La prueba de aborto en vuelo de Crew Dragon (también conocida como demostración de escape de lanzamiento de Crew Dragon [5] ) fue una prueba exitosa del sistema de aborto SpaceX Dragon 2 , realizada el 19 de enero de 2020. Fue la evaluación final para la cápsula Crew Dragon y el sistema de lanzamiento Falcon 9 antes de que fueran certificados para llevar humanos al espacio . [6] El propulsor B1046.4 y una cápsula no tripulada C205 se lanzaron desde el complejo de lanzamiento 39A (LC-39A) en una trayectoria suborbital , seguido de un aborto en vuelo de la cápsula a máxima velocidad Q y supersónica. La prueba se llevó a cabo con éxito: la cápsula se alejó del propulsor después de que el control de lanzamiento ordenara el aborto y aterrizó de manera segura.
Para el Programa de Tripulación Comercial , la NASA requiere que las compañías participantes incluyan y prueben un sistema de escape de lanzamiento en sus vehículos de transporte de tripulación. [7] Antes de esto, la última vez que un vuelo espacial tripulado estadounidense implementó la capacidad de escapar de un cohete durante una emergencia o anomalía fue en el vehículo de lanzamiento Saturno IB durante las misiones Skylab y Apollo-Soyuz . [8] El sucesor del Saturno, el Transbordador Espacial , no tenía un sistema para expulsar el compartimento de la tripulación del resto de la nave espacial y la pila de lanzamiento en cualquier momento después de que terminaran los vuelos de prueba de dos personas, [9] y tenía opciones limitadas de aborto de lanzamiento . [10] El programa del Transbordador Espacial tuvo catorce bajas de astronautas durante sus 30 años de duración, la mitad de las cuales ocurrieron cuando un cohete propulsor falló durante el ascenso. [11] La NASA enfatizó mucho la seguridad de la tripulación durante los programas sucesores. [7] [12] La necesidad de un sistema de escape de lanzamiento eficaz se vio aún más amplificada por el fallo del lanzamiento de Soyuz MS-10 en 2018, [13] durante el cual el astronauta estadounidense Nick Hague y el cosmonauta ruso Alexey Ovchinin salvaron sus vidas gracias al sistema de aborto del cohete. [14]
La prueba de aborto en vuelo de SpaceX se concibió como un escenario de separación y aborto en la troposfera a velocidades transónicas durante la Q máxima , donde el vehículo experimenta la máxima presión aerodinámica. Dragon 2 usaría sus motores de aborto SuperDraco para alejarse del Falcon 9 después de un corte prematuro intencional del motor. El vehículo se reorientaría, desplegaría paracaídas y aterrizaría suavemente en el Océano Atlántico. Anteriormente, esta prueba se había programado antes de la prueba orbital sin tripulación, [15] sin embargo, SpaceX y la NASA consideraron que era más seguro usar una cápsula capaz de volar al espacio en lugar del artículo de prueba de la prueba de aborto en plataforma. [16] El vuelo se habría lanzado desde la Base Aérea Vandenberg SLC-4E a bordo de un Falcon 9 de tres motores modificado, que posiblemente era F9R Dev2 . [17]
Después del cambio de plan, la prueba habría utilizado la cápsula C204 , que voló con éxito la Demo-1 , sin embargo, la C204 fue destruida en una explosión durante una prueba de fuego estático el 20 de abril de 2019. [18] La cápsula C205 , originalmente planeada para la Demo-2 , reemplazó a la C204 en la prueba de aborto en vuelo; la C206 se utilizó posteriormente para la Demo-2 . [19] La cápsula estaba equipada con sensores en sus asientos, que medían las fuerzas ejercidas sobre la tripulación si pasaban por un aborto del lanzamiento de Dragon. [20] [21] La NASA y SpaceX también decidieron probar el sistema de paracaídas Mark 3 recientemente desarrollado para Dragon en este vuelo, ya que lo consideraron mucho más seguro de usar para misiones tripuladas que el Mark 2 que estaba operativo en ese momento. [22]
La prueba de escape del Dragón iba a ser una simulación a escala real realizada en un Falcon 9 que ya había volado. Originalmente, la primera etapa probada en vuelo elegida para la prueba fue la B1048 , [23] pero finalmente se decidió que fuera la B1046 , el primero de los cohetes Falcon 9 Block 5 aptos para humanos que se construyó y voló. La pila de lanzamiento incluía una segunda etapa completamente cargada con un peso ficticio en lugar de un motor de vacío funcional. [19]
Como el vuelo fue la prueba final antes de que SpaceX y la NASA llevaran a la tripulación a la Estación Espacial Internacional , todas las partes involucradas lo utilizaron para practicar varios procedimientos relacionados con el lanzamiento y el aborto. [20] [24] Antes de la prueba de aborto real, la NASA y SpaceX llevaron a cabo una simulación integral de los eventos previos a un lanzamiento real de la tripulación, incluido el traje de la tripulación y el viaje a la plataforma. [6] Para esta prueba, se consideró particularmente importante preparar a los buques de recuperación y al personal para situaciones de emergencia y contingencia. [20] Después de retrasarse debido a problemas climáticos y de visibilidad, el Falcon 9 despegó a las 15:30:00 UTC, en el Centro Espacial Kennedy desde LC-39A , el 19 de enero de 2020.
La prueba de aborto fue una simulación completa de un mal funcionamiento en una trayectoria nominal hacia la Estación Espacial Internacional. [5] El aborto fue provocado por una orden del control de tierra. [25] En T+1:25 minutos, los motores del cohete se apagaron y la cápsula se separó del cohete. El aborto se activó a una velocidad de Mach 2,2. La Dragon voló aproximadamente 1 milla (1,6 km) lejos de Falcon en unos pocos segundos y experimentó una fuerza de aceleración máxima de alrededor de 3,5 G. [22]
Como era de esperar, [13] [20] el cohete se desintegró en una bola de fuego después de que su extremo romo quedara expuesto a la corriente de aire supersónica tras el escape de la Dragon; como resultado, el propulsor comenzó a dar volteretas y sus tanques de combustible cedieron. Se vio cómo la segunda etapa se desprendía del propulsor en una sola pieza, y permaneció así hasta que impactó contra el océano y explotó. [21]
La cápsula siguió su trayectoria suborbital hasta un apogeo de alrededor de 138.000 pies (42 km), y arrojó su tronco y aletas al océano antes de posicionarse para el descenso y desplegar con éxito ambos paracaídas de frenado y los cuatro paracaídas principales. Todas las funciones principales que se realizarían durante el aborto se ejecutaron sin anomalías. La cápsula C205 amerizó a las 15:38:54 UTC justo frente a la costa de Florida en el océano Atlántico . [26] La sección del tronco sin presión de la cápsula sobrevivió al reingreso y fue recuperada por GO Searcher en condiciones más o menos intactas, siendo el único tronco de Dragon que sobrevivió a un reingreso y se recuperó con éxito. [27] [28] [29]
Shotwell dijo que la compañía está planeando una prueba de aborto en vuelo de la nave espacial Crew Dragon antes de fin de año, donde el vehículo usa sus propulsores para separarse de un cohete Falcon 9 durante el ascenso. A eso le seguirán en 2017 dos vuelos de demostración a la Estación Espacial Internacional, el primero sin tripulación y el segundo con astronautas a bordo, y luego la primera misión operativa.
En el plan actualizado, SpaceX lanzaría su prueba de vuelo sin tripulación (Demo-1), reacondicionaría el vehículo de prueba de vuelo y luego realizaría la prueba de aborto en vuelo antes de la prueba de vuelo con tripulación. El uso del mismo vehículo para la prueba de aborto en vuelo mejorará el realismo de la prueba de aborto de ascenso y reducirá el riesgo.
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