Trobada espacial
Una trobada espacial o rendezvous espacial és un conjunt de maniobres orbitales durant les quals dos naus espacials, una de les quals sol ser una estació espacial, apleguen a la mateixa òrbita i s'aproximen a una distància molt propenca (per eixemple, dins del camp visual). La trobada requerix una igualació precisa de les velocitats orbitales i els vectores de posició de les dos naus espacials, lo que els permet mantindre's a una distància constant per mig del manteniment de l'estació orbital. La trobada pot anar seguit o no d'un acoplament o atraque, procediments que posen en contacte físic les naus espacials i creen un víncul entre elles.
La mateixa tècnica de trobada pot utilisar-se per al «aterrisage» de naus espacials en objectes naturals en un camp gravitatorio dèbil, per eixemple, l'aterrisage en una de les llunes marciananes requeriria la mateixa coincidència de velocitats orbitales, seguida d'un "descens" que compartix algunes similituts en l'acoplament.
Història
[editar | editar còdic]En el seu primer programa de vols espacials tripulats Vostok, l'Unió Soviètica va llançar parells de naus espacials des de la mateixa plataforma de llançament, en un o dos dies de diferència (Vostok 3 i 4 en 1962, i Vostok 5 i 6 en 1963). En cada cas, els sistemes de guiat dels vehículs de llançament varen colocar les dos naus en òrbites casi idèntiques; no obstant, açò no va ser lo suficientment precís com per a conseguir la trobada, ya que la Vostok caria de propulsors de maniobra per a ajustar la seua òrbita a la de la seua bessona. Les distàncies de separació inicials eren de l'orde de 5 a 6,5 quilómetros, i poc a poc varen ser divergint fins a alcançar mils de quilómetros en el transcurs de les missions.[1][2]
En 1963, Buzz Aldrin va presentar la seua tesis doctoral titulada Line-Of-Sight Guidance Techniques For Manned Orbital Rendezvous (en espanyol Tècniques de guiat en la llínea de visió per a la trobada orbital tripulat).[3] Com a astronauta de la NASA, Aldrin va treballar per a «traduir la complexa mecànica orbital en plans de vol relativament senzills per als meus colegues».[4]
Primer intent fallanc
[editar | editar còdic]El primer intent de trobada es va produir el 3 de juny de 1965, quan l'astronauta nortamericà Jim McDivitt va intentar maniobrar la seua nau Gemini 4 per a trobar-se en la gastada etapa superior de la seua vehícul de llançament Titan II. McDivitt no va poder acostar-se lo suficient com per a conseguir el manteniment de l'estació, per problemes de percepció de la profunditat i a la ventilació del propulsor de l'etapa, que no deixava de moure-ho.[5] No obstant, els intents de trobada de la Gemini 4 no varen tindre èxit, en gran mida perque els ingeniers de la NASA encara no havien deprés la mecànica orbital que implica el procés. El simple fet d'apuntar el morro del vehícul actiu cap a l'objectiu i espentar no va tindre èxit. Si l'objectiu està alvançat en l'òrbita i el vehícul de seguiment aumenta la velocitat, la seua altitut també aumenta, alluntant-ho realment de l'objectiu. L'altitut creixent aumenta el periodo orbital per la tercera llei de Kepler, colocant al vehícul de seguiment no només per damunt, sino també per darrere de l'objectiu. La tècnica adequada requerix canviar l'òrbita del vehícul de seguiment per a permetre a l'objectiu de la trobada que ho alcance o siga alcançat, i després, en el moment correcte, canviar a la mateixa òrbita que l'objectiu sense moviment relatiu entre els vehículs (per eixemple, posar el rastrejador en una òrbita més baixa, que té un periodo orbital més curt que li permet alcançar-ho, i després eixecutar una transferència Hohmann de regrés a l'altura orbital original).[6]
Primera trobada exitosa
[editar | editar còdic]
L'astronauta nortamericà Wally Schirra va conseguir la primera trobada en èxit el 15 de decembre de 1965. Schirra va maniobrar la nau Gemini 6 a menys de 30 cm de la seua nau germana Gemini 7. Les naus no estaven equipades per a acoplar-se entre sí, pero es varen mantindre estacionades durant més de 20 minuts. Schirra va comentar més vesprada:[7]
Va utilisar un atre eixemple per a descriure la diferència entre els guanys d'abdós nacions:[8]
Primer acoplament
[editar | editar còdic]
El primer acoplament de dos naus espacials es va produir el 16 de març de 1966, quan Gemini 8, baixe el mando de Neil Armstrong, es va reunir i va acoplar en el vehícul objectiu no tripulat Agena. Gemini 6 anava a ser la primera missió d'acoplament, pero va tindre que ser cancelada quan el vehícul Agena d'eixa missió es va destruir durant el llançament.[9]
Els soviètics varen portar a terme el primer acoplament automatizado i sense tripulació entre Cosmos 186 i Cosmos 188 el 30 d'octubre de 1967.[10]
El primer cosmonauta soviètic que va intentar un acoplament manual va ser Georgy Beregovoy, que va intentar sense èxit acoplar la seua nau Soyuz 3 en la Soyuz 2 sense tripulació en octubre de 1968. Va ser capaç d'acostar la seua nau des de 200 metros fins a 30 centímetros, pero no va poder acoplar-se abans d'agotar el seu combustible de maniobra.
El primer acoplament tripulat en èxit dels soviètics es va produir el 16 de giner de 1969, quan la Soyuz 4 i la Soyuz 5 es varen acoplar i varen intercanviar dos tripulants.
La primera trobada de dos naus espacials de diferents països va tindre lloc en 1975, quan una nau Apolo es va acoplar a una nau Soyuz com a part de la missió Apolo-Soyuz.[11]
El primer acoplament espacial múltiple va tindre lloc quan tant Soyuz 26 com Soyuz 27 es varen acoplar a l'estació espacial Salyut 6 durant giner de 1978.
Usos
[editar | editar còdic]Cada volta que una nau espacial du tripulants o suministraments a una estació espacial en òrbita, es produïx una trobada. La primera nau espacial que ho va fer va ser la Soyuz 11, que es va acoplar en èxit a l'estació Salyut 1 el 7 de juny de 1971.[12] Les missions de vols espacials tripulats han portat a terme la reunió de forma exitosa en sis estacions Salyut, en Skylab, en Mir i en l'Estació Espacial Internacional (EEI). En l'actualitat, les naus Soyuz s'utilisen en intervals d'aproximadament sis mesos per a transportar als membres de la tripulació cap a i des de la EEI. En l'introducció del Programa de Tripulació Comercial de la NASA, EE. UU. pot utilisar el seu propi vehícul de llançament junt en la Soyuz, una versió actualisada del Càrrec Dragon de SpaceX; Crew Dragon.[13]
Les naus espacials robòtiques també s'utilisen per a reunir-se en les estacions espacials i reabastecerlas. Les naus Soyuz i Progress s'han acoplat automàticament tant a la Mir[14] com a la EEI utilisant el sistema d'acoplament Kurs; el Vehícul de Transferència Automatizado d'Europa també va utilisar este sistema per a acoplar-se al segment rus de la EEI. Vàries naus espacials sense tripulació utilisen el mecanisme d'atraque de la NASA en lloc d'un port d'acoplament. Les naus japoneses H-II Transfer Vehicle (HTV), SpaceX Dragon i Cygnus de Orbital Sciences maniobren per a acostar-se i mantindre l'estació, lo que permet al Canadarm2 de la EEI subjectar i moure la nau a un port d'atraque en el segment nortamericà. No obstant, la versió actualisada de Càrrec Dragon ya no necessitarà atracar, sino que s'acoplarà de forma autònoma directament a l'estació espacial. El segment rus només utilisa ports d'atraque, per lo que no és possible que HTV, Dragon i Cygnus troben un lloc d'atraque allí.[15]
Les trobades espacials s'han utilisat per a atres fins, com les recents missions de servici del telescopi espacial Hubble. Històricament, en les missions del Proyecte Apolo que varen fer aterrisar als astronautes en la Lluna, l'etapa d'ascens del Mòdul Llunar Apolo es reunia i acoplava en el Mòdul de mando i servici de l'Apolo en les maniobres de trobada en l'òrbita llunar. Ademés, la tripulació de la missió STS-49 es va reunir en el satèlit de comunicacions Intelsat VI F-3 i li va acoplar un motora eixida per a permetre-li realisar una maniobra orbital.
En el futur, les possibles trobades podran ser realisats per un Vehícul Robòtic Hubble (HRV) automatizado, encara per desenrollar, i pel CX-OLEV, que s'està desenrollant per a la trobada en un satèlit geosíncrono que s'haja quedat sense combustible. El CX-OLEV s'encarregaria del manteniment de l'òrbita i/o duria finalment al satèlit a una òrbita cementeri, despuix de la qual cosa el CX-OLEV podria reutilisar-se per a un atre satèlit. La transferència gradual des de l'òrbita de transferència geoestacionaria a l'òrbita geosincrónica durà varis mesos, utilisant propulsors d'efecte Hall.[16]
Una atra possibilitat és que les dos naus espacials ya estiguen juntes, i que simplement es desacoplen i acoplen de forma diferent: Nau espacial Soyuz d'un punt d'acoplament a un atre en la EEI o Salyut En la nau espacial Apolo, una maniobra coneguda com a transposició, acoplament i extracció es va realisar una hora més o menys despuix de l'Injecció translunar de la seqüència tercera etapa de l'eixida Saturn V / LM dins de l'adaptador LM / CSM (en orde d'avall cap a dalt en el llançament, també l'orde d'arrere cap a avant sobre el moviment actual), en CSM tripulat, LM en esta etapa sense tripulació:
- el CSM es va separar, mentres que els quatre panels superiors de l'adaptador LM es varen eliminar
- el CSM va girar 180 graus (des del motor cap a arrere, cap a el LM, cap a avant)
- el CSM conectat a la LM mentres esta seguia conectada a la tercera etapa
- la combinació CSM/LM se separa llavors de la tercera etapa
La NASA a voltes es referix a "Trobada, operacions de proximitat, acoplament i desacoplament" (RPODU) per al conjunt de tots els procediments de vol espacial que solen ser necessaris entorn a les operacions de les naus espacials en les que dos naus espacials treballen en proximitat en l'intenció de conectar-se entre sí.[17]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ (1976) Manned Spacecraft, Second Revision, New York: Macmillan Publishing Co., Inc., pp. 117–118. ISBN 0-02-542820-9.
- ↑ (2001) The Rocket Men: Vostok & Voskhod, The First Soviet Manned Spaceflights, New York: Springer–Praxis Books, pp. 185–191. ISBN 1-85233-391-X.
- ↑ «Orbital Rendezvous».
- ↑ «From Earth to Moon to Earth». Archivat des d'el original, el 27 de maig de 2014. Consultat el 5 de maig de 2021.
- ↑ Transcripció històrica oral / James A. McDivitt / Entrevistat per by Doug Ward / Elk Lake, Michigan – 29 de Juny de 1999
- ↑ «Gemini 4». Encyclopedia Astronautica.
- ↑ «On The Shoulders of Titans - Ch12-7». Archivat des d'el original, el 3 d'abril de 2020. Consultat el 19 d'agost de 2008.
- ↑ Air & Space.
- ↑ «NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details».
- ↑ NSSDC ID: 1967-105A NASA, NSSDC Master Catalog
- ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
- ↑ «Soyuz 11». Encyclopedia Astronautica. Archivat des d'el original, el 30 d'octubre de 2007. Consultat el 5 de maig de 2021.
- ↑ «Space Station Launch Delays Will Have Little Impact on Overall Operations». spacepolicyonline.com.
- ↑ Bryan Burrough, Dragonfly: NASA and the crisis aboard Mir, (1998, ISBN 0-88730-783-3) 2000, ISBN 0-06-093269-4, page 65, "Des de 1985 totes les naus espacials russes havien utilisat els ordenadors Kurs per a acoplar-se automàticament a l'estació Mir" ... "Tot lo que els comandants russos varen tindre que fer va ser assentar-se i observar."
- ↑ «Japanese Càrrec Craft Captured, Berthed to Station». nasa.go.
- ↑ «orbitalrecovery.com». Archivat des d'el original, el 10 de febrer de 2010. Consultat el 5 de maig de 2021.
- ↑ https://www.nasa.gov/externalflash/dart/resources/rendezvous%20Proximity%20Operations%20Docking%20and%20Undocking%20Lessons%20Learned.pdf
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Encuentro espacial» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.