¿Se puede usar Dragon o Dragon V2 para aumentar la órbita de la ISS?

Una de las funciones que cumplen Progress (y ATV) en la ISS es la de reactivación de la estación.

Esto funciona porque pueden acoplarse en la parte posterior del módulo Zvezda e impulsarse en línea con la estación. No puedo encontrar un valor para el nivel de empuje del motor principal, pero es suficiente para impulsar la estación.

Actualmente, un Dragon atraca en los puertos CBM en la parte inferior (o superior como respaldo) del módulo Harmony (nodo 2) en el lado estadounidense y, por lo tanto, es perpendicular a la línea principal de la estación.

Pero un Dragon V2 se acoplará al PMA en el extremo frontal de Harmony (o el PMA que se moverá a la parte superior del nodo de Harmony, y el puerto CBM de respaldo será la parte inferior de Unity, ya que el MPLM atracó hay que mover. Consulte la respuesta a la pregunta " ¿Necesitará la ISS más puertos de acoplamiento ?" para obtener más información e imágenes de cómo se verá la reorganización).

El extremo frontal de Harmony es básicamente el extremo opuesto al que ATV y Soyuz actualmente realizan sus tareas de reinicio.

Entonces, ¿Dragón o Dragon V2 podrán proporcionar un refuerzo de la estación si es necesario?

Respuestas (3)

Me contestaré a mí mismo, ya que al preguntarme y escribir sobre ello, creo saber la respuesta.

Probablemente no. El problema es que una cápsula Dragon (versión Cargo) solo tiene propulsores Draco para maniobrar. Estos tienen un empuje de 90 lbs. Eso es demasiado poco para hacer una gran diferencia. Ahora bien, si pudieran empujar durante horas, seguro que eso ayudaría, pero, por supuesto, hay un suministro bastante limitado de combustible para cada Draco en el Dragón, por lo que es muy poco probable.

Ahora Dragon V2 es un vehículo ligeramente diferente y tendrá 8 motores Super Draco , con un empuje cercano a las 16,400 libras. Eso comienza a ser suficiente empuje para ser útil, pero nuevamente tiene restricciones de combustible, ya que están destinados a ser utilizados para aterrizajes motorizados, y agotar ese suministro de combustible antes de aterrizar parece un plan genéricamente malo.

Pero aún más, el Dragon y el Dragon V2 tendrán una sección de maletero adjunta que tiene los paneles solares. (V1 tiene paneles extensibles, V2 parece tenerlos planos en la superficie del baúl, un concepto interesante, que plantea la pregunta de por qué el cambio).

Los motores Draco pueden disparar alrededor del maletero, después de todo, así es como maniobra en órbita y para atracar/atracar. Pero los Super Dracos están destinados a empujar después de que se descarte el baúl. Entonces, es probable que el baúl esté 'en el camino'.

Es interesante que, si bien Dragon puede cumplir con los requisitos de masa ascendente y descendente, todavía hay un vacío en la capacidad de EE. UU. para reactivar la estación. (Lo que plantea la pregunta, ¿podrían Dream Chaser o CST-100 reactivar la estación? Dream Chaser, no, ya que acopla primero la cola a la estación, que es donde están sus motores. ¿CST-100? Una buena pregunta).

Pero si el módulo de servicio se interpone en el camino de los motores Super Draco, ¿cómo podría maniobrar en el espacio? El ángulo de la pared lateral donde se construyen los motores es de 15 grados. ¿No sería eso suficiente para mantenerse alejado del módulo de servicio? Y tal vez explique por qué se saltan los paneles solares extensibles. Parecería ser un error extraño que la NASA no requiera la capacidad de impulsar la estación.
Los Super Dracos NO se utilizan para maniobras en el espacio. Se utilizan para abortar el lanzamiento y, si no se usan para abortar, para aterrizaje motorizado. Los Draco normales están destinados a su uso en el espacio.
Personalmente, no creo que la NASA haya cometido un error al no requerir la capacidad de impulsar la estación. La geometría de la estación significa que solo el módulo Zvezda es adecuado para impulsar. Impulse cualquier otro lugar y corre el riesgo de agregar momento angular y/o esfuerzo cortante en los acoplamientos del módulo. Además, ahora que los rusos ya no reciben la 'tarifa de taxi' para las entregas de carga (y pronto con Dragon 2, pasajeros), no queremos que también pierdan ingresos de las misiones de refuerzo, ¿verdad? :)

Además de la respuesta de Geoff:

No había ningún requisito para que la nave espacial CRS proporcionara un impulso a la ISS. Los dos métodos de reinicio disponibles ahora (Progress y los propios motores de la ISS en Zvezda ) se consideraron suficientes. La NASA estaba trabajando en un tercer método: querían instalar un motor de iones VASIMR para probarlo con fines de reinicio. Este plan fue cancelado en 2015 .

El SuperDraco es demasiado poderoso . El refuerzo se realiza a niveles de empuje más bajos para limitar las fuerzas que actúan sobre la estación.

El progreso está conectado al sistema de guía de la estación durante el reinicio. Dragon no tiene esta capacidad .

Un reinicio de Dragon desde el frente de Harmony requeriría que la estación se girara 180º (dos veces), lo cual es factible pero aumenta la exposición de la estación a los micrometeoroides .

Un refuerzo desde la posición de atraque actual de Cargo Dragon colocaría fuerzas de flexión en el puerto de atraque. Esto podría ser un problema, pero sucedió algo similar cuando se usó el transbordador para reiniciar.

Si la NASA necesitara impulsar la ISS, se podría equipar un Dragón con un tronco propulsor. 4/8 Super Dracos montados en sus paredes laterales y tanques de combustible en el espacio de carga sin presión.

¿Dónde atracarías / atracarías un Dragón tan mejorado en la ISS, que podría manejar la carga estructural con un empuje de 16 Klbs (suponiendo que dispararas contra Super Draco a la vez)? Parece más probable que destrozarías la estación intentándolo. El puerto CBM o PMA son las opciones, y los puertos CBM actualmente disponibles son perpendiculares al eje de la estación.