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Il nuovo sistema di fuga dell'equipaggio della NASA
Nel costruire un successore dello space shuttle, la NASA ha reso necessario un componente: un sistema per far fuggire l'equipaggio in caso di catastrofe sulla rampa di lancio o durante i primi secondi di volo.
Evacuare in sicurezza: Un modello di produzione del nuovo sistema di interruzione del lancio della NASA.
Per questo motivo, è in fase di sviluppo un sistema di fuga di lancio completamente nuovo per il veicolo di esplorazione dell'equipaggio Orion, che la NASA prevede di inviare nello spazio a bordo dei razzi Ares nel 2015. Entrambi fanno parte della NASA. Programma Costellazioni mandare gli umani sulla luna e, infine, su Marte.
Il nuovo sistema di fuga separerebbe il modulo dell'equipaggio dal razzo di lancio in una frazione di secondo con una piccola esplosione controllata. Quasi contemporaneamente, un motore a razzo solido si attiverebbe, fornendo un milione di libbre di spinta per accelerare il modulo da 0 a 600 miglia all'ora in 3,5 secondi, portando gli astronauti a una distanza di sicurezza prima che i paracadute del modulo si schiudano.
Un sistema di fuga è stato giudicato un'aggiunta non necessaria alla navetta spaziale, originariamente progettata per volare frequentemente, trasportando enormi carichi utili come grandi satelliti in orbita. C'erano così tanti elementi di sicurezza progettati nella navetta, la gente pensava che la cosa più sicura fosse assicurarsi che la navetta potesse sempre tornare sulla pista in caso di spegnimento del motore, afferma Jeffrey Hoffman , un ex astronauta e attualmente professore di aeronautica e astronautica al MIT. In retrospettiva, la gente sarebbe d'accordo che abbiamo bisogno di un sistema di fuga.
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Come funzionerà il sistema di interruzione del lancio.
Questo punto fu tragicamente dimostrato nel 1986, quando lo Space Shuttle Sfidante si è rotto 73 secondi in volo a causa di un guasto in uno dei suoi razzi a propellente solido. Se l'equipaggio avesse un sistema di interruzione del lancio, potrebbe esserci stata un'opportunità per loro di fuggire, afferma Henri Fuhrmann, responsabile del programma del nuovo sistema di interruzione del lancio a Scienze orbitali , una società aerospaziale che ha collaborato con la NASA per progettare e sviluppare il sistema di fuga. L'agenzia spaziale ha anche collaborato con Lockheed Martin , Aerojet e Alliant Techsystems ( INFORMATICA ) sul progetto.
Il design del nuovo sistema si basa sul sistema di fuga di lancio costruito per la capsula Apollo; ha anche somiglianze con il sistema di interruzione della Russia sulla navicella spaziale Soyuz. Il sistema russo è stato utilizzato con successo nel 1983 quando a fuoriuscita di carburante ha causato un incendio sulla rampa di lancio secondi prima del decollo. Ma il nuovo sistema della NASA includerà anche nuove tecnologie, tra cui un motore per guidare il modulo dell'equipaggio e ugelli per invertire il flusso di gas caldi. Il sistema è il primo del suo genere, afferma Kevin Rivers, project manager della NASA Centro di ricerca di Langley , ad Hampton, Virginia. A differenza dei suoi predecessori, il sistema funzionerà a un'altitudine fino a 91.440 metri durante le fasi del volo quando il razzo è più suscettibile ai guasti.
Fuoco in buca: Il motore di interruzione per il nuovo sistema di interruzione del lancio è stato testato con successo nell'ottobre 2008.
Sarà possibile avviare un comando di interruzione dall'equipaggio, dal personale di controllo a terra o dal computer di volo. Una volta che il modulo dell'equipaggio e la torre di interruzione del lancio, che si trova sulla parte superiore del modulo, sono stati staccati dal razzo, un secondo motore guiderà il veicolo in un orientamento sicuro. Se attivato sulla rampa di lancio, il modulo dell'equipaggio e la torre di aborto voleranno per un miglio in aria e tre miglia verso il basso rispetto al razzo; durante la salita, queste distanze varierebbero a seconda delle condizioni di volo. Una volta che il veicolo è orientato in modo che lo scudo termico sia rivolto in avanti, un terzo motore si attiva per separare la torre di interruzione del lancio dal modulo dell'equipaggio, i paracadute si dispiegano e la capsula si schianta in sicurezza nell'oceano per il recupero.
Il motore di interruzione, il primo motore ad accendersi, ha un design unico: i suoi quattro ugelli allontanano il flusso dei gas caldi che produce dal modulo dell'equipaggio. Il secondo motore, che si trova in cima alla torre e utilizzato per controllare e guidare il veicolo, è il più complesso ed è composto da otto piccoli propulsori che si attivano in modo differenziato per puntare il muso del sistema di interruzione del lancio nella direzione che è determinato il più sicuro.
Apollo ha utilizzato un sistema semplice che è stato controllato passivamente come un grande dardo, afferma Rivers della NASA. Ma a causa delle proprietà di massa del [nuovo sistema], l'utilizzo di un sistema passivo è stato ritenuto aerodinamicamente instabile, afferma David McGowan, ingegnere capo di Langley. Senza il controllo dell'assetto, il veicolo si capovolgerebbe.
I propulsori dello sterzo sono piuttosto fantastici, dice Scott Uebelhart , un associato post-dottorato al MIT che studia il volo spaziale umano. E nessuno ha testato un nuovo motore a razzo come questo in quasi 40 anni. È un grande balzo in avanti.
La scorsa settimana, la NASA ha testato un sistema alternativo di interruzione del lancio chiamato Max Launch Abort System, che si basa su alcuni dei concetti originali studiati per il Constellation Program. Il test ha dimostrato una traiettoria stabile, riorientamento e separazione del modulo dell'equipaggio dal sistema di interruzione e recupero del paracadute del simulatore del modulo dell'equipaggio, ma è stato principalmente progettato per raccogliere dati. Non doveva seguire gli stessi criteri del sistema più recente. È stato solo un rapido tentativo di approccio alla ricerca, afferma Rivers.
Il sistema di interruzione del lancio per Orion subirà il suo primo test di volo entro la fine dell'anno e molti altri test prima di essere pronto per il lancio entro il 2015.
Sappiamo che stiamo costruendo un sistema che salverà vite umane, afferma Fuhrmann. È qualcosa che speriamo di non dover mai operare, ma se viene richiesto, deve funzionare perfettamente.