Masa total de la matriz solar de la ISS

Este documento hace un trabajo bastante decente al detallar la matriz solar de la ISS. Sin embargo, hay una parte que es algo ambigua y fundamental para un análisis que estoy realizando, por lo que pensé que podría preguntar al respecto aquí.

En la página 11, párrafo 1, se describe el Conjunto de Equipos Integrados (AIE) para los módulos fotovoltaicos. La primera parte del párrafo dice que hay cuatro de estos IEA, ubicados en P6, P4, S4 y S6 en la armadura principal. Luego pasa a describir todos los subconjuntos que componen el IEA. Sin embargo, la ambigüedad aparece al describir las dimensiones de los AEI:

El IEA mide 4,9 metros (16 pies) por 4,9 metros (16 pies) por 4,9 metros (16 pies), pesa casi 7.711,1 kilogramos (17.000 libras) y está diseñado para acondicionar y almacenar la energía eléctrica recogida por los conjuntos fotovoltaicos para uso a bordo de la Estación.

Entonces, ¿CADA IEA es un cubo de 5 metros de lado que pesa 7,7 toneladas métricas, o son TODAS LAS CUATRO de estas IEA, en total, estas dimensiones?

La masa total de la ISS es de ~390 toneladas métricas y los radiadores son enormes, por lo que la masa total de estos cuatro IEA PODRÍA pesar ~30 toneladas métricas en total.

Leería que las dimensiones y la masa se aplican a cada IEA por separado.
Encuentro tu pregunta un poco confusa. Podría ayudar si mencionara qué análisis le gustaría realizar, porque no me queda claro en qué punto debemos dejar de calcular la masa total que le interesa, si incluye algunas piezas de ensamblaje (IEA) para las alas de los paneles solares ( SAW), pero no todos (como segmentos de truss completos, baterías, radiadores fotovoltaicos,... ver aquí nasa.gov/externalflash/ISSRG/pdfs/electrical.pdf ). Consulte, por ejemplo, la tabla aquí en.wikipedia.org/wiki/… (STS entregó 4 x 15 824 kg).
Por cierto, la masa total de la ISS está más cerca de las 390 toneladas métricas (consulte aquí isslive.com/displays/adcoDisplay1.html cuando querrá conectarse), pero eso no incluye las naves espaciales de visita. Su número parece incluir un transbordador espacial acoplado (masa seca en algún lugar en el rango de 75 a 80 toneladas métricas si la memoria funciona correctamente, depende de cuál). Para SAW (hay 8 de ellos), consulte aquí nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/…
@tildalwave corregido :) Hay 8 alas, pero cuatro módulos fotovoltaicos (los módulos tienen 2 alas cada uno) Además, estoy totalmente de acuerdo en que terminé con la masa total por truss. Wikipedia no es perfectamente precisa aquí, como muestra este documento , pero estoy de acuerdo en que los BGA y los SARJ también están contribuyendo, al igual que la estructura.
STS-97, que transportaba el ensamblaje del armazón P6 (2 alas de paneles solares, el IEA, el radiador de enfriamiento, etc.) tenía una masa de carga útil de ~36,000 lbs. Si desea conocer la masa de cada elemento en el momento del lanzamiento, puede revisar el resumen de las misiones del transbordador en jsc.nasa.gov/history/reference/TM-2011-216142.pdf
También puedes consultar este enlace. No estoy seguro si responde a su pregunta, pero detalla muchas medidas a partir de la página 99

Respuestas (1)

Voy a responder a su pregunta específica, a saber:

Entonces, ¿CADA IEA es un cubo de 5 metros de lado que pesa 7,7 toneladas métricas, o son TODAS LAS CUATRO de estas IEA, en total, estas dimensiones?

Esta pregunta fue ridículamente difícil de responder, porque la NASA parece hacer todo lo posible para ofuscar información simple como esta. Pero aquí va.

En primer lugar, las dimensiones dadas en ese documento son claramente incorrectas. ¿Porqué es eso? Bueno, dice que la IEA es un cubo de 16 pies. Todo lo que tiene que hacer es recordar que la bahía de carga útil del transbordador era un volumen cilíndrico de 60 x 15 pies e inmediatamente se dará cuenta de que no cabría. No puede colocar un IEA de 16 pies de ancho en una bahía de carga útil de 15 pies de ancho, especialmente porque debe tener espacio libre para desplegarlo, espacio para los muñones y los mecanismos del sistema de conexión de la carga útil, etc.

Además, incluso en ese documento que vinculó, claramente no es un cubo . Es más como un cubo aserrado por la mitad. También fue ridículamente difícil encontrar una imagen decente de la IEA en el espacio, de hecho me rendí, pero en esta al menos se nota que no es un cubo. (Las letras 2B están justo en la IEA en esta imagen)ingrese la descripción de la imagen aquí

Entonces, si conocemos las dimensiones de la bahía de carga útil y podemos encontrar una imagen del elemento en la bahía de carga útil, podemos hacer algo de fotogrametría de alta tecnología. En otras palabras, cuente algunos píxeles. Usé este: ingrese la descripción de la imagen aquí.
El IEA está en el extremo de popa del segmento de la armadura. Puede ver las cajas de las baterías debajo del panel solar plegado. A partir de esto podemos deducir que el IEA mide aproximadamente 16 pies de largo por 14 pies de ancho (por lo que al menos el número de 16 pies era válido para algo). Puede calcular que el IEA tiene un grosor máximo de aproximadamente 7,5 pies porque no sobresale mucho por encima del umbral de la bahía de carga útil, por lo que es aproximadamente la mitad de la dimensión de la bahía de carga útil.

Entonces, si acepta mi análisis altamente técnico, la IEA mide aproximadamente 16 x 14 x 7.5 pies y el documento vinculado es bastante incorrecto en cuanto al tamaño. Ahora, ¿qué hay de la masa?

Una vez más, la NASA hace que sea ridículamente difícil encontrar esta información. Pero podemos razonarlo en una primera aproximación. Ese documento dice que el IEA pesa 17,000 libras. El documento Resumen de las misiones del transbordador , en el que sí confío, dice que el P6 tenía un peso de carga útil de ~36,000 libras. Dado que la IEA es aproximadamente la mitad del segmento de trusses, estoy dispuesto a comprar ese número de 17K. Además, si 17 000 libras fueran para los 4 IEA, cada uno pesaría solo 4250 libras, y eso no tiene sentido a la luz del peso creíble de 36 000 libras del P6.

Entonces, la versión tl; dr de la respuesta:

  • El documento es incorrecto en cuanto a las dimensiones de una sola IEA. Es más como 16 x 14 x 8 que un cubo de 16 pies.
  • La cifra del documento para la masa de un solo IEA de 17klb es razonable.
En mi conversación con TildalWave, llegamos a la conclusión de que la medida más precisa de la masa total de todo el sistema es la masa de los segmentos de armadura P6, S6, P4 y S4. En ese sentido, su masa se puede dar con bastante claridad en este documento (que también vinculé): nasa.gov/externalflash/ISSRG/pdfs/on_orbit.pdf Usando ese documento, llegué a la conclusión de que la masa total de la energía solar matriz, paneles, IEA, estructura y posicionamiento, fue 15873+15750+16165+14026 = 61814 kg
¿Puedes compartir estos documentos? No puedo abrirlos. Está eliminado. nasa.gov/externalflash/ISSRG/pdfs/on_orbit.pdf