Lanzamiento y acoplamiento de la primera nave Dragon 2 de carga

Por Daniel Marín, el 7 diciembre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • Crew Dragon • ISS • Lanzamientos • NASA • SpaceX ✎ 194

No todos los días se lanza un nuevo vehículo a la Estación Espacial Internacional (ISS). La primera nave Dragon 2 de carga —cápsula C208— despegó el 6 de diciembre de 2020 a las 16:17 UTC desde la rampa 39A del Centro Espacial Kennedy (KSC) de Florida en la misión CRS-21 (Commercial Resupply Services 21), también conocida como SpX-21, a bordo de un Falcon 9 v1.2 Block 5. La primera etapa B1058.4, que realizaba su cuarta misión, fue recuperada con éxito y aterrizó en la barcaza OCISLY (Of Course I Still Love You), situada frente a la costa este de EE.UU. La Dragon 2 CRS-21 de SpaceX quedó situada en una órbita inicial de 192 x 212 kilómetros de altura y 51,6º de inclinación. La nave, con tres toneladas de carga, se acopló con el puerto PMA-3 del módulo Harmony el 7 de diciembre a las 18:40 UTC tras seguir un perfil de aproximación de un día (ha sido el primer acoplamiento con el PMA-3 desde 2001 y el primero del mecanismo IDA-3 desde que se instaló sobre el APAS del PMA-3). Este ha sido además el primer acoplamiento totalmente automático de una nave no tripulada estadounidense, ya que las anteriores naves Dragon de Carga se acoplaban mediante el brazo robot Canadarm 2 controlado por la tripulación (al igual que las Cygnus y las HTV japonesas). Hasta el momento solo los cargueros Progress rusos, los ATV europeos y el Tianzhou chino habían realizado acoplamientos totalmente automáticos. Eso sí, la Dragon 2 no dispone de la capacidad de trasvase de combustible como los vehículos anteriormente mencionados. A cambio, puede llevar carga no presurizada en el ‘maletero’.

Lanzamiento de la Dragon CRS-21 (SpaceX).

Tras el acoplamiento, por primera vez hay dos naves Dragon acopladas a la ISS: la Crew Dragon de la misión Crew 1 en el puerto PMA-2 y la Dragon 2 CRS-21 en el PMA-3 (sin duda, es significativo que SpaceX haya logrado acoplar cuatro naves Dragon de nueva generación mientras que Boeing haya sido incapaz de acoplar una sola Starliner con la estación en todo este tiempo). Conviene resaltar que las denominaciones ‘Crew Dragon’ y ‘Dragon 2’ son completamente informales. Para SpaceX, una empresa que huye de la complejidad en la nomenclatura de sus sistemas, ambos vehículos son simplemente ‘Dragon’ a secas. En principio, la nueva Dragon de carga iba a ser una simple variante sin tripulación de la Crew Dragon, también conocida como Dragon v2 o Dragon 2, pero a la vista de los diversos cambios que se han introducido con respecto a la versión tripulada, es recomendable usar la denominación Dragon 2 para recordar que no es exactamente la misma nave que la Crew Dragon.

La Dragon 2 CRS-21 acoplada al PMA-3 de la ISS (NASA).
La ISS vista desde la Dragon 2 durante el acoplamiento (NASA).
La Dragon CRS-21 durante el acoplamiento (NASA).
Secuencia final de la aproximación (SpaceX).
Configuración actual de la ISS, con dos naves Dragon acopladas (también hay dos Progress, una Soyuz y una Cygnus) (NASA).

Efectivamente, la Dragon 2 de carga está basada en la Crew Dragon tripulada, pero incorpora algunas modificaciones. La más importante es que carece de los cuatro pares de propulsores SuperDraco del sistema de emergencia de la versión tripulada para ahorrar peso, aunque se ha mantenido el carenado del fuselaje exterior para no modificar el diseño en demasía. Lógicamente, la cápsula no dispone de asientos y, en su lugar, lleva contenedores de carga. Del mismo modo, incorpora un sistema de soporte vital reducido y se han eliminado las ventanas (una decisión que permite ahorrar masa útil), así como dos de las cuatro aletas verticales del maletero (al no tener propulsores SuperDraco, no hay necesidad de estabilizar la nave en caso de aborto durante el lanzamiento). Al igual que la Crew Dragon tripulada, la Dragon 2 es reutilizable y cuenta con un sistema de atraque andrógino que le permite acoplarse con los puertos de atraque PMA-2 y PMA-3 situados en el módulo Harmony de la ISS y, de paso, le otorga a la nave la capacidad para acoplarse automáticamente sin intervención de la tripulación de la estación. En algunos medios se ha comentado que la Dragon 2 es la primera cápsula con capacidad para acoplarse de forma automática, pero en el pasado las naves Soyuz rusas y las Shenzhou chinas han realizado acoplamientos no tripulados automáticos. Según los términos del contrato CRS-2 con la NASA, SpaceX debe llevar a cabo un mínimo de nueve misiones a la ISS con esta nueva Dragon de carga.

Dragon 2 de carga C208 (SpaceX).
Las naves Dragon 2/Crew Dragon construidas (https://twitter.com/SpaceNosey).
La Dragon 2 C208 durante la construcción. Se aprecia la ausencia de SuperDraco (SpaceX).
Interior de la nave Dragon 2 CRS-21 (SpaceX).
Interior de la CRS-21 (NASA).
La Dragon 2 CRS-21 siendo trasladada a la rampa. Atención a la ausencia de propulsores SuperDraco y a dos de las cuatro aletas con respecto a la versión tripulada (NASA).

En la misión CRS-21 la Dragon 2 lleva un total 2972 kilogramos de carga, incluyendo 1882 kg de carga presurizada dentro de la cápsula. Además de los víveres y equipos para la Expedición 64 de la ISS, la carga principal de la misión era la esclusa Bishop, situada en el maletero de la Dragon. Anteriormente conocida como NanoRacks Airlock, Bishop es una pequeña esclusa comercial de 1090 kilogramos construida en colaboración con Thales Alenia Space y Boeing que se acoplará al puerto frontal del módulo Tranquility (Nodo 3). Su objetivo es servir de complemento a la esclusa del módulo japonés Kibo, especialmente a la hora de poner en órbita cubesats y otros satélites de pequeño tamaño. A diferencia de la esclusa de Kibo, que permanece fija a la estación, Bishop se tiene que separar previamente de la ISS mediante el Canadarm 2 antes de liberar los satélites.

Carga de la Dragon 2 CRS-21 (NASA).
Esclusa Bishop antes del lanzamiento (Nanoracks).
La esclusa instalada en el maletero de la Dragon (NASA).
Otra vista de la esclusa en el maletero (Nanoracks).
Detalle de la esclusa (Nanoracks).
La esclusa en configuración de lanzamiento (Nanoracks).
Representación de la esclusa acoplada al módulo Tranquility (Nanoracks).

Por otro lado, y como ya es habitual, seguimos sin saber la masa exacta de la Dragon al lanzamiento, un secretismo inaceptable teniendo en cuenta que es una misión pública contratada por la NASA y porque contribuye a que otras agencias espaciales y empresas hagan lo mismo. En todo caso, se estima que la masa de la Dragon 2 CRS-21 es de entre 12 y 13 toneladas. Entre los diversos experimentos que lleva la CRS-21 en su interior está el BioAsteroid de la ESA, un experimento destinado a estudiar las interacciones entre los microbios y las rocas en el espacio con el fin de comprender mejor la formación de biofilms en microgravedad. La Dragon 2 CRS-21 permanecerá acoplada a la ISS durante un mes aproximadamente.

Las etapas de SpaceX y sus misiones (https://twitter.com/SpaceNosey).
Traslado del cohete a la rampa (NASA).
El cohete en la rampa (SpaceX).
Lanzamiento (SpaceX).
Despegue (SpaceX).
Otra vista del lanzamiento (SpaceX).
Otra vista de la ISS desde la Dragon CRS-21 (NASA).


194 Comentarios

    1. Para que vean los sectarios del grupo, me apresuro a dar mi enhorabuena por el increíble resultado (con lo que parecen unos cuantos fallos atribuibles a los Raptor, aún verdes como siempre comentamos) al equipo de SpaceX. Se nota el cambio de paradigma, y lo que les renta un poquito más de control de calidad ( y fondos ).

      Impresionante que la estructura haya aguantado tan bien las fuerzas aerodinámicas tanto en el ascenso como en la caída y en la reorientación final, y que parezca que se hayan recuperado de sendos fallos (?) de propulsión para probar el descenso. Aunque me esperaba un fallo en el ascenso, no creía posible que recuperaran algo útil a partir de ello, y menos tanto.

      Aunque siga viendo el programa en su conjunto, y la estrategia detrás, como hasta ahora, sólo se puede considerar el «SN8″/prototipo 2 como a mí me gusta llamarlo, un éxito rotundo.

        1. El verde es por combustión del material del motor. Por la información inmediata parece que tenían poca presión del tanque de cabecera, pero no me extrañaría que hubiera algo (bastante) más.

    1. Ha aguantado muy bien estructuralmente y ha aterrizado exáctamente donde tenía que hacerlo.

      Al final parece que no les llegaba suficiente combustible a los raptors, quizás sea un problema de los Head Tanks o de las cañerías. Y ese fuego verde del final, que raro…

          1. Los chicos del directo de Frontera Espacial, enseguida comentaron esto, que el color verde debería deberse a una sustancia utilizada para el encendido de los motores, pero otro de ellos comenta que debería verse el verde entonces al principio de la ignición y no tanto después como fue el caso, además el verde solo aparece en uno de los motores, en el último que queda encendido hasta el final, o sea el que más trabajo realiza

          2. El Raptor no usa TEA/TEB (que provoca llamas verdes en los Merlin) para la ignición, sino que tiene un sistema más avanzado y reutilizable, un sistema de ignición por chispa (spark ignition) que puede encenderse infinitas (es un decir) veces.

            El número de encendidos del Merlin depende de la cantidad de TEA/TEB que lleve el motor. Es una cantidad de encendidos limitada.
            El Raptor puede encenderse ilimitadas veces mientras quede propelente en los tanques.

            En Marte no hay TEA/TEB hipergólicos. Por tanto, el Raptor funciona sin hipergólicos.

    1. Si, yo viendo esto, estoy seguro que SN9 será el primero lograr el aterrizaje con la maniobra suicida. Cuando se apagó el primer raptor contuve el aliento, explota explota que explota! Pero no, a pesar de las llamas que rodearon un lateral, continuó el espectáculo, y que espectáculo xD! A pesar del impacto hemos tenido hoy un atisbo de un glorioso futuro. Sin dudas.

      Deseando leer la entrada de Daniel con todos los detalles, y también el correspondiente comentario de Martínez a los hechos acontecidos hoy, este día histórico.

      Woowww!! hoy no duermo XD!

  1. Bajó con solo dos motores y no llego a frenar a tiempo. Tampoco llego a abrir el tren de aterrizaje.
    Pero espectacular!!! Epico!!! ja,ja,ja!!!!
    Gracias Elon !!! Esto estuvo fenómeno!
    Realmente, mucho mejor de lo que podría haber pasado.
    Casi casi un exito total.

  2. Vaya espectáculo para espaciotrastornados nos ha dado el SN8!!!
    Impresionante el control en el descenso!

    Y la explosión? Wow! Digna de ver a cámara lenta! Y me ha parecido muy limpia! El humo se ha disipado enseguida y no parecía haber muchos más daños que la lógica desintegración del SN8.

  3. Tweet de Elon: La presión del tanque del cabezal de combustible fue baja durante la quema de aterrizaje, lo que provocó que la velocidad de toma de contacto fuera alta y RUD, ¡pero obtuvimos todos los datos que necesitábamos! Felicitaciones al equipo de SpaceX, ¡sí!

  4. Amigo lector, desde mi último comentario el mundo ha cambiado.
    Para bien.

    Han sido los mejores 6 minutos 42 segundos del año.

    Cronología:

    T-0: Encendido de los 3 motores.
    T+1m40s: Apagado primer motor.
    T+3m13s: Apagado segundo motor.
    T+4m40s: Apagado tercer motor.
    Empieza la caída.
    T+6m31s: Encendido de dos motores. Creo que el motor que no se enciende es el que ha funcionado más tiempo.
    T+6m42s: Litofrenado.
    RIP SN8, Rest In Pieces.

    «Successful ascent, switchover to header tanks & precise flap control to landing point!»

    https://twitter.com/elonmusk/status/1336808486022258688

    «Mars, here we come!!»

    Gracias a Elon y SpX por haber perpetrado este espectáculo sin par. Me he reído a carcajadas con el estropicio final, pero el test ha fallado de forma plenamente satisfactoria.

    Destacar el buen humor y desenfado habitual del equipo, con los mensajes finales:
    «Awesome test. Congrats Starship team!»
    «SN9 up next!»

    Aaah, una empresa espacial sin miedo a fallar y que nos muestra todo en directo. Y el responsable del proyecto nos informa vía twitter… ¡Qué lujo!

      1. Eso fue lo que más me asusto al principio, no contaba con esos apagados, cuando ocurrió el primero, pensé que habían perdido el motor, al parecer tan bruscos los movimientos de los motores durante los apagados, parecía que los habían perdido, no me di cuenta que iba «bien» hasta que se apagó el tercero y empezó la maniobra de descenso, el control fue increíble, dar en el blanco con esa precisión, casi al centro de la pista

        Es el motor que no encienden al final el que se uso más durante el descenso? Ay no me fijé en eso en el video. Entonces ¿los apagados sucesivos pudieron ser una estrategia para reservar segundos de uso de los motores para el aterrizaje? Cuantos segundos funcionaría cada motor?

        1. Pienso que los apagados seguramente ponen a prueba el gimbaleo con tres, dos y un motor, tambien permite tomar nota del rendimiento de cada uno al ir apagandolos sucesivamente.

          1. Seguramente.

            – estaba en modo paranoia. Pensando cuantos segundos habrían estado encendidos los raptors durante las pruebas estáticas y que igual nunca habían superado antes, el tiempo de trabajo empleado en esta prueba. Todo pajas mentales mías porque en este vuelo no superaron 265 segundos de uso, el que más tiempo funcionó

    1. ¿Que velocidad han logrado los Raptors subiendo?

      Ni mach 1 me parece que han logrado…así cualquiera…buen funcionamiento en general de los Raptos, aunque han sido poco exigidos…

      El próximo año veremos si esto es normal, fallar o empiezan a parar a versiones más avanzadas de prototipos para pruebas de verdad suborbitales…

      Dicho esto bonito espectaculo…digno de verse…

      1. Entiendo que de la Starship no se espera que llegue a ser supersonica desde v=0.
        Se espera que aterrice o despegue y aterrice desde la Luna o Marte y en el caso de la Luna con motores para el vacío.
        Por lo que sería un sin sentido exigirle velocidades supersonicas en estas pruebas.

  5. De verdad?, ni un solo comentario sobre la prueba del SN8?, llevo esperando un buen rato y nadie se pronuncia, supongo que mañana hay que madrugar. Yo creo que un éxito y lo de los motores direccionales una pasada, lo único, la manía de hacerlas aterrizar, marca de la casa supongo, ya que son los únicos que pueden hacerlo. Buenas noches

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