¿Qué limita cuánto tiempo las naves espaciales como Orion, Dragon, Starliner pueden soportar la vida de sus tripulaciones?

La próxima generación de naves espaciales tripuladas está a punto de volar en la década de 2020. No solo las que aparecen en el titular aquí están tratando de lograrlo, sino que se están desarrollando más de forma privada e internacional.

Orion podrá soportar a su tripulación por más tiempo que los contendientes comerciales actuales, 4 astronautas durante 21 días, según he oído. En primer lugar, ¿es eso básicamente cierto? Y si es así, ¿es esa una elección de diseño temprana profunda, o simplemente una formalidad de las especificaciones porque se planea que Orión vuele alrededor de la Luna mientras que los contendientes comerciales están contratados solo para LEO?

¿Qué se necesitaría para extender la vida útil de apoyo a la tripulación de una nave espacial de esta próxima generación? Digamos, hacer que Starliner y Dragon también puedan soportar 4 tripulantes durante 21 días. ¿Sería suficiente ampliar el tamaño del módulo de servicio para aumentar los almacenes de consumibles? ¿O para reemplazar un módulo de servicio consumido por uno nuevo, duplicando el tiempo de soporte vital?

¿Necesitan simplemente más equipaje o un barco con un diseño diferente?

Respuestas (2)

Orion como cápsula tendrá adjunto un módulo de servicio real. Está siendo proporcionado por ESA, como una versión altamente modificada del transporte de carga ATV. Este es un complemento bastante grande y proporciona combustible para los motores para maniobrar y suministros para la tripulación.

Dragon y Starliner no tienen exactamente el mismo módulo de servicio. Dragon tiene un baúl, que en las versiones de carga y tripulación tiene paneles solares. Al igual que Orion, se descarta antes del reingreso, pero el baúl SpaceX se usa actualmente para el transporte de carga externo sin presión.

Por lo tanto, los consumibles (oxígeno, nitrógeno, combustible de maniobra) deben guardarse en algún lugar. Orion tiene espacio en el Módulo de Servicio. Mientras que Starliner y Dragon necesitarán llevarlo internamente, lo que los limita.

Además, REALMENTE quieres un espacio separado para el orinal. Soyuz cuando está en órbita tiene dos módulos separados que se pueden usar. Apolo no usó pero pudo usar el LM frente al CM durante la mayoría de los vuelos lunares. Orion es lo suficientemente grande como para que probablemente puedan crear un rincón para este tipo de cosas.

Pensé que "el baúl" (de Dragon, Starliner) solo era parte de un módulo de servicio que, por lo demás, era esencial para el soporte vital, más allá del corto tiempo que lleva ingresar a la atmósfera. ¿Estás seguro de que solo tienen "baúles" para transportar carga y sobrevivir con lo que tienen "adentro"? Bueno, eso hace una gran diferencia. Leí que la ESA está desarrollando el módulo de servicio para Orion basado en su "maletero" para su vehículo de carga ATV sin tripulación y cancelado. Mmm...
El baúl @LocalFluff Dragons estoy seguro, menos en StarLiner. No estoy seguro exactamente de lo que están haciendo.
Eso es una decepción, esperaba que SpaceX tuviera mejores planes para sus Dragones. Supongo que guardan sus ambiciones para vehículos más grandes y simplemente ignoraron el potencial de las capacidades de la Luna para un Dragón sin un módulo habitacional adicional.
@LocalFluff Creo que diseñaron para la misión en cuestión. Servicio de la ISS. Has visto cómo se desarrollan. Diseñar para la misión en cuestión e iterar. Entonces Dragon Cargo a Dragon V2, ambos para misiones ISS. Viajes tan cortos. Ahora quieren hacer Red Dragon to Mars (no tripulado) y la repetición del Apolo 8 (White Dragon, tripulado) que requerirá iteraciones. Espero que usen un módulo hab externo (¿Bigelow quizás?) y hagan una maniobra estilo Apolo para sacarlo de la segunda etapa. ¿O tal vez modificar el maletero? Veremos. Módulo externo ve MUCHO más simple.
¿Por qué la importancia de un espacio separado para el orinal? Quiero decir... sí, es más cómodo, pero los humanos se han visto obligados a defecar muy cerca en expediciones (piense en expediciones alpinas) durante mucho tiempo.

Debe haber suficiente suministro de todo lo necesario para el soporte vital. Oxígeno al principio, pero también los absorbentes necesarios para la eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera en la nave espacial.

El agua para beber también será importante, a veces también se usa para enfriar la nave espacial.

Filtros de recambio para la limpieza del ambiente, eliminación de polvo y olores. Energía eléctrica para el sistema de soporte vital y la nave espacial, combustible utilizado para maniobras y control de actitud. Si se utiliza una atmósfera que contiene no solo oxígeno sino también nitrógeno, también se utiliza un suministro de nitrógeno para reemplazar las pérdidas por fugas. También sería necesaria la alimentación y algún espacio libre para el almacenamiento de residuos.

Pero, ¿podrían estos almacenamientos "troncales" conectarse a sistemas de trabajo dentro del CST-100 y Dragon V2? Ni siquiera tienen un baño. Nunca pensaría que una Soyuz podría actualizarse razonablemente para soportar incluso a una sola tripulación durante 21 días, es una criatura LEO. Me pregunto si Orión está solo con ir más allá de eso.
Se pueden utilizar almacenamientos adicionales externos de "troncales" para gases, agua, combustible y electricidad. Pero usarlos para alimentos adicionales y filtros de reemplazo debería ser posible sin un EVA.
¿Qué limita cuánto tiempo las naves espaciales como Orion, Dragon, Starliner pueden soportar la vida de sus tripulaciones?
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