¿Por qué el módulo de descenso de la Soyuz está en el medio de su pila?

La Soyuz se compone de tres componentes/módulos principales.

ingrese la descripción de la imagen aquíEl módulo Orbital en la parte superior, básicamente una esfera, que es básicamente espacio adicional, y contiene el inodoro, lo que permite un mínimo de privacidad. Se descarta al volver a entrar. (El enfoque de Shenzou deja su análogo a este módulo orbitando con experimentos, lo cual es bastante inteligente)

El módulo de Descenso, en el medio, con forma de gominola, es donde residen los astronautas para el lanzamiento y el reingreso. Se informa que esto es muy estrecho y apretado en el espacio.

El módulo de Propulsión en la parte inferior contiene los motores, paneles solares, etc.

Sin embargo, durante un aborto de lanzamiento, los dos primeros módulos deben retirarse del vehículo de lanzamiento. ¿Por qué está el componente tripulado en el medio? ¿No tenía más sentido tener a la gente en la cima, permitiendo así un aborto más simple (menos masa para retirar)?

Estoy bastante seguro de que Soyuz usa un sistema de aborto de tractor (no empujador).

Respuestas (2)

De Encyclopedia Astronautica (énfasis mío):

Esta configuración se seleccionó solo después de una considerable angustia de ingeniería. Desde el punto de vista de alejar la cápsula del cohete en caso de emergencia, lo ideal era colocar la cápsula en la parte superior de la nave espacial. Pero para usar este diseño con el concepto de módulo habitable, se tendría que colocar una trampilla a través del escudo térmico para conectar las dos áreas habitables. Los ingenieros de Korolev simplemente no podían aceptar la idea de violar la integridad del escudo (y más tarde entrarían en amargas batallas con otras oficinas de diseño cuando las naves espaciales tripuladas de la competencia, la Soyuz VI de Kozlov y la TKS de Chelomei, usaron tales escotillas.

Hay un par de otros diseños que me vienen a la mente, pero también tienen problemas importantes. No sé si tales ideas alguna vez han sido consideradas:

  1. Coloque el módulo orbital debajo del módulo de reentrada durante el inicio, sin ninguna forma de ingresar en este momento. Después de alcanzar la órbita, la configuración podría cambiarse a la configuración actual, de manera similar a cómo se movió el módulo lunar Apolo al frente de la nave espacial en este momento. La suya habría sido bastante compleja y, por lo tanto, más propensa al fracaso. También probablemente requeriría algunos sistemas redundantes y combustible adicional para esta maniobra.

  2. Invierta la orientación del módulo de reentrada durante el lanzamiento, de modo que la escotilla superior apunte hacia abajo. Pero esto habría requerido una forma de rotar los asientos y todo apuntando hacia ellos.

¡El escudo térmico y una escotilla! Esa es una gran razón, me olvidé de eso. ¡Gracias! Lo que explica por qué el NKP-PT sugiere salir y acoplarse con el módulo hab y sacarlo como el LEM de la tercera etapa del Saturno V.
Nota: USA Gemini B (MOL) tenía una escotilla en su escudo térmico. El Gemini SC-2 fue la primera (y única) cápsula de la NASA que volvió a volar en el espacio (aunque suborbital y no tripulada).

Considere la nave espacial Soyuz frente a la nave espacial Apolo. Ambos son naves espaciales tripuladas originalmente diseñadas para la misión lunar. Ambos usan sistemas de escape de cohetes tractores para abortar el lanzamiento.

En la nave espacial Apolo, la nave de reentrada, la sala de estar y las funciones de acoplamiento se combinan en el mismo módulo. La Soyuz separa esas funciones en dos módulos.

El diseño Soyuz, al minimizar el tamaño del módulo de reentrada, también minimiza la masa del sistema de protección térmica y paracaídas necesarios. La estructura liviana del módulo orbital permite que se haga más grande, proporcionando a la Soyuz un mayor volumen total de espacio habitable para la tripulación que el Apolo. Debido al diseño liviano, la masa combinada de 4300 kg del módulo de descenso Soyuz y el módulo orbital es menor que la masa de 5800 kg del módulo de comando Apollo.

Durante el aborto del lanzamiento, cualquiera de las naves espaciales debe desechar la torre de escape de lanzamiento y la cubierta de carga útil antes de que se puedan desplegar los paracaídas para aterrizar. Con la Soyuz, la torre/cubierta se separa junto con el módulo orbital. A efectos prácticos, la secuencia de aborto del lanzamiento no es más complicada con la Soyuz que con la Apollo.

La razón principal por la que el módulo orbital Soyuz está por delante del módulo de descenso es para que el equipo de acoplamiento pueda colocarse en el módulo orbital. Eso ayuda a minimizar la masa del módulo de descenso y también permite que el módulo orbital funcione como una esclusa de aire.