¿Cuál es el factor limitante para el rendimiento de carga por lanzamiento a la ISS?

Dada la alta disponibilidad de lanzamientos de carga comercial de la ISS para la NASA, parecería que el estereotipo aeroespacial de "la reducción de masa es primordial" puede estar desactualizado. ¿Cuál es el factor limitante actual para el rendimiento de carga (presurizado) por lanzamiento?

Estas son las categorías en las que pensé:

  1. Peso restringido: el factor limitante para agregar más carga a un lanzamiento es el peso máximo de carga útil del vehículo de lanzamiento.
  2. Volumen restringido: el factor limitante es el volumen total máximo y/o la eficiencia de empaque.
  3. Tiempo limitado de la tripulación: el factor limitante es el compromiso de tiempo de la tripulación para desempacar los vehículos visitantes, o la "vida útil" máxima del vehículo visitante antes de desacoplarlo para volver a ingresar.
  4. Underfilled: la NASA no llena el volumen o la masa de la carga. Esto probablemente se deba a una de varias razones. 1: Las cargas útiles sensibles al tiempo requieren un ritmo de lanzamiento más rápido. 2: El riesgo de falla en el lanzamiento se mitiga distribuyendo los suministros necesarios entre lanzamientos consecutivos semi-redundantes. 3: (¿Improbable?) La NASA permite que el espacio de carga se desperdicie porque ya pagó pero no necesita la capacidad.

Para expresarlo de otra manera, si quisiera llevar un paquete a la ISS, ¿para qué debo optimizar mi paquete?

Tenga en cuenta que la carga no contaminada (por peso) aún se puede compensar realizando una maniobra de reinicio
@Antzi sí, pero creo que eso es solo para las naves espaciales Progress y ATV.
Otro problema potencial de la carga útil es la distribución del peso, si está enviando algo que es 40 veces más pesado en el lado derecho que en el izquierdo, puede tener un problema si es lo suficientemente masivo.

Respuestas (1)

La respuesta más simplificada que podría darte es hacerlo tan compacto y liviano como debe ser. Que yo sepa, no existe una lista de verificación estándar para los artículos que se envían a la estación, obviamente hay una lista de artículos que están permitidos en el espacio, pero la mayoría de los artículos de carga se seleccionan y examinan caso por caso. Si puede convencer a la NASA y a sus socios de que este trozo de plomo de 100 libras tendrá algún significado científico en la ISS, entonces es posible. Cuando se trata de productos perecederos, nuevamente es caso por caso, la NASA ha enviado fruta fresca a la ISS en ocasiones y Pizza Hut le pagó a Rusia para que enviara una pizza. Básicamente es como un gran viaje de campamento, envíe lo que absolutamente necesita y, por si acaso, tal vez envíe algunos extras, pero nada que no sea necesario.

Para ser más específicos, aquí hay algunas restricciones de tamaño y peso:

Volumen

  • Vehículo Progreso: 7,6 m 3
  • Vehículo de Transferencia H-II: 14 m 3
  • Dragón 1 Carga: 10 m 3
  • Dragón 2 Carga: ~9,3 m 3
  • Nave espacial Cygnus estándar: 18,9 m 3
  • Nave espacial Cygnus mejorada: 27 m 3
  • Cuatriciclo: 48 m 3

Ancho máximo

Basado en el ancho del adaptador de acoplamiento utilizado por el vehículo.

  • Progress, ATV - SSVP (también conocido como sistema de acoplamiento ruso): 80 cm
  • H-II, Cygnus y Dragon 1 - Mecanismo de atraque común: 127 cm
  • Dragon 2 - Adaptador de acoplamiento internacional 2: 160 cm

Peso máximo (solo carga presurizada)

  • Progreso: 2.400 kg

  • H-II: 5.200 kg

  • Dragón 1: 3.310 kg

  • Dragón 2: ~6.000 kg

  • Cygnus estándar: 2.000 kg

  • Cygnus mejorado: 3.200 kg

  • cuatriciclo: 5.500 kg

Mientras investigaba esto, honestamente me sorprendí con todas las variaciones que se incluyen en esto. Ni siquiera llegó al espacio de carga no presurizado que podría almacenarse en las plataformas de almacenamiento externas y luego traerse a través de una esclusa de aire. O posibles limitaciones basadas en el cohete o el espacio disponible actual en la ISS. Posiblemente hay muchas otras limitaciones que aún no son públicas. Supongo que esta es la razón por la que todo el equipo está a cargo del inventario que está en la ISS y por la que hay un buen PDF solo para el sistema de código de barras que han configurado. Lo mejor es que si realmente planea enviar algo a la ISS, solo comuníquese con la NASA.

Espero que esto haya ayudado, probablemente no haya respondido a sus preguntas, pero no creo que realmente haya una, como dije al principio, lo que sube a la ISS es muy caso por caso para su aprobación.

¡Gracias por las especificaciones! Esto ayuda. Mi pregunta central es más similar a cómo termina funcionando la logística para estos lanzamientos de carga. Si el límite es el volumen, significaría que podría optar por un diseño más pesado y mantenerlo compacto. PD: Puedo o no trabajar en la NASA;). Actualizaré la pregunta o agregaré mi propia respuesta si encuentro información exportable sobre operaciones de vuelo de carga como esta.
Sus números de ancho CBM vs PMA no pueden ser correctos. El PMA es más estrecho que el CBM.
Correcto, el PMA es más angosto que el CBM. El PMA se colocó encima del CBM y se adaptó a la conexión de acoplamiento del transbordador. No incluí el PMA porque ninguno de los vehículos de carga actuales lo usa.
@CourageousPotato Lo siento, no respondí tu pregunta completa. Si encuentro algo de tiempo para investigar un poco sobre la cadena de suministro de la ISS, actualizaré mi respuesta.
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