¿Se podrían haber reiniciado las celdas de combustible de los transbordadores espaciales en caso de una falla total de energía?

Leyendo el manual de operación de la tripulación de vuelo del transbordador espacial descubrí que:

  • Las tres celdas de combustible podrían haberse detenido y reiniciado (a diferencia de las misiones Apolo anteriores)
  • El procedimiento de arranque de la pila de combustible requería el encendido de calentadores, bombas y válvulas abiertas (¿eléctricas?) para oxígeno e hidrógeno.
  • El orbitador no tenía baterías u otras fuentes eléctricas (cuando no estaba conectado a la plataforma de tierra)
  • La lógica de control de cada celda de combustible fue alimentada por uno de los buses ESS DC

Entonces, mi pregunta es: ¿qué pasaría si ocurriera una falla eléctrica total (digamos por simplicidad que los astronautas cierran momentáneamente todas las celdas de combustible)? ¿Podrían haberse reiniciado o la nave espacial se habría perdido si no hubiera energía de CC disponible?

Encontré esta frase:

Los tres FC del orbitador funcionan como fuentes de energía eléctrica independientes, cada uno de los cuales suministra su propio bus de CC aislado que funciona simultáneamente.

¿Significa esto que también podrían empezar de forma autónoma? En caso afirmativo, ¿cómo podría el FC mover las válvulas de los reactivos sin una fuente de alimentación externa?

Respuestas (1)

La nave espacial se pierde si no hay energía de CC disponible.

Eso era cierto.

Un subconjunto de los autobuses eléctricos del transbordador se alimentaba de manera redundante, por lo que la pérdida de una o, en algunos casos, incluso dos celdas de combustible no significaba que el autobús perdiera energía. Un ejemplo de los buses triplemente redundantes fueron los "buses esenciales".

Se requería que estos buses cambiaran equipos clave en el sistema eléctrico y alimentaran la caja de control de las celdas de combustible. Otra función que alimentaron fue la de los interruptores de "conexión de bus". Estos interruptores permitían interconectar los buses principales del Orbiter, de modo que si se perdía una celda de combustible, las cargas que estaban alimentadas únicamente por ella, podían ser repotenciadas. Dependiendo de por qué se perdió la celda de combustible, potencialmente podría volver a estar en línea.

Había una gran cantidad de redundancia integrada en el sistema eléctrico del Orbiter, pero tenía que tener al menos una celda de combustible que produjera energía para que funcionara.

¿Significa esto que también pueden empezar de forma autónoma?

No. Una celda de combustible requería alimentación de CC (para hacer funcionar su caja de control) y alimentación de CA (para hacer funcionar sus bombas) para funcionar. (Usted mencionó las válvulas de los reactivos, que se abrieron o cerraron, requerían energía solo para moverse). La energía de CC y CA para hacer funcionar la celda de combustible tenía que provenir de alguna parte. Si no hubiera otras celdas de combustible trabajando para proporcionar esta energía, no podría encenderlo.

Nota: las citas son de la versión original de la pregunta

Fuente: Exinstructor EPS del transbordador

Eso es bastante aterrador. Uno podría pensar que habrían considerado un generador manual para ese tipo de emergencia. No estoy seguro de cuánto jugo necesitarían generar, así que tal vez eso no fuera factible de todos modos.
@Wastrel, las reglas de vuelo eran bastante conservadoras acerca de acortar la misión cuando surgían problemas con las celdas de combustible. Puedo pensar en 2 misiones que se acortaron drásticamente cuando falló una sola celda de combustible: STS-2 y STS-83.
¿Era posible poner en marcha una celda de combustible usando energía de CC y CA de otra celda de combustible?
@Uwe sí. Podría realizar un enlace de bus para recargar el bus principal de esa celda de combustible, y eso le permitiría alimentar los inversores de CA para las bombas de esa celda de combustible. Una vez que se reinició la celda de combustible, podría romper el enlace del bus y la celda de combustible estaría alimentando su propio bus principal. El procedimiento se encuentra en EPS SSR-6 FC RESTART en este libro de procedimientos nasa.gov/centers/johnson/pdf/359891main_125_MAL_G_J_2_E1.pdf (el procedimiento asume que el bus está amarrado como condición inicial) El amarre del bus está roto en la casilla 38.
Aparentemente, no es un error del piloto del todo infrecuente apagar accidentalmente el motor en buen estado restante en caso de falla del motor. El estrés nos reduce a grandes simios, básicamente. Eso realmente no debería suceder con esas celdas de combustible.
¡@Peter-ReinstateMonica y los (muy importantes) interruptores de válvula de reactivo de celda de combustible se colocaron en el panel en orden 1-3-2! Ningún nuevo piloto de transbordador agarró el interruptor equivocado aquí en un simulador... sí, claro i.imgur.com/aTKpMoL.png
Culpable de los cargos... Una vez vi un letrero en la pared en algún lugar del Edificio 5 que decía algo así como (lo parafraseo generosamente) "¡Tomamos a los mejores pilotos del mundo y los reducimos a idiotas balbuceantes!" El Orbitador del transbordador espacial era diabólicamente complejo... no tenía nada de fácil.
¿Se podrían haber reiniciado las celdas de combustible de los transbordadores espaciales en caso de una falla total de energía?
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