984, la ESA y el CNES han realizado misiones de gravedad reducida en una variedad de aviones, incluidos el KC-135 de la NASA, un Caravelle , un Ilyushin IL-76 MDK y un Airbus A300 conocido como Zero-G  [ fr ] . En 2014, el A300 se eliminó gradualmente en favor de un Airbus A310 más moderno , también llamado Zero-G . [16] Tiene su base en el aeropuerto de Burdeos-Mérignac en Francia , operado por Novespace, y también ha volado desde el aeropuerto de París Le Bourget y la base aérea de Dübendorf en Suiza.[17] Desde 1997, la filial de CNES, Novespace, se encarga de la gestión de estos vuelos. [18]

Este avión A310 Zero G  [ fr ] se utiliza también para realizar vuelos comerciales para pasajeros públicos en asociación entre el operador Novespace y la empresa Avico , bajo la marca Air Zero G. [19] El avión también se ha utilizado con fines cinematográficos, con Tom Cruise y Annabelle Wallis filmando para La Momia en 2017. [20]

Rusia

En Rusia, los vuelos comerciales se ofrecen en el jet Ilyushin Il-76 ; Varias empresas estadounidenses reservan vuelos en estos aviones. [21]

Estados Unidos

Peter Diamandis de Zero Gravity Corporation

NASA

A300-Zero-G.

La NASA realizó vuelos de gravedad cero en varios aviones durante muchos años. En 1959 , los astronautas del Proyecto Mercury entrenados en un avión C-131 Samaritan apodado el "cometa vómito". [22]

Los Stratotankers gemelos KC-135 se utilizaron hasta diciembre de 2004, pero luego se retiraron. Uno, un KC-135A registrado N930NA (también conocido como NASA 930, anteriormente número de serie de la USAF 59-1481), voló más de 58,000 parábolas después de que la NASA lo adquirió en 1973, antes de ser retirado en 1995. Ahora está en exhibición en Ellington. Field , cerca del Centro Espacial Johnson . El otro (N931NA o NASA 931, anteriormente AF número de serie 63-7998) también fue utilizado por Universal Pictures e Imagine Entertainment para filmar escenas de ingravidez en la película Apollo 13 ; Hizo su último vuelo el 29 de octubre de 2004 y está almacenado permanentemente en el Museo Pima Air & Space en Tucson, Arizona.

En 2005, la NASA reemplazó el avión con un McDonnell Douglas C-9B Skytrain II (N932NA) que anteriormente era propiedad de KLM Royal Dutch Airlines y la Marina de los Estados Unidos . [23]

La NASA concluyó el Programa de Investigación de Gravedad Reducida y finalizó sus operaciones en julio de 2014, debido a problemas técnicos de la aeronave. Se reemplaza con contratos de empresas privadas.

A partir de 2015, la NASA tenía un contrato de servicios de microgravedad con Zero Gravity Corporation (ZERO-G) y utilizó su avión, G-FORCE ONE, un Boeing 727-200 modificado . [24]

Otros operadores

A finales de 2004, Zero Gravity Corporation se convirtió en la primera empresa en los Estados Unidos en ofrecer vuelos de gravedad cero al público en general, utilizando aviones Boeing 727 . Cada vuelo consta de alrededor de 15 parábolas, que incluyen simulaciones de los niveles de gravedad de la Luna y Marte, así como la ingravidez total. [25] Este perfil permite a los clientes de ZERO-G disfrutar de la ingravidez con una mínima molestia de movimiento.

En 2015, Integrated Spaceflight Services comenzó a servir como integrador de investigación y educación del Consejo Nacional de Investigación de Canadá para el mercado estadounidense, ofreciendo servicios integrales de gravedad reducida en un avión Falcon 20 modificado. [26] ISS ha realizado campañas anuales de investigación de microgravedad para evaluar trajes espaciales y otras tecnologías con el Proyecto PoSSUM . [27]

Aurora Aerospace en Oldsmar, Florida, ofrece vuelos de gravedad cero utilizando un Fuji / Rockwell Commander 700 . También se utiliza para simular la gravedad de la Luna y Marte. [28]

Mareo

Según el ex director del Programa de Investigación de Gravedad Reducida, John Yaniec, la ansiedad es la que más contribuye al mareo de los pasajeros. El estrés en sus cuerpos crea una sensación de pánico y, por lo tanto, hace que el pasajero vomite. Yaniec da una estimación aproximada de los pasajeros, que "un tercio [se enferma] violentamente, el siguiente tercio moderadamente enfermo y el tercio final no en absoluto". El vómito se conoce como "enfermo". [10]

La escopolamina se usa a menudo como antiemético durante el entrenamiento de aviones con gravedad reducida. [29]

Uso en producción de medios

En 2016, el grupo de rock OK Go grabó un video musical para su sencillo Upside Down & Inside Out en un avión de gravedad reducida, que involucró una coreografía acrobática creada específicamente para el entorno de gravedad cero. [30]

La productora de entretenimiento para adultos Private Media Group ha filmado una película pornográfica llamada The Uranus Experiment: Part Two, donde se filmó una escena de coito en gravedad cero a bordo de un avión de gravedad reducida. El proceso de filmación fue particularmente difícil desde el punto de vista técnico y logístico. Las restricciones presupuestarias permitieron solo una toma de 20 segundos , con los actores Sylvia Saint y Nick Lang. [31] Berth Milton, Jr. , presidente y director ejecutivo de Private Media Group, dice: "¡No querrás tener miedo de volar, eso es seguro!" [32]

Ver también

  • Entorno micro-g
  • Turismo espacial
  • Entrenamiento astronauta
  • Fallturm Bremen

Referencias

  1. ^ "Programa de investigación de gravedad reducida de la NASA" . Jsc-aircraft-ops.jsc.nasa.gov. 2009-03-17. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2009 . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  2. ^ "NASA - ¿Qué es el cometa Vomit?" . Archivado desde el original el 5 de mayo de 2012 . Consultado el 15 de mayo de 2012 .
  3. ^ Haber, Fritz; Haber, Heinz (1950). "Posibles métodos de producir el estado libre de gravedad para la investigación médica". Revista de medicina aeronáutica . 21 (5): 395–400. PMID 14778792 . Resumen del artículo: Campbell, Mark R. (2009). "Clásicos de la medicina espacial. Posibles métodos de producir el estado libre de gravedad para la investigación médica". Medicina de la aviación, el espacio y el medio ambiente . 80 (12): 1077. doi : 10.3357 / ASEM.26010.2009 . PMID 20027862 . 
  4. ↑ Burkhard, Ford (28 de agosto de 1998). "Fritz Haber, 86, muere; ingravidez simulada del espacio" . New York Times .
  5. ^ "Nueva canciller tomó su propio camino | Noticias" . news-gazette.com. 2011-10-16 . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  6. ^ "Gatos ingrávidos - ¿Los gatos espaciales aterrizan de pie?" . YouTube. 2011-01-11 . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  7. ^ "Palomas en el espacio" . YouTube. 2011-02-04 . Consultado el 16 de febrero de 2020 .
  8. ^ William Tyrrell Thomson, Introducción a la dinámica espacial, Dover 1986. p. 91.
  9. ^ "Trayectoria de vuelo C-9B" . Jsc-aircraft-ops.jsc.nasa.gov. 2009-03-17. Archivado desde el original el 13 de diciembre de 2009 . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  10. ↑ a b Golightly, Glen (20 de octubre de 1999). "Volar el cometa Vomit tiene sus altibajos" . space.com. Archivado desde el original el 10 de marzo de 2006.
  11. ^ "Gravedad reducida: Blog de cometa de vómito" . PhysicsCentral . 10 de mayo de 2005 . Consultado el 7 de noviembre de 2007 .
  12. ^ "Falcon 20 - Instalaciones - NRC-CNRC" . Archivado desde el original el 11 de junio de 2011 . Consultado el 26 de junio de 2009 .
  13. ^ "RMR: Rick y gravedad cero" . YouTube. 2011-06-16 . Consultado el 24 de febrero de 2016 .
  14. ^ "Exa y Fae desarrolla el primer avión Zero-G en América Latina" . Exa.ec. 2008-04-10 . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  15. ^ "Persona más joven en experimentar microgravedad" . Guinnessworldrecords.com . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  16. ^ "Air Zero-G acerca de nosotros" . airzerog.com . Consultado el 11 de marzo de 2014 .
  17. ^ "Programa A300 Zero-G de la ESA" (en holandés). Spaceflight.esa.int. Archivado desde el original el 28 de agosto de 2009 . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  18. ^ "CNES: PR56-2004 - Nueva campaña de vuelo parabólico" . Archivado desde el original el 27 de junio de 2009 . Consultado el 4 de octubre de 2008 .
  19. ^ "El astronauta francés realiza" Moonwalk "en vuelo parabólico - Air & Cosmos - International" . Air & Cosmos - Internacional . Consultado el 29 de agosto de 2017 .
  20. ^ " ' La momia': detrás de escena de ese truco Zero-G (exclusivo)" . El reportero de Hollywood . Consultado el 29 de agosto de 2017 .
  21. ^ "Los vuelos de gravedad cero se generalizan - Tecnología y ciencia - Espacio | Noticias de NBC" . NBC News . 2004-09-16 . Consultado el 24 de febrero de 2016 .
  22. ^ "Astronautas de mercurio en vuelo ingrávido en aviones C-131" . 2006-08-02. Archivado desde el original el 14 de febrero de 2015 . Consultado el 14 de mayo de 2013 .. Page alberga una fotografía de la NASA fechada el 01/01/1959.
  23. ^ "Historia de C-9B" . NASA . Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2009 . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  24. ^ "Programa de oportunidades de vuelo" . NASA . Consultado el 22 de abril de 2013 .
  25. ↑ Boyle, Alan (16 de septiembre de 2004). "Los vuelos de gravedad cero se generalizan" . NBC News . Consultado el 14 de septiembre de 2009 .
  26. ^ "Servicios integrados de vuelos espaciales" . Integratedspaceflight.com . Consultado el 6 de abril de 2015 .
  27. ^ "Traje espacial privado se somete a pruebas de gravedad cero para prepararse para el vuelo comercial" . 2017-11-20 . Consultado el 7 de agosto de 2020 .
  28. ^ "Nuestros programas de formación" . Aurora Aerospace . Archivado desde el original el 30 de enero de 2009.
  29. ^ Phipps, WS; Yin, Z; Bae, C; Sharpe, JZ; Bishara, AM; Nelson, ES; Weaver, AS; Brown, D; McKay, TL; Griffin, D; Chan, EY (2014). "Demostraciones de hardware de entorno de gravedad reducida de un prototipo de citómetro de flujo miniaturizado y tecnología de mezcla de microfluidos complementaria" . J Vis Exp (93): e51743. doi : 10.3791 / 51743 . PMC 4354048 . PMID 25490614 .  
  30. ^ Allain, Rhett (12 de febrero de 2016). "La física del nuevo vídeo épico Zero-G de OK Go" . Cableado . ISSN 1059-1028 . Consultado el 23 de julio de 2021 . 
  31. ^ "Película de sexo de gravedad cero para el premio" . SPACE.com . 16 de mayo de 2000. Archivado desde el original el 20 de junio de 2000 . Consultado el 25 de enero de 2014 .
  32. ^ " ' Ir audazmente': Star Trek, sexo y espacio" . SPACE.com . 16 de mayo de 2000. Archivado desde el original el 6 de julio de 2008.

Otras lecturas

  • Haber, Fritz y Haber, Heinz: "Posibles métodos para producir un estado libre de gravedad para la investigación médica", Revista de Medicina de la Aviación XXI (1950).
  • Karmali, Faisal y Shelhamer, Mark. "La dinámica del vuelo parabólico: características de vuelo y percepciones de los pasajeros" . Acta Astronautica (2008).
  • Easton, Pam (30 de octubre de 2004). El avión ingrávido de la NASA está retirado . Associated Press.
  • Golightly, Glen (15 de mayo de 2000). Vomit Comet encuentra un hogar . Space.com Houston Bureau.
  • Overbye, Dennis (1 de marzo de 2007), "Los planes de Stephen Hawking son el preludio del viaje de su vida", New York Times .

enlaces externos

  • Programa de investigación de gravedad reducida
  • Programa de oportunidades de vuelo
  • Entrevista a John Yaniec
  • Incredible Adventures es una empresa de Florida establecida en 1995, que ofrece entrenamiento de vuelo privado de gravedad cero en Tampa, Florida.
  • Acerca del programa de investigación de gravedad reducida de la NASA
  • Vegitel ltd es una empresa rusa que ofrece vuelos de gravedad cero en un avión de fuselaje ancho IL-76 MDK
  • Visita virtual del Airbus A-300 Zero-G .
  • Variantes del C-135 Parte 6: incluye un dibujo a escala de la NASA 930
  • Experimento de gravedad reducida en un KC-135A de la NASA
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