Proyecto Constellation
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El proyecto Constellation (En español constelación) es la nueva apuesta de la NASA para la exploración tripulada del espacio. Sus objetivos son varios, desde la exploración en órbita baja terrestre, participando como sistema de transporte en la ISS, hasta la exploración lunar. Gran parte del programa Constellation está basado en tecnologias desarrolladas para el transbordador espacial con el objetivo no sólo de bajar costes sino de mantener el tejido industrial creado para el STS. Los componentes principales del proyecto son el módulo de tripulación y servicio Orion, el módulo de descenso lunar LSAM (Lunar Surface Access Module), la etapa de salida de orbita terrestre EDS (Earth Departure Stage), y los lanzadores Ares I y Ares 5.
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[editar] Componentes del programa Constellation
[editar] Módulo de Tripulación y Servicio Orion
El Orion está basado en gran parte en conceptos del programa Apollo. El Orion está formado por dos módulos, un módulo de servicio cilíndrico donde están los sistemas de propulsión y soporte vital, y un módulo de forma cónica (muy similar a la nave Apollo) donde se encuentra la tripulación, y los sistemas que controlan ambos módulos. El módulo de tripulación será parcialmente reutilizable (se prevé que se utilicen en 10 misiones). A diferencia del módulo de servicio del Apollo, el módulo de servicio del Orion es más corto y ligero, y llevará un par de paneles solares para proporcionar electricidad adicional al módulo. La propulsion del módulo de servicio será, al igual que en el Apollo, mediante combustibles hipergólicos. El motor es el mismo que utiliza el lanzador Delta II. El control de actitud de la nave lo realiza el RCS (Reaction Control System), que también está basado en el de las cápsulas Apollo, usando los mismos combustibles hipergólicos que el motor principal.
Una de las características novedosas del Orion respecto al Apollo es el uso combinado de paracaídas y airbags para el descenso a a la superficie después de la reentrada, lo que permitirá que la cápsula Orion pueda terminar su misión en tierra, en lugar de en el mar como hacian las cápsulas Apollo. Esto supone un ahorro muy importante de presupuesto al no necesitar una flota extensa que recupere la cápsula.También cambia respecto al Apollo el mecanismo de atraque, pasando del macho-hembra de las casulas americanas de los 60 al más sencillo y probado sistema de escotillas de la MIR y la ISS, lo que permitirá poder hacer trasferencias de astronautas en caso de emergencia sin tener que realizar una EVA. La cabina del Orion será más amplia que la del Apollo debido en gran parte al uso de tecnologias de miniaturizacuión actuales. Los sistemas de cabina además serán mucho más modernos, utilizándose tecnologias como la cabina de cristal basada en la del transbordador espacial.
Se preveen además de la version estandar del Orion, una version no tripulada de carga del orion, que seria usada de manera equivalente a las naves Progress rusas. Además del uso para subir carga y suministros al espacio, este módulo automático podría utilizarse para retornar experimentos, desacerse de desechos etc.
[editar] Lanzador Ares I
El Ares I será el vector de lanzamiento que pondrá en órbita las cápsulas Orion. El Ares I proviene en gran parte de los aceleradores SRB del shuttle. Concretamente la primera etapa del cohete es básicamente un SRB de combustible sólido como los utilizados por la lanzadera espacial, con la diferencia de que se la añadirá un segmento más hasta un total de 5. La segunda etapa del Ares I esta basada en la etapa S-IVB del cohete Saturno V, usando una version mejorada del motor J-2 como única propulsion. Encima de esas dos etapas se situará la cápsula Orion y la torre de escape de emergencia. El conjunto tendrá una longitud de 93 metros. La razón de situar la cápsula encima de todo es evitar que el desprendimiento de materiales durante el despegue pueda dañar la nave espacial. El Ares I será capaz de satelizar en órbita baja terrestre una carga de pago de 25 toneladas, aunque es improbable que se use como lanzador de satélites. Las primeras pruebas tripuladas del Ares I se realizarán a comienzos de la década que viene.
[editar] Lanzador Ares V
El Ares V también procede de conceptos derivados del Space Shuttle. Su diseño tiene similitudes también con el lanzador Magnum cancelado a principio de los noventa. El Ares 5 está compuesto de 2 SRB de cinco segmentos, similares a los que usa el transbordador espacial, y de un cuerpo cilíndrico que actua como segunda etapa, y que esta propulsada por cinco motores RS-68 procedentes del lanzador Delta IV (Mucho más baratos que los motores principales del Shuttle SSME). La ultima etapa es una derivación de la etapa S-IVB del Saturno V denominada EDS (Earth Departure Stage), comentada en este articulo. En las misiones lunares encima del EDS se situaría el módulo de descenso LSAM y el módulo Orion.
El Ares V mide 107 metros de alto, pesa más de 3300 toneladas y tiene una capacidad de satelizar unas 130 toneladas en órbita baja, lo que le sitúa como un lanzador similar en prestaciones al Saturno V o al Energía ruso.
[editar] EDS (Earth Departure Stage)
Esta etapa del lanzador Ares V se utilizará para abandonar la órbita terrestre y llevar la cápsula Orion y el LSAM a órbita lunar. El EDS llevará consigo el módulo LSAM durante el despegue del Ares V, y en órbita terrestre se acoplará al módulo Orion antes de abandonar la órbita terrestre con destino a la Luna.
El EDS es en esencia una etapa S-IVB del lanzador del programa Apollo Saturno V, sólo que tiene una longitud mayor para que entren en ella tanques de hidrógeno líquido y de oxígeno más grandes. Aunque su misión principal será llevar naves tripuladas a la luna (y quizá más adelante a Marte), también esta prevista su utilización como lanzador de módulos pesados que no puedan ser lanzados desde un cohete Proton ruso. Incluso podría ser usado para lanzar estaciones espaciales del tipo Skylab. También está previsto que se pueda cambiar el módulo de descenso LSAM por un sistema de acoplamiento y permitir al módulo orion cambiar la inclinación de la órbita a órbitas geoestacionarias o incluso polares. También se prevé su uso para lanzar sondas espaciales pesadas del mismo tipo que la Galileo o que la Cassini-Huygens a los planetas exteriores del sistema solar, utilizando para ello el apoyo de una etapa Centaur.
[editar] Módulo de Acceso a la Superficie Lunar (LSAM)
El módulo LSAM es el destinado para el descenso desde la órbita lunar a la superficie de la Luna. El LSAM está basado en el módulo lunar (LM) del programa Apollo. Este consta de 2 etapas, una de descenso que lleva la mayoría del combustible, y elementos de soporte vital, así como la estructura de las patas para alunizar, y una etapa de ascenso donde residen los astonautas, además de poseer un motor de ascenso. Sin embargo hay diferencias notables entre los LM de la época del Apollo y el LSAM, la principal sin duda es el tamaño, puesto que el LSAM está diseñado para poder ser usado por cuatro astronautas, a diferencia del LM que sólo podía llevar a dos.
El LSAM, como el LM , tiene dos escotillas, una superior por donde se acopla al Orion, y permite la transferencia de astronautas y material de una nave espacial a otra, y otro en un lateral, que permite salir a los astronautas para realizar actividades extravehiculares (EVAs). A diferencia del LM la escotilla no conduce directamente desde la nave al exterior, sino que hay un compartimento intermedio que permite ponerse y quitarse sus trajes espaciales a la tripulación sin tener que despersurizar por completo el módulo LSAM. Además eso permite que el módulo de descenso no se llene del molesto polvo lunar. El LSAM también incluye un pequeño aseo similar al usado en la ISS, un pequeño calentador de comida, y una instrumentación de ultima generación, similar a la usada en la cápsula Orion.
A diferencia del LM, que usaba combustibles hipergólicos, el LSAM utilizará hidrógeno e oxigeno líquido tanto en su fase de descenso como en la fase de ascenso. La fase de descenso esta compuesta de 4 motores RL-10 (provenientes de la etapa Centaur del lanzador Atlas V, mientras que la etapa de ascenso tiene un solo motor de la misma clase.
[editar] Lista de misiones planeadas del proyecto Constellation
| Orden | Mes | Año | Misión | Duración | Tripulación | Plataforma de lanzamiento | Nota |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Misiones planeadas | |||||||
| 1 | Abril | 2009 | Ares I-1 | ~2 min. | 0 | LC-39B | Prueba de la primera etapa del lanzador Ares I con 4 segmentos del SRB activos y un quinto inerte. |
| 2 | Septiembre | 2012 | Ares I-2 | ~8 min. | 0 | LC-39B | Primer test operacional completo. |
| 3 | Septiembre | 2013 | Orion 3 | ~14d | 0 | LC-39B | Primer vuelo de la nave espacial Orión. |
| 4 | Junio | 2014 | Orion 4 | ~14d | 0 | LC-39B | Ensayo de la primera misión tripulada. Incluye demostración de encuentro orbital y operaciones próximas a la ISS. |
| 5 | Septiembre | 2014 | Orion 5 | ~14d | 2 | LC-39B | Primera misión tripulada y primer acoplamiento con la ISS. |
| 6 | Diciembre | 2014 | Orion 6 | ~90d | 0 | LC-39B | Primera misión de carga a la ISS. |
| 7 | Marzo | 2015 | Orion 7 | ~180d | 3 | LC-39B | Primera misión operacional a la ISS, incluyendo intercambio de tripulación. |
| 8 | Mayo | 2015 | Orion 8 | ~30d | 0 | LC-39B | Vuelo no tripulado de carga a la ISS. |
| 9 | Julio | 2015 | Orion 9 | ~30d | 0 | LC-39B | Vuelo no tripulado de carga a la ISS. |
| 10 | Septiembre | 2015 | Orion 10 | ~180d | 3 | LC-39B | Ultima misión tripulada de la ISS. |
| 11 | Diciembre | 2015 | Orion 11 | ~30d | 0 | LC-39B | Ultima misión de carga a la ISS. |
| 12 | Junio | 2018 | Ares V-1 | 0 | LC-39A | Primer vuelo del Ares V. | |
| 13 | Febrero | 2019 | LSAM 2 | 0 | LC-39A | Primer vuelo del LSAM. | |
| 14 | Junio | 2019 | Orion 12 | 21d. | 4 | LC-39B | Vuelo de circunvalación lunar. Ensayo con LSAM 2 similar al del Apollo 10. Primera misión lunar desde 1972. |
| 15 | Diciembre | 2019 | LSAM 3 | 0 | LC-39A | módulo LSAM que se acoplará al Orion 13. | |
| 16 | Diciembre | 2019 | Orion 13 | 21d. | 4 | LC-39B | Septimo alunizaje en la luna (Primero del programa Constellation). |
| 17 | Junio | 2020 | LSAM 4 | 0 | LC-39A | módulo LSAM que se acoplará al Orion 14. | |
| 18 | Agosto | 2020 | Orion 14 | 21d. | 4 | LC-39B | Octavo alunizaje tripulado. |
