¿Una medusa? No, el paracaídas de una Soyuz

Viendo los vídeos del aterrizaje de la Soyuz TMA-08M el pasado 11 de septiembre me volví a acordar de un fenómeno bastante curioso que suele pasar desapercibido para la mayoría de espaciotrastornados. Y es que, ¡el paracaídas de la Soyuz se comporta como una medusa! Sí, sí, como lo oyen. En las imágenes del último aterrizaje no se aprecia demasiado bien, pero en el vídeo de la vuelta a casa de la Soyuz TMA-03M se ve perfectamente. Hipnotícense ustedes mismos contemplando del descenso una y otra vez:

Y es que una cápsula de 2800 kg colgada de un paracaídas de mil metros cuadrados es un sistema físico ciertamente interesante plagado de todo tipo de modos de oscilación. Estas llamativas oscilaciones son comunes en cualquier paracaídas de gran tamaño, pero ninguno de ellos sirve para frenar una cápsula que acaba de regresar del espacio con tres personas en su interior. Los cosmonautas describen la experiencia del descenso en una Soyuz como algo un tanto mareante. Ahora ya sabemos por qué. Y ahora, a ver el vídeo una vez más.

No me diga que no es bonito (NASA).

Secuencia del despliegue del paracaídas principal (izquierda) y de reserva de una Soyuz (RKK Energía).

Curiosa imagen donde se ve el paracaídas piloto de la Soyuz a la derecha (Roscosmos).

Secuencia de comunicaciones en el descenso de una Soyuz.


16 Comentarios

    1. No, se debe a la elasticidad de las cuerdas aunque estas sufren una elongación en la apertura. Se debe a las corrientes de aire en el interior de la campana y que provocan la sustentación de este y de la cápsula.

  1. Es curioso el efecto medusa, no lo había visto nunca.
    Es una mezcla entre un péndulo y una goma.
    El paracaídas frena la capsula hasta un punto y parece que en ese momento de máxima velocidad es cuando el paracaídas esta mas cerrado y a la vez es cuando mas frena a la capsula. Llegado a un punto en que la velocidad disminuye y es entonces cuando el paracaídas se relaja y se abre. La capsula sin el freno del paracaídas se acelerara de nuevo provocando que el paracaídas se vuelva a cerrar y así en un bucle infinito.

    Lo curioso es que unos de los animales mas antiguos del planeta utilice ese método para desplazarse.

    Edu
    Cordial saludo terrícolas. 🙂

  2. Hola. He estado estudiando el asunto. El “efecto medusa” probablemente es debido una oscilación de péndulo elástico, que se mantiene en resonancia debido a los cambios en la geometría de la cúpula.

    El período de oscilación de un péndulo elástico con una constante de rigidez “K” y masa “m” es:

    T = sqrt (4 x pi x pi x m / K)

    En nuestro caso, la masa es aproximadamente m = 2500 kg (cápsula sin escudo térmico).
    Podemos considerar las líneas del paracaídas como un resorte elástico. Desconozco exactamente el material y el diámetro de las líneas del paracaidas Soyuz, pero probablemente bastarían líneas clásicas de poliamida de 450 kg. Estas líneas tienen una rigidez aproximada de 205 N/m, y como se usan unas 80, la rigidez de 80 muelles en paralelo es K = 80 x 205 = 16400 N / m. Luego el período de oscilación es T = sqrt (4 x pi x pi x 2500/16400) = 2,4 s. Esto concuerda bastante con lo que vemos en el video, pudiendo variar por el uso de otros materiales., y el peso de la cápsula.

    Debido al efecto resorte, podemos considerar la cápsula sometida a un movimiento sinusoidal de oscilación vertical (además del movimiento uniforme de descenso). Este movimiento vertical produce unas velocidades y aceleraciones el el eje vertical, que a su vez produce una fuerza oscilatoria que se suma al peso de la cápsula. En el momento en que la fuerza es máxima, las líneas tienen la máxima elongación y la forma de equilibrio de la cúpula es la mas cerrada, reduciendo el área resistente del paracaidas. Esto incrementa ligeramente la tasa de caida y probablemente contribuye a que el movimiento oscilatorio no se extinga. Por el contrario, cuando la fuerza es mínima, el paracaídas se estabiliza en una forma más abierta y con mayor área resistente. Y así se va repitiendo el ciclo oscilatorio.

    Para quien puede interesar, escribí algo más aquí:
    http://www.laboratoridenvol.com/space/gnusoyuz/gnusoyuz.en.html

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 13 septiembre, 2013
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Rusia • sondasesp • Soyuz