¿Cómo se utilizó el transbordador espacial Orbiter para ISS Reboost?

De acuerdo con esta respuesta , para la pregunta ¿ Con qué frecuencia es necesario volver a impulsar la ISS a una órbita más alta? ,

Durante los años del transbordador espacial, los transbordadores también realizaron pequeños reimpulsos ( según Wikipedia , tenían 232 kg de combustible disponible para eso)...

¿Qué motores utilizó para este fin? Creo que usar los propulsores de control de reacción delanteros o traseros causaría tensiones laterales en el puerto de acoplamiento, debido al par proporcionado, ya que el vector de empuje no pasa por el centro de masa de todo el sistema (ISS+Space Shuttle Orbiter) . O, en otras palabras, si se encienden estos motores, harán que la ISS gire sobre su centro de masa, además del refuerzo (que será menos efectivo ya que en algún momento los motores se encenderán retrógrados debido al giro) .

La siguiente imagen muestra el transbordador espacial Endeavour acoplado a la Estación Espacial Internacional (ISS), volando a una altitud de aproximadamente 354 km (220 millas), y fue tomada por Paolo Nespoli, miembro de la tripulación de la Expedición 27, desde la Soyuz TMA-20 luego de su desacoplamiento. el 23 de mayo de 2011.

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Se puede ver que ni los propulsores de control de reacción delanteros ni los traseros se pueden usar solos. Deben usarse además de otros propulsores para anular el par, y creo que será un proceso que consumirá mucha energía. En cambio, podrían haber transferido el combustible del orbitador al módulo de propulsión de la estación, donde el vector de empuje está a lo largo del centro de masa y no causa ningún par. Creo que no había propulsores lo suficientemente potentes frente al lado del escudo térmico para proporcionar un impulso orbital. Entonces, ¿cómo se usó el transbordador espacial Orbiter para lo mismo?

¡¡¡Gran pregunta!!!

Respuestas (1)

Nunca se transfirió propulsor del Orbiter a la ISS.

El transbordador reimpulsó a la ISS utilizando los jets del Sistema de Control de Reacción (RCS).

Se utilizaron los pequeños chorros vernier RCS de 24 lbf.

Los pasos para ejecutar el reinicio se indicaron en el Plan de Vuelo . Aquí hay un ejemplo de STS-130. Tenga en cuenta que se hizo al final de la fase acoplada (a caballo entre la ceremonia de despedida).

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El primer procedimiento ejecutado H/O ATT CONTROL CMG TA to ORB otorga el control de toda la pila acoplada al sistema de control del Orbiter.

Este procedimiento es el número 3.110 en el Libro de Operaciones Conjuntas de la Estación Espacial Internacional ISS/Shuttle y toma las siguientes acciones:

  1. Se verificó que el sistema de control del Orbiter estaba en deriva libre
  2. Configuró el sistema de control de la ISS para deriva libre
  3. Le dio control de pila acoplado al Orbiter usando jets VRCS

El siguiente procedimiento MNVR REBOOST maniobra la pila bajo el control de Orbiter VRCS a la actitud de refuerzo especificada en la segunda línea y configura el piloto automático digital (DAP) para mantener esa actitud. La lista de verificación de Orbit Ops muestra un diagrama de la actitud. Tenga en cuenta que la configuración 3 se indica en el plan de vuelo (para el siguiente paso).

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A continuación se ejecuta el procedimiento AUTO REBOOST de la lista de comprobación de Orbit Ops . La configuración del piloto automático digital también se encuentra en la lista de verificación de Orbit Ops de la siguiente manera:

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En este vuelo se utilizaron dos jets que disparaban hacia abajo simultáneamente.

Otros jets VRCS dispararon según fuera necesario para controlar las rotaciones no deseadas de la pila y mantener la actitud comandada.

Una vez que se completó el reinicio, el control de la pila se devolvió al sistema de control de la ISS.

De acuerdo con mi comprensión de su respuesta, el transbordador espacial tira de la estación y no la empuja, ya que los propulsores utilizados apuntan en la dirección de la estación y no alejándose de ella. Si este es el caso, ¿no causará estrés adicional en el puerto de acoplamiento?
Los chorros utilizados eran diminutos. Fuerza total < 100 lbf.
Gracias, pero creo que empujar la estación es mejor que tirar de ella. No quiero dañar las cerraduras de los puertos de acoplamiento además de la presión del aire en el interior. ¿Estaba el transbordador equipado con propulsores que pueden empujar la estación en modo acoplado (no encuentro ningún propulsor en el escudo térmico)? En caso afirmativo, ¿por qué no usaron estos en lugar de tirar?
Estoy afirmando lo que realmente se hizo.
Bueno, gracias. ¿Puedo preguntar cuáles eran esas imágenes eliminadas que mostraban diferentes orientaciones relativas a la Tierra? ¿Es así como gira la estación al encender los propulsores?
@Intellex Las 75 libras de empuje aplicadas a través del puerto de acoplamiento no son nada en comparación con la fuerza de la presión del aire (14,7 psi × pag i 4 * (31 pulgadas) 2 ≈ 11,000 lb) tratando de volar el puerto aparte.
Gracias por la actualización. ¿Podría decirnos qué significa "desplazamiento libre"? ¿Significa que las escotillas de ambos lados estaban cerradas o, en otras palabras, listas para desacoplar, configuración?
Cuando un vehículo está en "deriva libre", significa que está configurado para no controlarse a sí mismo con sus propulsores. Pones ambos vehículos a la deriva y luego configuras el transbordador orbital para que tome el control.
No entiendo cómo se utilizan las cuatro configuraciones. ¿El proceso los recorre uno tras otro? No entiendo el 4° en absoluto, y ninguna cantidad de café ha ayudado.
@uhoh son 4 conjuntos diferentes de parámetros para diferentes usos. Solo se usó CONFIG 3 para esta tarea de reinicio. Se indica explícitamente en el plan de vuelo.
@OrganicMarble, ¿podría decirme si las escotillas de ambos lados se cerraron durante este procedimiento?
@Intellex refiriéndose a la página 2-34 en el Plan de vuelo vinculado, puede ver el cierre de la escotilla después del reinicio.
Gracias por su respuesta. De hecho, quise decir cerrar la escotilla para mayor seguridad durante el reinicio: en caso de que el transbordador se desacople accidentalmente debido a cargas forzadas (los comentarios anteriores han indicado que esta fuerza es pequeña en comparación con la presión atmosférica, pero creo que la masa de la estación debe ser considerada ), las escotillas cerradas evitan la despresurización en ambos lados. ¿Estoy pensando demasiado en este hecho?
Quizás pensándolo un poco. La ISS es grande y flexible, no la presionan demasiado. A menos que se equivoquen, por supuesto: nbcnews.com/id/28998876/ns/technology_and_science-space/t/…
@OrganicMarble He escuchado historias de segunda mano de ingenieros estructurales de la ISS que acusan a los ingenieros de GNC de encontrar deliberadamente modos resonantes con su mantenimiento de actitud. Como persona de GNC, encontré la idea deliciosa: D
¿Cómo se utilizó el transbordador espacial Orbiter para ISS Reboost?
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