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Detalles del Escenario Superior Ares I
Hoy, el comité encargado de revisar el futuro de los vuelos espaciales tripulados de EE. UU. Está escuchando Ares yo los miembros del equipo describen cómo funcionará el cohete. Deben convencer al panel independiente de expertos de que el diseño del cohete es seguro y confiable, y que Ares yo debería ser el vehículo que usa Estados Unidos para enviar humanos a la luna y eventualmente a Marte.
Concepto artístico del escenario superior Ares I. Crédito: NASA
El comité ya ha escuchado ideas alternativas para vuelos espaciales de compañías privadas e incluso de la NASA. John Shannon, gerente del programa de transbordadores de la NASA, presentó un concepto de vehículo de lanzamiento derivado del transbordador. Estas ideas fueron bien recibidas por el presidente del comité, Norman Augustine.
Hablé con Danny Davis, director de programa del Ares yo etapa superior, la primavera pasada mientras trabajaba en un artículo sobre Ares I-X, un vehículo de prueba para recopilar datos para Ares I. Hablamos en detalle sobre los componentes de la etapa superior del cohete, que se separará de la primera etapa poco después del despegue. La etapa superior incluye la aviónica y los sistemas de navegación y control más importantes (ver PDF). Aquí hay algunos extractos de nuestra conversación.
Revisión de tecnología : ¿Cómo se navegará y controlará la etapa superior una vez que se separe de la primera etapa?
Danny Davis : Estamos utilizando un enfoque bastante tradicional para eso, pero la aviónica será de vanguardia; no utilizamos tecnologías antiguas. Ingresaremos la trayectoria que queremos volar y usaremos los controles de la computadora a bordo, para que [el personal o los sistemas] de tierra no estén volando el vehículo. La computadora detecta el movimiento y elige los comandos de guía para que [el cohete] permanezca en el camino correcto. Los astronautas tienen la capacidad de proporcionar información al sistema de guía si es necesario, pero en su mayoría son computadoras a bordo que vuelan en lugar de ser un sistema de control de circuito abierto como la primera etapa.
NIÑOS : ¿Puede explicar más sobre lo que controla el escenario superior?
DD : Es básicamente electrónica sofisticada, principalmente la computadora de vuelo. Es un sistema informático de última generación que está diseñado para operar en el entorno que ve durante el despegue y el vuelo. La unidad de instrumentos también se encuentra en una buena ubicación; está muy arriba del cohete, cerca de una estructura que conecta el Orión cápsula, [el vehículo de exploración de la tripulación], al vehículo de lanzamiento. En realidad, hay tres computadoras de vuelo a bordo que se revisan constantemente entre sí. Si uno produce un comando que no se entiende, los otros dos pueden expulsarlo. [Este proceso se llama] vigilancia de la votación. Las computadoras administran todas las operaciones del vehículo: guía, navegación y comunicaciones.
NIÑOS : ¿Qué tipo de motor utilizará la etapa superior para generar energía?
DD : Un motor J-2X que se disparará cuando la etapa superior se separe de la primera etapa, [unos 127 segundos después del despegue]. Se basa en diseños de dos de los cohetes Saturno de la era Apolo y funciona con oxígeno líquido e hidrógeno líquido. Funcionará durante unos [465 segundos] hasta que alcance una cierta altitud cuando Orión la cápsula de la tripulación se separa. Tanto el motor como la etapa superior volverán a caer en la atmósfera de la Tierra y no se recuperarán.
TR: ¿Qué es realmente innovador en el diseño de cohetes?
DD: Nuestro diseño tiene mucho trabajo histórico: utiliza una aleación de aluminio, que es extremadamente resistente y ligera y fue desarrollada por el programa del transbordador espacial; sistemas de protección térmica, cebadores y válvulas de propulsión en su mayor parte que ya estaban disponibles, pero estamos desarrollando versiones más ecológicas de cebadores.
La innovación en nuestra misión es poner a los astronautas en órbita para que regresen a casa. Todos los días pensamos en la seguridad del diseño de la máquina. Tiene que funcionar: la primera etapa, la etapa superior, todas deben funcionar juntas y debe tener el sistema de propulsión adecuado.
Otra cosa es que lo que vamos a hacer es hacerlo más asequible. El problema con el transbordador espacial es que es demasiado caro. Tenemos que gastar el presupuesto y los recursos de la NASA para pagar el transporte. Queremos construir una nueva etapa superior que sea más asequible… para permitir que los ingenieros también trabajen en otras cosas. Hay muchas mejoras que podemos hacer y hemos realizado.