Placas protectoras contra el calor instaladas en la nave espacial Orion EFT-1 de la NASA para su lanzamiento en diciembre de 2014

La fabricación de la versión pionera de la cápsula de tripulación Orion de la NASA programada para su vuelo de prueba no tripulado inaugural en diciembre está entrando en sus etapas finales en el sitio de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida.

Los ingenieros y técnicos han completado la instalación de los paneles de la carcasa trasera de Orion que protegerán a la nave espacial y a los futuros astronautas del calor abrasador del reingreso y las temperaturas abrasadoras que superan los 3150 grados Fahrenheit.

El lanzamiento de Orion está programado para su primera misión no tripulada denominada Exploration Flight Test-1 (EFT-1) en diciembre de 2014 sobre el gigantesco cohete Delta IV Heavy de United Launch Alliance (ULA) de tres cilindros desde Cabo Cañaveral, Florida.

Dentro de la bahía alta del Edificio de Operaciones y Verificación en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, los técnicos vestidos con trajes de sala limpia instalaron un panel de mosaico de la carcasa trasera en el módulo de tripulación Orion y están verificando el ajuste junto al panel de mosaico de la carcasa trasera central.  Los preparativos están en marcha para Exploration Flight Test-1, o EFT-1.  Crédito: NASA/Dimitri Gerondidakis
Dentro de la bahía alta del Edificio de Operaciones y Verificación en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, los técnicos vestidos con trajes de sala limpia instalaron un panel de mosaico de la carcasa trasera en el módulo de tripulación Orion y están verificando el ajuste junto al panel de mosaico de la carcasa trasera central. Los preparativos están en marcha para Exploration Flight Test-1, o EFT-1. Crédito: NASA/Dimitri Gerondidakis

La carcasa trasera en forma de cono en realidad tiene un aspecto bastante familiar, ya que se compone de 970 placas de protección térmica negras, las mismas placas que protegieron el vientre de los transbordadores espaciales durante tres décadas y 135 misiones de regreso del espacio.

Sin embargo, las tejas de la carcasa trasera de Orion experimentarán temperaturas muy superiores a las de la era del transbordador. Mientras que los transbordadores espaciales viajaron a 17 000 millas por hora, Orión golpeará la atmósfera terrestre a unas 20 000 millas por hora en esta primera prueba de vuelo.

Cuanto más rápido viaja una nave espacial a través de la atmósfera terrestre, más calor genera. Entonces, aunque lo más caliente que alcanzaron las placas del transbordador espacial fue de aproximadamente 2,300 grados Fahrenheit, la carcasa trasera de Orion podría alcanzar hasta 3,150 grados, a pesar de estar en un área más fría del vehículo.

Los ingenieros también han manipulado a Orion para realizar una prueba especial en vuelo para ver cuán vulnerable es el vehículo a la avalancha de desechos orbitales de micrometeoritos.

Se perforaron dos orificios de una pulgada de ancho en los mosaicos de la carcasa trasera de Orion para simular el daño de los desechos orbitales de micrometeoroides.  Los sensores del vehículo registrarán cómo suben las altas temperaturas dentro del agujero durante el regreso de Orión a través de la atmósfera de la Tierra después de su primer vuelo en diciembre.  Crédito: NASA
Se perforaron dos orificios de una pulgada de ancho en los mosaicos de la carcasa trasera de Orion para simular el daño de los desechos orbitales de micrometeoroides. Los sensores en el vehículo registrarán cómo aumentan las altas temperaturas dentro del agujero durante el regreso de Orión a través de la atmósfera de la Tierra luego de su primer vuelo en diciembre. Crédito: NASA

Incluso las partículas más pequeñas pueden causar daños inmensos y potencialmente fatales a alta velocidad al perforar un agujero a través de las tejas de la carcasa trasera y posiblemente exponer la estructura de la nave espacial a temperaturas más altas de lo normal.

«Debajo de las tejas, la estructura del vehículo no suele calentarse más de 300 grados Fahrenheit, pero si los escombros traspasan las tejas, el calor que rodea al vehículo durante el reingreso podría colarse en el agujero que creó, posiblemente dañando el vehículo», dice la NASA. .

El equipo ha realizado numerosos estudios de modelado sobre el efecto de los impactos de micrometeoritos. Ahora es el momento de una prueba del mundo real.

Por lo tanto, los ingenieros han perforado deliberadamente un par de agujeros delgados de 1 pulgada de ancho en dos mosaicos de 1,47 pulgadas de espesor para imitar el daño de un impacto de micrometeoroide. Los agujeros tienen 1,4 pulgadas y 1 pulgada de profundidad y están ubicados en el lado opuesto de la carcasa trasera de las ventanas y los chorros del sistema de control de reacción de Orion, según la NASA.

“Queremos saber cuánto gas caliente llega al fondo de esas cavidades”, dijo Joseph Olejniczak, gerente de aerociencias de Orion, en un comunicado de la NASA.

«Tenemos modelos que estiman qué tan caliente se pondrá para asegurarnos de que sea seguro volar, pero con los datos que recopilaremos de estos mosaicos que realmente regresan a través de la atmósfera de la Tierra, crearemos nuevos modelos con mayor precisión».

Placas y paneles de la carcasa trasera del módulo de tripulación Orion dentro de la bahía alta del edificio de operaciones y caja Neil Armstrong en el Centro Espacial Kennedy en Florida.  Crédito: Ken Kremer - kenkremer.com
Placas y paneles de la carcasa trasera del módulo de tripulación Orion dentro de la bahía alta del edificio de operaciones y caja Neil Armstrong en el Centro Espacial Kennedy en Florida. Crédito: Ken Kremer – kenkremer.com

Los datos recopilados ayudarán a informar al equipo sobre los efectos del calor por daños potenciales y las posibles opciones de reparación de astronautas en el espacio.

Orion es el vehículo humano de próxima generación de la NASA que ahora está en desarrollo para reemplazar el transbordador espacial ahora retirado.

La nave espacial de última generación llevará a los astronautas de Estados Unidos en viajes que se adentrarán más en el espacio profundo que nunca: ¡más allá de la Luna a los asteroides, Marte y más allá!

El vuelo EFT-1 de dos órbitas y cuatro horas y media elevará la nave espacial Orión y su segunda etapa adjunta a una altitud orbital de 3600 millas, unas 15 veces más alta que la Estación Espacial Internacional (ISS), y más lejos que cualquier ser humano. nave espacial ha viajado en 40 años.

La misión EFT-1 probará los sistemas críticos para futuras misiones humanas al espacio profundo.

El montaje final y la fijación de la carcasa trasera de Orion se llevan a cabo en el recién renombrado Neil Armstrong Operations and Checkout Building, a cargo del contratista principal Lockheed Martin.

Dentro de la bahía alta del edificio de operaciones y verificación en el Centro Espacial Kennedy, Florida, los técnicos en la plataforma de trabajo monitorean el progreso mientras la grúa baja el panel de mosaico de la parte posterior central para instalarlo en el módulo de tripulación Orion.  Crédito: NASA/Dimitri Gerondidakis
Dentro de la bahía alta del edificio de operaciones y verificación en el Centro Espacial Kennedy, Florida, los técnicos en la plataforma de trabajo monitorean el progreso mientras la grúa baja el panel de mosaico de la parte posterior central para instalarlo en el módulo de tripulación Orion. Crédito: NASA/Dimitri Gerondidakis

Uno de los objetivos principales del muy esperado vuelo de prueba sin tripulación Orion EFT-1 de la NASA es probar la eficacia del escudo térmico y los azulejos de la carcasa trasera para proteger el vehículo, y a los futuros astronautas humanos, de temperaturas insoportables que superan los 4000 grados Fahrenheit (2200 C). ) durante el calentamiento de reentrada abrasador.

Al finalizar el vuelo EFT-1, la cápsula Orion separada se sumerge y vuelve a entrar en la atmósfera terrestre a 20 000 MPH (32 000 kilómetros por hora).

«Eso es aproximadamente el 80% de la velocidad de reingreso experimentada por la cápsula Apolo después de regresar de las misiones de alunizaje de Apolo», me dijo Scott Wilson, Gerente de Operaciones de Producción de Orión de la NASA en KSC, durante una entrevista en KSC.

Luego, un trío de paracaídas se desplegará para reducir la velocidad de Orion y amerizar en el Océano Pacífico.

El vehículo Orion EFT-1 saldrá del O & C en unas dos semanas y será trasladado a su instalación de abastecimiento de combustible en KSC para el siguiente paso en el procesamiento de lanzamiento.

Eventualmente, Orion se lanzará sobre el SLS, el nuevo y gigantesco propulsor de carga pesada de la NASA que la agencia ahora tiene como objetivo para su lanzamiento inaugural a más tardar en noviembre de 2018, detallado en mi historia aquí.

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Ken Kremer

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