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 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 fueron lanzados desde el Complejo de Lanzamiento 39A (LC-39A) en una trayectoria suborbital , seguido de un aborto en vuelo de la cápsula a Q máxima y velocidad supersónica. La prueba se llevó a cabo con éxito: la cápsula se separó del propulsor después de que el control de lanzamiento ordenara el aborto y aterrizó de forma segura.
Para el Programa de tripulación comercial , la NASA exige que las empresas participantes incluyan y prueben un sistema de escape de lanzamiento en sus vehículos que transportan tripulación. [7] La capacidad de escapar de un cohete en la plataforma o en pleno vuelo durante una emergencia o anomalía iba a ser devuelta a los vuelos espaciales tripulados estadounidenses después de haber sido implementada por última vez en el vehículo de lanzamiento Saturn IB durante las misiones Skylab y Apollo-Soyuz . [8] Su sucesor, el transbordador espacial , no tenía ningún sistema en el que el compartimento de la tripulación pudiera eyectarse del resto de la nave espacial y la pila de lanzamiento en cualquier momento después de que hubieran finalizado los vuelos de prueba de dos personas, [9] y pocas opciones viables para el lanzamiento. El aborto o el rescate de la tripulación pueden haber ocurrido anomalías críticas en cualquier lugar del camino hacia arriba. [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 hizo mucho hincapié en la seguridad de la tripulación durante los programas sucesores. [7] [12] La necesidad de un sistema de escape de lanzamiento eficaz se amplificó aún más por el fracaso 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 cohete. sistema de aborto. [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 Q máximo , donde el vehículo experimenta la presión aerodinámica máxima. 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 utilizar una cápsula capaz de realizar vuelos espaciales en lugar del artículo de prueba de la prueba de aborto en plataforma. [16] El vuelo se habría lanzado desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg SLC-4E a bordo de un Falcon 9 trimotor 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] Cápsula C205 , originalmente planeada para la Demo -2 , reemplazó al C204 en la prueba de aborto en vuelo; C206 se utilizó posteriormente para Demo-2 . [19] La cápsula estaba equipada con sensores en sus asientos, que medían las fuerzas ejercidas sobre la tripulación si abortaban un 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 consideraron que era mucho más seguro de usar para misiones tripuladas que el entonces operativo Mark 2. [22]
La prueba de escape del Dragón iba a ser una simulación a gran escala realizada en un Falcon 9 previamente volado. Originalmente, la primera etapa probada en vuelo elegida para ser utilizada para la prueba fue la B1048 , [23] pero finalmente se decidió que fuera la B1046 . el primero de los propulsores Falcon 9 Block 5 con clasificación humana que se construye y vuela. 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 completa de los eventos previos al 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 los buques de recuperación y el personal para situaciones de emergencia y contingencia. [20] Después de un retraso debido a problemas climáticos y de visibilidad, 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 terrestre. [25] En T+1:25 minutos, los motores propulsores se apagaron y la cápsula se separó del propulsor. El aborto se produjo a una velocidad de Mach 2,2. Dragon voló aproximadamente a 1,6 km (1 mi) de distancia de Falcon en unos pocos segundos y experimentó una fuerza de aceleración máxima de alrededor de 3,5 Gs. [22]
Como se esperaba, [13] [20] el cohete se desintegró en una bola de fuego después de que su extremo romo quedó expuesto a la corriente de aire supersónica tras el escape de Dragon; Como resultado, el propulsor comenzó a dar vueltas y sus tanques de propulsor cedieron. Se vio que la segunda etapa se separaba 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 y los cuatro paracaídas principales. Todas las funciones principales que debían realizarse durante el aborto se ejecutaron sin anomalías. La cápsula C205 amerizó a las 15:38:54 UTC frente a la costa de Florida en el Océano Atlántico . [26] La sección del tronco despresurizada de la cápsula sobrevivió a la reentrada y fue recuperada por GO Searcher en condiciones más o menos intactas, siendo el único tronco del Dragón que sobrevivió a una reentrada 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 finales de este año, donde el vehículo usa sus propulsores para separarse de un cohete Falcon 9 durante el ascenso. En 2017 seguirán 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), renovaría el vehículo de prueba de vuelo y luego realizaría la prueba de aborto en vuelo antes de la prueba de vuelo con tripulación. Usar el mismo vehículo para la prueba de aborto en vuelo mejorará el realismo de la prueba de aborto en ascenso y reducirá el riesgo.
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