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Vehículo de exploración de tripulación

Concepto inicial de CEV en diseño de Lockheed Martin, que muestra el módulo de tripulación del ala delta ( a la derecha ), con un módulo de misión y una etapa de propulsión (con motores de cohete) para vuelos interplanetarios .
Orion , como diseño posterior, después de que los planes iniciales para el vehículo de exploración de tripulación condujeran al desarrollo del Orion.

El Vehículo de Exploración de Tripulación ( CEV ) fue un componente del plan Visión para la Exploración Espacial de la NASA de EE. UU . Se celebró un concurso para diseñar una nave espacial que pudiera transportar humanos a los destinos previstos en el plan. El diseño ganador fue la nave espacial Orion .

Aunque fue concebido originalmente durante la Iniciativa de Exploración Espacial durante los años 90, la planificación oficial para el vehículo comenzó en 2004, con la Solicitud de Propuesta final emitida el 1 de marzo de 2005, para comenzar un concurso de diseño para el vehículo. Para las fases posteriores de diseño y construcción, véase Orión (nave espacial) . El Orion CEV pasó a formar parte del Programa Constellation de la NASA para enviar exploradores humanos de regreso a la Luna y luego a Marte y otros destinos en el Sistema Solar . Después de que se cancelara Constellation, se concibió para la evacuación de emergencia de la Estación Espacial Internacional y luego se retuvo para reactivar los planes de exploración del Sistema Solar.

Competencia

El concepto del vehículo se anunció oficialmente en un discurso pronunciado por George W. Bush en la sede de la NASA el 14 de enero de 2004. [1] La NASA emitió el borrador de la declaración de trabajo para el CEV el 9 de diciembre de 2004, y un poco más Más de un mes después, el 21 de enero de 2005, la NASA emitió un borrador de solicitud de propuesta (RFP). La RFP final se emitió el 1 de marzo de 2005, [2] y se pidió a los posibles postores que respondieran antes del 2 de mayo de 2005.

La NASA había planeado tener un vuelo suborbital o en órbita terrestre llamado Flight Application of Spacecraft Technologies (FAST) entre los diseños CEV de dos equipos antes del 1 de septiembre de 2008. Sin embargo, para permitir una fecha más temprana para el inicio de las operaciones CEV , el administrador Michael D. Griffin había indicado que la NASA seleccionaría un contratista para el CEV en 2006. Desde su perspectiva, esto ayudaría a eliminar la brecha de cuatro años actualmente planificada entre el retiro del Shuttle en 2010 y el primer vuelo tripulado del el CEV en 2014 (al permitir que el CEV vuele antes) y ahorrar más de mil millones de dólares para su uso en el desarrollo del CEV. [3]

El 13 de junio de 2005, la NASA anunció la selección de dos consorcios, Lockheed Martin Corp. y el equipo de Northrop Grumman Corp. y The Boeing Co. para seguir trabajando en el desarrollo del CEV. [4] Cada equipo había recibido un contrato de 28 millones de dólares para realizar un diseño completo para el CEV y su vehículo de lanzamiento hasta agosto de 2006, cuando la NASA adjudicaría a uno de ellos la tarea de construir el CEV. [5] Los equipos también tendrían que desarrollar un plan para que su CEV participara en el montaje de una expedición lunar, ya sea con un encuentro en la órbita terrestre , un encuentro en la órbita lunar o con un ascenso directo . Los dos equipos estaban compuestos por:

Cada equipo liderado por contratistas incluía subcontratistas que proporcionaron a los astronautas de la expedición lunar equipos, soporte vital, motores de cohetes y sistemas de navegación a bordo. Los vuelos orbitales o suborbitales planeados bajo FAST habrían visto la competencia de un CEV construido por cada equipo, o de un demostrador de tecnología que incorpora tecnologías CEV. [6] Bajo FAST, la NASA habría elegido al ganador para construir el CEV final después de la demostración real de este hardware. La Fuerza Aérea de los EE. UU. suele utilizar los despegues para seleccionar aviones militares; La NASA nunca ha utilizado este enfoque al adjudicar contratos. Sin embargo, como el administrador Griffin había indicado que abandonaría el enfoque FAST, la NASA siguió el enfoque más tradicional de seleccionar un vehículo basándose en las propuestas de los contratistas. [7]

El 31 de agosto de 2006, la NASA anunció que el contrato para diseñar y desarrollar el Orion se había adjudicado a Lockheed Martin Corp. [5] Según Bloomberg News , cinco analistas que encuestó antes del anuncio del premio dieron propina al equipo de Northrop para ganar. [8] Marco Cáceres, un analista de la industria espacial de Teal Group, había proyectado que Lockheed perdería, en parte debido al fracaso anterior de Lockheed Martin en el programa de reemplazo del transbordador X-33 de 912 millones de dólares; Después de la adjudicación del contrato, sugirió que el trabajo de Lockheed Martin en el X-33 le proporcionó experiencia más reciente en investigación y desarrollo en propulsión y materiales, lo que pudo haberle ayudado a ganar el contrato. [8] Según un resumen del Aerospace Daily & Defense Report de un documento de la NASA que explica el fundamento de la adjudicación del contrato, la propuesta de Lockheed Martin ganó sobre la base de un enfoque técnico superior, estimaciones de costos más bajas y más realistas y un desempeño excepcional en la Fase I del programa CEV. [9]

Lockheed Martin planeaba fabricar la nave espacial tripulada en instalaciones de Texas, Luisiana y Florida. [10]

Propuestas

Funcionarios de la Constelación de la NASA anunciando el contratista de Orion seleccionado el 31 de agosto de 2006 en la sede de la NASA

Diseños originales

La nave propuesta por Lockheed era un pequeño diseño de cuerpo elevador con forma de transbordador espacial lo suficientemente grande para seis astronautas y su equipo. Según Lockheed Martin, su diseño en forma de avión hacía que fuera más fácil de navegar durante los regresos a alta velocidad a la Tierra que los vehículos con forma de cápsula del pasado. Según el diario francés Le Figaro y la publicación Aviation Week and Space Technology , EADS SPACE Transportation estaría a cargo del diseño y construcción del módulo de misión asociado (MM). El jefe del equipo Lockheed era Cleon Lacefield .

El diseño del Lockheed Martin CEV incluía varios módulos en la LEO ( órbita terrestre baja ) y versiones lunares tripuladas de la nave espacial, además de un sistema de aborto. El sistema de aborto era una torre de escape como la utilizada en las naves Mercury, Apollo , Soyuz y Shenzhou (Gemini, junto con los transbordadores espaciales Enterprise y Columbia [hasta STS-4 ] usaban asientos eyectables ). Sería capaz de abortar durante cualquier parte de la fase de ascenso de la misión. La tripulación se sentaría en el Módulo de Rescate (RM) durante el lanzamiento. Según la publicación Aviation Week and Space Technology , el RM tendría un escudo térmico exterior de carbono-carbono reforzado y una capa redundante de aislamiento de superficie reutilizable de fieltro debajo en caso de falla del RCC. El RM comprendía la mitad superior del Módulo de tripulación (CM), que comprendía el RM y el resto de la estructura del cuerpo de elevación. El CM incluía espacio habitable para cuatro miembros de la tripulación. En caso de emergencia, el RM se separa del resto del CM. El RM tendría capacidad para seis miembros de la tripulación, dos en fila, y el CM tiene espacio habitable y provisiones para cuatro astronautas durante 5 a 7 días. Las actividades extravehiculares (EVA) podrían realizarse desde el CM, que podría aterrizar en tierra o agua y podría reutilizarse entre 5 y 10 veces. [11]

El módulo de misión se agregaría en la parte inferior del CEV para una misión lunar y podría contener consumibles adicionales y proporcionar espacio adicional para una misión de duración lunar. También proporcionaría capacidades adicionales de energía y comunicaciones e incluiría un puerto de acoplamiento para el Módulo de Acceso a la Superficie Lunar (LSAM). En la parte inferior de la pila CEV lunar estaría el Módulo de Propulsión o Inyección Trans-Tierra (TEIM) que proporcionaría el regreso a la Tierra desde la Luna. Probablemente incorporaría (según Aviation Week) 2 motores Pratt & Whitney RL-10. Juntos, RM/CM, MM y TEIM formaron la pila lunar de Lockheed Martin. La idea original era lanzar CM, MM y TEIM en tres vehículos de lanzamiento desechables evolucionados (EELV) separados, con un componente en cada lanzamiento. Este vehículo necesitaría módulos adicionales para alcanzar la órbita lunar y aterrizar en la Luna. Sin embargo, este plan debía modificarse de acuerdo con el CFI (Call for Improvements), que se describe a continuación.

A diferencia del muy publicitado diseño del CEV de Lockheed Martin, prácticamente no había información disponible públicamente sobre el diseño del CEV de Boeing/Northrop Grumman. Sin embargo, es instructivo observar que la mayoría de los diseños de Boeing publicados para el avión espacial orbital (OSP) cancelado se parecían a la cápsula Apollo. Era posible que el Boeing CEV fuera una cápsula en lugar de un cuerpo elevador o un diseño de avión. [12]

Cambios a las ofertas originales

La estrategia de Sean O'Keefe [ ¿cuándo? ] habría visto el desarrollo de la CEV en dos fases distintas. La fase I habría implicado el diseño del CEV y una demostración por parte de los posibles contratistas de que podían desarrollar el vehículo de forma segura y asequible. La Fase I habría transcurrido desde la presentación de ofertas en 2005 hasta FAST (para septiembre de 2008) y habría seleccionado a un solo contratista. La Fase II habría comenzado después de FAST e implicaría el diseño final y la construcción del CEV. Sin embargo, este cronograma fue inaceptablemente lento para Mike Griffin, y el plan fue cambiado [¿ cuándo? ] de modo que la NASA emitirá una "Llamada de Mejoras" (CFI) después de la publicación del ESAS para que Lockheed Martin y Boeing presenten propuestas de la Fase II. [13] La NASA eligió al consorcio de Lockheed Martin como el consorcio ganador el 31 de agosto de 2006. [14]

Orion MPCV completado para Artemis 1 (noviembre de 2019)

Post Constelación

Después de revisar el Informe Augustine y tras el testimonio ante el Congreso, la administración Obama decidió excluir a Constellation del presupuesto federal de los Estados Unidos para 2011 . El 1 de febrero de 2010, se publicó el presupuesto propuesto por el presidente, que no incluía financiación para el proyecto, y se convirtió en ley el 15 de abril de 2011. [15] El Orion CEV sobreviviría a la cancelación para una futura misión a la Luna, cerca de la Tierra. asteroides y Marte. Se le cambió el nombre a Vehículo de tripulación multipropósito Orion , ya que ahora sería un vehículo único en lugar de los múltiples diseños originalmente propuestos y lanzados en el Sistema de lanzamiento espacial . El Orion MPCV es el principal elemento tripulado del actual Programa Artemisa de la NASA . El vehículo realizó su primer vuelo con el SLS en 2022 en Artemis 1 y el primer vuelo con tripulación está programado actualmente para 2024 en Artemis 2 . Lockheed Martin ha contratado hasta 12 vehículos. [dieciséis]

Misión de redireccionamiento de asteroides

La Misión de Redireccionamiento de Asteroides ( ARM ), también conocida como misión de Recuperación y Utilización de Asteroides ( ARU ) e Iniciativa de Asteroides , fue una misión espacial propuesta por la NASA en 2013. La nave espacial Misión Robótica de Recuperación de Asteroides (ARRM) se encontraría con una gran misión cercana -Tierra asteroide y utilizar brazos robóticos con pinzas de anclaje para recuperar una roca de 4 metros del asteroide. Luego sería visitado por la nave espacial Orion en órbita lunar en la Misión de Exploración 5 a mediados de la década de 2020. [17] Más tarde se cambió para que el asteroide fuera llevado a la Plataforma Exploration Gateway , donde Orión luego lo visitaría. ARM fue cancelada por la Administración Trump en 2017. [18]

El Orion MPCV acercándose al Lunar Gateway en Artemis 3

Programa Artemisa

El programa Artemis es un programa de vuelos espaciales tripulados en curso llevado a cabo predominantemente por la NASA , compañías de vuelos espaciales comerciales de EE. UU . y socios internacionales como la Agencia Espacial Europea (ESA), JAXA y la Agencia Espacial Canadiense (CSA) con el objetivo de aterrizar "el primera mujer y el próximo hombre" en la Luna, específicamente en la región del polo sur lunar para 2025. La NASA ve a Artemisa como el siguiente paso hacia el objetivo a largo plazo de establecer una presencia sostenible en la Luna. El Orion MPCV se utilizará como vehículo principal de transporte y logística de la tripulación. Se lanzará utilizando el Bloque 1 del Sistema de Lanzamiento Espacial y posteriormente el Bloque 1B SLS . Utilizando el EUS , podrá transportar tripulación y un módulo logístico al Portal Lunar . Una vez en Gateway, la tripulación se embarcará en el Sistema de Aterrizaje Humano (HLS) a la superficie lunar para realizar excursiones que eventualmente durarán hasta 6 semanas.

Referencias

  1. ^ "El presidente Bush anuncia una nueva visión para el programa de exploración espacial". NASA.
  2. ^ NASA (1 de marzo de 2005). "Vehículo de exploración de tripulación, Solicitud SOL NNT05AA01J". Archivado desde el original el 17 de enero de 2009 . Consultado el 9 de septiembre de 2006 .
  3. ^ Dunn, Marcia (13 de mayo de 2006). "El jefe de la NASA presiona para el reemplazo del transbordador". Espacio.com . Consultado el 3 de marzo de 2007 .
  4. ^ Sede de la NASA (13 de junio de 2005). "La NASA selecciona contratistas para trabajos con vehículos de exploración tripulados". Comunicado de prensa de la NASA 05-146 . Archivado desde el original el 27 de agosto de 2006 . Consultado el 9 de septiembre de 2006 .
  5. ^ ab "La NASA selecciona a Lockheed Martin como contratista principal del vehículo de exploración Orion Crew" (Presione soltar). NASA. 2006-08-31 . Consultado el 31 de agosto de 2006 .[ enlace muerto permanente ]
  6. ^ "Categoría: Archivos CEV, OSP, SDLV e ISTP". Reloj de la NASA . Archivado desde el original el 18 de octubre de 2005.
  7. ^ Schneider, Mike (26 de agosto de 2006). "El astronauta deja escapar el nombre de la nueva nave espacial". Crónica de Houston . Consultado el 3 de marzo de 2007 .
  8. ^ ab Lococo, Edmond; Demián McLean (31 de agosto de 2006). "Lockheed vence a Northrop por un premio de la NASA de 3.900 millones de dólares (Actualización 4)". Noticias de Bloomberg . Consultado el 5 de septiembre de 2006 .
  9. ^ Morris, Jefferson (7 de septiembre de 2006). "El documento de decisión CEV clasifica a LM a la cabeza en idoneidad, costo y desempeño anterior de la misión". Informe diario aeroespacial y de defensa . Consultado el 9 de septiembre de 2006 .
  10. ^ "La NASA selecciona a Lockheed Martin como contratista principal del vehículo de exploración Orion Crew" (Presione soltar). Ref. espacial. 2006-08-31 . Consultado el 12 de noviembre de 2022 .
  11. ^ Coburn, Davin (1 de junio de 2005). "Lockheed presenta el reemplazo del transbordador: exclusivo de PM". Mecánica Popular . Consultado el 30 de junio de 2012 .
  12. ^ Visualización de imagen
  13. ^ "Adquisición de vehículos de exploración de tripulación (CEV)". NASA. 2005-05-16. Archivado desde el original el 3 de abril de 2008 . Consultado el 3 de marzo de 2007 .
  14. ^ Merle, Renae (1 de septiembre de 2006). "Lockheed gana el contrato para construir la nueva nave espacial de la NASA". El Washington Post . Consultado el 3 de marzo de 2007 .
  15. ^ "Constellation está muerta, pero las piezas siguen vivas | SEMANA DE LA AVIACIÓN". 2011-04-20. Archivado desde el original el 20 de abril de 2011 . Consultado el 19 de diciembre de 2019 .
  16. ^ "La NASA otorga un contrato de producción a largo plazo de Orion a Lockheed Martin". SpaceNews.com . 2019-09-24 . Consultado el 19 de diciembre de 2019 .
  17. ^ Mahoney, Erin (10 de marzo de 2015). "¿Cómo ayudará la misión de redireccionamiento de asteroides de la NASA a los humanos a llegar a Marte?". NASA . Archivado desde el original el 4 de octubre de 2019 . Consultado el 19 de diciembre de 2019 .
  18. ^ Loren Grush (16 de marzo de 2017). "El presupuesto de la NASA de Trump cancela el módulo de aterrizaje Europa y la misión de redireccionamiento de asteroides". El borde . Consultado el 15 de mayo de 2023 .

enlaces externos