Desde el comienzo de la era espacial, los proyectiles han logrado avances significativos.Desde cohetes de una etapa hasta cohetes de varias etapas y naves espaciales hasta proyectiles reutilizables, nos hemos vuelto expertos en enviar cargas útiles al espacio.Sin embargo, cuando se trata de devolver la carga útil a la Tierra, nuestro método no ha avanzado mucho.Casi 70 años después, todavía dependemos de la fricción del aire, los disipadores de calor, los paracaídas y los aterrizajes oceánicos más frecuentes.
Afortunadamente, la NASA y las empresas espaciales comerciales están investigando actualmente muchas soluciones.Por ejemplo, SpaceWorks Enterprises, Inc (SEI) está desarrollando actualmente un sistema de entrega orbital conocido como cápsula de dispositivo de reentrada (RED).Con el apoyo de la NASA, se está preparando para una prueba de funcionamiento este octubre, en la que una de las cápsulas caerá desde una altura de 30 km (19 millas).
Con sede en Atlanta, Georgia, Spaceworks se especializa en el desarrollo de tecnología aeroespacial de vanguardia, desde la fase de diseño inicial hasta la creación rápida de prototipos y demostraciones de vuelo.Sus especialidades incluyen análisis conceptual avanzado, ingeniería de sistemas, desarrollo de productos y consultoría económica.Su catálogo de productos incluye tecnologías que van desde sensores satelitales conectados a Internet y naves espaciales hasta bancos de pruebas de vuelos hipersónicos y cápsulas de dispositivos de reentrada (RED).
Para el desarrollo de tecnologías RED, incluyendo:rojo-25YRojo-4U, SpaceWorks está preparando una prueba de caída desde gran altura.Consiste en descargar una cápsula RED-4U designada como Suborbital Test Vehicle 2 (STV-2) a una altitud de 30.000 metros (100.000 pies) y monitorear el aterrizaje autónomo.Para esta prueba, colaboraron con:Earthly Dynamics LLC(EDC) ySoluciones de entrega de aire LLC(ANUNCIOS).
Estas pruebas sonPrograma de Oportunidades de Vuelo de la NASA.Como parte de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial (STMD) de la NASA, el programa demuestra rápidamente la exploración espacial y la tecnología espacial comercial a través de pruebas casi orbitales.Con la ayuda de los proveedores de aviación de la industria, el programa tiene como objetivo mejorar las capacidades de la misión y las aplicaciones comerciales de la NASA.
La primera fase del programa RED, la RED-4U, es una cápsula de retorno de muestras que puede entregar de manera segura muestras de tejido y otros materiales relevantes para los estudios de microgravedad de las órbitas.La cápsula tiene un diámetro de 53 cm (~21 pulgadas), una masa total de 28 kg (62 lb) y puede devolver una carga útil de hasta 6 kg (13 lb) desde la órbita.Además de esta cápsula, la compañía espera desarrollar RED en una fase impetuosa que servirá para una variedad más amplia de misiones.
Estas cápsulas están diseñadas para proporcionar capacidades de entrega de masa reducida bajo demanda desde ubicaciones de órbita baja (LEO), como la Estación Espacial Internacional (ISS).Sin embargo, el objetivo a largo plazo es permitir la entrega orbital en muchas de las plataformas que se espera que entren en órbita en las próximas décadas.Esto incluye propuestas para el hábitat de LEO, estaciones espaciales comerciales, instalaciones de investigación y otra infraestructura orbital.
Tyler Kunsa, gerente del programa RED en SpaceWorks, dijo: “Nuestros dispositivos RED son fundamentales para el avance de la economía comercial basada en el espacio, donde los experimentos de microgravedad y la fabricación en el espacio requieren soluciones asequibles para el retorno rápido, seguro y confiable de la carga útil en el espacio. un papel”, dijo. en el trabajopresione soltar.“Estamos entusiasmados de trabajar con equipos de la NASA, EDC y ADS para continuar desarrollando esta cápsula reentrante, la primera de su tipo”.
La clave para maniobrar con precisión con el RED-4U es un sistema de paracaídas de última generación desarrollado por EDC y fabricado por ADS.que se conoce comoParafoil Ram Air, la NASA comenzó a investigar a mediados de la década de 1990 para desarrollar un sistema de recuperación autónomo para naves espaciales.El sistema está diseñado para desplegarse a una altitud de 3000 m (10 000 pies) en la fase final de reingreso para permitir un aterrizaje de precisión.
Los componentes clave de este sistema autónomo propuesto incluyen guía GPS para navegación, computadora de control de vuelo, brújula electrónica, giroscopio de velocidad de guiñada y registrador de datos a bordo.El ingeniero de investigación Co-PI de EDC, el Dr. Benjamín León dijo:
“Earthly Dynamics ha estado trabajando durante muchos años para avanzar en la entrega de carga útil confiable y de bajo costo utilizando parafoils guiados.Hoy nos complace suministrar el primer sistema de control de vuelo interior de dosel comercial para paracaídas guiados en las cápsulas RED de SpaceWorks.Junto con el poderoso paracaídas de Aerial Delivery Systems, el sistema de control de vuelo Canopy Bleed-Air tiene el alcance y las capacidades de aterrizaje de precisión necesarias para reducir la elipse de aterrizaje para el retorno de la carga útil LEO”.
La última ronda de prueba del RED-4U tuvo lugar el 19 de noviembre.Unode 2020, en las afueras de la ciudad de Dunnellon, a unos 130 kilómetros (80 millas) al noroeste de la sede de ADS en Orlando, Florida.La prueba consistió en un STV-2 que realizó tres lanzamientos de aviones y aterrizajes de precisión desde una altitud de aproximadamente 2285 m (7500 pies). La próxima prueba del STV-2 tendrá lugar en octubre de 2021.Corporación del espacio cercano(NSC) en las instalaciones de lanzamiento en Madras, Oregón.
El STV-2 también llevará una carga útil especial, una plataforma STRATOS 1UCbesttest creada por estudiantes durante esta misión proporcionada por el Instituto de Tecnología de Georgia. STRATOS CubeSat obtendrá datos de vuelo y telemetría en tiempo real durante el despliegue y la recuperación de la cápsula RED. El Dr. Glenn Lightsey dijo: Director del Laboratorio de Diseño de Sistemas Espaciales (SSDL) de Georgia Tech y Director del Centro de Investigación y Tecnología Espacial (CSTAR):
“Este proyecto brinda una experiencia excepcional para que nuestros estudiantes trabajen con ingenieros profesionales en proyectos de vuelo con cronogramas exigentes y tareas de integración de hardware.Fuera del aula, las habilidades desarrolladas en proyectos como este permiten a los estudiantes contribuir a un nivel superior en la transición a una carrera profesional.Estamos felices de ser parte del equipo.
Si todo sale bien con estas pruebas, SpaceWorks procederá con el desarrollo de cápsulas más complejas, como la RED-25 y la propuesta RED-50.Estas cápsulas más grandes y pesadas tienen diámetros de 1 y 1,3 m (3 y 4,25 pies), masas totales de 117 y 220 kg (258 y 485 lb) y pueden acomodar cargas útiles de 25 y 50 kg (55 y 110 lb). cada.Combinada con una infraestructura que reduce el costo de enviar cargas útiles a la órbita, esta tecnología “comercialización LEO“Y asegurar el futuro de la humanidad en el espacio.
Otras lecturas:trabajos espaciales