¿Qué tan rápido podría una agencia espacial llegar a la ISS en caso de emergencia?

Esta es la situación: la ISS sufrió algún tipo de falla catastrófica. La tripulación está ilesa, pero la naturaleza de la falla incluye:

  1. La destrucción de cualquier vehículo presente capaz de regresar a salvo a la Tierra.
  2. La tripulación tiene que ser extraída inmediatamente. La naturaleza del daño no significa que se deban realizar procedimientos inusuales una vez que una nave espacial llega a la ISS para sacar a la tripulación y regresar a casa a salvo.

Entonces, para sacar a la tripulación, se debe enviar una nave espacial para rescatarlos. ¿Qué tan rápido podría uno estar listo para lanzarse para recuperarlos? Tendrían que preparar un barco, informar a la tripulación, discutir con los monos de la prensa y toda la miríada de cosas que vienen con el lanzamiento de un barco. Afortunadamente, todas las agencias espaciales del mundo están dispuestas a contribuir a esta heroica misión (aunque probablemente sea por la buena voluntad que tendrían si tuvieran éxito), por lo que no depende solo de los que dirigen la ISS.

Por eso me pregunto:

¿Cuál es el período de tiempo más pequeño posible en el que podríamos llevar una nave espacial a la ISS para recuperar a la tripulación sin poner en peligro grave a la tripulación de la ISS o de la embarcación de rescate?

¿Por qué el barco de rescate necesitaría una tripulación?
Si la tripulación necesita irse de inmediato, la respuesta más probable es que se lanzará una carga útil de hundimiento automático algunos meses/años más tarde para realizar una salida controlada de la estación/cremación de los restos a bordo. Ninguno de los sistemas de lanzamiento actualmente disponibles es capaz de un lanzamiento no programado inmediato; y después de varios meses de descomposición de los cuerpos de las tripulaciones, es poco probable que la estación pueda restaurarse a una condición habitable.
Simples: usa el transbordador militar secreto del episodio "astronautas varados" de The West Wing.
No conozco los protocolos en absoluto, pero me imagino que en una situación grave como esta, pelear con los "monos de los medios" quedaría relegado a una ocurrencia tardía y no sería un factor. La primera prioridad es llevarlos de regreso a la Tierra de manera segura. .
Creo que esto tiene dos posibles respuestas dependiendo de un detalle. (1) Cuánto tiempo dado el estado actual de las cosas, es decir, solo Soyuz calificado para hombres, entonces cuánto tiempo para preparar el próximo para volar una misión de rescate. (2) Cuánto tiempo dado un probable estado futuro de las cosas, es decir, un Dragón volable configurado para la tripulación, ya sea que el sistema completo (Falcon + Dragon) tenga o no clasificación humana.

Respuestas (4)

No muy rápido, por varias razones. Aquí hay una lista de algunas de las razones:

  • Soyuz requiere 2 astronautas solo para volarlo (bajo operaciones nominales) Solo puede derribar 3. Por lo tanto, se requerirían 6 lanzamientos de Soyuz. (Tenga en cuenta que esto podría ser una referencia al vuelo tripulado, Soyuz tiene capacidades remotas). Probablemente se podría hacer algo de trabajo para reducir eso a 1 persona, por lo que solo se requieren 3 lanzamientos. Este es probablemente el camino más rápido para rescatar. En teoría, Soyuz puede volar completamente sin tripulación, pero esto no se ha hecho para una misión ISS (aunque es similar a Progress).
  • Si hubiera una verdadera emergencia, imagino que una cápsula Dragon podría tener restricciones colocadas en su interior, lo que le permitiría aterrizar. La mayoría de las actualizaciones de Dragon Rate requieren cambios para subir, no para bajar. Creo que hay un dragón que está listo para partir.
  • La capacidad de China para enviar personas al espacio es bastante limitada. Es posible que puedan hacer una de las misiones de rescate, pero ciertamente no todas.

Los únicos 3 vehículos actualmente capaces de reingresar y que contienen compartimentos presurizados son los que se enumeran. Cualquier otra cosa tomaría una gran cantidad de tiempo. Sospecho que lo más rápido que se podría intentar cualquier lanzamiento sería del orden de semanas o meses, especialmente considerando la gran cantidad de lanzamientos que se requerirían para que esto suceda.

¿Soyuz realmente necesita tripulación para volar? Pensé que los rusos tenían otra filosofía, volaron su transbordador espacial Buran sin tripulación, la NASA no podía hacer eso. El progreso se deriva de Soyuz y vuela por control remoto. Todavía tomaría meses llevar dos Soyuz allí, incluso si se lanzan vacíos. ¿Pero no podrían salvar primero al menos a las tres astrodamas en el Titanic espacial?
Buena pregunta. Sé que he visto en alguna parte que requiere 2 pilotos, pero eso podría ser para un tipo específico de misión. Sé que he visto que sería relativamente fácil cambiar eso a 1. Tal vez el problema es que si está tripulado, requiere dos pilotos, pero puede despegar sin tripulación. Mmm...
¿Qué tal enviar un par de MOOSE ? Solo necesita amarrar a los astronautas a un escudo térmico y un paracaídas.
Me pregunto si Dragon 2 podría cambiar eso en unos años. Tiene capacidad para 7 personas y, presumiblemente, podría despegar y acoplarse a la ISS de forma autónoma. Si hubiera disponible un cohete de repuesto y un Dragon 2, presumiblemente sería bastante sencillo lanzarlo y tomar a toda la tripulación a la vez.
@Aron: Si bien es interesante, aún no está desarrollado. Cualquier sistema existente con algunas modificaciones sería más fácil que lanzar un sistema como MOOSE.
Soyuz 7K-ST No. 16L (necesitan arreglar su sistema de nombres de misión) en 1983 abortó con éxito, pero solo 20 segundos después de que el fuego en el cohete se hiciera evidente, debido al complicado procedimiento de control terrestre necesario. Creo que un lanzador certificado por la tripulación de EE. UU. requeriría un botón de escape para que la tripulación sentada en el lanzador en llamas lo presione cuando lo desee. Después del brutal aterrizaje G, la tripulación de la Soyuz "inmediatamente pidió cigarrillos para calmar sus nervios" ¿¡ WTF!? Fumar kosmonautas, ¿cómo? Tal vez eso provocó el incendio.
Me resulta difícil imaginar que no podrían volar un progreso con unos meses de soporte vital, borrando así la emergencia.
Eso podría pasar, seguro.
@Joshua, el barco de reabastecimiento fuera de control corta la mitad de los radiadores; escombros de los agujeros de colisión de ambas Soyuzs. Intente enviar un Progreso para reemplazar eso .
Así que llené un Progress lleno de paneles de radiadores. EVA para desplegarlos.
¿Sería posible regresar a la tripulación usando trajes EVA en la bahía de carga de Progres?
No. El progreso no tiene un escudo para el corazón, por lo que se quemaría.
Podrían sacar un módulo de mando de Apolo del museo y enviarlo. :)
@aron Puse un asiento en un Heatshield que tenía una rueda de reacción y dos paracaídas en el Programa espacial Kerbal y recuperé a Jeremiah. MOOSE no solo es plausible, ¡se ha probado en una simulación! (bromas)
@MagicOctopusUrn no cuenta. Jeb podría sobrevivir al reingreso solo con su traje espacial. Su médico solo lo mantiene castigado durante unos meses después.
@Aron jajaja :P! Creo que el aterrizaje "más loco" que vi fue este: youtube.com/watch?v=S3UvNp7Yexk (Y después de ver eso, estoy de acuerdo en que mi carrera en KSP es inútil jaja)

Hay una cápsula Soyuz (fuente 1 ) acoplada a la ISS en todo momento, lo que permite una evacuación inmediata en caso de emergencia. Esto limita la ISS a 3 personas cuando es la única cápsula disponible. Para Expidition 20, acoplaron 2 cápsulas, lo que permitió seis astronautas a la vez.

Su escenario implica la destrucción de estas naves y, al mismo tiempo, poner en peligro la seguridad de los astronautas lo suficiente como para exigir un regreso de emergencia. Dada la redundancia de los sistemas, este sería un conjunto impresionante de fallas. En tal punto, la evacuación ya no es un problema simple. Preguntas como "¿podemos incluso atracar otra nave?" comienzan a entrar en juego debido al daño desconocido pero catastrófico. En consecuencia, los planes para tal evacuación serán como los planes de combate. Por otra parte, espero plenamente que se haya hecho la planificación, al menos en la línea de Winston Churchil "Los planes son inútiles, la planificación es esencial".

Yo tendería a estar de acuerdo con esto. Creo que una Soyuz 1 inutilizable es un escenario realista, pero 2 no lo es.
¿No podrían ponerse su equipo de caminata espacial y acurrucarse en una bahía de transbordadores hasta que aterrice?
@CeesTimmerman: ¿Los transbordadores espaciales de la NASA? Esos requerirían "varios años" para volver a ponerlos en servicio.
@ceestimmerman Un poco de turbulencia en el momento equivocado y tendrías que rasparlas de las paredes interiores.
@Shadur Luego suelde algunos de esos lujosos asientos de cabina allí.

Tipos de emergencia

Las causas más probables de una emergencia son Incendio a bordo, fuga a bordo o enfermedad mortal a bordo. Una falla en el soporte vital también es una emergencia grave...

El fuego y la fuga son los dos más emergentes.

Para satisfacer la necesidad de un vuelo de rescate, necesitarías dañar una Soyuz, posiblemente dos.

Autorrescate a través de Soyuz

En cualquier momento, la estación no debe tener más personas a bordo que las cápsulas de retorno.

Esto significa que, la mayor parte del tiempo, hay dos cápsulas Soyuz acopladas.

El Plan de operaciones de emergencia es bastante claro: el plan 1 en caso de emergencia es "Dígale a la NASA", la prioridad 2 es Mantenerse con vida y la prioridad 3 es "Arréglalo si puedes, vuelve a casa si no puedes arreglarlo". La mayoría de los resultados del diagrama de flujo de la página 7-1 implican salir de la estación en una cápsula Soyuz.

Autorrescate a través de un buque de carga.

A veces, también hay una cápsula de carga acoplada, ya sea la cápsula Dragon, Cygnus o Progress. En un apuro, cualquiera de estos tres también podría usarse como un bote salvavidas... pero más drástico, porque requeriría (1) viajar en un traje espacial y (2) una amortiguación inadecuada para los astronautas. Las unidades de carga están presurizadas, pero no tienen el mismo procesamiento atmosférico que las cápsulas tripuladas. Tienen varias horas-persona de aire respirable, suponiendo, por supuesto, que el aire a bordo no esté contaminado por la emergencia.

SpaceX al rescate

En KSC, SpaceX ha alquilado un hangar. En KSC, SpaceX está probando la cápsula Dragon Manned.

En cualquier momento, SpaceX parece tener un cohete Falcon casi listo para lanzar. Cuando lanzan uno, el siguiente ya está en montaje. En un apuro, una cápsula de carga de dragón se puede ajustar con correas y espuma, cargar con paquetes PLSS y colocarla en la plataforma en aproximadamente 2 días (se necesita un día para mover el rastreador en cada sentido). Terminar el cohete podría llevar una semana o dos. La producción actual es un Falcon 9 cada mes... ( citar ).

Rescate por rusos o chinos

El programa Soyuz se lanza aproximadamente una vez cada dos meses, con la capacidad de impulsar a uno cada 3 semanas, según recuerdo. Por lo tanto, un Progress con asientos instalados podría enviarse para un rescate de emergencia en probablemente un mes, junto con paquetes y trajes PLSS adicionales.

Los chinos son mucho más lentos: aproximadamente 1 por trimestre es lo que he visto adivinar para ellos. En una emergencia en la ISS, es muy probable que envíen una nave dentro de una ventana de 3 semanas, si tienen un lanzador lo suficientemente avanzado.

Conclusiones

Dado que el escenario no incluye soyuz disponible en la estación y la extracción inmediata, el modo de falla es "muerte".

La mejor posibilidad sería si una misión CRS estuviera esperando para ser lanzada. en cuyo caso, el tiempo de descarga y el tiempo de carga de los paquetes PLSS necesarios. Lo que significaría, suponiendo que simplemente cancelen la carga, unas 6 horas, dejando la carga en el pórtico de lanzamiento.

Si no está programada una misión de carga o un intercambio de personal, entonces "inmediato" sería al menos 2 días, si no una semana o dos, para el próximo lanzador disponible.

Depende: si ya hay una misión en preparación que podrías usar, estarías de suerte. De lo contrario, tendrías que esperar a que un cohete y una cápsula salieran de la línea de producción. Su mejor oportunidad de que eso suceda pronto es con un cohete que tenga una alta tasa de producción.

En 2014 se lanzaron 23 cohetes R-7 . 4 de estos eran cápsulas tripuladas Soyuz y 4 eran Progress. Los otros fueron lanzamientos de satélites. Este es un lanzamiento cada 2,2 semanas.
Si tuvieran una cápsula Soyuz por ahí, podría ser posible cambiar la carga útil planificada por la Soyuz. Eso da una cifra aproximada de 2 semanas. Tal vez un poco menos tomando atajos y/o yendo a un horario de 24 horas al día, 7 días a la semana.
La principal limitación sería la tasa de producción de las cápsulas. Una tasa de 4 por año significa en promedio, el próximo se entregará en 3 meses.
Otros países tienen menos lanzamientos, por lo que les tomaría más tiempo montar una misión de rescate.