Abortar una maniobra de salida de órbita

Estaba contemplando cómo se puede abandonar una salida de órbita después de completar la quema de órbita, por ejemplo, desde LEO. Una situación en la que esto podría ser necesario sería detectar una brecha en el escudo térmico después de la quemadura o cualquier otra situación de emergencia.

¿Existen procedimientos estándar para cancelar la salida de órbita? ¿O el destino de la tripulación está sellado una vez que se completa la quema?

Nota:

  1. Sé que uno podría aplicar empuje en cualquier punto del descenso desde LEO y sacudir la órbita hacia arriba, pero también me doy cuenta de que las quemaduras en puntos no nodales no son muy efectivas para elevar/dejar caer los ábsides.

  2. Mientras busco procedimientos estándar del programa del transbordador espacial, sería genial si alguien pudiera detallar la mecánica detrás de por qué funcionaría o no, como una bonificación.

El reingreso de soyuz desecha el motor poco después de la quema de salida de órbita. No creo que tenga suficiente combustible para restablecer la órbita una vez que se complete la quema de órbita.
Sospecho que iniciar una grabación se considera un paso "sin marcha atrás" y, por lo tanto, se realizan listas de verificación redundantes masivas antes de ese punto.
Después de la finalización de la quema de salida de órbita es probable que sea demasiado tarde para abortar.
Tenga en cuenta que se puede sobrevivir al daño del escudo térmico, los vehículos han regresado a pesar de que los escudos están agrietados, los mosaicos dañados o faltantes, etc. No es particularmente fácil de sobrevivir quedarse varado en órbita sin suficiente propulsor restante para realizar una salida de órbita controlada.
@CarlWitthoft Sí, esto se me pasó por la cabeza mientras escribía la pregunta.
Esta pregunta incluye una fantástica ilustración visual de cómo se ve la salida de órbita. space.stackexchange.com/questions/22054/… Al menos para mí, esto ilustra sorprendentemente por qué no hay mucha opción de cancelación... (y no solo porque no hay combustible).
@user2705196 El rastro de plasma aparecería solo después de que el transbordador atraviese la atmósfera superior, lo que no sucede inmediatamente después de la quema, pero sí, esas imágenes nos recuerdan que el reingreso fue un asunto serio.

Respuestas (2)

Para el transbordador, técnicamente se podría abortar la salida de órbita, pero la ventana para hacerlo era extremadamente limitada.

Una vez que se inició la quema de salida de órbita, uno de los parámetros clave monitoreados por la tripulación fue la altura actual del perigeo "HP" que se muestra en la pantalla de maniobra. Este era un número en millas náuticas y habría comenzado aproximadamente equivalente a la altura del apogeo "HA".

(recuerda eso

La quema de órbita no tenía la intención de reducir la velocidad del orbitador a un valor pequeño, sino de cambiar sus parámetros orbitales, de modo que su órbita intersectara la atmósfera sensible. Específicamente, redujo significativamente el perigeo orbital.

)

ingrese la descripción de la imagen aquí

(Tenga en cuenta que esta captura de pantalla es de una quemadura de inserción orbital, por lo que los números de TGT/CUR HP están al revés de los esperados para una quemadura de desorbitación)

A medida que avanzaba la quema, el HP se hizo cada vez más pequeño. Antes de la quema, el suelo le habría leído a la tripulación un número clave, "HP seguro", que la tripulación ingresaría en las almohadillas de Deorbit Burn.

Siempre que el "HP actual" fuera mayor que el "HP seguro", la quema podría cancelarse. Esto se puede ver en la tarjeta de Reglas de vuelo de Deorbit Burn en la Lista de verificación de entrada. POST TIG significa que después de la ignición, los pocos problemas lo suficientemente graves como para detener la quema se enumeran en la columna de la derecha.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Por debajo de "HP seguro", el vehículo está comprometido con la entrada. Si la salida de órbita falla por algún motivo por debajo de HP seguro, debe continuarse por alguno de los muchos medios redundantes disponibles: finalización del motor del Sistema de maniobra orbital (OMS) único, alimentación cruzada, finalización del Sistema de control de reacción (RCS).

Si mientras el perigeo aún está por encima de SAFE HP ocurre una falla que afecta gravemente la capacidad de OMS, la tripulación detendrá la quema. SAFE HP garantiza al menos 24 horas de tiempo en órbita, que MCC puede usar para reorientar adecuadamente la quema de desorbitar y evaluar los impactos de la falla.

Por otro lado, si la falla ocurre por debajo de SAFE HP, la tripulación debe hacer todo lo posible para completar la quema de salida de órbita, lo que incluye usar el RCS de popa y proa y posiblemente un prebanco de recuperación.

Safe HP generalmente rondaba los 80 nm si la memoria sirve.

Fuentes

Lista de verificación de entrada genérica

Reglas de vuelo del transbordador espacial

https://espacio.stackexchange.com/a/12014/6944

Manual de operaciones de la tripulación del transbordador

Gran respuesta. Sin embargo, 80 nm es ciertamente una altura generosa. Si entiendo correctamente, digamos que si el transbordador tiene un HP = 80 nm, se calcula que el orbitador alcanzará una altitud mínima de 80 nm sobre MSL (aunque será más baja debido al aerofrenado). ¿Está bien?
Y sé que esto está fuera del alcance de la pregunta, pero ¿cuál es el HP (inmediatamente después de la finalización de la quema) en el que la quema es suficiente para hacer un buen ángulo de reentrada? Intenté salir de órbita en Orbiter 2016, pero la mayoría de las veces termino rebotando en el espacio (seguido de varios rebotes en órbitas posteriores) o haciendo que la temperatura del casco sea muy alta y la tripulación frita :( Cualquier enlace de respuesta o libro que podría nombrar también sería genial, si estás ocupado en este momento.
@WilliamR.Ebenezer, la referencia de intercambio de pila vinculada responde al segundo comentario: HP después de la quemadura fue de 28 nm. En cuanto al primer comentario, creo que tiene razón, la altitud mínima sería de 80 nm pero descendiendo, esa órbita solo estaba "garantizada" para estar bien durante 24 horas.
@ WilliamR.Ebenezer para abordar "lecturas adicionales", sugeriría el Manual de operaciones de la tripulación del transbordador vinculado en la respuesta. Hay MUCHA información allí sobre la quemadura de deorbitación allí: simplemente buscar "quemadura de deorbitación" arroja cientos de resultados.

Es menos eficiente circularizar cuando no estás en el periapsis, pero se puede hacer y, en el caso de abortar una salida de órbita, la ineficiencia no es tan grande de todos modos, ya que estás cerca del periapsis. El factor limitante es que el combustible es un bien muy caro, los cohetes no llevan mucho extra. Una vez que su periápside esté en la atmósfera, no tendrá el combustible para subirlo y luego bajarlo nuevamente.

Por otro lado, si tiene el escudo térmico agrietado postulado, no querrá volver a bajarlo nunca más.
@Joshua Con un escudo térmico agrietado, se arriesga en el fuego o se enfrenta a una muerte segura cuando se agota el soporte vital.
O potencialmente ser rescatado. En teoría, se podría haber preparado un nuevo vuelo del transbordador en 10 días.
Abortar una maniobra de salida de órbita
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