Vi Space News' Un objeto ahora está orbitando junto con el satélite de mitigación de escombros Shijian-21 de China recientemente sobre un "nuevo objeto" que orbita cerca de un satélite lanzado relativamente nuevo. El artículo dice que actualmente está clasificado como un motor de patada de apogeo y establece lo siguiente:
Los motores de patada Apogee suelen realizar una maniobra final después de la separación del satélite para no representar una amenaza para los satélites activos por riesgo de colisión.
Esto tiene sentido para mí, ya que mantener el motor conectado significaría una vida útil más corta debido a la masa adicional, y tener escombros sueltos deambulando por una órbita parece indeseable.
Esto llevó a dos preguntas:
Para la primera pregunta, encontré algunos datos interesantes, pero nada completo. Maniobrar el motor de patada como un satélite/cohete "normal" después de su encendido parece una respuesta obvia, y la etapa de patada de Rocket Lab parece usar este enfoque, pero no he podido averiguar qué tan común es este enfoque o si es un desarrollo relativamente reciente. Además, no parece factible para algo como el Star 48 , ya que parece mucho más simple en cuanto a tecnología y no estoy seguro de cómo funcionaría la maniobra/reencendido para un motor sólido. ¿Existen otras opciones de separación/eliminación para este u otros casos?
En cuanto a la segunda pregunta, no he podido encontrar nada, aunque no estoy seguro de estar buscando en los lugares correctos.
Un ejemplo (no sé si es típico) fue la etapa superior inercial (IUS) utilizada para impulsar las cargas útiles lanzadas por el transbordador espacial en sus órbitas finales.
El IUS de etapas múltiples sólidas también tenía un sistema de control de reacción de combustible líquido (RCS). Este RCS se usó para alejar el IUS de la carga útil después de la separación. Aquí hay un ejemplo de STS-93 que lanzó el observatorio Chandra (también conocido como AXAF) en un IUS.
...la fase costera final de IUS e incluyó el evento de separación IUS/Chandra y una quema RCS final especial. La quema RCS especial se incluyó para proporcionar las funciones combinadas de una maniobra para evitar la colisión/contaminación (CCAM) y la quema RCS hasta el agotamiento (BTD). El CCAM/BTD fue diseñado para evitar el contacto físico y minimizar la contaminación de Chandra por la desgasificación de IUS SRM o el empuje RCS.
Suponiendo que se separa una etapa sólida final (algunos no lo hacen), la carga útil final se separa como lo haría con un líquido (suponiendo interfaces de carga útil occidentales, no soviéticas). Un mecanismo de liberación divide la carga útil y los anillos de interfaz de etapa a lo largo de una línea de separación. Los resortes, precargados cuando el escenario y la carga útil se acoplaron en el suelo, quedan libres para extenderse. Estos resortes separados pueden sonar insignificantes, pero con suficiente acero/titanio/lo que sea, y suficiente accesorio de precarga en la instalación de preparación de carga útil, puede obtener una fuerza de resorte significativa. Mientras tanto, el principio fundamental de un resorte helicoidal es bien entendido, fácil de obtener y básicamente a prueba de bombas. En un entorno inercial (sin efectos gravitatorios, arrastre, muy poca amortiguación), esto debería ser todo lo que necesita.
Debería , en papel. En el mundo real, la fuerza del resorte simplemente no te acerca a lo que te había traído esa etapa, por lo que la etapa y la carga útil se separan un poco lentamente. Basado en perturbaciones, la etapa muerta puede (lentamente) hacer varias cosas. Las misiones espaciales están muy interesadas en tener a la vista el escenario muerto, hasta que el arrastre lo aleja por un cómodo margen. (Las etapas vacías tienen una masa baja para su área de superficie, por lo que la resistencia residual tiene un gran efecto, en comparación con el satélite nuevo que está lleno). literalmente, y ese barril vacío puede persistir durante años .
Por esta razón, muchos proyectos optan por incorporar el sólido final en la nave espacial (si es lo suficientemente pequeño), dedicar algo de combustible del propulsor de carga útil para una maniobra temprana (útil si necesita circularizar, o simplemente exige una precisión orbital extrema), o prefiere un líquido como última etapa, con algún tipo de maniobra de evitación/eliminación en la secuencia. Las etapas superiores reiniciables ya no son tan raras ni costosas, y son un punto de venta para una operación de lanzamiento. Además, una etapa superior reiniciable puede hacer cosas como circularización, precisión de órbita extrema, trayectorias de quemado múltiple, etc.
anton hengst