El ATV Jules Verne , o Automated Transfer Vehicle 1 ( ATV-1 ), fue una nave espacial robótica de carga lanzada por la Agencia Espacial Europea (ESA). El ATV recibió su nombre en honor al autor de ciencia ficción francés del siglo XIX Julio Verne . [1] Fue lanzado el 9 de marzo de 2008 en una misión para abastecer a la Estación Espacial Internacional (ISS) con combustible, agua, aire y carga seca. Jules Verne fue la primera de cinco naves espaciales Automated Transfer Vehicle en ser lanzadas.
Como era el primer ATV que se lanzaba, Jules Verne se sometió a tres semanas de pruebas orbitales antes de comenzar su encuentro final con la ISS. La nave espacial se acopló a la ISS el 3 de abril de 2008 para entregar su carga. El 25 de abril de 2008, Jules Verne utilizó sus propulsores para impulsar la estación a una órbita más alta. [2] Después de pasar poco más de cinco meses atracado en la estación, Jules Verne se desacopló el 5 de septiembre de 2008 y realizó un reingreso destructivo sobre el Océano Pacífico el 29 de septiembre. [3]
El primer ATV fue bautizado oficialmente como Jules Verne el 9 de abril de 2002; originalmente estaba previsto que fuera uno de siete ATV y que se lanzara en 2007. [4] A finales de enero de 2003, la mayoría de sus componentes habían sido ensamblados. [5] Estos componentes fueron construidos por varias empresas aeroespaciales diferentes; los sistemas de atraque y reabastecimiento fueron producidos por RSC Energia en Rusia, la sección presurizada fue ensamblada por Alenia Spazio en Turín , Italia, y el sistema de propulsión fue construido por EADS Astrium en Bremen , Alemania. [5] El sistema de propulsión se integró con el compartimento presurizado en Bremen, antes de que la nave espacial fuera trasladada al Centro Europeo de Investigación y Tecnología Espacial (ESTEC) en Noordwijk , Países Bajos, para realizar pruebas. [5] Llegó al ESTEC el 15 de julio de 2004. [6]
Julio Verne fue lanzado a la órbita baja terrestre a bordo del cohete portador Ariane 5ES durante el vuelo inaugural . El despegue desde el ELA-3 en el Centro Espacial Guayanés en Kourou , Guayana Francesa , se produjo a las 04:03:04 UTC del 9 de marzo de 2008. La nave espacial se separó de su cohete portador una hora, seis minutos y 41 segundos después del despegue, y los sistemas de navegación se activaron posteriormente. Dos días después, el 11 de marzo, los cuatro motores principales del ATV se encendieron por primera vez, lo que marcó el comienzo de varios impulsos de inserción orbital. [7] El campo de pruebas de Overberg participó en la transmisión de datos de telemetría del ATV desde una estación móvil desplegada en Nueva Zelanda durante la fase de lanzamiento.
Después de la activación en órbita del sistema de propulsión del ATV aproximadamente dos horas después del lanzamiento, la segunda de las cuatro unidades de Electrónica de Propulsión (PDE), que controlaba una cuarta parte de los propulsores de maniobra del ATV, informó de una diferencia inesperada en la presión de mezcla entre el combustible y el oxidante . [8] [9] Las quemas del motor se pospusieron brevemente mientras se investigaba la falla. Un reinicio de todo el sistema de propulsión por parte del Centro de Control del ATV en Toulouse , Francia, resolvió el problema. La ESA informó de que la misión podría haber seguido adelante incluso si una cuarta parte de los propulsores de maniobra no hubieran estado disponibles. [7]
Durante la fase de vuelo libre, algunos calentadores de la carcasa estuvieron más activos de lo previsto, pero como la situación térmica y energética se mantuvo aceptable, esto no afectó a la misión. Una inspección visual desde la estación espacial confirmó posteriormente que algunas mantas térmicas se habían desprendido parcialmente. [10] El aire atrapado debajo de las mantas durante el lanzamiento se expandió rápidamente a medida que aumentaba la altitud del ATV; se añadieron más agujeros a las futuras naves para solucionar este problema.
Dado que el Jules Verne fue el primer ATV, se realizaron varias pruebas de demostración en órbita para confirmar que podía acercarse y acoplarse con seguridad a la ISS. Después del lanzamiento, el ATV pasó tres semanas en vuelo libre. Se sometió con éxito a pruebas de maniobra de prevención de colisiones (CAM) el 13 y el 14 de marzo, lo que aseguró que la CAM pudiera utilizarse como último mecanismo de respaldo en caso de que todos los demás sistemas fallaran durante la maniobra de acoplamiento. [11]
Posteriormente, el ATV realizó dos pruebas de demostración de acoplamiento llamadas "días de demostración". Estas pruebas consistieron en una serie de encuentros con la ISS, y culminaron en su prueba final: un acoplamiento real con el puerto de popa del módulo de servicio Zvezda el 3 de abril de 2008. El encuentro se realizó mediante un sistema totalmente automatizado que utilizaba GPS y sensores ópticos, incluidos un videómetro y un telegoniómetro . Cuando Jules Verne estaba a 249 metros (817 pies) de la estación espacial, el procedimiento de acoplamiento final fue guiado por el videómetro, que disparó pulsos láser a reflectores en forma de cubo en el módulo Zvezda , y el telegoniómetro, que funcionó como un sistema de radar . [12] La tripulación de la ISS podría haber abortado el acoplamiento en cualquier momento hasta que el ATV estuviera a un metro de la estación (esto se conocía como el CHOP o Crew Hands-Off Point); sin embargo, esto no resultó necesario. Julio Verne se acopló con éxito a la ISS el 3 de abril de 2008 a las 14:45 UTC .
Durante el primer día de demostración se llevó a cabo el primer encuentro del ATV con la ISS. La maniobra culminó con un encuentro exitoso con la estación espacial a una distancia de 3,5 kilómetros (2,2 millas), a pesar de una pequeña anomalía con los sistemas electrónicos que controlan los motores de la nave espacial. [13]
El Jules Verne inició su aproximación a la ISS a las 14:19 UTC. A las 15:57, alcanzó el punto de espera S 2 y esperó allí durante 90 minutos para realizar pruebas. A continuación, la tripulación de la ISS ordenó al ATV que realizara maniobras de espera y retirada. A las 17:30, se ordenó al ATV que realizara una maniobra de escape, propulsándolo lejos de la estación. [13]
Durante el segundo día de demostración, Jules Verne se acercó a 12 metros (39 pies) de la Estación Espacial Internacional, tras lo cual la tripulación de la ISS simuló un aborto. Todos los objetivos de este día de demostración se cumplieron con éxito. [14] [15]
El ATV hizo contacto con el puerto de atraque trasero de Zvezda a las 14:45:32 UTC, [16] iniciando una secuencia de eventos de atraque que incluyeron captura mecánica y atraque con la ISS unos minutos más tarde a las 14:52 UTC. [17]
Después de realizar el acoplamiento y los controles de fugas, la tripulación de la ISS pudo ingresar al módulo de carga presurizada y acceder a la carga del ATV. Los tanques de líquido de Jules Verne se conectaron a la ISS y su contenido se transfirió a la estación. La tripulación liberó manualmente los componentes del aire directamente a la atmósfera de la ISS. La tripulación de la ISS reemplazó gradualmente la carga del ATV con desechos para su eliminación. [18] En total, se transfirieron 270 kilogramos (600 libras) de agua, 21 kilogramos (46 libras) de oxígeno y 856 kilogramos (1887 libras) de propulsor al módulo Zvezda , [17] y Jules Verne también se utilizó para reimpulsar la estación espacial en cuatro ocasiones. Aproximadamente 1150 kilogramos (2540 libras) de carga seca se retiraron del ATV y permanecieron a bordo de la ISS. [17] Además, el ATV entregó a la tripulación de la ISS dos manuscritos originales de Julio Verne, así como una edición ilustrada en francés de De la Tierra a la Luna y La vuelta a la Luna , de Pierre-Jules Hetzel . [1]
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El 27 de agosto de 2008 a las 16:11 UTC, los propulsores de la Estación Jules Verne se encendieron durante poco más de cinco minutos para realizar una maniobra de evasión de desechos espaciales . Al reducir la velocidad de la estación aproximadamente 1 m/s (3 pies/s), la altitud de la estación se redujo aproximadamente 1,77 km (1,10 mi). [19] Esta maniobra eliminó de manera efectiva cualquier posibilidad de colisión con un trozo de desecho espacial que había sido parte del satélite Kosmos 2421 .
En el momento de su atraque, la tripulación de la Expedición 16 se encontraba a bordo de la estación espacial. Esta estaba compuesta por Peggy Whitson de la NASA , quien era la comandante de la estación, junto con dos ingenieros de vuelo; Yuri Malenchenko de la Agencia Espacial Federal Rusa y Garrett Reisman de la NASA . Fueron reemplazados por la tripulación de la Expedición 17 en abril y mayo, quienes permanecieron a bordo de la estación en el momento de la partida del ATV. Esta tripulación estaba compuesta por el comandante de la estación Sergey Volkov de la Agencia Espacial Federal Rusa y los ingenieros de vuelo; Oleg Kononenko de la Agencia Espacial Federal Rusa y Gregory Chamitoff de la NASA.
Mientras el ATV estaba atracado, dos naves espaciales tripuladas visitaron la estación espacial. En abril, la Soyuz TMA-12 trajo a dos miembros de la tripulación de la Expedición 17 y también llevó a la participante surcoreana Yi So-Yeon . El transbordador espacial Discovery se acopló en mayo a la STS-124 , reemplazando a Reisman por Chamitoff y entregando el módulo experimental japonés . Ningún miembro de la Agencia Espacial Europea estuvo a bordo de la ISS mientras el Jules Verne estuvo atracado.
El ATV era uno de los lugares más tranquilos de la ISS, ya que estaba aislado del resto de la estación. Por ello, la tripulación lo utilizaba como dormitorio y también como lugar para realizar actividades de higiene personal. [20] Yi So-yeon también lo utilizó como espacio de laboratorio donde realizó experimentos de nanotecnología . [21]
El 5 de septiembre de 2008, la Jules Verne se desacopló y maniobró hasta una posición orbital a 5 km por debajo de la ISS. Permaneció en esa órbita hasta la noche del 29 de septiembre. [22] A las 10:00:27 UTC, la Jules Verne inició su primer arranque de desorbitación de 6 minutos, seguido de un segundo arranque de 15 minutos a las 12:58:18 UTC. A las 13:31 UTC, la Jules Verne reingresó a la atmósfera a una altitud de 120 km (75 mi), y luego completó su reingreso destructivo como estaba planeado durante los siguientes 12 minutos, [23] depositando escombros en el Océano Pacífico Sur al suroeste de Tahití en un reingreso y desintegración particularmente bien documentados. [24]
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