Acoplamiento de la Soyuz TMA-02M…con un par de problemas

La Soyuz TMA-02M se acopló de forma automática hoy 9 de junio a las 21:18 UTC -cuatro minutos antes de lo previsto- con el módulo Rassvyet (MIM-1) de la ISS. Serguéi Volkov, Satoshi Furukawa y Michael Fossum ya son parte de la Expedición 28 de la ISS junto con Andréi Borisenko, Aleksándr Samokutyayev y Ronald Garan.

La tripulación de la Soyuz TMA-02M (NASA TV).

Acoplamiento de la Soyuz TMA-02M (NASA TV).

Vista del módulo Rassvyet durante el acoplamiento con los datos del sistema Kurs (NASA TV).

La ISS después del acoplamiento (NASA).

Localización del módulo Rassvyet (NASA).

Sin embargo, parece que durante el vuelo en solitario de la Soyuz han surgido algunos problemas. En el transcurso de la tercera maniobra orbital que tuvo lugar hoy en la órbita número 17 se observó un empuje menor de lo previsto en el impulsor DPO-B nº 14. Este motor tiene un empuje nominal de 13,3 kgf, pero sólo funcionó a un 60% de su potencia. El control de tierra (TsUP) ordenó a la tripulación realizar una prueba durante la órbita número 20 para confirmar el problema. Los expertos sospechan que algún tipo de material extraño podría estar obstaculizando el escape. No se trata de un fallo especialmente grave, ya que este impulsor se usa para maniobras de guiñada y la Soyuz cuenta con otros dos pequeños motores DPO-M de 2,7 kgf de empuje que pueden llevar a cabo la misma tarea en caso de emergencia. De todas formas, el control de tierra decidió seguir empleando el impulsor, pero prolongando el tiempo máximo de encendido (fijado en 400 segundos). El TsUP ya ha enviado a la Soyuz una actualización de software para gestionar este problema.

Además del motor KTDU principal, la Soyuz cuenta con pequeños motores de maniobra (verniers) denominados DPO o DO (Двигатель Причаливания и Ориентации, ДПО), “Motores de Aproximación y Orientación”. Este sistema utiliza combustibles hipergólicos y comparte los mismos tanques que el motor principal de la nave. El sistema DPO está a su vez dividido en la Soyuz TMA en 16 motores DPO-B (ДПО-Б, bolshoi, “grande”), de 13,3 kgf de empuje cada uno, así como 12 motores DPO-M (ДПО-М, malenki, “pequeño”) de 2,7 kgf. En general, el sistema DPO-B se usa para movimientos traslacionales (adelante, de lado y hacia atrás) y el DPO-M para rotacionales (cabeceo, giro y guiñada). Los motores traseros del sistema DPO-B pueden usarse como motores de reserva del KTDU en caso de emergencia para asegurar el retorno de la nave a la Tierra.

Distribución sistema DPO-B y DPO-M en la Soyuz TMA. En la parte trasera, se aprecian los cuatro motores DPO-B que pueden servir como motor principal de emergencia para volver a la Tierra cuyo eje está inclinado 20º respecto al eje del vehículo.

Además del problema con el DPO, el sistema de análisis de gases de la Soyuz detectó niveles anormalmente bajos de dióxido de carbono. No es nada grave, pero puesto que durante las últimas misiones se han registrado problemas con los niveles de oxígeno, los controladores están muy atentos a cualquier desviación de la composición habitual de la atmósfera de la nave. El analizador permanecerá encendido durante tres días después del acoplamiento para comprobar su funcionamiento.

Acoplamiento de la Soyuz TMA-02M:

La Soyuz TMA-02M fue lanzada el día 7 de junio en una órbita inicial de 199,98 x 257,78 km y 51,67º (88,8 minutos de periodo). Ese mismo día tuvieron lugar dos maniobras para modificar la órbita de la nave. El primer encendido (DV1) se efectuó en la tercera órbita y tuvo una duración de 36,7 segundos y una Delta-V: 5,32 m/s. El segundo encendido (DV2) se realizaría en la cuarta órbita, con una duración de 49,1 s. Delta-V: 19,61 m/s. El día 9 tuvo lugar un tercer encendido (DV3) con una Delta-V de 2 m/s y 29,1 s durante la órbita número 17.

Maniobras de la SOyuz TMA-02M para acoplarse a la ISS (TsUP).

Secuencia de eventos de la aproximación del 9 de junio:

  • 18:00 UTC: traspaso del control de la ISS al segmento ruso.
  • 18:05 UTC: la ISS maniobra en posición de acoplamiento.
  • 18:07 UTC: activación del sistema de acoplamiento automático Kurs-P (“pasivo”) del módulo Zaryá y Rassvyet.
  • 19:01 UTC: inicio de la fase automática de aproximación.
  • 19:22 UTC: primer encendido de la cuarta maniobra de aproximación DV-4 con una Delta-V de 14 m/s.
  • 19:45 UTC: segundo encendido de la DV-4 con una Delta-V de 1,4 m/s.
  • 19:48 UTC: activación del sistema Kurs-A (“activo”) de la Soyuz.
  • 19:50 UTC: activación del Kurs-P del módulo Zvezdá.
  • 20:08 UTC: impulso DV-5 con una Delta-V de 17 m/s.
  • 20:09 UTC: cuando la Soyuz se encuentra a 100 km de la ISS se activa el enlace de voz VHF-2.
  • 20:13 UTC: a 80 km la Soyuz comienza a recibir datos fiables del Kurs-P de la ISS.
  • 20:34 UTC: a 15 km se comprueban los sistemas Kurs-P y Kurs-A.
  • 20:39 UTC: a 9 km se activa el sistema de televisión de la Soyuz.
  • 20:58 UTC: comienza la fase de sobrevuelo de la ISS para alinearse con el eje del puerto de atraque del Rassvyet.
  • 21:06 UTC: la Soyuz para la aproximación para verificar sistemas.
  • 21:11 UTC: fase de aproximación final.
  • 21:16 UTC: puesta de Sol en la órbita.
  • 21:18 UTC: acoplamiento.

El acoplamiento en sí se produce en dos fases. Primero, la sonda del mecanismo de acoplamiento (SM) situado en la escotilla del módulo orbital de la Soyuz (BO) se introduce en el cono del Aparato de Acoplamiento Pasivo (PSA) situado en la estación. Esta sonda tiene cuatro pequeños pestillos que se enganchan en el extremo del cono, transmitiendo la señal de “Contacto” (Kasanie/Касание) a la tripulación. Tras este Primer Enlace Mecánico, la Soyuz está unida a la ISS, pero aún tiene que efectuar un enlace hermético. Después de esperar unos minutos para que eliminar las oscilaciones y movimientos relativos entre los vehículos, unos actuadores mecánicos en la base de la sonda de acoplamiento de la Soyuz comienzan a replegarla, tirando de la nave hacia la estación en la maniobra. Entonces entran en acción los mecanismos de enganche MGS y MGK (situados en el anillo exterior de acoplamiento de la Soyuz y la ISS, respectivamente), cada uno de ellos formados por ocho conjuntos de pestillos y ganchos.

Cuando la Soyuz está a 4 cm de la estación, cuatro sensores DKR transmiten la señal de contacto entre los muelles de ambos anillos estructurales. Otros cuatro sensores DZS se activan cuando la distancia es inferior a 3,5 mm y ordenan el cierre de los pestillos. La tripulación recibe la señal del cierre de pestillos (Stsepka/Сцепка). Por último, otros cuatro sensores DOG se activan cuando la separación es inferior a 1 mm y señalan el establecimiento de un enlace hermético. Cada pestillo incorpora un gancho fijo y otro móvil para asegurar el contacto. La tripulación puede controlar la extensión de los ganchos móviles para cerrar los pestillos y asegurar el acoplamiento de la nave, o bien se puede realizar la maniobra de forma totalmente automática. También es entonces cuando se efectúan las conexiones hidráulicas y eléctricas entre las naves. Los sistemas MGS y MGK permiten un acoplamiento firme de la Soyuz, lo que se denomina Segundo Enlace Mecánico.

La hermeticidad del acoplamiento se asegura mediante dos anillos de goma situados en el anillo exterior. Una vez que se verifica que ha tenido lugar el Segundo Enlace Mecánico, se retiran los pestillos de la cabeza del SM, la sonda es replegada, se comprueban las conexiones eléctricas e hidráulicas y la tripulación procede a comprobar la estanqueidad del acoplamiento usando el sistema de Medios para el Control del Acoplamiento Hermético, SKGS (Средства Контроля Герметичности Стыка, СКГС). Para ello se presuriza el espacio situado entre el SM y el cono pasivo (250 litros) y se monitoriza el cambio de presión. Después se hace lo mismo con el pequeño volumen (2,5 litros) situado entre los anillos estructurales de las escotillas del BO y la ISS. La presurización puede llevarse a cabo desde el BO de la Soyuz (o la Progress) o desde la estación. Si no se observa ninguna fuga significativa, el acoplamiento se considera hermético y se procede a la ecualización de presiones entre la Soyuz y la ISS. La tripulación controla en todo momento la presión de la Soyuz usando indicadores dentro del BO y del SA (cápsula).

Normalmente, se abre primero la escotilla del interior de la estación, dejando a la vista el SM de la Soyuz. Luego, la tripulación de la Soyuz abre la escotilla del BO y pasa a la ISS. En caso necesario -si no hay nadie en el interior de la estación-, todo el proceso puede llevarse a cabo por parte de la tripulación de la Soyuz.

Vídeo del acoplamiento:

2 comentarios

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Anonymous Anonymous

Objetos estranhos em propulsores parece um problema recorrente (Zenit, N1 etc.). Por que será?

Anonymous Anonymous

Objetos estranhos em propulsores parece ser um problema recorrente para os russos (Zenit, N1 etc.) Por que será?

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