¿Cómo sabe / decide la NASA dónde aterrizar sus naves espaciales al reingresar?

¿Cómo sabe / decide la NASA dónde aterrizar sus naves espaciales al reingresar?

Las naves espaciales a las que se refiere deben ser los vehículos de reingreso Apollo. Los vehículos de reentrada del transbordador tenían una pista de aterrizaje y simplemente volaron allí para aterrizar.

Las cápsulas de Apolo salpicaron a unas pocas millas de los vasos de recuperación. Demasiado cerca, y había una posibilidad de colisión. Los helicópteros fueron los primeros en la escena a pocos minutos de la caída, en todos los casos.

La ubicación del evento splashdown se determinó primero. Luego, la cápsula estaba dirigida a ese objetivo. ¿Alguna vez has jugado a atrapar con un amigo? Con un guante de béisbol y una pelota de béisbol. ¿Cómo golpeas el guante en la mano de tu amigo?

Aquí hay una explicación gráfica de un cálculo de reingreso como este:

¿Las fundas de plasma de la calefacción de reentrada bloquearían las comunicaciones ópticas / UV y la radio?

Fuente de la imagen: el simple compartidor de imágenes Stack Exchange

Crédito de imagen: Apollo Navigation Guidance and Control

El siguiente enlace contiene procedimientos de desorbitamiento utilizados ahora para una variedad de naves espaciales, y algunas maniobras de emergencia que podrían implementarse (para el transporte de naves espaciales humanas):

Deorbit y Reingreso: cómo soltar un satélite con un pequeño paso

Simulación de una cápsula de reentrada en YouTube (1:26 tiempo de ejecución)

Aquí hay una forma en que lo hicieron en Marte (donde la atmósfera no funciona tan bien como un método de frenado):

Crédito de la imagen: Cuenta atrás para la curiosidad: ¡1 día para ir! Blog de EcoGirl y CosmoBoy

Así es como lo hizo el transbordador:

Crédito de la imagen: Exo Cruiser: junio de 2010

La NASA siempre habla de ventanas de lanzamiento y ventanas de reentrada. Puede haber ciertos períodos de tiempo durante los cuales se presenta una “ventana de oportunidad” en cuanto al mejor momento para realizar una maniobra. Cuanto más cerca del centro de esa ventana, más fácil es hacer la maniobra. Para ir a Marte de manera efectiva, Marte debe estar justo detrás de nosotros en su órbita cuando lancemos un satélite. En cualquier otro momento, una misión requeriría más combustible o más tiempo para llegar allí, o ambos. Cualquier decisión de comenzar una maniobra se analizó antes de realizarse, y se marcó con un “GO / NO GO” del control de la misión en el momento en que el tiempo de decisión estaba en su apogeo, o antes de que pasara la oportunidad. La decisión final puede haber sido del comandante de la misión. Quizás había otra oportunidad en la próxima órbita para comenzar la mayoría de las maniobras.

Para golpear un objetivo en la Tierra durante la reentrada, simplemente apuntan al objetivo, tal como un lanzador apunta al guante del receptor o al portillo.

Rusia lo hace de la misma manera, aunque los rusos caen a tierra; La mecánica orbital es la misma en ambos casos.

Crédito de la imagen: lanzamiento del ensayo de Windows – NASA

Este video muestra al astronauta canadiense Chris Hadfield y un compañero o dos compañeros de tripulación (Frank De Winne y Paolo Nespoli, creo … vea Conozca a la tripulación para obtener más información, ya que es difícil saberlo sin investigarlo completamente) de la ISS en su vuelo de regreso a casa. Chris estaba renovando los procedimientos mientras esperaba que comenzara la fase de desorbita. Comience el video a las 7:30 para omitir las cosas sin importancia, como los procedimientos de desacoplamiento y los preparativos para el aterrizaje, y la camiseta de Leaf que Chris se llevó con él solo para esta ocasión. (Aterrizarán en el país de los osos en Rusia durante el verano):

ESU desacoplamiento, reingreso y aterrizaje explicado en YouTube por ESA

Enlace a YouTube para obtener una explicación completa y detalles técnicos sobre la película, o simplemente mire el video aquí para ver cómo se hace llegar a casa desde el espacio.

Subtítulos disponibles en inglés, francés, alemán, italiano, ruso, rumano (con agradecimiento a Alexa Mirel) y español. Haga clic en el botón CC para cambiar de idioma. (La ESA tiene los mejores videos de ISS en YouTube, la NASA solo habla inglés y no tiene subtítulos, debido al presupuesto más ajustado, supongo, y no todos hablan inglés como primer idioma, por lo que los malentendidos pueden desenfrenarse, particularmente en Quora o en el web abierta)

Los puntos de aterrizaje de las naves espaciales se seleccionan y se orquestan usando lo que el ejército de los EE. UU. Llama (sensiblemente) planificación hacia atrás. Comienza con el punto final deseado, luego retrocede todas las operaciones y los tiempos necesarios para llegar allí. Funciona para batallas. Funciona para la construcción de edificios. Funciona para aterrizar una nave espacial.

En el caso del transbordador espacial estadounidense, los sitios de aterrizaje se seleccionaron antes del primer lanzamiento. Además de los dos sitios principales (Edwards AFB y Cape in FL), el sitio de emergencia se seleccionó en todo el mundo en función de la disponibilidad de la pista, las preocupaciones políticas y de seguridad, y la logística. Para cada vuelo del transbordador espacial, un personal de varios cientos de personas tuvo que ser posicionado previamente en cada sitio de respaldo de emergencia. Los sitios que se manejaban dependían de la misión, su cronología y su seguimiento planificado. Una vez seleccionados, los procedimientos de aterrizaje se planificaron hacia atrás, se cargaron en la computadora y se prepararon para su uso. El transbordador podría luego desviarse a varios sitios de aterrizaje si surgiera la necesidad dentro de ventanas planificadas previamente en el plan de vuelo.

Lo que nos lleva a las infames “ventanas”. ¿Qué son las ventanas de vuelo y por qué son tan importantes? Las ventanas son el resultado de una planificación hacia atrás. Para cada objetivo final, ya sea aterrizando en California, atracando con la EEI o aterrizando en la luna, la planificación hacia atrás se puede utilizar para calcular la hora de inicio más temprana y más reciente que conducirá a ese resultado.

A menudo, las entradas son complejas. Al lanzar un transbordador a la ISS, no solo tenía que planificar dónde estará la ISS, sino en qué parte de la misión podría tener que abortar y qué significará para su hora de inicio.

Para aterrizar en la luna fue aún más complejo. Además de alcanzar el objetivo correcto, tratamos de asegurarnos de que el aterrizaje y todas las maniobras de encuentro clave se llevaran a cabo a pleno sol, pero no con el sol en los ojos de ninguno de los dos tripulantes. Además, debido a que las primeras misiones fueron tan cortas, la planificación del aterrizaje tuvo que funcionar hasta el despegue. En otras palabras, cuando Neil Amstrong puso en marcha el motor de descenso para bajar a la luna, ya estaba trabajando en un plan que podría llevarlo de vuelta, con o sin aterrizaje, para volver a unirse a Mike Collins en órbita de forma segura. Tenían un equipo completo trabajando en ello.

Este documental (notablemente bien hecho) tiene más información sobre la planificación de la misión Apolo:

Este documental ofrece una buena descripción general de la astronavegación:


Pase para obtener mi galardonado scifi gratis