martes, 30 de abril de 2013

La conquista de Venus y Marte (II)



 

¿"Wet workshop" o "Dry Workshop"?
  El concepto de wet workshop se ha barajado en distintas ocasiones como posibilidad de aumentar el espacio útil en misiones de larga duración. Se trata de reutilizar como habitáculo alguna de las partes de la nave destinadas a contener depósitos de combustible, una vez agotados estos. En la mayoría de los casos, estos componentes se consideran desechables y se separan de la nave después de su utilización, cayendo en la atmósfera y desintegrándose en ella. Pero para la misión que nos ocupa se propuso que, una vez  la etapa superior del Saturno V (Saturno IV B) hubiera agotado sus depósitos tras impulsar al conjunto en la trayectoria a Venus, se procedería a desalojar los restos de combustible que permanecieran en aquellos para que, posteriormente, la tripulación pudiera instalarse en ellos junto con el material y suministros previamente almacenados en el módulo superior. Esto proveería de un enorme desahogo a la tripulación, dado que el exiguo espacio de la cápsula de mando no hubiera permitido una estancia tan prolongada en el espacio. Suponemos -y esto es una opinión personal- que los dispositivos de desalojo del remanente de combustible no serían demasiado eficientes, quedando restos del mismo, al menos en los primeros momentos, y de ahí la denominación de "taller mojado".
La hora de la comida en el Skylab
Esta posibilidad también se barajó durante los primeros momentos del diseño de la estación espacial Skylab,
cuyo cuerpo principal igualmente estaba constituido por una etapa S-IV B. Pero posteriormente se decidió que era más factible su lanzamiento con las dos primeras etapas de un SaturnoV. Por ello, la S-IV B, al no ser necesaria como etapa impulsora, se transformó directamente en habitáculo por el personal de Tierra, convirtiéndose en "dry workshop" (taller seco).
Misiones preliminares y Sobrevuelo a Venus.
  En la fase A de la misión se realizaría un vuelo a la LEO (Low Earth Orbit- órbita baja) para ensayar el procedimiento de transposición y acoplamiento, en el que el CSM, al igual que en los vuelos lunares, se separaría de la nave para, tras girar 180 grados, acoplarse a la parte frontal del SIVB. Posteriormente, con el impulso del motor de este, realizarían un breve vuelo para situarse en una órbita superior. Una vez detenido el motor principal, se probaría el desalojo de combustible y se procedería a la ocupación del wet workshop, donde los astronautas vivirían y trabajarían durante varias semanas, comprobando la idoneidad del habitáculo. Transcurrido dicho periodo, la tripulación volvería al CSM, lo desacoplarían y volverían a la Tierra.
En la fase B, se realizaría un vuelo similar al anterior pero con la diferencia de que la nave se trasladaría a una órbita alta, geoestacionaria (a 36.000 km de altura), donde permanecería durante un año, en el que la tripulación ensayaría las condiciones del vuelo a Venus. Una de las curiosidades de estas misiones es el vuelo en modo “eyeballs out” (“ojos fuera”), como jocosamente denominan los responsables de la NASA a la situación en que los tripulantes estan de espaldas al sentido del avance, con lo que el impulso del motor los lanza hacia delante en lugar de empujarlos contra sus asientos.
En la fase C tendría lugar el verdadero vuelo a Venus. Tras el acoplamiento del CSM y la ignición del motor de SIVB, la nave se situaría en la trayectoria a Venus.
Configuraciones del conjunto Apolo/S-IV B.De izq. a der.: Misiones lunares, Fase A del MVF, Fase B y Fase C (Vuelo a Venus).

Venus o Nada
  De surgir algún problema en esta fase del viaje, la tripulación tendría un margen de una hora hasta alcanzar el punto de no retorno. Antes de ese plazo sería posible abortar la misión, separar el CSM del cuerpo principal y regresar a la Tierra con la fuerza de su motor. Más tarde, ello sería imposible, pues la capacidad motriz del módulo Apolo no sería suficiente para contrarrestar el impulso que lo alejaba de la Tierra.
Para este viaje se utilizaría un módulo Apolo modificado (Block IV) que montaría 2 motores LM en lugar de un único SPS, cuya enorme tobera restaba espacio en el adaptador SLA. También dispondría de una mayor antena direccional para las comunicaciones con la Tierra. Dada la gran velocidad alcanzada por el MVF, el encuentro con Venus solo duraría unas pocas horas antes de volver a alejarse de él. La nave dispondría de una serie de sondas automáticas que serían lanzadas por la tripulación y que enviarían informes de la superficie. Los astronautas también realizarían una serie de observaciones desde su privilegiada posición: densidad, temperatura y presión atmosférica, composición química, ionización y reflectividad electrónica. Más tarde, durante el resto del viaje, tendrían ocasión de estudiar el Sol y realizar observaciones sobre Mercurio, del que pasarían a unos 45 millones de km.
Diagrama 2
Una propuesta posterior, también en el marco del Programa de Aplicaciones del Apolo, fue una Misión Orbital a Venus, a realizar antes de 1980. Muy similar a la anterior, pero con el objetivo de situar una nave en la órbita de Venus. Para ello, el perfil de la misión sufriría una serie de modificaciones. La duración de esta misión sería superior -565 días- y el módulo Apolo debería disponer de una etapa suplementaria para las maniobras orbitales.
Los soviéticos también lanzaron en su momento una propuesta de sobrevuelo a Venus, dentro del Programa TMK, ambiciosa fantasía que también propuso sobrevuelos a Marte, así como misiones de aterrizaje en el Planeta Rojo con estancias de treinta días para tres cosmonautas. Todas ellas dependían del supercohete N1 y de combinaciones de varios lanzamientos del mismo. Pero el N1 nunca llegó a volar…
Pero todo esto dependía de una tecnología que, aunque brillante, ya ha quedado obsoleta. Hoy, con nuevos materiales, más ligeros, con mejores propulsantes y motores más eficientes, con sistemas informáticos más precisos y un software más avanzado, ¿qué sería posible?
   En este vídeo se puede contemplar una simulación del sobrevuelo a Venus. Nota: en las imágenes se observa lo que parece un módulo lunar alojado en el SLA. Esto es incorrecto y debe ser una concesión del autor para ahorrar trabajo. La configuración real sería más parecida a lo que se muestra en el diagrama 2.

  Aún no nos atrevemos a sumergirnos en la densa atmósfera de Venus, ni a dejarnos caer a su superficie. Quizá no pudiéramos volver. Pero sí está a nuestro alcance realizar viajes de cuatro meses a Venus, hacer acopio en su órbita de naves modulares que, ensambladas, formasen el embrión de una verdadera estación orbital, enviar equipos de astronautas que vivieran y trabajaran allí, estudiando las verdaderas y aún no bien conocidas condicionas del vecino planeta. Y, quizá, dentro de unos años, podríamos plantearnos bajar allí, y conquistar un nuevo mundo. Y, por supuesto, hacer lo mismo en Marte.


Referencias:  

Manned Venus Flyby (Wikipedia), a su vez basado en

Manned Venus Flyby Study (NASA). Este documento estuvo accesible al público en Internet durante algún tiempo. Sin embargo, actualmente ha sido retirado, y cuando se intenta abrir el enlace –que figura en Wikipedia, por ejemplo- aparece el siguiente aviso:

The NASA technical reports server will be unavailable for public access while the agency conducts a review of the site's content to ensure that it does not contain technical information that is subject to U.S. export control laws and regulations and that the appropriate reviews were performed. The site will return to service when the review is complete.We apologize for any inconvenience this may cause.

O sea, que lo están revisando –este y otros muchos documentos- por si contuviera información técnica que no debiera salir del país. En fin, a buenas horas…

En cualquier caso, la información, básicamente, es la misma que aparece en el artículo de Wikipedia, solo que acompañada de todo los cálculos y detalles técnicos. Los diagramas son los mismos que aparecen en el citado artículo y que reproduzco aquí, con mi agradecimiento a las fuentes citadas.

Manned Venus Flyby: Apollo’s Hail Mary Pass (Apollo Applications Program, Part I)

Manned Venus Orbiting Mission (Enciclopedia Astronáutica)

TMK (Wikipedia)

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