Página Espacial. ** Los proyectos espaciales tripulados de RSC Energia **

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Háblenos por favor respecto de las características especiales de la tercer fase de actividades del proyecto Clipper, en la cual, estrictamente hablando, comienza la construcción de la nave tripulada reutilizable Clipper.

En las actividades de la tercer fase se hace uso de los nuevos sistemas de a bordo de la Soyuz, y de las capacidades del remolcador Parom. Esta forma de proceder, más los resultados de las pruebas de vuelo sobre los nuevos sistemas de a bordo de la Soyuz y del Parom, son uno de los principios básicos para la reducción de los riesgos técnicos en la implementación del proyecto. Hoy, junto con nosotros, han decidido participar en el proyecto Clipper las siguientes entidades: la Compañía de Aviación Sukhoi, el Instituto Central de Aviación Civil, el Instituto Central de Investigaciones de Construcción de Maquinarias, el Centro Espacial Progress Samara, el Bureau de Diseño de Ingeniería General (siglas en ruso KBOM) y otras empresas y organizaciones de primer nivel de la industria.

Estructuralmente, la nave consiste básicamente de las siguientes piezas: un vehículo de reingreso (VR) y un módulo de servicio-habitación (MSH). El VR, a su vez, consiste de un planeador (fuselaje) y de una cabina presurizada, la cual ahora tiene forma cilíndrica. La tripulación se acomoda en tres filas asientos, dos personas por fila.

Gráfico de los distintos componentes de la nave Clipper.

El módulo del sistema de recuperación de emergencia (SRE) de la nave cumple dos funciones:

1 –	ascenso final de la nave a la órbita requerida;

2 –	recuperación de emergencia de la tripulación en caso de algún accidente del vehículo de lanzamiento en la Plataforma de Lanzamiento o durante la inserción orbital.

Tras colocarse en la órbita de referencia, la nave, siguiendo un esquema de aproximación de dos días, y empleando su sistema de propulsión (SP), localizado en el MSH, vuela hacia la órbita de la ISS y se acopla a ella. Durante el regreso a la Tierra, el SP es activado para frenar la nave e iniciar el descenso desde la órbita. Luego el MSH es separado de la nave y se incinera al entrar en las capas densas de la atmósfera. Es decir, el MSH es un elemento descartable, por lo que esta opción descrita de la Clipper es parcialmente reutilizable.

Versión de la Clipper equipada con un Módulo de Propulsión.

Arriba: el totalmente nuevo vector Soyuz 2-3, en sus dos versiones.
Abajo: un esquema del funcionamiento del conjunto Clipper-Parom.

Pero decidimos obtener una reutilización completa de la Clipper. Así surgió la idea de usar como parte del sistema Clipper al remolcador interorbital Parom, el cual originariamente fue desarrollado para reemplazar a las naves cargueras Progress. El uso del Parom permite abandonar al descartable MSH, ya que el remolcador sustituye completamente a este módulo. El Parom tiene su propio SP, por lo que estaría en condiciones de transportar a la Clipper desde la órbita de inserción, a la ISS. Para el retorno de la tripulación a la Tierra, el remolcador proporcionaría la transferencia de la nave desde la ISS a la órbita preestablecida, luego de lo cual la Clipper regresaría a la Tierra por sus propios medios, frenando y descendiendo en la atmósfera. Sin embargo el remolcador Parom permanece en órbita, expectante por capturar a otra carga.

De esta manera, desarrollamos una nave Clipper completamente reutilizable. Esta opción de la nave consiste de un VR y un módulo de propulsión (MP), en el cual se ha transformado el módulo SRE de la primera opción.

El MP cumple dos funciones:

1 –	ascenso final de la nave a la órbita requerida y frenado para retornar a la Tierra;

2 –	recuperación de emergencia de la tripulación.

Se debería hacer notar que el costo de la opción “Clipper con MP” sería menor que el de la opción “Clipper con MSH descartable”. El Clipper puede ser colocado en órbita por medio del vector Soyuz 2-3. Este nuevo vector ya se está estudiando en el Centro Espacial Progress Samara, y se espera contar con dos versiones del mismo con distintas capacidades de transporte de carga.

El primer vuelo de prueba de la Clipper en modo no tripulado se espera realizarlo en el año 2013, y el primer vuelo de prueba tripulado hacia el 2014. Y desde el 2016 se planea poner en servicio al sistema Clipper, disponiendo de una flota de cinco naves.

¿Cuáles son los principales parámetros y características de diseño de la nave Clipper?

Peso de la nave al lanzamiento:
- opción con MSH (sin SRE) – hasta 14000 kg;
- opción con MP – hasta 12500 kg.
Peso al lanzamiento de los módulos:
- vehículo de reingreso – hasta 9200 kg;
- módulo de servicio-habitación – hasta 4800 kg;
- módulo SRE/MP - 3300 kg.
Tripulación - hasta 6 personas.
Peso de las cargas (con 6 tripulantes):
- entregada – hasta 500 kg;
- retornada – hasta 500 kg;
- descartada – hasta 200 kg.
Duración del vuelo libre– hasta 5 días (opción sin MSH).
Duración de la permanencia en la ISS – hasta 360 días.
Carga-g nominal en el reingreso – hasta 2,5 g.
Alcance de la maniobra lateral - 1200 km.
Tipo de aterrizaje - en aeropuerto.
Número de vuelos de una nave – hasta 60; vida útil de una nave – hasta 15 años.

¿Cuáles son los indicadores económicos del proyecto Clipper?

El sistema Clipper se compone de una flota de naves reutilizables Clipper, del remolcador reutilizable Parom, de los contenedores de carga, de la infraestructura terrestre y espacial de procesamiento, y de las instalaciones para el control del lanzamiento y de la misión. En relación a esto, algunas veces nos referimos a este sistema como el “sistema Clipper-Parom”.

Hoy estimamos que la implementación del proyecto -que implica el desarrollo, las pruebas en tierra de la nave efectuadas con diversas maquetas, y la construcción de una flota de cinco naves Clipper- tendría un costo de unos U$S 1500 millones (40000 millones de rublos). ¿Es mucho o poco? ¿Vale la pena hacer este gasto?.

Los países que participan en la ISS acordaron incrementar a seis personas el tamaño de la tripulación de la Estación a partir del 2009. Mantener operativa a la Estación con seis tripulantes a bordo requiere del lanzamiento de cuatro Soyuz TMA y de 12 naves cargueras Progress al año, a menos que estén disponibles otros vehículos espaciales de transporte. El transporte de seis tripulantes en el curso del año, usando el sistema Clipper-Parom, requeriría anualmente de solamente dos lanzamientos de la nave Clipper.

Además, mantener abastecida a una ISS con seis tripulantes, requeriría por año del lanzamiento de tres o cuatro contenedores de carga. Los mismos serían transportados a la Estación por sólo un remolcador reutilizable Parom, como ya hemos descrito. Todo esto es mucho menos costoso que realizar por año 12 lanzamientos de la Progress.

Los cálculos demuestran que el ahorro para los países que participan en la ISS, al usar el sistema Clipper-Parom, por un año de operación de esta Estación con una tripulación de seis personas podría llegar a unos U$S 500 millones, en comparación con los actuales vehículos espaciales de transporte. Por eso se deduce que lo invertido en el sistema Clipper-Parom se podría recuperar completamente por medio del ahorro efectuado en 3 o 4 años de operación de la ISS. Y si consideramos que la Clipper se puede usar no sólo para transportar a tripulantes y cargas a la ISS, sino también en programas comerciales en los que participan cosmonautas amateurs, el sistema Clipper-Parom no sólo sería auto-sustentable, sino que también proporcionaría ingresos adicionales. Estimamos que en 15 años de operación de este sistema, el monto de las ganancias podría ascender a U$S 7000 millones.

Háblenos, por favor, sobre la segunda fase del programa.

Proponemos que se encare la industrialización del espacio cercano a la Tierra sobre la base del segmento ruso de la ISS. En la actualidad -y en un futuro próximo- en la ISS se podrían realizar las siguientes actividades:

–	puerto espacial internacional;

–	estudios y experimentos científicos fundamentales;

–	pruebas de nuevas tecnologías espaciales de interés para la industria y la economía de la Tierra;

–	pruebas para vuelos interplanetarios tripulados de larga duración;

–	montaje de complejos interorbitales para los vuelos a la Luna y su mantenimiento.

Al presente la ISS ya es un puerto espacial internacional: las naves rusas Soyuz y Progress y los transbordadores norteamericanos se acoplan a la misma, y en breve lo harán los vehículos de carga ATV (europeo) y HTV (japonés).

A fin de realizar estudios y experimentos científicos, además de probar nuevas tecnologías espaciales, en Rusia ha sido desarrollado un programa científico de larga duración, el cual se debería implementar en el Segmento Ruso de la ISS. En el marco de este programa se espera realizar 331 experimentos espaciales en 11 direcciones: estudios biomédicos (70 experimentos), estudio de los recursos naturales de la Tierra (32), estudio de planetas y pequeños cuerpos del Sistema Solar (10), estudios biotecnológicos (47), experimentos y estudios técnicos (53), astronomía exoatmosférica (6), experimentos integrados (36), problemas de los sistemas espaciales de energía (14), estudios de los rayos cósmicos (8), tecnología espacial y ciencia de los materiales (19), estudios geofísicos (36).

Para la implementación de este programa de investigación se requiere desarrollar e instalar en el Segmento Ruso de la ISS 267 equipos científicos con una masa total de 7,5 tn, y esto sólo dentro de los módulos presurizados. En el exterior de los módulos se planea instalar 153 equipos científicos con una masa total de 9,5 tn. Es decir que para dar cabida a todos estos equipos es necesario desarrollar el Segmento Ruso de la ISS, acoplando nuevos módulos de investigación.

¿Cómo se propone desarrollar al Segmento Ruso?

El desarrollo propuesto del Segmento Ruso de la ISS y su nueva configuración deberían proporcionar una máxima eficiencia técnico-económico de su utilización en el futuro. Este desarrollo debería comenzar en el año 2009, con el lanzamiento del “Laboratorio Científico Multifuncional” (LCM), el cual debería convertirse en el principal elemento funcional del Segmento Ruso de la ISS.

Se propone acoplar en uno de los extremos del LCM a un módulo esférico (o nodo) equipado con seis puertos de acople. Esto permitiría en el futuro añadir al Segmento Ruso los Módulos de Investigación IM-1 y IM-2, y también dos Plataformas de Energía NEP-1 y NEP-2 para la alimentación de los mismos. Además, remolcadores Parom con contenedores de carga y con la Clipper se podrían acoplar a este nodo.

Los nuevos módulos rusos deberían incorporar modernos equipos de servicio, y sus diseños se deberían optimizar con la instalación de estaciones de trabajo universales para la adecuada realización de experimentos científicos y aplicados. Esto permitiría en un futuro obtener un esencial ingreso proveniente de los servicios brindados a los usuarios rusos y del exterior. Y, a su vez, esto posibilitaría que en el futuro nuevos módulos rusos sean desarrollados fuera de presupuesto.

Un modelo 3D del Segmento Ruso de la ISS.

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