Un sistema de escape de lanzamiento ( LES ) o un sistema de aborto de lanzamiento ( LAS ) es un sistema de seguridad para la tripulación conectado a una cápsula espacial . Se utiliza en caso de una emergencia crítica para separar rápidamente la cápsula de su vehículo de lanzamiento en caso de una emergencia que requiera la interrupción del lanzamiento, como una explosión inminente. El LES normalmente se controla mediante una combinación de detección automática de fallas del cohete y una activación manual para uso del comandante de la tripulación. El LES se puede utilizar mientras el vehículo de lanzamiento aún se encuentra en la plataforma de lanzamiento o durante su ascenso. Estos sistemas suelen ser de tres tipos:
La idea de utilizar un cohete para retirar la cápsula de un vehículo espacial fue desarrollada por Maxime Faget en 1958. [1] El sistema, que utiliza la torre situada en la parte superior de la cápsula espacial para alojar los cohetes, se utilizó por primera vez en una prueba del Cápsula del Proyecto Mercurio en marzo de 1959. Históricamente, los LES se utilizaron en las naves espaciales estadounidenses Mercury y Apollo . Ambos diseños utilizaron un motor cohete de combustible sólido . El Mercury LES fue construido por Grand Central Rocket Company en Redlands, California (que más tarde se convirtió en Lockheed Propulsion Company ). Apolo utilizó un diseño que tenía muchas similitudes con el sistema Mercurio. Los LES continúan utilizándose en las naves espaciales rusa Soyuz y China Shenzhou . El Dragon 2 diseñado por SpaceX utiliza un sistema de aborto de lanzamiento hipergólico de combustible líquido integrado en la cápsula y el Boeing Starliner utiliza propulsores de aborto en su módulo de servicio.
Tanto la nave espacial soviética Vostok como la estadounidense Gemini utilizaron asientos eyectables . Los aviones espaciales Hermes de la Agencia Espacial Europea y los aviones espaciales soviéticos Buran también los habrían utilizado si alguna vez hubieran volado con tripulación. Como muestra la Soyuz T-10a , una LES debe poder transportar un compartimento para la tripulación desde la plataforma de lanzamiento hasta una altura suficiente para que se abran sus paracaídas. En consecuencia, deben hacer uso de cohetes sólidos grandes, potentes (y pesados) . El sistema de escape de lanzamiento de Soyuz se llama CAC o SAS , del ruso/ transcrito ruso Система Аварийного Спасения o Sistema Avariynogo Spaseniya , que significa sistema de rescate de emergencia. [2]
El lanzador de protones soviético ha volado decenas de veces con una torre de escape, en el marco del programa Zond y del programa TKS . [ cita necesaria ] Todos sus vuelos no estaban tripulados.
El transbordador espacial estaba equipado con asientos eyectables para los dos pilotos en los vuelos de prueba iniciales, pero estos fueron retirados una vez que el vehículo se consideró operativo y transportaba miembros adicionales de la tripulación, [3] a los que no se les podía proporcionar trampillas de escape. Después del desastre del Challenger de 1986 , todos los orbitadores supervivientes fueron equipados para permitir la evacuación de la tripulación a través de la escotilla principal de entrada/salida (utilizando un sistema de paracaídas especialmente desarrollado que podía llevarse sobre un traje espacial), [3] aunque sólo cuando el transbordador estaba en un deslizamiento controlado.
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La nave espacial Orion , que fue desarrollada para seguir el programa del Transbordador Espacial, utiliza un sistema de cohetes de escape estilo Mercurio y Apolo, mientras que se investigó un sistema alternativo, llamado Max Launch Abort System (MLAS), [4] que habría utilizado sólidos existentes. Motores de cohete integrados en la cubierta protectora de lanzamiento en forma de bala.
En el marco del programa de desarrollo de tripulación comercial (CCDev) de la NASA, Blue Origin recibió 3,7 millones de dólares para el desarrollo de un innovador LAS 'empujador', que se utiliza en la cápsula New Shepard Crew . [5]
También en el marco del programa CCDev de la NASA, SpaceX recibió 75 millones de dólares para el desarrollo de su propia versión de un LAS "empujador". [6] Su nave espacial Dragon 2 utiliza sus motores SuperDraco durante un escenario de aborto de lanzamiento. Aunque a menudo se lo denomina disposición de "empujador" ya que carece de torre, el Dragon 2 LAS retira tanto la cápsula como su baúl del vehículo de lanzamiento. El sistema está diseñado para abortar con los motores SuperDraco en la parte superior de la pila de abortos, como ocurre con un tractor LAS más tradicional. El concepto se probó por primera vez en una prueba Pad Abort realizada en SLC-40 , Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , el 6 de mayo de 2015. [7] SpaceX probó el sistema el 19 de enero de 2020 durante una simulación a escala real de un Falcon 9 Mal funcionamiento del cohete en el Complejo de Lanzamiento del Centro Espacial Kennedy 39 , desde donde posteriormente lanzó tripulaciones a la Estación Espacial Internacional. [8]
La segunda nave espacial tripulada seleccionada por la NASA para su programa CCDEV fue la CST-100 Starliner de Boeing , que, al igual que la nave espacial Dragon 2 de SpaceX , utiliza un sistema de escape de lanzamiento "empujador", que consta de cuatro motores de aborto de lanzamiento montados en el módulo de servicio que puede impulsar la nave espacial lejos de su vehículo de lanzamiento Atlas V en caso de una emergencia en la plataforma o durante el ascenso. [9] Los motores, que utilizan propulsores hipergólicos y generan 40.000 libras de fuerza de empuje cada uno, son proporcionados por Aerojet Rocketdyne . [10] El sistema de aborto se probó con éxito durante la prueba de aborto en la plataforma del Starliner el 4 de noviembre de 2019 en White Sands Missile Range . [11]
Orbital Sciences Corporation tiene la intención de [ ¿cuándo? ] para vender el LAS que estaba construyendo para la nave espacial Orion a futuros proveedores de vehículos comerciales para la tripulación tras la cancelación del proyecto Constellation. [12]
Durante la misión Mercury-Redstone 1 el 21 de noviembre de 1960, el sistema de escape despegó involuntariamente de la nave espacial Mercury después de que el motor propulsor Redstone se apagara justo después del encendido de la plataforma. La nave espacial permaneció unida al propulsor en tierra.
Se produjo un disparo accidental de una plataforma de un sistema de escape de lanzamiento durante el intento de lanzamiento de la nave espacial no tripulada Soyuz 7K-OK No.1 el 14 de diciembre de 1966. Los propulsores con correa del vehículo no se encendieron, lo que impidió que el cohete abandonara la plataforma. Unos 30 minutos más tarde, mientras aseguraban el vehículo, el motor del LES se encendió. Las cargas de separación provocaron un incendio en la tercera etapa del cohete, lo que provocó una explosión que mató a un trabajador de la plataforma. Durante el intento de lanzamiento, el propulsor cambió de energía externa a interna como lo haría normalmente, lo que luego activó el sistema de detección de aborto. Originalmente se pensó que el disparo del LES era provocado por un brazo de pórtico que inclinaba el cohete más de 7 grados, cumpliendo una de las condiciones definidas de aborto en vuelo. [13]
El primer uso con una misión tripulada ocurrió durante el intento de lanzar Soyuz T-10-1 el 26 de septiembre de 1983. [ cita necesaria ] El cohete se incendió, justo antes del lanzamiento, y el LES sacó la cápsula de la tripulación, segundos antes del lanzamiento. El cohete explotó. La tripulación fue sometida a una aceleración de 14 a 17 g (140 a 170 m/s 2 ) durante cinco segundos y resultó gravemente magullada. Según se informa, la cápsula alcanzó una altitud de 2.000 metros (6.600 pies) y aterrizó a 4 kilómetros (2,5 millas) de la plataforma de lanzamiento.
El 11 de octubre de 2018, la tripulación de la Soyuz MS-10 se separó de su vehículo de lanzamiento después de que se produjera un fallo de separación del cohete propulsor a una altitud de 50 km durante el ascenso. Sin embargo, en este punto de la misión el LES ya había sido expulsado y no se utilizó para separar la cápsula de la tripulación del resto del vehículo de lanzamiento. Se utilizaron motores de respaldo para separar la cápsula de la tripulación, lo que permitió que la tripulación aterrizara de manera segura y ilesa aproximadamente 19 minutos después del lanzamiento.
El 12 de septiembre de 2022, durante el vuelo NS-23 de Blue Origin New Shepard , el motor BE-3 del propulsor sufrió una falla aproximadamente al minuto de vuelo. Se activó el sistema de escape de lanzamiento y la cápsula se separó y aterrizó nominalmente con éxito. El vuelo transportaba cargas útiles científicas en microgravedad en la cápsula de la tripulación, sin tripulación a bordo. [14]
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