Kritisch für die SLS Rakete der NASA und Artemis: Das European Service Module ESM der ESA

Bienvenido a SENKRECHTSTARTER, tu canal de YouTube para todo lo relacionado con los viajes espaciales. Soy Mo y hoy se trata de la Power House of Orion en el programa Artemis. ¡Divertirse! El SLS está volando. De todos los misiles actualmente en desarrollo, hace 2 años no habría apostado ni un centavo a que el SLS sería el primero en volar. Ahora el SLS está en la plataforma de lanzamiento para realizar pruebas por primera vez y actualmente parece que el SLS disparará la misión Artemis 1 alrededor de la luna este año . Razón suficiente para entrar en la contribución europea al programa Artemis: El Módulo de Servicio Europeo o ESM para abreviar. Hoy vamos a ver qué es el Módulo de Servicio Europeo. Qué función tiene en el programa Artemis. En qué componentes principales consiste y cómo la NASA realmente llegó a confiar en la tecnología europea para un componente tan crítico. Si te gusta el tema de hoy, dale me gusta al video y si eres nuevo en VERTICAL STARTER y no quieres perderte un episodio sobre tecnología espacial, suscríbete a mi canal, porque hay un nuevo episodio de VERTICAL STARTER aquí todos los lunes. Y los sábados siempre el espacio NOTICIAS. Me gusta la palabra Módulo de servicio. Me recuerda al módulo de servicio de Apollo. Y, de hecho , el ESM tiene mucho en común con su predecesor de la época de Apolo. Pero, ¿qué está haciendo el ESM con Artemis ahora? Probablemente conozcas el SLS, el gran cohete naranja. Sí, es demasiado caro y el rendimiento en comparación con el Saturno V del cohete lunar Apolo es bastante modesto, no hay necesidad de insistir en eso. Todo el mundo en la NASA también lo sabe, pero nadie lo pronuncia oficialmente. Demasiado grande para fallar... y tal. Pero estoy relativamente seguro de que, debido a que es un gran desastre financiero y de relaciones públicas, la NASA no ordenará más cohetes después del SLS, solo se comprarán servicios. Además del escenario principal naranja, los amplificadores laterales, el SLS también consta de un escenario superior. Se supone que hay diferentes versiones, pero su tarea básica es la misma: disparar la nave espacial Artemis y el Módulo de Servicio Europeo hacia la luna. Cuando los 4 valientes humanoides se dirigen a la luna en su nave espacial Orion , el SLS ha cumplido con su deber y la nave espacial necesita su propio impulso. Desde el exterior, la nave espacial Orión recuerda a la cápsula de comando de la época de Apolo, pero es significativamente más grande, aproximadamente un 50 % más voluminosa y tecnológicamente más actualizada. A diferencia de la cápsula Apolo, la nave espacial Orión también es reutilizable. Después de aterrizar en el mar, puede restaurarse y usarse para otro lanzamiento. Por cierto: la única parte del SLS que se puede reutilizar. Pero queríamos hablar del ESM. La nave espacial Orion ofrece espacio para 4 astronautas, pero solo está limitado por los suministros y la fuente de alimentación. Sin embargo, una misión de Orion en el programa Artemis debería durar hasta 3 semanas. Y aquí es donde entra en juego el módulo de servicio. Además del accionamiento principal, el nombre ya lo sugiere: alimenta la cápsula de mando. El Módulo de Servicio Europeo proporciona la energía eléctrica necesaria, pero lo que es más importante, para el suministro de agua y gas respirable. Básicamente, hay muchas similitudes con el módulo de servicio Apollo. Una característica que es fácil de olvidar, pero que es muy importante, es la gestión de la temperatura. Las naves espaciales se calientan con el sol, pero todos los dispositivos electrónicos y nuestros 4 astronautas también emiten calor y, dado que estamos en el vacío del espacio, es un poco como poner un calentador de inmersión en un buen termo sellado con aislamiento al vacío. La energía introducida no se puede disipar y se produce un sobrecalentamiento. Para evitar que esto suceda, hay radiadores en la pared exterior del ESM que irradian el exceso de calor al espacio. A diferencia de la convección, esta forma de transporte de calor también funciona en el espacio. Echemos un vistazo rápido a las dimensiones principales para tener una mejor idea de lo que se trata: El ESM tiene forma de cilindro de unos 2 m de largo y 4,1 m de ancho. La extensión de la tobera del motor principal aumenta la longitud total del ESM a 4 m. Probablemente la diferencia más llamativa del módulo de servicio Apollo: los 4 paneles solares. Mientras que Apollo obtuvo su energía eléctrica de las celdas de combustible y la reacción del hidrógeno y el oxígeno, Orion funciona con los paneles solares del ESM. Juntos entregan más de 11 kW de energía eléctrica. Eso es suficiente para abastecer de electricidad a 2 hogares. Al inicio de la misión o al despegar del SLS, el ESM pesa hasta 15 toneladas, según el perfil de la misión. Con poco menos de 5 t, el peso en vacío es solo un tercio de eso. ¿Y qué se llena allí antes del comienzo? 240 kg de agua en 4 tanques. 90 kg de oxígeno en 3 tanques y 30 kg de nitrógeno en un tanque. Los astronautas pueden entonces usar el nitrógeno y el oxígeno para respirar. En la ISS creo que calculan con 0,84 kg de oxígeno por día y persona. Con una duración de misión de hasta 21 días y 4 astronautas, tendrías alrededor de 20 kg de reserva de oxígeno. El nitrógeno en realidad no tiene una función directa. En otras palabras, debe prevenir algo. A saber, que en una atmósfera de oxígeno puro, casi todo comienza a arder a la menor chispa. Una lección que la NASA aprendió por las malas con el accidente del Apolo 1 y tres astronautas muertos. Gran parte de la carga útil del ESM proviene del combustible con casi 9 t. Más sobre eso más adelante. El helio se utiliza como gas de trabajo para el transporte de combustible a las respectivas cámaras de combustión. Una complicada red de tuberías con válvulas distribuye el combustible. Las líneas para el suministro de gas, agua y electricidad a Orion van al costado de la cápsula de Orion. Después de todo, no querrá perforar el escudo térmico en la parte posterior. También conocemos este diseño de Apolo. En Apollo había una pequeña guillotina detrás de esta cubierta, que cortó todas las conexiones antes de que volara el módulo de servicio. No puedo decirte cómo se ve el mecanismo en Orion , pero supongo que es un sistema similar. ¿Te ha gustado mi vídeo hasta ahora? Entonces no olvides darle me gusta y si quieres ver más videos de tecnología espacial, asegúrate de suscribirte a este canal, porque hay un nuevo episodio de tecnología de whiz cada semana y mis noticias espaciales los domingos. Y si está tan entusiasmado como yo con el increíble futuro de los viajes espaciales con bases lunares y marcianas y aeronaves en la atmósfera de Venus y todavía está buscando el atuendo adecuado para nuestro momento Apolo, eche un vistazo al viajero. tienda. Lo he dicho antes: la unidad de la nave espacial Orion también se encuentra en el módulo de servicio. El propio Orion también tiene 12 boquillas de control pequeñas, pero solo sirven para alinear después de que el módulo de servicio se haya separado poco antes de volver a entrar en la atmósfera terrestre. Esto permite que la cápsula se alinee primero con el escudo térmico. Pero también es posible controlar durante el reingreso únicamente mediante fuerzas aerodinámicas, lo que aumenta enormemente la precisión con la que se controla una zona de aterrizaje. Sin embargo, el trabajo principal después de la separación de la etapa superior del SLS lo realiza el ESM. El SLS empuja al Orion y al ESM en la dirección correcta, pero a casi 400 000 km no es tan fácil apuntar. Es como una competición de orina: cuanto mayor es la distancia, más difícil es apuntar... Para poder ajustar el rumbo sobre la marcha, se necesitan las llamadas correcciones a mitad de camino. Pero también, para poder girar hacia la órbita final y poder salir de la órbita lunar de regreso a la Tierra, se requiere un impulso potente, como con Apolo. Y ahora una historia paralela divertida: el motor principal del AJ10, fabricado por Aerojet Rocketdyne, es el mismo que el del módulo de servicio Apollo. Una versión diferente pero básicamente el mismo motor con propulsores hipergólicos asistidos por gas presurizado. Y ahora viene la siguiente historia divertida: el AJ10 también se ha utilizado en el transbordador espacial como sistema de maniobra orbital. Y para colmo: los motores AJ10 utilizados en el ESM en realidad provienen del programa de transbordadores. El motor del ESM en Artemis 1, por ejemplo, ha volado al espacio un total de 19 veces en el transbordador espacial. El pequeño motor del ESM puede generar más de 2,7 t de empuje. Hach, uno debería hacer un video separado sobre el AJ10. Pero estoy divagando. Al igual que el Apolo, cuenta con control de vectorización de empuje. Sin embargo, a diferencia del Apollo , el ESM no se basa únicamente en un solo motor. Si eso no hubiera funcionado en tiempos de Apolo después de alcanzar la órbita lunar, pues ¡buenas noches! Alto riesgo, pero Apolo era la época de los huevos de acero de todos modos, como diría Tony de Whisperer of the Moon . Y ese es un punto perfecto para hacer referencia a los susurros de la luna. Si está más interesado en el programa Apollo o Artemis, asegúrese de suscribirse a Mondgeflüster, el mejor canal espacial alemán sobre Apollo, Gemini, Mercury, Skylab y Artemis. #teamspace Pero volvamos a los motores del ESM: mientras que el módulo de servicio Apollo solo tenía un AJ10 como motor principal, el ESM tiene un respaldo. Es decir, 8 motores R-4D, que también provienen de Aerojet Rocketdyne, cada uno con 490 N de empuje, lo que corresponde a 50 kg de peso en la tierra. Así que un total de 0,4 t. También se han utilizado versiones de este motor tanto en Apolo como en el transbordador espacial. Lo que es aún más obvio para la historia del ESM: estos motores también se utilizaron como boquillas de control en el ATV ESA. ATV, que era el vehículo de transferencia automatizado de la ESA, para llevar la carga del Ariane 5 a la ISS y también para reactivar la estación (una habilidad que actualmente es muy popular). En el ATV, la propulsión principal consistía en estos 4 motores R-4D. Además, el ATV tenía 28 toberas de dirección, cada una con un empuje de 220 N. En la ESM ya hay 24 de estas boquillas de control, que están equipadas en 6 góndolas con 4 boquillas cada una. Estos motores en realidad fueron desarrollados por la empresa francesa Snecma, hoy Safran. Así que muchos motores. contaste Entonces: 1x AJ10 con control de vector de empuje como motor principal, 8 R-4D rígidos como motor secundario y 24 toberas de dirección rígidas como sistema de control de reacción. Así que un total de 33 toberas en el ESM. Los bebés tienen hambre y gran parte de la masa total del ESM se debe a 4 tanques de combustible, que en conjunto contienen casi 9 toneladas. 2 tanques para el combustible a base de hidracina monometilhidracina y dos tanques para N2O4 como comburente. Los conocedores ya lo sabrán: ¡Ahhh! ¡Combustibles hipergólicos! En otras palabras, propulsores que reaccionan entre sí cuando entran en contacto y, por lo tanto, permiten motores particularmente confiables. Sí, son tóxicos y cancerígenos, pero se supone que los astronautas no deben fumarlos. Y motores muy simples y muy confiables suena como una muy buena idea cuando estoy a casi 400,000 km del mecánico más cercano. Bueno, puedes entender que la ESA está extremadamente orgullosa del ESM. Y me quito el sombrero ante todos los que trabajan en el MEDE . El montaje final del ESM tampoco está tan lejos de mí en Bremen en Airbus. Les he escrito varias veces. Pero tal vez piensen: ¿YouTube? Es solo esta cosa dudosa de las películas de mala calidad ... Sin embargo, con quién ya he podido hablar: tuve la suerte de tener una entrevista con el ex vicepresidente del ESM en Airbus, Hélèn Huby . Ahora ha fundado su propia startup espacial, por lo que en la entrevista también hablamos brevemente sobre el ESM, pero mucho más sobre el futuro de los viajes espaciales y su opinión sobre Elon Musk. Gran mujer con grandes visiones: puede encontrar el enlace a la entrevista aquí. Volviendo al ESM: ¡Sin el Módulo de Servicio Europeo tampoco existiría Orion! Por lo tanto, todo el programa Artemis depende del ESM. Ahora uno se pregunta un poco por qué la NASA le dio una parte tan importante al extranjero. "¡¿Europa?! Es ese museo al aire libre que está al lado de Inglaterra". Me imagino 2 cosas. En realidad, el programa Artemis siempre ha tenido problemas de financiación. Darnos un poco de fama a los europeos y obtener hardware a cambio no suena tan mal. También podría imaginar que fue un movimiento político. Una especie de seguro de vida adicional para el SLS. El socio europeo redujo la posibilidad de que se suspendiera el SLS. También es muy interesante que el ESM se cuente como una contribución europea al funcionamiento de la ISS. El término técnico inglés aquí es bartern para trueque. Entonces, la NASA opera la ISS y en realidad administra la operación sin ayuda de nadie. Todos los socios involucrados entonces no pagan ningún dinero a la NASA, sino que aportan servicios. En Europa, por ejemplo, este fue el módulo europeo Columbus o el carguero de suministro ATV. Siempre fue un muy buen trato para la ESA y, de hecho, se le permitió enviar mucho más tiempo de investigación y astronautas a la ISS de lo que realmente le correspondía. Así que hay que dárselo a los estadounidenses: no son tacaños . En lugar de que Europa continuara participando en la operación de la ISS con ATV, se acordó que el ESM basado en el ATV se contribuiría al programa Artemis. Los dos módulos de vuelo para Artemis 1 y 2 ya están en EE. UU. El Artemis 1, por supuesto, ya está integrado en el SLS y, con suerte, pronto en el camino a la luna. Y el segundo para el primer vuelo con gente ya está en Florida. Con este ESM y Artemis 2, una tripulación de tres astronautas estadounidenses y un astronauta canadiense probablemente volarán alrededor de la luna en una órbita de retorno libre en 2023. Así que no hay órbita lunar sino sobrevuelo cerca de la luna. Básicamente, lo que SpaceX pretende hacer con Starship y el multimillonario Yuzaku Mezawa. Está previsto que Artemis 3 alunice por primera vez desde el Apolo 17. Pero como probablemente sepa, la NASA eligió Starship de SpaceX para el módulo lunar. Pero cuando el Starship de SpaceX esté listo para llevar gente a la luna, entonces ya nadie necesitará realmente el SLS. Excepto quizás algunos políticos regionales en los Estados Unidos. Tal vez soy completamente ingenuo y nunca sucederá con Starship, pero no creo que la NASA hubiera elegido SpaceX para el HLS a menos que personas con más cerebro que tú y yo creyéramos que SpaceX puede hacer eso. Y a un precio fijo. Para nosotros, los europeos, es simplemente amargo que habíamos planeado poder jugar con la mierda realmente caliente como el alunizaje relativamente barato con el ESM . Pero dado que el SLS es tan absurdamente caro y seguirá siendo absurdamente caro cada vez que despegue , sinceramente, no creo que el SLS vuele mucho tiempo. Y para los vuelos a Marte, el SLS ciertamente no jugará un papel, incluso si eso fue planeado originalmente . Pero esa es solo mi vista desde el exterior. Tal vez estoy completamente equivocado. El ESM es similar al ATV: ambos son grandes naves espaciales. Europa tiene excelentes ingenieros. Hay mucha tecnología en el ESM que inspira, pero de alguna manera los europeos carecemos de nuestra propia meta y visión. Solo que no nos avergüence un dicho como "Tienes que ir al médico con visiones"... No permitiré que me quiten mis visiones. Y aunque el SLS es un gran fracaso en muchos niveles, estaré encantado de ver el despegue del SLS a la luna con Orión y el módulo de servicio europeo. Y estoy muy orgulloso de que mi nombre vuele hasta la luna. ¿No es una idea loca? ¿Tu nombre también vuela ? Escríbeme debajo del video! Gracias por sintonizarnos. Muchas gracias a la comunidad por darle me gusta, comentar y compartir mis videos. Como siempre, un agradecimiento especial a mis ángeles de la guarda que me apoyan a través de una membresía en el canal de Patreon o YouTube. Como pequeño agradecimiento por su apoyo, recibirá los videos por adelantado y sin publicidad de YouTube. Usted ayuda a inspirar a la zona de habla alemana para los viajes espaciales. Si no quieres perderte los últimos avances en viajes espaciales, suscríbete a mi canal, porque hay un nuevo episodio de Vertical Starter todos los lunes. Espero que hayas disfrutado el episodio, si es así, ¡dame un me gusta! ¡Hasta la próxima semana! ¡Mantente siempre erguido! tu mon