¿Cómo llegó Soyuz MS-04 a la ISS en solo 6 horas?

El artículo de Wikipedia sobre Soyuz MS-04 dice:

Es el primero de la serie Soyuz MS que se encuentra con la Estación en aproximadamente 6 horas, en lugar del encuentro orbital de 2 días utilizado para los lanzamientos anteriores.

Tengo varias ideas (como una ventana de lanzamiento óptima o más delta-V debido a que solo hay dos miembros de la tripulación en el lanzamiento, lo que significa más flexibilidad para las maniobras orbitales), pero no estoy seguro en absoluto.

Me sorprende que en realidad no tengamos una pregunta específica sobre esto, aunque varias preguntas y respuestas aluden a la cita de 6 horas. La respuesta de David Hammen aquí es buena: space.stackexchange.com/questions/4650/…

Respuestas (2)

En uno de los sitios web rusos hay una entrevista con Rafail Murtazin, subjefe del departamento de balística de la corporación Energia, a quien se describe como el desarrollador del esquema de encuentro acelerado. En resumen, lo han logrado de la siguiente manera (me disculpo por los términos posiblemente incorrectos, siéntase libre de editar).

En primer lugar, la órbita de la ISS se ajusta con antelación para garantizar que, en la fecha de lanzamiento, el ángulo de fase entre las dos naves se encuentre entre 30 y 35 grados.

En segundo lugar, Soyuz realiza su primera transferencia de órbita en la primera órbita, utilizando parámetros de órbita teóricos calculados antes del lanzamiento. Esto contrasta con el esquema de encuentro de dos días, donde miden los parámetros orbitales reales antes de la transferencia, lo que les lleva dos órbitas adicionales.

En la parte inferior de la página de la entrevista hay un enlace a la presentación sobre el tema (PowerPoint, en ruso) que Murtazin dio en una conferencia en la Universidad Técnica Estatal de Bauman en 2013; tiene todo tipo de diagramas que muestran en detalle todo el proceso de lanzamiento y encuentro.

Según tengo entendido, 30 grados es el ángulo de fase óptimo y 35 grados es el ancho del rango de los ángulos. Entonces el rango es aproximadamente de 12.5 a 47.5 grados.
No veo eso en la presentación, y eso parece un rango demasiado amplio para la comodidad (seguridad). En la página 8 muestran dos esquemas: 5 órbitas con un ángulo inicial de 35° y 4 órbitas con un ángulo inicial de 33°. En la página 16, sugieren un esquema mejorado de 3 órbitas con un ángulo de fase inicial de 20° dado un lanzador que puede garantizar una mayor precisión.
Tomé esto de la entrevista, no de la presentación. "Фазовый диапазон включает в себя все допустимые начальные фазовые углы. [...] У 5-витковой схемы этот диапазон составляет порядка 35 градусов.": "Phase range includes all the acceptable starting phase angles. For the 5-orbit scheme, this el rango es de unos 35 grados". Y luego dice que incluso en el caso de una corrección de rumbo imprevista de la ISS debido a la evitación de desechos espaciales, la planificación adecuada la colocaría dentro del rango, que "no es cero en absoluto, sino ± 15 grados".
Acerca de la presentación: me parece que usan ΔΦ para indicar tanto el ángulo de inicio como el rango de fase. El gráfico de la página 10 parece mostrar cómo ΔV para la corrección de rumbo depende del ángulo inicial, indicado como ΔΦ en el eje x. Pero ΔΦ_5 y ΔΦ_4 se usan para mostrar los rangos donde ΔV está dentro del valor nominal, y estos rangos tienen un ancho de 35 y 33 grados.
Me pregunto cuándo/si el lanzamiento directo al punto de encuentro, menos de una o dos horas dentro de Soyuz, se convertirá en una cosa. Debería ser posible en teoría. Es posible que ya se haya hecho en KSP, pero no obtienes un espacio de guardado rápido en la vida real.

Rusia ha estado utilizando encuentros acelerados desde 2012 con el Progress no tripulado y desde 2013 con el Soyuz tripulado. El encuentro acelerado es una gran ventaja para un vehículo tripulado. Este es particularmente el caso de la cápsula Soyuz, que es un poco pequeña cuando lleva dos personas y muy pequeña cuando lleva tres.

La revisión más reciente de la Soyuz recurrió a la cita más larga de dos días porque hay muy poco margen de error en la cita acelerada. Roscosmos necesitaba asegurarse de que no hubiera ninguna falla escondida entre las muchas actualizaciones realizadas en la Soyuz. El primer vuelo de la Soyuz MS se planificó como una cita de dos días para dar tiempo a la verificación en órbita. El segundo vuelo experimentó algunas dificultades. El tercer vuelo usó una cita de dos días por seguridad. Todo salió bien (muy bien) con ese vuelo, lo que le dio a Roscosmos la confianza de que podrían volver a usar un encuentro acelerado para el cuarto vuelo de la Soyuz MS.

Esto responde por qué (y lo hace bastante bien), pero no cómo . ¿Qué se hace diferente en la cita acelerada y la cita estándar?
@CarlKevinson Supongo que menos, pero más agresivas quemaduras de transferencia de Hohmann a la ISS. Eso explicaría por qué si hubo algún error en la grabación, la cita en la ISS demoraría más.
Probablemente no utilicen transferencias de Hohmann dado que necesitan realizar tanto un cambio de inclinación como un cambio de apogeo. Hohmann transfiere solo trabajo entre órbitas circulares coplanares.
Durante el programa Shuttle, las transferencias de Hohmann rara vez (o nunca) se utilizaron. Se utilizaron órbitas de transferencia de alta energía, en gran parte porque, durante las misiones tripuladas, el tiempo es una consideración más importante que la conservación de la hélice...
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