Orión (nave espacial)
Clase de naves espaciales estadounidenses y europeas para el programa Artemis

Orión
Una selfie tomada por la nave espacial Orion de la NASA
Fotografía de Orión tomada durante el vuelo de Artemisa I
Fabricante
OperadorNASA [1]
AplicacionesExploración tripulada más allá de la órbita terrestre baja [2]
Costo del proyectoUS$21.500 millones nominales (US$26.300 millones ajustados por inflación a 2022)
Presupuesto
Tipo de nave espacialTripulado
Lanzamiento masivo
  • Peso: 22.900 libras (10.400 kg)
  • ESM: 34.085 libras (15.461 kg)
  • Masa combinada: 58.467 lb (26.520 kg)
  • Total con LAS: 73.735 lb (33.446 kg)
Masa seca
  • CM: peso de aterrizaje de 20 500 lb (9300 kg)
  • ESM: 13.635 libras (6.185 kg)
Capacidad de carga útilCarga útil de retorno de 220 lb (100 kg)
Capacidad de la tripulación4 [1]
Volumen
  • Presurizado: 690,6 pies cúbicos (20 m 3 ) [4]
  • Habitable: 316 pies cúbicos (9 m3 )
FuerzaSolar
RégimenÓrbita de transferencia lunar , órbita lunar
Diseño de vida21,1 días [3]
Dimensiones
Longitud10 pies 10 pulgadas (3,30 m)
Diámetro16 pies 6 pulgadas (5,03 m)
Producción
EstadoEn servicio
Bajo pedido6–12 (+3 pedidos antes de 2019) [5]
Construido4
Lanzado2
Lanzamiento inaugural5 de diciembre de 2014
Nave espacial relacionada
Derivado de

Orion ( Orion Multi-Purpose Crew Vehicle u Orion MPCV ) es una nave espacial tripulada parcialmente reutilizable utilizada en el programa Artemis de la NASA . La nave espacial consta de una cápsula espacial Crew Module (CM) diseñada por Lockheed Martin y el European Service Module (ESM) fabricado por Airbus Defence and Space . Capaz de soportar una tripulación de cuatro personas más allá de la órbita baja de la Tierra , Orion puede durar hasta 21 días desacoplado y hasta seis meses acoplado. Está equipado con paneles solares , un sistema de acoplamiento automatizado e interfaces de cabina de cristal modeladas a partir de las utilizadas en el Boeing 787 Dreamliner . Un solo motor AJ10 proporciona la propulsión principal de la nave espacial, mientras que ocho motores R-4D-11 y seis cápsulas de motores de sistema de control de reacción personalizados desarrollados por Airbus, proporcionan la propulsión secundaria de la nave espacial. Orion está destinado a ser lanzado sobre un cohete Space Launch System (SLS), con un sistema de escape de lanzamiento de torre .

Orion fue concebido a principios de la década de 2000 por Lockheed Martin como una propuesta para el Vehículo de Exploración Tripulada (CEV) que se utilizaría en el programa Constelación de la NASA y fue seleccionado por la NASA en 2006. Tras la cancelación del programa Constelación en 2010, Orion fue rediseñado en gran medida para su uso en la iniciativa Viaje a Marte de la NASA; más tarde llamado De la Luna a Marte. El SLS se convirtió en el vehículo de lanzamiento principal de Orion, y el módulo de servicio fue reemplazado por un diseño basado en el Vehículo de Transferencia Automatizado de la Agencia Espacial Europea . Una versión de desarrollo del módulo de tripulación de Orion se lanzó en 2014 durante la Prueba de Vuelo de Exploración-1 , mientras que se produjeron al menos cuatro artículos de prueba. Orion fue diseñado principalmente por Lockheed Martin Space Systems en Littleton, Colorado , con la ex ingeniera del transbordador espacial Julie Kramer White en la NASA como ingeniera en jefe de Orion. [6]

En 2022 [actualizar], se están construyendo tres naves espaciales Orion aptas para volar, una de ellas ya completada y otra ordenada, [a] para su uso en el programa Artemis de la NASA .

La primera unidad completada, CM-002, fue lanzada el 16 de noviembre de 2022 a bordo del Artemis I. [ 9] [10] [11]

Descripción

Configuración de la nave espacial Orión. La cápsula que se muestra en la fotografía es una versión preliminar de Orión.
Módulo de tripulación
Nave espacial tripulada actualmente operativa (al menos de clase orbital)
Modelos 3D interactivos de la nave espacial, con la nave espacial a la derecha en vista ampliada.
Modelos 3D interactivos de Orión, con la nave espacial completamente integrada a la izquierda y en vista ampliada a la derecha

Orión utiliza la misma configuración básica que el módulo de mando y servicio (CSM) del Apolo que llevó por primera vez a los astronautas a la Luna, pero con un mayor diámetro, un sistema de protección térmica actualizado y otras tecnologías más modernas. Será capaz de soportar misiones de larga duración en el espacio profundo con hasta 21 días de tiempo de tripulación activa más 6 meses de vida útil de la nave espacial en reposo. [12] Durante el período de inactividad, el soporte vital de la tripulación sería proporcionado por otro módulo, como el propuesto Lunar Gateway . Los sistemas de soporte vital, propulsión, protección térmica y aviónica de la nave espacial se pueden actualizar a medida que estén disponibles nuevas tecnologías. [13]

La nave espacial Orión incluye módulos de tripulación y de servicio, un adaptador para la nave espacial y un sistema de aborto de emergencia del lanzamiento. El módulo de tripulación de Orión es más grande que el de Apolo y puede albergar a más miembros de tripulación para misiones de corta o larga duración. El módulo de servicio europeo propulsa y alimenta la nave espacial, además de almacenar oxígeno y agua para los astronautas. Orión depende de energía solar en lugar de pilas de combustible, lo que permite misiones más largas.

Módulo de tripulación (CM)

Interior de la maqueta Orión en octubre de 2014
Interior de una maqueta del módulo de tripulación Orión equipado en la configuración en órbita que se utilizará en misiones tripuladas
Prueba del sistema de paracaídas de Orión
Modelo del módulo de tripulación Orion ( Centro de investigación de vuelo Neil A. Armstrong )

El módulo de tripulación Orion (CM) es una cápsula de transporte reutilizable que proporciona un hábitat para la tripulación, proporciona almacenamiento para consumibles e instrumentos de investigación y contiene el puerto de acoplamiento para las transferencias de la tripulación. [13] [14] [15] El módulo de tripulación es la única parte de la nave espacial que regresa a la Tierra después de cada misión y tiene forma de tronco de 57,5° con un extremo trasero esférico romo, 5,02 metros (16 pies 6 pulgadas) de diámetro y 3,3 metros (10 pies 10 pulgadas) de longitud, [16] con una masa de aproximadamente 8,5 toneladas métricas (19 000 libras). Fue fabricado por Lockheed Martin Corporation en Michoud Assembly Facility en Nueva Orleans , Luisiana. [17] [18] [19] [20] Tiene un 50% más de volumen que la cápsula Apollo y transportará cuatro astronautas. [1] Después de un estudio exhaustivo, la NASA seleccionó el sistema de ablación Avcoat para brindar protección contra el calor que se encuentra durante el reingreso al módulo de tripulación Orion. Avcoat, que está compuesto de fibras de sílice con una resina en un panal de fibra de vidrio y resina fenólica , se utilizó anteriormente en las misiones Apolo y en el orbitador del transbordador espacial para los primeros vuelos. [21]

El CM de Orion utiliza tecnologías avanzadas, que incluyen:

  • Sistemas de control digital de cabina de cristal derivados de los del Boeing 787. [ 22]
  • Una función de "acoplamiento automático", como las de Progress , el vehículo de transferencia automatizado , y Dragon 2 , con la posibilidad de que la tripulación de vuelo tome el control en caso de emergencia. Todas las naves espaciales estadounidenses anteriores han sido acopladas por la tripulación, con la excepción de Dragon 2 .
  • Instalaciones mejoradas para la gestión de residuos, con un baño en miniatura estilo camping y el "tubo de alivio" unisex utilizado en el transbordador espacial.
  • Un nitrógeno/oxígeno ( N
    2    / O
    2    ) atmósfera mixta a nivel del mar (101,3  kPa o 14,69  psi ) o presión reducida (55,2 a 70,3 kPa o 8,01 a 10,20 psi).

El CM está construido con una aleación de aluminio y litio . Los paracaídas de recuperación reutilizables se basan en los paracaídas utilizados tanto en la nave espacial Apolo como en los cohetes propulsores sólidos del transbordador espacial , y están construidos con tela Nomex . El aterrizaje en el agua es el medio exclusivo de recuperación del CM Orion. [23] [24]

Para permitir que Orion se acople a otros vehículos, estará equipado con el Sistema de Acoplamiento de la NASA . La nave espacial emplea un Sistema de Aborto de Lanzamiento (LAS) junto con una "Cubierta Protectora de Impulso" (hecha de fibra de vidrio ), para proteger al Orion CM de las tensiones aerodinámicas y de impacto durante los primeros 2+1 ⁄ 2 minutos de ascenso. Orion está diseñado para ser 10 veces más seguro durante el ascenso y el reingreso que el transbordador espacial . [25] El CM está diseñado para ser renovado y reutilizado. Además, todos los componentes de Orion han sido diseñados para ser lo más modulares posible, de modo que entre el primer vuelo de prueba de la nave en 2014 y su viaje proyectado a Marte en la década de 2030, la nave espacial pueda actualizarse a medida que estén disponibles nuevas tecnologías. [13]

Está previsto que a partir de 2019 se utilice el Monitor Atmosférico de la Nave Espacial en el Orion CM. [26]

Módulo de Servicio Europeo (ESM)

Concepto artístico de una nave espacial Orión que incluye el módulo de servicio europeo con la etapa superior criogénica provisional acoplada en la parte posterior.

En mayo de 2011, el director general de la ESA anunció una posible colaboración con la NASA para trabajar en un sucesor del Vehículo Automatizado de Transferencia (ATV). [27] El 21 de junio de 2012, Airbus Defence and Space anunció que se le habían adjudicado dos estudios separados, cada uno por valor de 6,5 millones de euros, para evaluar las posibilidades de utilizar la tecnología y la experiencia obtenidas en el trabajo relacionado con ATV y Columbus para futuras misiones. El primero se centró en la posible construcción de un módulo de servicio que se utilizaría en tándem con el Orion CM. [28] El segundo examinó la posible producción de un vehículo orbital multipropósito versátil. [29]

El 21 de noviembre de 2012, la ESA decidió desarrollar un módulo de servicio derivado del ATV para Orion. [30] El módulo de servicio está siendo fabricado por Airbus Defence and Space en Bremen , Alemania. [31] La NASA anunció el 16 de enero de 2013 que el módulo de servicio de la ESA volará por primera vez en Artemis I , el lanzamiento debut del Sistema de Lanzamiento Espacial. [32]

Las pruebas del módulo de servicio europeo comenzaron en febrero de 2016, en las instalaciones de energía espacial . [33]

El 16 de febrero de 2017, se firmó un contrato de 200 millones de euros entre Airbus y la Agencia Espacial Europea para la producción de un segundo módulo de servicio europeo para su uso en el primer vuelo tripulado de Orión, Artemis II . [34]

El 26 de octubre de 2018 se ensambló por completo la primera unidad de Artemis I en la fábrica de Airbus Defence and Space en Bremen, Alemania. [35]

Sistema de cancelación de lanzamiento (LAS)

En caso de emergencia en la plataforma de lanzamiento o durante el ascenso, el sistema de aborto de lanzamiento (LAS) separará el módulo de tripulación del vehículo de lanzamiento utilizando tres motores de cohete sólido : un motor de aborto (AM), [36] un motor de control de actitud (ACM) y un motor de lanzamiento (JM). El AM proporciona el empuje necesario para acelerar la cápsula, mientras que el ACM se utiliza para apuntar el AM [37] y el motor de lanzamiento separa el LAS de la cápsula de tripulación. [38] El 10 de julio de 2007, Orbital Sciences , el contratista principal del LAS, otorgó a Alliant Techsystems (ATK) un subcontrato de $ 62,5 millones para "diseñar, desarrollar, producir, probar y entregar el motor de aborto de lanzamiento", que utiliza un diseño de "flujo inverso". [39] El 9 de julio de 2008, la NASA anunció que ATK había completado la construcción de un banco de pruebas vertical en una instalación en Promontory, Utah para probar los motores de aborto de lanzamiento para la nave espacial Orion. [40] Otro contratista de motores espaciales de larga trayectoria, Aerojet , recibió el contrato de diseño y desarrollo del motor de lanzamiento para el LAS. En septiembre de 2008, Aerojet , junto con los miembros del equipo Orbital Sciences, Lockheed Martin y la NASA, demostró con éxito dos pruebas de encendido a gran escala del motor de lanzamiento. Este motor se utiliza en todos los vuelos, ya que separa el LAS del vehículo después de un lanzamiento exitoso y de un aborto del lanzamiento. [41]

Propiedades y rendimiento de las naves espaciales

Con el anuncio en 2019 de la intención de adquirir un sistema de aterrizaje humano para las misiones Artemis, la NASA proporcionó valores de masa y capacidad de propulsión de Orion. Después de la separación de la etapa superior del SLS, se espera que Orion tenga una masa de 26.375 kg (58.147 lb) y sea capaz de realizar maniobras que requieran hasta 1.050 m/s (3.445 ft/s) de delta-v . [42]

Historia

Transporte de la cápsula Orión antes de la primera prueba (2013)

El Orion MPCV fue anunciado por la NASA el 24 de mayo de 2011. [43] Su diseño se basa en el Crew Exploration Vehicle del programa cancelado Constellation , [44] que había sido un contrato otorgado por la NASA en 2006 a Lockheed Martin. [45] El módulo de comando está siendo construido por Lockheed Martin en la Instalación de Ensamblaje de Michoud , [18] [19] mientras que el módulo de servicio Orion está siendo construido por Airbus Defence and Space en Bremen con financiación de la Agencia Espacial Europea. [32] [46] [31] [35] El primer vuelo de prueba sin tripulación del CM (EFT-1) se lanzó sin el EUS a bordo de un cohete Delta IV Heavy el 5 de diciembre de 2014, y duró 4 horas y 24 minutos antes de aterrizar en su objetivo en el Océano Pacífico . [47] [48] [49] [50]

El 30 de noviembre de 2020, se informó que la NASA y Lockheed Martin habían encontrado una falla en un componente en una de las unidades de datos de energía de la nave espacial Orion, pero la NASA aclaró más tarde que no esperaba que el problema afectara la fecha de lanzamiento de Artemis I. [51] [52]

Historial de financiación y planificación

Durante los años fiscales 2006 a 2023, el programa Orión había gastado fondos por un total de 22.900 millones de dólares en dólares nominales. Esto equivale a 29.400 millones de dólares en dólares de 2024 utilizando los índices de inflación New Start de la NASA. [53]

Año fiscalFondosFuente
En nominal (millones)En 2024 [53] (millones)
2006$839,2$1,307.3Vehículo de exploración tripulado (CEV) [54]
2007$714.5$1,071.8CEV [55]
2008$1,174.1$1,700.6CEV [56]
2009$1,747.9$2,484.4CEV [56]
2010$1,640.0$2,299.5CEV [56]
2011$1,196.0$1,650.3MPCV [57]
2012$1,200.0$1,638.4Orión MPCV [58]
2013$1,138.0$1,498.2Orión MPCV [59]
2014$1,197.0$1,579.1Programa Orión [60]
2015$1,190.2$1,539.2Programa Orión [61]
2016$1,270.0$1,622.8Programa Orión [62]
2017$1,350.0$1,689.0Orión [63]
2018$1,350.0$1,647.2Orión [64]
2019$1,350.0$1,616.1Orión [65]
2020$1,406.7$1,647.4Orión [66]
2021$1,403.7$1,584.0Orión [67]
2022$1,401.7$1,496.3Orión [68]
2023$1,338.7$1,372.8Ley de Asignaciones Consolidadas [69]
Total 2006–2023$22,883.5$29,444.5

En 2024, el Congreso de Estados Unidos aprobó “hasta” 1.339 millones de dólares para la nave espacial Orion de la NASA. [70]

Quedan excluidos de los costes anteriores de Orion:

  1. La mayoría de los costos "se destinan a la producción, las operaciones o el mantenimiento de cápsulas de tripulación adicionales, a pesar de los planes de utilizar y posiblemente mejorar esta cápsula después de 2021"; [71] se adjudicaron contratos de producción y operaciones para el año fiscal 2020 [72]
  2. Costes del primer módulo de servicio y de las piezas de repuesto proporcionadas por la ESA [73] para el vuelo de prueba de Orión (unos 1.000 millones de dólares) [74]
  3. Los costos de ensamblar, integrar, preparar y lanzar el Orión y su lanzador, financiados por separado en el Proyecto de Operaciones Terrestres de la NASA, [75] actualmente son de aproximadamente $600 millones [76] por año.
  4. Costes del lanzador SLS para la nave espacial Orión

Para el período 2021-2025, la NASA estima [77] que los presupuestos anuales para Orión oscilarán entre 1.400 y 1.100 millones de dólares. A finales de 2015, se evaluó que el programa Orión tenía un nivel de confianza del 70 % para su primer vuelo tripulado en 2023, [78] [79] [80] pero en enero de 2024 la NASA anunció planes para un primer vuelo tripulado de Orión no antes de septiembre de 2025. [81]

No existen estimaciones de la NASA sobre los costos anuales recurrentes del programa Orion una vez que esté operativo, para una cierta tasa de vuelo por año o para los costos promedio resultantes por vuelo. Sin embargo, un contrato de producción y operaciones [82] otorgado a Lockheed Martin en 2019 indicó que la NASA pagará al contratista principal 900 millones de dólares por las primeras tres cápsulas Orion y 633 millones de dólares por las tres siguientes. [83] En 2016, el gerente de desarrollo de sistemas de exploración de la NASA dijo que Orion, SLS y los sistemas terrestres de apoyo deberían costar "2 mil millones de dólares o menos" anualmente. [84] La NASA no proporcionará el costo por vuelo de Orion y SLS, y el administrador asociado William H. Gerstenmaier declaró en 2017 que "los costos deben derivarse de los datos y no están disponibles directamente. Esto se hizo por diseño para reducir los gastos de la NASA". [85]

Artículos de prueba en tierra, maquetas y textos repetitivos

El personal de la NASA y del Departamento de Defensa de EE. UU. se familiariza con una maqueta de Orion de 18.000 libras (8.200 kg) construida por la Marina en una piscina de pruebas en la División Carderock del Centro de Guerra de Superficie Naval en Potomac, Maryland.
Artículo sobre la prueba de caída de Orion durante una prueba el 29 de febrero de 2012
Artículo de prueba transportado por aire a la plataforma de prueba de vuelo Abort-1
  • La instalación de maquetas de vehículos espaciales (SVMF) en el Centro Espacial Johnson incluye una maqueta a escala real de la cápsula Orion para el entrenamiento de astronautas. [86]
  • En el lanzamiento de prueba del MLAS se utilizó un código fuente de Orion.
  • Ares-IX El simulador de masa de Orión se utilizó en la prueba de vuelo de Ares IX.
  • Pad Abort 1 Se utilizó un modelo de Orion para la prueba de vuelo Pad Abort 1, el LAS estaba completamente funcional, se recuperó el modelo.
  • Para la prueba de vuelo Ascent Abort-2 se utilizó un código repetitivo de Orion, el LAS estaba completamente funcional, el código repetitivo fue descartado.
  • El artículo de prueba Boilerplate (BTA) se sometió a pruebas de amerizaje en el Centro de Investigación Langley . Este mismo artículo de prueba se ha modificado para respaldar las pruebas de recuperación de Orion en pruebas de recuperación estacionarias y en movimiento. [87] El BTA contiene más de 150 sensores para recopilar datos sobre sus caídas de prueba. [88] Las pruebas de la maqueta de 18.000 libras (8.200 kg) se realizaron desde julio de 2011 hasta el 6 de enero de 2012. [89]
  • La pila de artículos de prueba terrestre (GTA), ubicada en Lockheed Martin en Denver, Colorado, estaba siendo sometida a pruebas de vibración. [90] Está compuesta por el vehículo de prueba terrestre Orion (GTV) combinado con su sistema de aborto de lanzamiento (LAS). En las pruebas posteriores se añadirán paneles simuladores del módulo de servicio y un sistema de protección térmica (TPS) a la pila de GTA. [91]
  • El Drop Test Article (DTA), también conocido como Drop Test Vehicle (DTV), se sometió a pruebas de caída en el Yuma Proving Ground del ejército de los EE. UU . en Arizona desde una altitud de 25 000 pies (7600 m). [91] Las pruebas comenzaron en 2007. Los paracaídas de frenado se despliegan alrededor de 20 000 y 15 000 pies (6100 y 4600 m). Las pruebas de los paracaídas por etapas incluyen la apertura parcial y la falla completa de uno de los tres paracaídas principales. Con solo dos paracaídas desplegados, el DTA aterriza a 33 pies por segundo (10 m/s), la velocidad máxima de aterrizaje para el diseño de Orion. [92] El programa de pruebas de caída tuvo varias fallas en 2007, 2008 y 2010, [93] lo que resultó en la construcción de un nuevo DTV. El conjunto de paracaídas de aterrizaje se conoce como Sistema de ensamblaje de paracaídas de cápsula (CPAS). [94] Con todos los paracaídas funcionando, se logró una velocidad de aterrizaje de 17 mph (27 km/h). [95] Un tercer vehículo de prueba, el PCDTV3, fue probado con éxito en un lanzamiento el 17 de abril de 2012. [96]

Variantes

Vehículo de exploración tripulado Orion (CEV)


Diseño del Orion CEV en 2009

La idea de un vehículo de exploración tripulado (CEV) se anunció el 14 de enero de 2004, como parte de la Visión para la exploración espacial después del accidente del transbordador espacial Columbia . [97] El CEV reemplazó efectivamente al conceptual Orbital Space Plane (OSP), un reemplazo propuesto para el transbordador espacial. Se llevó a cabo un concurso de diseño y el ganador fue la propuesta de un consorcio liderado por Lockheed Martin. Más tarde se denominó "Orión" en honor a la constelación estelar y al mítico cazador del mismo nombre, [98] y pasó a formar parte del programa Constellation bajo el administrador de la NASA Sean O'Keefe .

Constellation propuso utilizar el Orion CEV en variantes de tripulación y carga para apoyar a la Estación Espacial Internacional y como vehículo de tripulación para un regreso a la Luna. El módulo de tripulación/comando originalmente estaba destinado a aterrizar en tierra firme en la costa oeste de los EE. UU. utilizando bolsas de aire, pero luego se cambió a amerizaje en el océano, mientras que se incluyó un módulo de servicio para soporte vital y propulsión. [23] Con un diámetro de 5 metros (16 pies 5 pulgadas) en lugar de 3,9 metros (12 pies 10 pulgadas), el Orion CEV habría proporcionado un volumen 2,5 veces mayor que el Apollo CM. [99] El módulo de servicio originalmente estaba planeado para usar metano líquido (LCH 4 ) como combustible, pero cambió a propulsores hipergólicos debido a la infancia de las tecnologías de cohetes propulsados ​​​​por oxígeno/metano y el objetivo de lanzar el Orion CEV en 2012. [100] [101] [102]

El Orion CEV debía ser lanzado a bordo del cohete Ares I a una órbita terrestre baja, donde se encontraría con el módulo de aterrizaje lunar Altair , lanzado a bordo del vehículo de lanzamiento de carga pesada Ares V para misiones lunares.

Pruebas ambientales

La NASA realizó pruebas ambientales de Orión entre 2007 y 2011 en la estación Plum Brook del Centro de Investigación Glenn en Sandusky, Ohio . La instalación de energía espacial del Centro es la cámara de vacío térmico más grande del mundo . [103]

Prueba del sistema de cancelación de lanzamiento (LAS)

La sonda Orion LAS se ha ensamblado en el Centro de Investigación de la NASA

ATK Aerospace completó con éxito la primera prueba del Sistema de aborto de lanzamiento (LAS) de Orion el 20 de noviembre de 2008. El motor LAS podría proporcionar 500.000  lbf (2.200  kN ) de empuje en caso de que surgiera una situación de emergencia en la plataforma de lanzamiento o durante los primeros 300.000 pies (91 km) del ascenso del cohete a la órbita. [104]

El 2 de marzo de 2009, una maqueta de módulo de mando (Pathfinder) de tamaño y peso completos comenzó su viaje desde el Centro de Investigación Langley hasta el Campo de Misiles White Sands en el sur de Nuevo México para el entrenamiento de ensamblaje del vehículo de lanzamiento en pórtico y para las pruebas del LES. [105] El 10 de mayo de 2010, la NASA ejecutó con éxito la prueba LES PAD-Abort-1 en White Sands, lanzando una cápsula Orion de tamaño estándar (maqueta) a una altitud de aproximadamente 6.000 pies (1.800 m). La prueba utilizó tres motores de cohete de combustible sólido: el motor de empuje principal, un motor de control de actitud y el motor de lanzamiento. [106]

Prueba de recuperación tras amerizaje

En 2009, durante la fase Constelación del programa, se diseñó la Prueba de Recuperación Post-Aterrizaje de Orión (PORT, por sus siglas en inglés) para determinar y evaluar los métodos de rescate de la tripulación y qué tipo de movimientos podría esperar la tripulación de astronautas después del aterrizaje, incluidas las condiciones fuera de la cápsula para el equipo de recuperación. El proceso de evaluación respaldó el diseño de la NASA de las operaciones de recuperación tras el aterrizaje, incluidas las necesidades de equipo, nave y tripulación.

La prueba PORT utilizó una maqueta a escala real del módulo de tripulación Orion de la NASA y se probó en el agua en condiciones climáticas reales y simuladas. Las pruebas comenzaron el 23 de marzo de 2009 con una maqueta construida por la Marina de 18.000 libras (8.200 kg) en una piscina de prueba. Las pruebas en alta mar se realizaron del 6 al 30 de abril de 2009 en varios lugares frente a la costa del Centro Espacial Kennedy de la NASA con cobertura de los medios de comunicación. [107]

Cancelación del programa Constellation

Concepción artística de Orión (tal como estaba diseñado entonces) en órbita lunar

El 7 de mayo de 2009, la administración Obama encargó a la Comisión Augustine que realizara una revisión independiente completa del programa de exploración espacial de la NASA en curso. La comisión concluyó que el entonces vigente Programa Constelación tenía un presupuesto lamentablemente insuficiente y sobrecostos significativos, llevaba un retraso de cuatro años o más en varios componentes esenciales y era poco probable que fuera capaz de cumplir con ninguno de sus objetivos programados. [108] [109] Como consecuencia, la comisión recomendó una reasignación significativa de objetivos y recursos. Como uno de los muchos resultados basados ​​en estas recomendaciones, el 11 de octubre de 2010 se canceló el programa Constelación, lo que puso fin al desarrollo del Altair, el Ares I y el Ares V. El vehículo de exploración tripulado Orión sobrevivió a la cancelación y fue transferido para ser lanzado en el Sistema de Lanzamiento Espacial. [110]

Vehículo de tripulación multipropósito Orion (MPCV)

El programa de desarrollo de Orion se reestructuró a partir de tres versiones diferentes de la cápsula Orion, cada una para una tarea diferente, [111] hasta el desarrollo del MPCV como una única versión capaz de realizar múltiples tareas. [4] El 5 de diciembre de 2014, una nave espacial Orion en desarrollo fue lanzada con éxito al espacio y recuperada en el mar después del amerizaje en el Exploration Flight Test-1 (EFT-1). [112] [113]

Pruebas de recuperación del aterrizaje de Orión

Antes de la EFT-1 en diciembre de 2014, se realizaron varias pruebas preparatorias de recuperación del vehículo, que continuaron con el enfoque de "gatear, caminar, correr" establecido por PORT. La fase de "gatear" se realizó del 12 al 16 de agosto de 2013, con la Prueba de Recuperación Estacionaria (SRT). [ cita requerida ] La SRT demostró el hardware y las técnicas de recuperación que se emplearían para la recuperación del Orion CM en las aguas protegidas de la Estación Naval de Norfolk utilizando el USS Arlington tipo LPD-17 como el barco de recuperación. [114]

Las fases de "caminar" y "correr" se realizaron con la Prueba de Recuperación en Marcha (URT, por sus siglas en inglés). También utilizando un buque de la clase LPD 17, la URT se realizó en condiciones marinas más realistas frente a la costa de California a principios de 2014 para preparar al equipo de la Marina de los EE. UU./NASA para recuperar el módulo de prueba de vuelo de exploración 1 (EFT-1) Orion CM. Las pruebas de la URT completaron la fase de prueba previa al lanzamiento del sistema de recuperación Orion. [ cita requerida ]

EFT-1 en la parte superior de un Delta IV Heavy .

Orión Lite

Historia

Orion Lite es un nombre no oficial utilizado en los medios para una cápsula ligera para tripulación propuesta por Bigelow Aerospace en colaboración con Lockheed Martin. Se basaría en la nave espacial Orion que Lockheed Martin estaba desarrollando para la NASA. Nunca se desarrolló. Iba a ser una versión más ligera, menos capaz y menos costosa de la Orion completa. [115]

Orion Lite fue pensado para proporcionar una versión reducida del Orion que estaría disponible para misiones a la Estación Espacial Internacional antes que el Orion más capaz, que está diseñado para misiones de mayor duración a la Luna y Marte . [116]

Bigelow había comenzado a trabajar con Lockheed Martin en 2004. Unos años más tarde, Bigelow firmó un contrato de un millón de dólares para desarrollar "una maqueta de Orion, un Orion Lite", [117] en 2009. [115]

La colaboración propuesta entre Bigelow y Lockheed Martin para la nave espacial Orion Lite ha finalizado. [ ¿Cuándo? ] Bigelow comenzó a trabajar con Boeing en una cápsula similar, la CST-100 , que no tiene herencia de Orion, y fue uno de los dos sistemas seleccionados bajo el programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (CCDev) de la NASA para transportar tripulación a la ISS. [ cita requerida ]

Diseño

La misión principal de Orion Lite sería transportar tripulaciones a la Estación Espacial Internacional (ISS) o a estaciones espaciales privadas como la planeada B330 de Bigelow Aerospace. Si bien Orion Lite tendría las mismas dimensiones exteriores que Orion, no sería necesaria la infraestructura para el espacio profundo presente en la configuración de Orion. Como tal, Orion Lite habría podido soportar tripulaciones más grandes de alrededor de 7 personas como resultado de un mayor volumen interior habitable y el peso reducido del equipo necesario para soportar una configuración exclusivamente de órbita terrestre baja. [118]

Recuperación

Para reducir el peso de Orion Lite, el escudo térmico más duradero de Orion se reemplazaría por un escudo térmico más liviano diseñado para soportar las temperaturas más bajas de la reentrada atmosférica de la Tierra desde la órbita terrestre baja. Además, la propuesta actual requiere una recuperación en el aire , en la que otra aeronave captura el módulo Orion Lite que desciende. [ cita requerida ] Hasta la fecha, un método de recuperación de este tipo no se ha empleado para naves espaciales tripuladas, aunque se ha utilizado con satélites . [ 119 ]

Vuelos

Lista de vuelos

Secuencia de despegue de Orión el 5 de diciembre de 2014
Vuelos de prueba de desarrollo de Orión
MisiónParcheLanzamientoVehículo de lanzamientoResultadoDuraciónResumen
MLAS
MLASÉxito57 segundosVuelo de prueba del sistema de aborto de lanzamiento máximo (MLAS)
Ares IX
Ares IXÉxito~6 minutosVuelo de prueba del cohete Ares
Abortar almohadilla-1
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orion_Pad_Abort_1.png
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orion_Pad_Abort_1.png
Sistema de aborto de lanzamiento de Orión (LAS)Éxito95 segundosPrueba de vuelo del sistema de aborto de lanzamiento (LAS) de Orion
Prueba de vuelo de exploración 1
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Exploration_Flight_Test-1_insignia.png
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Exploration_Flight_Test-1_insignia.png
Éxito4 horas 24 minutosPrueba de vuelo orbital del escudo térmico, los paracaídas, los componentes de desprendimiento y las computadoras de a bordo de Orion. [120] Orion fue recuperado por el USS  Anchorage y llevado a San Diego, California, para su regreso al Centro Espacial Kennedy en Florida. [121]
Aborto de ascenso-2
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ascent_Abort-2.png
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ascent_Abort-2.png
Potenciador de prueba de aborto de OrionÉxito3 minutos 13 segundosPrueba del sistema de aborto de lanzamiento (LAS) de la nave espacial Orion de la NASA
Artemisa I
Bloque 1 del SLSÉxito25 días 10 horas 55 minutos 50 segundosÓrbita lunar sin tripulación y regreso
Concepto artístico de un astronauta en una EVA tomando muestras de un asteroide capturado, con Orión al fondo.
Orión se acerca a la Puerta durante una misión de Artemisa
Tierra y Luna
(Orión; 28 de noviembre de 2022)

Próximas misiones

El primer vuelo tripulado, Artemis II , será un sobrevuelo lunar. [123] Se espera que los vuelos alcancen una cadencia anual a partir de Artemis IV en 2028. [124]

Lista de misiones tripuladas del programa Artemis
MisiónParcheFecha de lanzamientoMultitudVehículo de lanzamientoDuración
Artemisa IISeptiembre de 2025 [125]
Tripulación del Bloque 1 del SLS~10 días
Artemisa IIISeptiembre de 2026 [125]Por confirmarTripulación del Bloque 1 del SLS~30 días
Artemisa IVSeptiembre de 2028 [124]Por confirmarTripulación del bloque 1B del SLS~30 días
Artemisa VMarzo de 2030 [126]Por confirmarTripulación del bloque 1B del SLS~30 días
Artemisa VIMarzo de 2031 [126]Por confirmarTripulación del bloque 1B del SLS~30 días
Artemisa VIIMarzo de 2032 [126]Por confirmarTripulación del bloque 1B del SLS~30 días

Propuesto

Una propuesta curada por William H. Gerstenmaier antes de su reasignación el 10 de julio de 2019 [127] sugiere cuatro lanzamientos de la nave espacial tripulada Orion y módulos logísticos a bordo del Bloque 1B del SLS a la estación Gateway. [128] [129] Las Artemis tripuladas  4 a  7 se lanzarían anualmente, [130] probando in situ la utilización de recursos y la energía nuclear en la superficie lunar con un módulo de aterrizaje parcialmente reutilizable. Artemis  7 llevaría una tripulación de cuatro astronautas a un puesto avanzado en la superficie lunar conocido como Lunar Surface Asset. [130] El Lunar Surface Asset sería lanzado por un lanzador indeterminado [130] y se usaría para misiones tripuladas prolongadas a la superficie lunar. [130] [131] [132] [133] También es posible otra misión de reparación al telescopio espacial Hubble . [134]

Misiones propuestas
MisiónFecha de lanzamientoMultitudVehículo de lanzamientoDuración
Artemisa VIIINET 2033 [135]Por confirmarTripulación del bloque 1B del SLS~60d
Artemisa IXRED 2034Por confirmarTripulación del bloque 2 del SLS~60d
Artemisa XRED 2035Por confirmarTripulación del bloque 2 del SLS~60d
Artemisa XIRED 2036Por confirmarTripulación del bloque 2 del SLS~60d
Representación artística del CEV Orion acoplado a un vehículo de transferencia a Marte propuesto

Posibles misiones a Marte

La cápsula Orión está diseñada para dar soporte a futuras misiones de envío de astronautas a Marte, que probablemente se llevarán a cabo en la década de 2030. Dado que la cápsula Orión proporciona solo unos 2,25 m3 ( 79 pies cúbicos) de espacio habitable por miembro de la tripulación, [136] será necesario el uso de un módulo adicional de Hábitat del Espacio Profundo (DSH) con propulsión para misiones de larga duración. La pila completa de la nave espacial se conoce como Transporte del Espacio Profundo . [137] El módulo de hábitat proporcionará espacio y suministros adicionales, además de facilitar el mantenimiento de la nave espacial, las comunicaciones de la misión, el ejercicio, el entrenamiento y la recreación personal. [138] Algunos conceptos para los módulos DSH proporcionarían aproximadamente 70,0 m3 ( 2472 pies cúbicos) de espacio habitable por miembro de la tripulación, [138] aunque el módulo DSH se encuentra en su etapa conceptual inicial. Los tamaños y configuraciones de DSH pueden variar ligeramente, dependiendo de las necesidades de la tripulación y de la misión. [139] La misión puede lanzarse a mediados de la década de 2030 o a finales de la misma. [133]

Cancelado

Misión de redireccionamiento de asteroides

La Misión de Redirección de Asteroides ( ARM ), también conocida como la misión de Recuperación y Utilización de Asteroides ( ARU ) y la Iniciativa de Asteroides , fue una misión espacial propuesta por la NASA en 2013. La nave espacial Misión Robótica de Recuperación de Asteroides (ARRM) se encontraría con un gran asteroide cercano a la Tierra y usaría brazos robóticos con pinzas de anclaje para recuperar una roca de 4 metros del asteroide. Un objetivo secundario era desarrollar la tecnología necesaria para llevar un pequeño asteroide cercano a la Tierra a la órbita lunar : "el asteroide fue una ventaja". Allí, podría ser analizado por la tripulación de la misión ARCM Orion EM-5 o EM-6 en 2026. [140]

Lista de vehículos

ImagenNúmero de serie y nombreEstadoVuelosTiempo en vueloNotasGato.
Jubilado
DesconocidoJubilado157 añosTexto estándar utilizado en el lanzamiento de prueba de julio de 2009 del Sistema de aborto de lanzamiento máximo ; no tenía un módulo de servicio.
DesconocidoJubilado12 m, 15 sTexto estándar utilizado en Pad Abort-1 ; no tenía un módulo de servicio. [141] [142]
001Jubilado14 h, 24 min, 46 sVehículo utilizado en la prueba de vuelo de exploración 1. Primer Orión en volar al espacio; no tenía módulo de servicio. El Orión 001 se exhibe actualmente en el Complejo para visitantes del Centro Espacial Kennedy . [143] [144] [145]
Gastado
CM/LASGastado1~6mTexto estándar utilizado en el lanzamiento de Ares IX ; no tenía un módulo de servicio.
DesconocidoGastado13 m, 13 sTexto estándar utilizado en Ascent Abort-2 ; no tenía módulo de servicio. Destruido intencionalmente durante el vuelo. [146] [147]
Activo
Gran TareaActivo0NingunoArtículo de prueba en tierra, utilizado en pruebas en tierra del diseño del módulo de tripulación Orion con módulos de servicio simulados. [148] [149]
ESTADIOActivo0NingunoArtículo de prueba estructural, utilizado en las pruebas estructurales del diseño completo de la nave espacial Orión. [150]
002Activo125 días, 10 horas y 52 minutosVehículo utilizado en Artemis I. [ 144] [151] El primero en completarse por completo ( EFT-1 Orion no tenía módulo de satélite, véase más arriba) y en ir a la Luna. Ahora se utiliza para pruebas terrestres para futuras misiones Artemis. [152]
Bajo construcción
003
Por nombrar		Bajo construcción0NingunoVehículo que se utilizaría en Artemis II . El primer Orión estaba previsto para transportar tripulación. [151]
004
Por nombrar		Bajo construcción0NingunoVehículo que se utilizará en Artemisa III , la primera misión de aterrizaje humano en la Luna desde 1972. [151] Recipiente a presión completado en Michoud en agosto de 2021. [153]
005
Por nombrar		Bajo construcción0NingunoVehículo que se utilizará en Artemis IV. [151] Recipiente a presión enviado al Centro Espacial Kennedy en marzo de 2023. [153]
006
Por nombrar		Bajo construcción0NingunoVehículo que se utilizará en Artemis V. [151] Encargado en virtud del Contrato de Producción y Operaciones de Orión. [153]
  Vehículo de prueba   Vehículo de vuelo espacial

Véase también

Referencias

Dominio público Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .

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Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Orión (nave espacial) .
  • Vídeo del lanzamiento del AA-2 Orión
  • Sitio web oficial
  • Galería de fotografías de la ESA
  • Concepto de misión para el retorno combinado de Orión y la muestra


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