La ISS tiene una velocidad orbital de ~28000 km/h; la velocidad en relación con el lugar de aterrizaje del módulo de descenso es probablemente incluso mayor que eso la mayor parte del tiempo. Una vez que los ocupantes han aterrizado, su velocidad relativa al lugar de aterrizaje es cero.
Mi primera pregunta es: ¿qué es lo que elimina la velocidad entre el despegue de la ISS y la llegada? Tres cosas vienen a la mente:
la atmósfera:
una. solo módulo de descenso,
b. módulo de descenso con paracaídas desplegados,
¿Algo más?
Mi segunda pregunta es: ¿cuánto aporta cada uno de estos modos (medido en o )? En aras de la alegría prolongada de los ocupantes en el viaje espacial, la figura 3. tiene el impacto más pequeño (juego de palabras intencionado), pero ¿cómo se relacionan los demás entre sí?
Casi toda la velocidad es cancelada por la desaceleración atmosférica del módulo de descenso, antes de que se desplieguen sus paracaídas.
La velocidad orbital de la ISS es de alrededor de 7700 m/s. Una retrocombustión inicial de los motores Soyuz, de algo así como 115 m/s de magnitud, es suficiente para bajar el perigeo de la órbita a la parte superior de la atmósfera. A continuación, el módulo orbital y el módulo de servicio se separan del módulo de descenso. Una vez que el módulo de descenso comienza a entrar en la atmósfera, la resistencia del aire lo ralentiza, lo que reduce aún más la órbita, lo que lleva a la cápsula a una atmósfera más densa, lo que la ralentiza aún más, y así sucesivamente.
Los paracaídas Soyuz se despliegan a partir de ~240 m/s (primero los paracaídas de caída para bajar la cápsula a ~90 m/s, luego los principales para alcanzar una velocidad de descenso de 6 m/s). Justo antes del aterrizaje, se disparan pequeños cohetes sólidos para la desaceleración final, produciendo otros 3 m/s de ∆v.
Por lo tanto, de la velocidad inicial de 7700 m/s, solo alrededor de 360 m/s se cancela a través de paracaídas, encendido de reentrada y retrocohetes finales; 7340m/s (95%) de la desaceleración la realiza el módulo de descenso moviéndose a través de la atmósfera.
(Robé descaradamente las cifras correctas de la respuesta de Steve Linton).
Este desglose se aplica generalmente a todas las naves espaciales tripuladas, aunque las cápsulas estadounidenses no tenían los cohetes de frenado finales y el transbordador espacial aterrizó a una velocidad horizontal de ~ 100 m / s, sin desplegar paracaídas mientras estaba en el aire; la desaceleración atmosférica de la estructura del avión hace casi todo el trabajo, porque es "libre" aparte del escudo térmico.
El proceso se describe aquí , que responde a casi todas sus preguntas. La quema de reentrada elimina alrededor de 120 m/s de velocidad de la cápsula (ese es tu 1) y el impacto final es de 15 millas por hora (alrededor de 6 m/s). Ese es tu 3. Eso deja alrededor de 7,5 km/s para la parte 2. La única pregunta que queda es la división entre 2a y 2b, es decir, la velocidad cuando se abre el paracaídas. Esta fuente da eso. En primer lugar, 2b se da como 240 m/s, dejando 7,25 km/s para 2a. Finalmente, un conjunto de pequeños cohetes se disparan justo antes de aterrizar y reducen los 6 m/s a 3 m/s.
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