Un taller húmedo es una estación espacial construida a partir de una etapa de cohete de combustible líquido gastado . Una etapa de cohete de este tipo contiene dos grandes tanques de combustible herméticos; se pensó que el tanque más grande podría instalarse en las dependencias habitables de una estación espacial, mientras que el más pequeño podría usarse para almacenar desechos. Una etapa de cohete grande alcanzaría una órbita terrestre baja y sufriría modificaciones posteriores. Esto permitiría una reutilización rentable de hardware que de otro modo no tendría ningún otro propósito, pero la modificación en órbita de la etapa de cohete podría resultar difícil y costosa. Hasta abril de 2024 , no se había construido ni volado ninguna estación espacial de taller húmedo.[actualizar]
Un taller húmedo se contrapone a un " taller seco ", en el que la etapa superior vacía se equipa internamente en tierra antes del lanzamiento con un hábitat humano y otros equipos. No se llena con combustible, sino que la etapa se lanza a la órbita mediante un cohete suficientemente potente. [1]
El Programa de Aplicaciones Apolo de la década de 1960 estudió el uso de la segunda etapa S-II del Saturno V , y más tarde planeó utilizar la segunda etapa S-IVB del Saturno IB como taller húmedo, pero la cancelación de algunas misiones de aterrizaje lunar del programa Apolo hizo que un Saturno V de dos etapas estuviera disponible para lanzar la estación, conocido como Skylab, como taller seco S-IVB.
Wernher von Braun propuso un concepto de taller húmedo para el lanzamiento en el Saturno V. Su diseño modificó la segunda etapa S-II de la pila del Saturno V para permitir que se usara como espacio habitable una vez que alcanzara la órbita. Dado que la etapa inferior S-IC del Saturno V no puede alcanzar la órbita por sí sola, la S-II tendría que encenderse y luego ventilar el combustible restante una vez que alcanzara la órbita. Para permitir esto, los pisos de la estación estarían hechos de una rejilla abierta que permitiera que el combustible pasara fácilmente a las tuberías en la parte inferior de los tanques. La estructura también presentaba puntos de apoyo convenientes para las manos y los pies.
Dado que se necesitaría toda la carga de combustible para alcanzar la órbita, no se podría almacenar equipo adicional de soporte vital dentro del S-II durante el lanzamiento. El diseño de von Braun colocó todo este equipo auxiliar en un gran portador cilíndrico, que se llevaría en la parte superior de la etapa S-II en lugar del S-IVB que normalmente se coloca allí. Después de alcanzar la órbita y ventilar, se abriría una gran escotilla de acceso en la parte superior del tanque de hidrógeno del S-II. Luego, el módulo de carga cilíndrico se insertaría hidráulicamente en el tanque a través de esta abertura, se sellaría y luego el tanque se volvería a presurizar para formar un gran espacio habitable. La energía sería proporcionada por células solares que recubren el exterior del S-II.
Durante la década de 1960, cuando la misión Apolo pasó del desarrollo al lanzamiento, varios grupos dentro de la NASA estaban estudiando la era posterior a Apolo. Se propusieron muchas ideas para continuar utilizando el hardware existente de Saturno, y algunas de ellas se recopilaron bajo el nombre de "Apolo X", que se convirtió en el Programa de Aplicaciones Apolo (AAP). Cuando el AAP comenzó a recibir fondos, se planeó cerrar las líneas de Saturno V después de producir solo los Saturno V necesarios para las misiones a la Luna. Sin embargo, durante el mismo período de tiempo, las pruebas en órbita de los sistemas Apolo avanzaban mucho mejor de lo esperado y varias misiones de prueba propuestas ya no fueron necesarias. Esto dejó un pequeño número de lanzadores Saturno IB disponibles para su uso.
La estación Saturno IB estaba formada por dos etapas, el cohete propulsor y una etapa S-IVB en la parte superior, ambas de las cuales debían ser encendidas para alcanzar la órbita. Una etapa S-IVB podría modificarse de una manera similar a las propuestas originales de von Braun, creando una estación más pequeña pero perfectamente utilizable. En este caso, el equipo se transportaría en la parte superior de la S-IVB en el lugar normalmente reservado para el módulo lunar , pero la falta de un puerto de acceso grande significaba que tendría que permanecer allí en lugar de ser insertado en el tanque. Se llevó a cabo un trabajo de diseño considerable en esta línea.
Cuando se cancelaron las misiones Apolo posteriores (18 a 20), se dispuso de un suministro de Saturno V. Para entonces, se había trabajado tanto en el sistema derivado del S-IV que decidieron continuar en esa línea. El Saturno V proporcionó suficiente impulso en sus dos primeras etapas para colocar la estación completa, construida en tierra, en órbita, y el diseño se puso en vuelo como "taller seco" del Skylab .
Otro proyecto que involucró el taller húmedo derivado del Apolo fue el propuesto sobrevuelo tripulado de Venus .
También se estudiaron varias conversiones similares del tanque externo del transbordador espacial (ET). Durante el lanzamiento, el ET aceleró hasta aproximadamente el 98% de la velocidad orbital antes de ser lanzado y girar deliberadamente para aumentar su resistencia. Varias propuestas sugirieron mantener el ET unido al transbordador hasta la órbita, purgando cualquier combustible restante a través de los motores principales del transbordador espacial , que habrían quedado "abiertos". Se había programado una de esas pruebas, pero se canceló después de que el desastre del transbordador espacial Challenger en 1986 cambiara drásticamente las reglas de seguridad.
El ET habría proporcionado un enorme espacio de trabajo, y uno de los principales problemas con los diversos diseños de talleres húmedos es qué hacer con todo ello. El tanque de oxígeno, el más pequeño de los dos tanques dentro del ET, era en sí mismo mucho más grande que toda la Estación Espacial Freedom . Además, se pudo acceder al interior a través de "pozos de inspección" utilizados para la inspección durante la construcción, pero no estaba claro si se podrían haber introducido cantidades realistas de materiales de construcción en el tanque después de llegar a la órbita. No obstante, el problema se estudió en repetidas ocasiones.
En 1984, Martin Marietta estudió un concepto similar: el "Aft Cargo Carrier". Consistía en un gran contenedor de carga cilíndrico atornillado a la parte inferior del ET, que ofrecía el mismo volumen que la bodega de carga del transbordador espacial, pero que podía transportar cargas más anchas y voluminosas. El mismo diseño básico también se utilizó como base para el diseño de una estación de corta duración. Aunque no es un taller húmedo en el sentido convencional, la estación se apoya en el tanque de combustible y, por lo tanto, está relacionada en cierta medida con él.
El contratista de la NASA, Brand Griffin, ha propuesto a la Oficina de Conceptos Avanzados del Centro Marshall de Vuelos Espaciales la construcción de una estación a partir de un tanque de combustible de hidrógeno usado del Sistema de Lanzamiento Espacial , que se colocaría en el punto Lagrangiano L2 Tierra-Luna y se llamaría Skylab II en honor al Skylab original. [2]
NanoRacks , después de finalizar su contrato con la NASA y después de ganar el premio de la Fase II de NextSTEP , ahora [¿ cuándo? ] está desarrollando su concepto Independence-1 (desde entonces renombrado de Ixion), que convertiría los tanques de cohetes usados en un área habitable.