Lanzada la primera Soyuz MS

La agencia espacial rusa Roscosmos ha lanzado el primer ejemplar de la nueva versión de la venerable nave espacial Soyuz. A las 01:36 UTC del 7 de julio de 2016 despegaba la Soyuz MS-01 (11F732A48 Nº 731) mediante un cohete Soyuz-FG desde la Rampa Número 5 (PU-5 o 17P32-5, Gagarinski Start o ‘Rampa de Gagarin’) del Área 1 del Cosmódromo de Baikonur. Dentro viajaban Anatoli Ivanishin (Roscosmos), Kathleen Rubins (NASA) y Takuya Onishi (JAXA). La Soyuz MS-01 se acoplará dentro de dos días a la estación espacial internacional (ISS). Este ha sido el 130º lanzamiento de una nave Soyuz, el 44º lanzamiento orbital de 2016 y el segundo tripulado de este año. El lanzamiento fue retrasado casi dos semanas por problemas con el sistema del control de la Soyuz, pero Roscosmos y la NASA han decidido mantener la fecha de regreso original, el 30 de octubre. Por este motivo Ivanishin, Onishi y Rubins solo estarán 116 días en órbita.

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La Progress MS-01 (RKK Energía).

Para Ivanishin, el comandante de la Soyuz MS-01, esta es su segunda misión a la ISS tras viajar en la Soyuz TMA-22. Ivanishin (47 años) ha sido piloto militar y fue seleccionado como candidato a cosmonauta en 2003 dentro del grupo de cosmonautas TsPK-13. Permaneció en órbita 165 días durante su primera misión en 2012. Para Rubins y Onishi se trata de su primer vuelo espacial. Rubins (37 años) fue seleccionada como astronauta de la NASA en 2009 (Grupo 20), curiosamente justo el mismo año que Onishi fue elegido como astronauta por la agencia espacial japonesa JAXA. Kate Rubins es bióloga molecular y tiene un doctorado en biología del cáncer. Ha trabajado estudiando virus —incluido el Ébola— por todo el mundo. Onishi (41 años) fue piloto comercial de Boeing 767 para All Nippon Airways (ANA) antes de unirse al cuerpo de astronautas de JAXA. Onishi es el 11º astronauta japonés.

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Ficha de vuelo de la Soyuz MS-01 (www.sputnik87.wordpress.com).

La tripulación de reserva estaba formada por Oleg Novitsky (Roscosmos), Thomas Pesquet (Francia/ESA) y Peggy Whitson (NASA), los cuales serán la tripulación principal de la Soyuz MS-03.

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La tripulación de reserva, Whitson, Novitsky y Pesquet, bajo el cohete Soyuz FG de la Soyuz MS-01 (NASA).

En algunos medios la Soyuz MS-01 se menciona simplemente como Soyuz MS, siguiendo la tradición rusa de no poner un numeral al primer vehículo de una nueva serie. Al ser el primer vehículo de la familia MS se ha decidido seguir el tradicional esquema de acoplamiento en dos días (34 órbitas) en vez del nuevo de seis horas (4 órbitas). De esta forma se podrán poner a prueba todos los sistemas de la nave. Después de que se acoplen el sábado 9 de julio a las 04:12 UTC al módulo Rassvet del segmento ruso de la ISS los tres cosmonautas pasarán a formar parte de la Expedición 48 junto con Jeffrey Williams (NASA), Alexéi Ovchinin (Roscosmos) y Oleg Skrípochka (Roscosmos).

Ivanishin, Rubins y Onishi permanecerán en la ISS hasta el próximo 30 de octubre. En este tiempo supervisarán el acoplamiento de las naves de carga rusas Progress MS-03 y MS-04, la Dragon SpX-9 de SpaceX , la Cygnus OA-5 de Orbital ATK y la HTV-6 Kounotori-6 de JAXA. También estarán presentes durante el acoplamiento de la Soyuz MS-02 en septiembre. Rubins realizará además una o dos actividades extravehiculares.

Emblema de la Soyuz MS-01 (NASA).
Emblema de la Soyuz MS-01 (NASA).

Soyuz MS-01

La serie Soyuz MS (‘sistema modernizado’) incorpora varias modificaciones con respecto a las anteriores Soyuz TMA-M, aunque algunas ya se han puesto en servicio en vuelos anteriores. La mayoría de estas modificaciones se han probado en las naves de carga Progress MS, de las cuales se han lanzado dos hasta la fecha.

Las modificaciones incluyen el sistema ASN-K que usa el sistema de posicionamiento GLONASS (y GPS si es necesario) para ayudar a las tareas de navegación de la nave. También destaca el empleo del sistema EKTS de telemetría, que incluye el sistema Kvant-V, que hará uso de los satélites de retransmisión del sistema Luch-5 situados en órbita geoestacionaria para enviar y recibir datos desde el 70% de la órbita aproximadamente. Este sistema, equivalente al TDRSS de la NASA, permite ampliar la limitada cobertura de las estaciones de tierra rusas hasta el 83% del tiempo.

El sistema de acoplamiento mediante radar Kurs-A ha sido sustituido por el nuevo Kurs-NA. La antena giratoria 2AO-VKA y tres antenas AKR-VKA del Kurs-A han sido reemplazadas por la nueva antena AO-753A. La antena 2ASF1-M-VKA, la más llamativa al estar situada en un mástil sobre el módulo orbital (BO), sigue estando presente. Otras mejoras son los nuevos sensores de velocidad angular BDUS-3A, nuevos faros SFOK con LED, nuevas capas de material protector externo contra micrometeoros y un nuevo sistema digital que sustituye al sistema de televisión analógico Kliost. Las Soyuz MS llevan además nuevos paneles solares más eficientes con 1,1 metros cuadrados de superficie adicional, una quinta batería (906V) de 155 Amperios-hora en el módulo PAO, el nuevo grabador de datos de vuelo (‘caja negra’) reutilizable SZI-M y también se ha cambiado la distribución de los propulsores de maniobra DPO.

Vídeo sobre la nueva nave Soyuz MS-01:

Nave Soyuz

La Soyuz TMA es una nave de unos 7200 kg de masa y una longitud de 7,48 metros, con un diámetro máximo de 2,72 metros y una envergadura con los paneles desplegados de 10,7 metros. Tiene capacidad para tres cosmonautas y posee un volumen habitable de nueve metros cúbicos.

Nave Soyuz (Paco Arnau/ciuda-futura.net).
Nave Soyuz (Paco Arnau/ciuda-futura.net).
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Nave Soyuz TMA (ESA).

La nave está dividida en tres módulos:

  • Módulo orbital o de vivienda (BO, Бытовой Отсек): tiene una masa de 1300 kg y unas dimensiones de 2,98 x 2,26 metros, con un volumen habitable de 5 metros cúbicos. Tiene una única ventanilla frontal que antes se empleaba durante los acoplamientos. Dispone de dos escotillas, una lateral que se emplea en la rampa de lanzamiento para el acceso de la tripulación a la nave y otra frontal de 80 cm. Está conectado al SA mediante 12 pernos explosivos. Sobre esta escotilla frontal está instalado el sistema de acoplamiento desmontable. La escotilla está rodeada por un anillo de acoplamiento con conexiones eléctricas e hidráulicas con la ISS. En su interior se almacenan los víveres para los dos días de viaje hasta la ISS, además de contar con sistemas de soporte vital similares a los del SA. En el exterior del BO se localizan las antenas de radar del sistema de acoplamiento automático Kurs.

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  • Módulo de descenso (SA, Спускаемый Аппарат): tiene una masa de 2900 kg y unas dimensiones de 2,24 x 2,17 metros, con un volumen habitable de 3,5 metros cúbicos. En su interior pueden viajar hasta un máximo de tres cosmonautas durante el lanzamiento y la reentrada. Está dotado de un escudo térmico de ablación que se separa antes del aterrizaje y es la única parte de la nave que regresa a al Tierra. Se conecta con el BO mediante una escotilla de 80 centímetros de diámetro. Dispone de dos ventanillas y un periscopio para facilitar las maniobras de acoplamiento. Para poder maniobrar durante la reentrada y reducir la deceleración, dispone de ocho pequeños propulsores de 10 kgf de peróxido de hidrógeno. Tiene dos paracaídas, uno principal y otro de reserva, cada uno de ellos compuesto a su vez por cuatro cúpulas (dos paracaídas pilotos, uno de frenado y otro principal). En su base hay seis pequeños cohetes de combustible sólido (DMP) que frenan el descenso. Es capaz de amerizar en caso de emergencia.

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  • Módulo de servicio o de propulsión (PAO, Приборно-Агрегатный Отсек): tiene unas dimensiones de 2,26 x 2,15 metros y 2600 kg. A su vez está dividido en tres partes. Primero tenemos el módulo intermedio o PKhO (переходной отсек, ПхО), una sección no presurizada que une el PAO con el SA por 10 puntos (cinco con pernos explosivos) y donde se encuentran algunos motores de maniobra. Una sección de instrumentación presurizada, PO (приборный отсек, ПО) donde se encuentra la aviónica de la nave, incluyendo el ordenador central. Por último está la sección de propulsión (AO, агрегатный отсек) donde se encuentran los tanques de combustible hipergólico (900 kg de UDMH y tetróxido de nitrógeno), el motor principal, las baterías, los paneles solares (con un área de 10 m² y una envergadura de 10,6 m) y el radiador de 8 m². El motor principal es parte del sistema SKD, que a su vez pertenece al sistema KTDU (o KDU, Комбинированная Двигательная Установка, КДУ, “Instalación Propulsora Combinada”). El motor recibe la denominación de KTDU-80 y tiene un empuje de 316 kgf. Este motor se puede encender un total de 40 veces con una Delta-V total de 390 m/s. Además del KTDU, el PAO incluye 16 motores DPO-B de 13,3 kgf y 12 DPO-M de 2,7 kgf para control de actitud del vehículo.

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Partes de una Soyuz TMA (RKK Energía).
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Módulos de la Soyuz (Roscosmos).
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Traje Sokol-KV2 (RKK Energía).

Secuencia del lanzamiento de un cohete Soyuz-FG:

El cohete Soyuz-FG (11A511U-FG) es un cohete de tres etapas basado en el Soyuz-U y fabricado por TsSKB Progress en la ciudad de Samara. Esta versión del mítico Semyorka fue introducido en 2001. Tiene unas dimensiones de 49,5 x 10,3 m, una masa al lanzamiento de 305 t y una capacidad en LEO (200 km) de 7,13 toneladas. Quema queroseno (RP-1) y oxígeno líquido en todas sus etapas.

La primera etapa está formada por cuatro bloques aceleradores (Bloques B, V, G y D) de 19,6 x 2,68 m y 43,4 toneladas al lanzamiento que cuentan con motores de cuatro cámaras y dos vernier RD-107A (14D22, derivados de los RD-107). Cada RD-107A tiene un empuje de 838,5-1021,3 kN y un impulso específico de 263,3-320,2 s. La primera etapa funciona durante 118 s.

La segunda etapa o etapa central (Bloque A), de 27,1 x 2,95 m y 99,5 toneladas al lanzamiento, emplea un RD-108A (14D21, derivado del RD-108) con cuatro vernier. Este motor tiene un empuje de 792,48-990,18 kN y un Isp de 257,7-320,6 s. Funciona durante 288 s. La primera y la segunda etapa reciben la designación conjunta de 11S59.

La tercera etapa (Bloque I), de 6,7 x 2,66 m y 25,3 t, usa un RD-0110, con un empuje de 297,93 kN y 326 s de Isp. Funciona durante 250 s.

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Cohete Soyuz-FG (Paco Arnau).

Fases del lanzamiento:

  • T-6 horas: se instalan las baterías del cohete.
  • T-5:30 h: la comisión estatal autoriza el lanzamiento.
  • T-5:15 h: la tripulación llega al edificio MIK-KA (Área 254).
  • T-5 h: comienza la carga de queroseno en el Soyuz FG.
  • T-4:20 h: la tripulación comienza a vestirse con las escafandras Sokol KV2.
  • T-4 h: comienza la carga de oxígeno líquido en el cohete.
  • T-3:10 h: la tripulación es autorizada al lanzamiento por la comisión estatal en una ceremonia fuera del MIK-KA. T-3:05 h: la tripulación se traslada a la rampa de lanzamiento.
  • T-3 h: finalización de la carga de propergoles en el cohete.
  • T-2:35 h: la tripulación llega a la rampa.
  • T-2:30 h: la tripulación se introduce en la Soyuz a través del módulo orbital (BO).
  • T-2 h: la tripulación está ya sentada en el interior de la cápsula (SA). Se retira la tapa del filtro de hidróxido de litio para eliminar el dióxido de carbono. Se cierran las escotillas del BO y el SA.
  • T-1:45: pruebas de los equipos del SA. Comienza la ventilación de los trajes Sokol.
  • T-1:30 h: se comprueba la hermetización del módulo orbital de la Soyuz.
  • T-1 h: se activan los giróscopos del cohete.
  • T-45 minutos: se retiran las dos estructuras de servicio principales.
  • T-40 m: finalizan los chequeos de los sistemas de la nave. Se comprueba la presurización de los trajes Sokol.
  • T-30 m: se arma la torre de escape.
  • T-25 m: las torres de servicio completamente bajadas.
  • T-15 m: finaliza la comprobación de presurización de los trajes.
  • T-10 m: los giróscopos están listos. La tripulación activa los grabadores de vuelo.
  • T-7 m: finalización de las operaciones anteriores al lanzamiento.
  • T-6:15 m: se da la orden de listos para el lanzamiento y se activan los sistemas automáticos para el despegue.
  • T-6 m: todas las instalaciones están listas para el lanzamiento.
  • T-5:30 m: separación de las conexiones eléctricas e hidráulicas de la Soyuz (Сброс ШО объекта).
  • T-5 m: los sistemas del cohete y la nave pasan a control interno. Se activan los controles del comandante y la tripulación cierra los visores de los cascos. Se introduce la llave de lanzamiento en el búnker: orden kliuch na start (Ключ на старт). Comienza la secuencia automática de lanzamiento.
  • T-4:10 m: comienzo de la telemetría del cohete. Orden Protyazhka 1 (Протяжка 1).
  • T-4 m: se purga con nitrógeno las cámaras de combustión de la primera y segunda etapa del cohete (para evitar explosiones). Orden Produvka (Продувка).
  • T-3:15 m: purga con nitrógeno de los motores completada.
  • T-3:10 m: comienzo de la emisión de la telemetría de la Soyuz. Orden Protyazhka 2 (Протяжка 2).
  • T-2:30 m: comienza la presurización con nitrógeno de los tanques de combustible.
  • T-2:15 m: se cierran las válvulas de seguridad de los tanques de propergoles. Se finaliza el llenado de oxígeno líquido y nitrógeno. Orden Kliuch na drenazh (Ключ на дренаж).
  • T-1:25 m: los tanques se encuentran presurizados. Orden Nadduv (Наддув).
  • T-1 m: el cohete pasa a alimentarse de sus baterías y se separa la primera torre de umbilicales eléctricos e hidráulicos de la primera etapa. Orden Zemlyá-bort (Земля-борт).
  • T-40 s: se separa la torre de los umbilicales eléctricos de la tercera etapa.
  • T-20 s: se encienden todos los motores del cohete. Orden Pusk (Пуск, “lanzamiento”).
  • T-15 s: se separa la segunda torre de umbilicales conectados a la primera etapa.
  • T-10 s: las turbobombas de los motores giran a la máxima velocidad.
  • T-5 s: los motores de la primera etapa a máxima potencia.
  • T-0 s: se retiran las cuatro torres principales del “tulipán” que mantienen al cohete en su posición. Orden Kontakt Podyoma (Контакт подъёма).

Despegue

  • T+20 s: comienza la maniobra de cabeceo del cohete a 800 m de altura.
  • T+65 s: máxima presión dinámica (Q max), 11,1 km de altura y 455 m/s.
  • T+1:53,38 m: separación de la torre de escape.
  • T+1:57,8 m: separación de los cuatro bloques de la primera etapa (“cruz de Korolyov”). 41,5 km y 1560 m/s.
  • T+2:37,48 m: separación de la cofia.
  • T+4:47,30 m: separación de la segunda etapa a 170 km de altura y 21600 km/h.
  • T+4:57,05 m: separación de la sección trasera de la tercera etapa.
  • T+8:44,96 m: apagado de la tercera etapa.
  • T+8:48,26 m: separación de la Soyuz. Despliegue de las antenas y paneles solares. Traslado del control de la misión al TsUP, en la ciudad de Korolyov (afueras de Moscú).
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Fases del vuelo (Roscomos).
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Zonas de caída de las fases del Soyuz (Roscosmos).
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Zonas de caída del Soyuz (Roscosmos).

Maniobras orbitales para llegar a la ISS según el TsUP:

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Entrenamiento de las tripulaciones en la Ciudad de las Estrellas (TsPK):

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Prueba de presión de la nave en el edificio Baikonur:

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La Soyuz regresa al MIK-KA del Área 254 de Baikonur tras ser cargada con propergoles hipergólicos:

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Unión con el segmento PkhO que une la nave con el vehículo:

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Llegada de las tripulaciones a Baikonur:

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Primera visita a la Soyuz:

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Inserción de la nave en la cofia:

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Siguiente visita de la tripulación a la nave:

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Traslado de la Soyuz al edificio MIK-112:

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Integración con la tercera etapa (Bloque I) y la torre de escape (SAS):

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Integración con la primera y segunda etapa:

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La tripulación antes del lanzamiento y en la ceremonia de plantar los árboles junto al hotel del Cosmonauta:

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Expedition 48 Crew Press Conference

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At the Cosmonaut Hotel in Baikonur, Kazakhstan, Expedition 48-49 crewmembers Kate Rubins of NASA (left), Anatoly Ivanishin of Roscosmos (center) and Takuya Onishi of the Japan Aerospace Exploration Agency (right) pose for pictures June 30 during traditional pre-launch activities. Rubins, Ivanishin and Onishi will launch July 7, Baikonur time, on the Soyuz MS-01 spacecraft for a planned four-month mission on the International Space Station. NASA/Alexander Vysotsky

Traslado a la rampa:

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Установка на ПУ

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Lanzamiento:

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Expedition 48 Wave Farewell

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Expedition 48 Launch

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Expedition 48 Launch

21 comentarios

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Fernando Fernando

Hola Daniel. Como siempre espectacular entrada. Tengo una pregunta, los astronautas van a estar en la soyuz por 2 días antes de acoplarse con la iss. ¿ Las soyuz tienen baño? Perdón si mi pregunta está fuera de lugar pero es que me preguntaba eso desde hace tiempo.
Saludos y gracias por tu blog.
Fernando

gamusino gamusino

Hola Fernando,
Si te fijas en el gráfico de la descripción del Módulo orbital o de vivienda, se puede ver que sí hay un “baño” (o aspiradora, diría yo) . Yo me hice la misma pregunta y ese gráfico me sacó de dudas 🙂

TALsite TALsite

Vaya fraude… yo pensaba que a esta nave la iban a bautizar como Soyuz TMA-01MrM en lugar de simplificar a Soyuz MS
😛
Daniel, un bug. Es el segundo lanzamiento tripulado del 2016, tras la Soyuz TMA-20M.
Gran entrada, como siempre. Saludos
Carlos

jotape jotape

¿Por qué sale Marte en el parche/emblema? ¿Insinúan que esta nave puede llegar al planeta rojo? 😛

Pelau Pelau

Quizás fue pura casualidad en un principio. Desconocemos el proceso creativo. Pero el diseño final denota clara intencionalidad: el planeta rojo en lugar destacado dentro del cero… ¡vamos!

Seguramente un “guiño” del artista, dando expresión a ese sentimiento compartido por todos y que flota en el aire: “tú sigues, te tenemos en la mira”.

Cobertura DeLuxe, Daniel, como siempre. Pero te faltó una foto: Superman vigilando que la primera etapa no explote (y Batman vigilando a Superman, y Wonder Woman cubriéndoles el trasero a ambos) 🙂

José Luis José Luis

No se cansa uno de ver un lanzamiento, me da igual el motivo, tripulación, cohete, país, circunstancias políticas… Es lo único que nos acerca al futuro. Que ya lo dijo Stephen Hawking, nos quedan mil años para salir de esta roca. ;-P
Genial artículo como siempre Daniel, nos tenemos que arrodillar y darte las gracias por dedicarle tu preciado tiempo para que neófitos como yo (aunque sea físico) pueda entender y asimilar todo este conocimiento y tecnología.
Un abrazo desde las estrellas.

Fer Fer

Sin lugar a dudas, mi cohete favorito (por “bueno” y por “bonito”).
Gracias por añadir el “momento pope” (esta vez, desde una nueva perspectiva). No es una rociada de agua: directamente es un brochazo de los buenos.
Gracias Daniel (y tómate unas vacaciones, que el esfuerzo que haces sólo en alegrarnos los días debe ser impresionante). Eso sí, no muchas, eh ??? 😉

Mario Mario

Una cosa que siempre me ha llamado la atención es cual será el ISP de los RD107A/108A. Porque teniendo en cuenta que son motores preparados para operar a nivel del mar dan un ISP altísimo en vacio para un motor de ciclo abierto kerolox, especialmente uno tan antiguo. Como comparación los Merlin 1D que han nacido ayer y son del mismo tipo dan el mismo ISP.

¿Puede ser que los números los den sacando de la ecuación el H2O2 usado para las turbobombas?

Soy consciente de que los equipos del ingeniero jefe eran muy buenos pero ¿tanto?

Pelau Pelau

Ten presente que las reacciones químicas son “exprimibles” hasta cierto punto. Alcanzado ese punto ya no dan más de sí, por muy moderno que sea el motor. Aparte de eso, tú lo dijiste: los equipos del ingeniero jefe eran MUY buenos.

Saludos.

francisco francisco

Hola dani, porqué no le
dices a los rusos que ya que iban pa arriba,llevaran el satęlite español paz. Que lleva almacenado 3 años porque ellos se comprometieron a subirlo a orbita y nos han dejado en la cuneta.

Txesz Txesz

Un off-topic:

He visto en el blog DiarioMotor la idea de un motor de 6 cilindros para usarlo cómo generador de electricidad en los cohetes lanzados por ULA. Mi primera impresión es que es algo totalmente rudiementario. ¿no se usan ahora generadores acoplados a las turbobombas que alimentan a los motores principales?

Si alguien con conocimientos sabe y quiere decir algo…
http://www.diariomotor.com/2016/07/0...na-espacio/

Daniel Marín Daniel Marín

El motor IVF (Integrated Vehicle Fluid System) debe ir en la etapa superior ACES del futuro cohete Vulcan. La idea es que sirva al mismo tiempo de generador eléctrico y para presurizar los tanques, eliminando la necesidad de baterías, APUs a base de hicracina y tanques de helio. Incluso así es innecesario si lo único que quieres es usar esta etapa durante unas horas (lo habitual), pero ULA pretende que ACES sea capaz de funcionar durante semanas para llevar a cabo misiones lunares, y ahí es cuando el concepto pasa a ser útil. Para las primeras etapas, dotadas de motores potentes y que duran unos pocos minutos, la idea no vale de nada. Mañana a lo mejor publico algo aprovechando los últimos planes de ULA.

Txesz Txesz

No había pensado en misiones de mayor duración.
Aun así me pregunto que prestaciones tendrán en comparación con aquellas células de combustible como las de l Space Suttle que generban electricidad a partir de electrolisis inversa de hidrógeno y oxígeno.
Aunque si tienen otra función añadida, tal vez lo que se pierda por un lado (si es que se pierde) se gane por otro.
Muchas gracias por la respuesta.

Carlos Turmo Pérez Carlos Turmo Pérez

A través de “Popular en tu red” he accedido a “Lanzada la Primera Soyuz MS. Ha sido una gozada poder leer y visionar videos en Español. Ha sido un descubrimiento para un Ingeniero Electrónico ya jubilado pero con ansias de conocimientos…
Saludos.
Carlos.

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