El HTV-1 , también conocido como Vuelo de demostración HTV [4] o Vehículo de demostración técnica HTV , [5] fue el primer vuelo del Vehículo de transferencia H-II de la Agencia Espacial Japonesa ( JAXA ) , lanzado en septiembre de 2009 para reabastecer la Estación Espacial Internacional y apoyar el módulo JAXA Kibō (きぼう, Kibō, Hope) o Módulo experimental japonés (JEM). Era una nave espacial de carga no tripulada que transportaba una mezcla de carga presurizada y no presurizada a la Estación Espacial Internacional . Después de una misión exitosa de 52 días, el HTV partió de la ISS el 31 de octubre de 2009 después de ser liberado por el brazo robótico de la estación. La nave espacial reingresó a la atmósfera de la Tierra el 1 de noviembre de 2009 y se desintegró al reingresar como estaba planeado.
El HTV-1 transportaba 4.500 kilogramos (9.900 libras) de carga útil, inferior a los 6.000 kilogramos (13.000 libras) de carga útil máxima del HTV, para permitir que la nave espacial transportara propulsor y baterías adicionales para la fase de verificación en órbita del vuelo. [6] [7]
En el transportador logístico no presurizado, el HTV-1 transportaba SMILES (sonda superconductora de emisión de ondas submilimétricas en extremidades) y HREP (carga útil experimental HICO-RAIDS), ambos instalados en la instalación expuesta JEM en la ISS. [8]
El transportador logístico presurizado transportaba 3.600 kilogramos (7.900 libras) de suministros para la Estación Espacial Internacional. [6] [9] Consistía en alimentos (33% del peso), materiales para experimentos de laboratorio (20%), brazo robótico y otro hardware para JEM (18%), suministros para la tripulación que incluían prendas de vestir, artículos de tocador, correo personal y fotografías, luces fluorescentes, cubos de basura (10%) y materiales de embalaje (19%). [10]
El HTV-1 fue lanzado en el vuelo inaugural del vehículo de lanzamiento H-IIB . Se utilizó la configuración H-IIB 304, con un carenado de carga útil tipo 5S-H. [11] Antes del lanzamiento, se llevaron a cabo dos pruebas de disparo cautivo en el cohete que debía lanzar el HTV-1. La primera prueba, que consistía en disparar la primera etapa durante diez segundos, estaba programada originalmente para las 02:30 UTC del 27 de marzo de 2009, sin embargo, se canceló después de que el sistema de refrigeración de la plataforma de lanzamiento no se activara. [12] Más tarde se descubrió que esto se debía a que una válvula de suministro manual no estaba abierta. [13] La prueba se reprogramó para el 1 de abril de 2009, pero luego se pospuso nuevamente debido a una fuga en una tubería asociada con el sistema de extinción de incendios de la instalación de lanzamiento. [14] La prueba se reprogramó para el 2 de abril de 2009, [15] cuando se llevó a cabo con éxito a las 05:00 UTC. [16]
Después de esto, la segunda prueba, que implicó una combustión de 150 segundos de la primera etapa, fue programada para el 20 de abril de 2009. [17] Esta se llevó a cabo con éxito a las 04:00 UTC del 22 de abril de 2009, [18] después de un retraso de dos días debido a condiciones climáticas desfavorables. [19] Una prueba en tierra, utilizando una maqueta del cohete hecha a mano en un acorazado, se llevó a cabo posteriormente el 11 de julio de 2009. [20]
El HTV-1 fue lanzado con éxito a las 17:01:46 UTC el 10 de septiembre de 2009, a la órbita inicial de 199,8 kilómetros (124,1 millas) de perigeo, un apogeo de 299,9 kilómetros (186,3 millas), una inclinación de 51,69° (planificada 200 kilómetros (120 millas) ± 10 kilómetros (6,2 millas) / 300 kilómetros (190 millas) ± 2 kilómetros (1,2 millas) / 51,67° ± 0,15°). [21] [22] El lanzamiento tuvo lugar desde el ( Complejo de Lanzamiento Yoshinobu (Yoshinobu-2) en el Centro Espacial Tanegashima , y fue el primero en utilizar la segunda plataforma del complejo. [11]
Las operaciones de vuelo se registran utilizando Flight Day (FD), la cronología de la tripulación de la ISS. [6] La llegada del HTV-1 ocurrió durante la Expedición 20 ( Gennady Padalka , comandante, Michael Barratt , Nicole Stott , Frank De Winne , Roman Romanenko y Robert Thirsk ). La Expedición 21 supervisó la salida del HTV-1 (Frank De Winne, comandante, Roman Romanenko, Robert Thirsk, Maksim Surayev , Jeffrey Williams y Nicole Stott). La estación fue visitada por el participante del vuelo espacial Guy Laliberté . Ningún astronauta japonés estuvo presente durante la fase de conexión del HTV-1 a la ISS. El día del lanzamiento es el FD1 (10 de septiembre de 2009). El FD3 (12 de septiembre de 2009), el HTV-1 realizó las pruebas de demostración de la operación de proximidad de la ISS, como la maniobra de evitación de colisiones. Fue exitosa y el FD6 (15 de septiembre de 2009), el Equipo de Gestión de la Misión de la ISS aprobó la aproximación final. [23]
El 17 de septiembre de 2009, el HTV-1 se reunió con la Estación Espacial Internacional . [24] Llegó al punto de inicio de aproximación, a 5 kilómetros (3,1 millas) detrás de la estación espacial a las 13:59 UTC, y comenzó su secuencia de aproximación final a las 15:31. [25] Se acercó a 10 metros (33 pies) de la estación, desde donde fue capturado utilizando el brazo robótico Canadarm2 de la estación espacial, operado por Nicole Stott . La captura inicial ocurrió a las 19:47 UTC, y el procedimiento se completó a las 19:51. [26] Robert Thirsk utilizó entonces el Canadarm2 para moverlo a una posición "lista para engancharse" sobre el puerto CBM del nadir del módulo Harmony . Llegó a esta posición a las 22:08 UTC, y a las 22:12 cuatro pestillos se habían enganchado para mantenerlo en su lugar. Posteriormente se colocaron dieciséis pernos para lograr un acoplamiento firme. [27] Los sistemas de encuentro de la nave espacial se basan en los probados en el satélite ETS-VII . [28] Permaneció atracado en la estación hasta el 30 de octubre de 2009. [29]
Los miembros de la tripulación de la Expedición 21 , Nicole Stott, Robert Thirsk y Frank De Winne, completaron los pasos finales de preparación para la liberación del HTV de la ISS. Estos pasos incluyeron desconectar la última línea de puente de energía restante, cerrar la escotilla del nadir del módulo Harmony (Nodo-2), despresurizar el vestíbulo y realizar controles de fugas, quitar los pernos del mecanismo de atraque común y desplegar los pestillos y desatracar el HTV-1 con el sistema de manipulación remota de la estación espacial . [30]
Mientras pasaba sobre el Océano Pacífico, el brazo robótico de la estación espacial liberó al HTV-1 posicionado a 12 kilómetros (7,5 mi) por debajo de la estación el 30 de octubre de 2009. La salida se retrasó una órbita alrededor de la ISS para evitar escombros ( Kosmos 2421 ). [31] [32] El HTV-1 estaba cargado con 199 artículos de equipo descartado y desechos de 727,7 kilogramos (1.604 lb), así como 896 kilogramos (1.975 lb) de bastidores vacíos, con un total de 1.624 kilogramos (3.580 lb). [32] A las 17:32 (UTC), el HTV-1 fue liberado del SSRMS y comenzó sus maniobras planificadas para abandonar la proximidad de la estación. El HTV-1 salió gradualmente de la órbita de la ISS realizando varias quemas de propulsores y entró en su modo de vuelo en solitario. [ cita requerida ]
El equipo de control de vuelo del HTV envió órdenes para que se encendieran tres motores a las 14:55, a las 16:25 y a las 20:53 del 1 de noviembre de 2009 (UTC) para preparar la destrucción del vehículo en la atmósfera terrestre . El primer encendido del motor de desorbitación duró aproximadamente 8 minutos y se completó a las 15:03 del 1 de noviembre de 2009. El segundo encendido del motor de desorbitación duró aproximadamente 9 minutos y se completó a las 16:34. Tras la segunda maniobra de desorbitación, el HTV-1 se insertó en una órbita elíptica con una altitud de perigeo de 143 kilómetros (89 millas) y un apogeo de 335 kilómetros (208 millas). [ cita requerida ]
El HTV-1 inició la tercera y última maniobra de desorbitación a las 20:53 del 1 de noviembre de 2009, tal como estaba previsto, mientras la nave espacial sobrevolaba Asia Central . La maniobra, que duró unos 8 minutos, finalizó con éxito a las 21:01, mientras la nave espacial volaba cerca de la mitad sur de Japón. Según la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), la reentrada atmosférica del HTV-1 se produjo a las 21:25 UTC a 120 km por encima y sobre el océano Pacífico , justo frente a la costa de Nueva Zelanda. La reentrada en llamas y la desintegración en la atmósfera de la Tierra marcaron la finalización exitosa de la misión de 52 días del HTV-1.
Se cree que algunos de los restos sobrevivientes del HTV probablemente habrían caído en un área rectangular que se extiende a través del Océano Pacífico entre Nueva Zelanda y Sudamérica , según la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón. [33]
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