Naves interplanetarias basadas en la Estación Espacial Internacional

¿Podríamos usar la tecnología de la estación espacial internacional (ISS) para explorar el Sistema Solar?. En este blog ya hemos hablado de la posibilidad de emplear módulos de la ISS para crear estaciones espaciales en órbita lunar o situadas en los puntos de Lagrange, pero podemos ir más allá e imaginar cómo sería una nave interplanetaria que utilizase un diseño basado en el de la ISS.

Explorar el espacio cislunar y los asteroides cercanos, el futuro del vuelo espacial más allá de LEO (NASA).

Una propuesta muy interesante es el Deep Space Habitat (DSH) de la NASA, consistente en usar una nave formada por un módulo similar al laboratorio Destiny de la ISS acoplado a una nave Orión/MPCV y a una etapa de propulsión criogénica avanzada CPS (Cryogenic Propulsion Stage). Esta nave, dotada con una tripulación de cuatro personas, podría permanecer hasta dos meses en el espacio en misiones a los puntos de Lagrange, a la órbita geoestacionaria o al espacio cislunar. Acoplando un módulo adicional idéntico a los MPLM (Multi Purpose Logistics Module) que viajaban en la bodega del transbordador se podría ampliar la duración de la misión hasta los 500 días, lo que permitiría visitar algún asteroide cercano. En este caso, entre ambos módulos estaría situado un túnel de conexión que serviría como esclusa para actividades extravehiculares y punto de instalación de paneles solares de forma circular -como los de la Orión- y radiadores. Por otro lado, también se han estudiado configuraciones que usarían módulos similares al módulo Unity (Nodo 1) de la ISS.

Nave DSH con módulos de la ISS y una cápsula Orión/MPCV en sus dos configuraciones (NASA).
Interior de los módulos en la versión de 60 días y de la de 500 días (abajo) (NASA).
Características de las dos versiones (NASA).
Un detalle del retrete del DSH (NASA).
Versión del DSH con un módulo similar al Unity de la ISS (NASA).

La versión DSH para misiones de 60 días tendría una masa de 28,75 toneladas, mientras que su hermana mayor equipada para 500 días alcanzaría las 45,57 toneladas, dentro de las capacidades del futuro cohete SLS. El volumen de los camarotes personales de la tripulación sería de 4 metros cúbicos, el doble de los cubículos situados en el segmento norteamericano de la ISS (USOS). Como protección contra la radiación, el módulo vivienda estaría rodeado por varios tanques de agua con un espesor de 9,9 cm y una masa de unas tres toneladas, dotados además de unas paredes de polietileno de 0,55 cm de grosor que complementarían el efecto protector del agua. Aunque este diseño sería capaz de proteger a la tripulación de una tormenta solar (evento de tipo SPE), sería poco efectivo contra los rayos cósmicos, un punto negativo a tener en cuenta. Eso sí, la DSH podría incorporar pequeños vehículos como el MMSEV o la Flexcraft, ideales para inspeccionar y reparar satélites o explorar asteroides.

Escudo contra la radiación de la DSH (NASA).
Nave MMSEV (NASA).
Nave unipersonal Flexcraft (NASA).

El DSH sería un magnífico candidato a ser lanzado por el futuro cohete de la NASA -el SLS- en misiones al espacio profundo, aunque hay que tener en cuenta que primero habría que desarrollar la etapa criogénica CPS. No obstante, para misiones a los asteroides cercanos sería recomendable crear una versión capaz de permanecer más de 500 días en el espacio y de este modo poder acceder a un número mayor de asteroides. En todo caso, lo interesante del asunto es que una vez más podemos ver que se pueden crear vehículos de espacio profundo con tecnologías ya existentes. Es posible que las propuestas tipo DSH no resulten tan impactantes como visitar la superficie lunar o darse un paseo por Marte, pero, nos guste o no, la única alternativa a medio plazo para el vuelo espacial tripulado más allá de LEO pasa por este tipo de misiones que evitan los grandes pozos gravitatorios.

Nave Orión/MPCV (NASA).

Referencias:


32 Comentarios

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AnonymousAnonymous

te juro que me ha pasado lo mismo; en cuanto me he percatado de la presencia del piloto dentro y los brazos y las luces de cabina he pensado “joder al final de todo los diseños imaginarios de ciertas pelis van a ser acertados tecnicamente”…

Todos esos mundos son vuestros........Todos esos mundos son vuestros........

Ya somos tres. La verdad es que sólo falta que se dija amenazante hacia un astronauta que esté en en EVA……

Manuel

Stanley kubrick tubo un buen asesoramiento por miembros y ex miembros de la NASA,los conceptos futuristas para esa época fueron sacados de las mas fiables fuentes de entonces como por ejemplo hacer girar la estación para conseguir gravedad artificial mediante la fuerza centrifuga, Bases lunares subterráneas (para evitar la exposición a radiación y a micro meteoritos, tan simple como vivir bajo tierra), la composición de la nave discovery (nave de “vagones” donde el habitad de vida era solo la cabina redonda nada mas y el resto eran compartimentos para combustible de los motores,)…
Una pena que no se hallan seguido las pautas de esta película, la tecnología para emular 2001 existe o casi existe… mandar la ISS al punto de langrange es prácticamente imprescindible… los módulos de ascenso o descenso Lunar lo cumple el New Sheppard a la perfección, viendo lo que es capaz de hacer aquí en la tierra, como “Avión Espacial” el futuro Skylon y partiendo de hay… pues un discovery no es tan difícil de montar salvo la cabina y los motores y la antena Que requerirían un esfuerzo extra…
La pequeña aportación de Stanley… me encanta, soñar no cuesta nada!!

http://www.starbase79.com/images/200...scovery.JPG

AnonymousAnonymous

Daniel gran artículo, pero podría utilizar un DSH con el VASIMR para una misión o entrenamiento para una misión a Marte no sería una mala idea, ¿no?

TxemaryTxemary

Gran artículo Dani!. Pero ¿qué grado de powerpointismo tiene esto? es decir, ¿esto son planes para qué hacer, una vez se retire la iss?, ¿o de verdad se plantean lanzar los módulos independientemente de si está la iss en activo?

AnonymousAnonymous

desarrollo de módulos para una misión a Marte, desde la ISS actual es una gran idea

anónimo1anónimo1

A estas cosas los americacanos las llaman “brainstorming”,
en realidad no son nada.

LegendreLegendre

Efectivamente, y estas acabarán como aquellas. no se puede realizar un viaje espacial de mas de poquitos meses sin posibilidad de avituallamiento y retorno.
No habrá Marte tripulado ni asteroides en dostres o cuatro décadas, solo la Luna otra vez dentro de unos unos 10 años.
Saludos.

AnonymousAnonymous

Realmente no entiendo la falta de interes en los módulos/naves centrífugas, mas ahora que se está descubriendo lo peligroso que es la ingravidez en las estancias prolongadas, además del enorme cambio en la comodidad y agilidad que estos proporcionarían en las tareas.
El Nautilus-X me parece una propuesta MUY superior (aunque obviamente mas costosa lamentablemente).

GS2008

Visto el efecto del acoplamiento inercial, no quiero ni pensar en una gran estructura sin algún tipo de sistema estabilizador. Sigo pensando que la exploración futura del espacio (y de larga duración) tendrá que solucionar
este problema… y la protección externa, y el mantenimiento del medioambiente interno y tantas cosas más que creo que no lo llegaré a ver.

monsieur le six

Hombre, el efecto Dzhanibekov tampoco debería ser un gran problema si tenemos en cuenta que el eje no resulta tan importante, lo que cuenta es que se mantenga la fuerza centrífuga. Ignoro si al producirse el cambio de eje, el movimiento pudiera ser demasiado brusco para la tripulación, pero no lo creo porque supongo que el sistema mantiene su “inercia”, es decir, que en ese momento no ejerce ninguna fuerza importante sobre su contenido.

Por otro lado, supongo que ese efecto se nota más en cuerpos altamente asimétricos, y se podría diseñar una base muy simétrica para minimizarlo.

AnonymousAnonymous

No se os olvide que para evitar esto los ensayos dinámicos de rotación son muy muy intensos y exhaustivos. Recordemos que con los cambios en la dirección del eje de rotación del Giotto se calculaba la masa de los impactos cuando pasó por el Halley.

Daniel Camacho

Modulos basados en la ISS no creo que serian los mejores para una mision a los asteroides, mas bien un modulo mas grande y complejo obviamente inflable seria el optimo, ya que su desarrollo podria derivar en un modulo inflable apto para Marte. Las naves basadas en los modulos de la ISS serian mejor para los puntos Lagrange, la Geoestacionaria y la orbita lunar. Tendremos un poco mas claro el panorama de lo que quiere y puede hacer la NASA en los proximos 15 años, a finales de este mes.

El MMSEV me sigue encantando, es tan… tan de ciencia ficcion!!!

@oalfonsogarcia

El diseño tiene buena pinta, parece realista para hacer viajes a asteroides, a los puntos de Lagrange o porqué no un sobrevuelo Venusiano o Marciano.

La duda que me queda es si no se puede reaprovechar una Centaur de toda la vida para la etapa criogénica.

Manuel

Pues a día de hoy como están las cosas, seria lo mejor que podría pasar, si la capacidad de retorno económico de la inversión se iguala o da beneficios, el salto en la carrera espacial seria increíble, aunque perdería totalmente la esencia científica de la exploración, pero puestos a lo que hay, mejor eso que nada.

Miguel Rodríguez

Este es el que debería ser el paso siguiente al desarrollo del SLS y la Orion/MPCV. Las naves ensambladas en el espacio son el futuro de la exploración espacial tripulada.

AnonymousAnonymous

ni por asomo ,en ves de tirar dinero en misiones demagogicas y peligrosas megor manden una sonda a europa
mas barato y rapido.

Manuel

La cosa es hacer algo mas que espectrometria,fotos, vídeos y unos gramos de muestra, es llegar e incluso… establecerse.

Carlos

El hombre tiene que arriesgarse e ir màs allà de LEO en el espacio, sino, no vale la pena el recorrido de màs de 50 años de carrera espacial sin que se haya extendido su influencia allende el espacio exterior y no haber alcanzado aunque sea un pequeño asteroide en los troyanos que està a tiro de la mano.

Noel

Bueno, yo soy partidario de los módulos inflables, construídos en polietileno, con cámara de agua, y un campo electromagnético (tejido de hilos de cobre en el propio polietileno?), lo cual aumentaría enormemente el espacio disponible para los tripulantes sin incrementar el peso.

Si a la tensión psicológica de estar a días o semanas de la Tierra, se añade un entorno claustrofóbico de apenas cuatro o cinco metros de diámetro durante casi año y medio, sería para volverse majareta por muy bien preparado que se esté.

Los módulos inflables correctamente plegados, a mi modo de ver, implican que se pueden enviar dos o tres en el mismo lanzamiento que subiría sólo uno. lo cual sería mucho más eficiente. El equipamiento ya se subiría en otro lanzamiento y el resto de las cosas menos especializadas (paneles interiores, repisas, armarios, cosas así) se podrían crear con impresión 3D (cuando ésta tecnología esté lo suficientemente madura)

Noel

En cuanto al efecto Dzhanibekov, leñe, es muy simple:

1) O se usa un diseño alargado con un porcentaje de masa en rotación de la mitad o menos de la nave (tipo Hermes de la película “Marte”).

2) O se usan dos masas idénticas en rotación contraria, con lo cual el efecto de una estabiliza las derivas de la otra.

3) O se usa algo que no he visto en ningún diseño, que ahorra combustible en giros y cambios: un giroscopio, es decir, 3 masas rotantes en las tres direcciones espaciales, a la misma velocidad. Cualquier cambio de velocidad en cualquiera de ellos hace girar la totalidad de la nave (para pequeñas reorientaciones, por ejemplo). Incluso, tirando de imaginación, las tres masas rotantes podrían ser otros tantos anillos hábitat, con lo que tendrías estabilización y reorientación sin incrementar el peso porque sí.

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