Un sistema de escape de lanzamiento ( LES ) o 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 el aborto del lanzamiento, como una explosión inminente. El LES generalmente 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 puede usarse mientras el vehículo de lanzamiento está 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 en la parte superior de la cápsula espacial para albergar cohetes, se utilizó por primera vez en una prueba de la cápsula del Proyecto Mercury en marzo de 1959. Históricamente, los LES se utilizaron en las naves espaciales estadounidenses Mercury y Apollo . Ambos diseños usaban un motor de cohete de combustible sólido . El Mercury LES fue construido por la Grand Central Rocket Company en Redlands, California (que más tarde se convirtió en la Lockheed Propulsion Company ). Apollo utilizó un diseño que tenía muchas similitudes con el sistema Mercury. Los LES continúan utilizándose en las naves espaciales rusas Soyuz y chinas Shenzhou . El Dragon 2 diseñado por SpaceX utiliza un sistema de aborto de lanzamiento de combustible líquido hipergólico integrado a 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 hicieron uso de asientos eyectables . Los aviones espaciales Hermes de la Agencia Espacial Europea y los aviones espaciales soviéticos de clase Buran también los habrían utilizado si alguna vez hubieran volado con tripulación. Como lo demuestra el Soyuz T-10a , un LES debe poder llevar un compartimento de 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/ transliterado ruso Система Аварийного Спасения o Sistema Avariynogo Spaseniya , que significa sistema de rescate de emergencia. [2]
El lanzador soviético Proton ha volado docenas de veces con una torre de escape, bajo el programa Zond y el programa TKS . [ cita requerida ] Todos sus vuelos fueron sin tripulación.
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 transportó miembros adicionales de la tripulación, [3] que no podían estar provistos de escotillas 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 usarse sobre un traje espacial), [3] aunque solo cuando el transbordador estaba en un planeo controlado.
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La nave espacial Orión , que fue desarrollada para seguir el programa del Transbordador Espacial, utiliza un sistema de cohete de escape al estilo de Mercury y Apollo, mientras que se investigó un sistema alternativo, llamado Sistema de Aborto de Lanzamiento Máximo (MLAS), [4] que habría utilizado motores de cohetes sólidos existentes 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 "propulsor", que se utiliza en la cápsula de tripulación New Shepard . [5]
También bajo el 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 un arreglo "empujador" ya que carece de una torre, el LAS Dragon 2 retira tanto la cápsula como su tronco juntos del vehículo de lanzamiento. El sistema está diseñado para abortar con los motores SuperDraco en la parte superior de la pila de aborto como ocurre con un LAS tractor más tradicional. El concepto se probó por primera vez en una prueba de aborto en plataforma 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 gran escala de un mal funcionamiento del cohete Falcon 9 en el Complejo de Lanzamiento 39 del Centro Espacial Kennedy , desde donde luego 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 consiste en cuatro motores de aborto de lanzamiento montados en el módulo de servicio que pueden 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 de plataforma de la Starliner el 4 de noviembre de 2019 en White Sands Missile Range . [11]
Orbital Sciences Corporation tiene la intención [ ¿cuándo? ] de vender el LAS que estaba construyendo para la nave espacial Orion a futuros proveedores de vehículos tripulados comerciales a raíz de la cancelación del proyecto Constellation. [12]
Durante la misión Mercury-Redstone 1 del 21 de noviembre de 1960, el sistema de escape despegó accidentalmente de la nave espacial Mercury después de que el motor del cohete Redstone se apagara justo después de encenderse en la plataforma. La nave espacial permaneció unida al cohete en tierra.
El 14 de diciembre de 1966 , durante el intento de lanzamiento de la nave espacial no tripulada Soyuz 7K-OK No.1, se produjo un disparo accidental de un sistema de escape de lanzamiento. Los propulsores acoplados al vehículo no se encendieron, lo que impidió que el cohete abandonara la plataforma. Unos 30 minutos después, mientras se aseguraba el vehículo, se encendió el motor del LES. 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 activó el sistema de detección de aborto. Originalmente se pensó que el disparo del LES fue provocado por un brazo de pórtico que inclinó el cohete más de 7 grados, cumpliendo una de las condiciones definidas para el aborto en vuelo. [13]
El primer uso con una misión tripulada ocurrió durante el intento de lanzamiento de la Soyuz T-10-1 el 26 de septiembre de 1983. [14] El cohete se incendió, justo antes del lanzamiento, y el LES llevó a la cápsula de la tripulación fuera del área, segundos antes de que el cohete explotara. La tripulación estuvo sometida a una aceleración de 14 a 17 g (140 a 170 m/s2 ) durante cinco segundos y sufrió graves contusiones. 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 en la separación del cohete propulsor a una altitud de 50 km durante el ascenso. Sin embargo, en ese momento 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 reserva para separar la cápsula de la tripulación, lo que permitió que la tripulación aterrizara de forma segura y sin lesiones 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 iniciado el vuelo. El sistema de escape de lanzamiento se activó y la cápsula se separó y aterrizó con éxito. El vuelo transportaba cargas útiles científicas en microgravedad en la cápsula de la tripulación, sin tripulación a bordo. [15]
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