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Nasa infla con éxito su primer módulo de la estación espacial ampliable en mayo, en un intento de encontrar maneras más baratas para poner el equipo y la gente en órbita. ¿Cómo serán los módulos hinchables cambiar el espacio? Tomó sólo una cuestión de horas para ponerse en posición pero la precaución dictaba que tardaría casi un mes antes de los primeros astronautas podrían aventurarse en el interior del módulo Actividad expandible Bigelow (Beam). A principios de abril, el largo brazo del manipulador a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) tiró de la viga de carga de la cápsula SpaceX Dragón llevar a él y se movió en su posición el mismo día. Pero la NASA esperó hasta finales de mayo antes de bombear aire dentro de la viga para que quede listo para su inspección. En una conferencia de prensa previa al lanzamiento que tuvo lugar en el Centro Espacial Kennedy, Jason Crusan, director de la división de sistemas avanzados de exploración de la NASA, había explicado que todo se "hace lentamente" porque la NASA "nunca había probado una expansible en la ISS antes". Tal vez el público tenía expectativas un poco más rápido que la inflación un procedimiento que permite que el aire en el módulo de un segundo a la vez, teniendo más de nueve horas para completar, pero esa es la diferencia entre el espacio y el hecho de la ficción. La cuestión de masas Entonces, ¿cuál es el punto de utilizar los módulos ampliables? Al igual que cualquier cosa enviada al espacio, es todo acerca de la masa. Masa cuesta dinero cuando se trata de comprar un lanzamiento. Posiblemente el aspecto más difícil de desarrollar una infraestructura basada en el espacio está levantando el hardware de la gravedad de la Tierra también. Por lo que los ingenieros examinan nada que diseñan para ver si pueden reducir su masa. Las soluciones estándar son para limitar la masa de las estructuras de soporte, materiales de uso con mayores relaciones de resistencia-masa (tales como materiales compuestos) y reducir el número de componentes siempre que sea posible. Las estructuras básicas de los módulos de la estación espacial habitables presentan grandes problemas. Deben ser lo suficientemente grande como para proporcionar un entorno de trabajo útil, pero también lo suficientemente fuerte como para proteger a las tripulaciones de la radiación espacial y los impactos de micrometeoritos y desechos orbitales. Los resultados hasta el momento se basan en los cilindros de metal de hacinamiento. Una respuesta es poner en marcha un módulo que es lo suficientemente ligero y compacto para caber dentro de un vehículo de lanzamiento carenado (normalmente limitado a unos 5 metros de diámetro) y expandirla en órbita. Esta es la filosofía detrás de la viga, la cual fue suministrada por Bigelow Aerospace, una empresa fundada por el empresario-cadena hotelera Robert Bigelow en 1999 para desarrollar módulos expandibles. Pero ¿qué tan bien haz refleja el lema de "más volumen de menos masa '? módulo de destino de la NASA, un "tubo de metal 'convencional, tiene un volumen de 106m3 para una masa de alrededor de 14,000kg. especificaciones de la viga son 16m3 y 1,400kg, que es del 15 por ciento del volumen de un 10 por ciento de la masa - una mejora pero apenas impresionante. Crusan explicó, sin embargo, que debido a las incógnitas de la viga tiene "un factor de seguridad de cuatro veces", en comparación con 1,5 a 2,0 para los módulos de la ISS existentes, lo que significa que "Beam no está optimizado para la masa". Sin embargo, en términos de su relación de resistencia a la masa, que tiene "casi un orden de magnitud ventaja", agregó. Debido a que la viga es pequeño, está claro que sus elementos metálicos, como el cuello de acoplamiento que une la Estación Espacial Internacional, representan un porcentaje desproporcionadamente alto de la balance de masa en comparación con los módulos más grandes. Lo que esto significa en términos prácticos es que la tecnología expandible es mejor para los módulos más grandes. Yendo más grande es exactamente lo Bigelow tiene en mente. raíces de tecnología La experiencia de Bigelow Aerospace en inflables espaciales se remonta a 2006 y 2007, cuando su II módulos de vuelo libre Génesis I y fueron lanzados por cohetes ruso Dnepr; ambos operados por más de dos años y permanecen en órbita. Con volúmenes de 11.5m3 que eran más pequeños aún que la viga, pero la viga está unido a una estación espacial tripulada y tuvo que saltar vallas de seguridad todo de la NASA para llegar allí. Bigelow mismo tiempo se ha frustrado por la falta de opciones de lanzamiento para su hardware y que es sólo el movimiento de la NASA hacia la estación de suministro de cápsulas comerciales y operadores como SpaceX que le ha permitido poner en marcha un módulo de la ISS ahora. "Es importante para nosotros que la NASA tiene la confianza en nuestra pequeña empresa para hacer esto", afirmó cortésmente en la conferencia de prensa KSC, pero sabe mejor que nadie que ha sido una batalla cuesta arriba. estructuras expandibles han sido en la cartera de la NASA desde los primeros años de la era espacial. De hecho, uno de los proyectos de inauguración de la Agencia a partir de su fundación en el año 1958 fue de eco, que vio dos globos de Mylar, con recubrimiento de aluminio esféricas (30m y 41m de diámetro) colocados en órbita terrestre baja (LEO). Se utilizaron estas estructuras inflables, en 1960 y 1964, respectivamente, como "satélites pasivos" para reflejar las ondas de radio transmitidas a Earthbound receptores. Muchas propuestas siguieron, pero no fue hasta la industrialización de materiales compuestos, como el Kevlar - utilizados de otro modo para chalecos antibalas - que las estructuras expansibles para la vivienda de la tripulación se convirtieron en lo posible. De este modo, en 1997, la NASA comenzó el trabajo de desarrollo de un módulo de la ISS llamada Transhab (una contracción de Tránsito Habitation que hacía referencia a la solicitud original de astronautas con destino a Marte vivienda). Cuando el proyecto fue cancelado en 2000 sin ningún tipo de hardware aún habiendo hecho que en el espacio, Bigelow Aerospace negoció los derechos de patente, construyó una planta en el norte de Las Vegas y se embarcó en un programa de desarrollo que se ha visto hasta ahora tres de sus módulos en órbita. Como el propio Bigelow señaló, la relación con la NASA ha sido uno de "visión en lugar de supervisión". Podría decirse que ha sido simbiótica en la que Bigelow Aerospace no tendría la tecnología sin Nasa, y la NASA no tendría un módulo extensible a la ISS sin Bigelow. Prueba de concepto A pesar de la importancia de la viga para ambas partes, ni está promocionando su potencial: se trata de una instalación de pruebas bastante básico y su vida de diseño de dos años especificado será relativamente sin incidentes si todo va según lo previsto. Crusan describe Viga simplemente como "banco de pruebas de desempeño estructural, térmico y la radiación" y la oportunidad de confirmar "modelos de comportamiento para la durabilidad a largo plazo" de los hábitats expandibles. También aprovechó la oportunidad para hacer frente a la razón por la NASA prefiere el término "expandible" sobre la "inflable": se trata de la estructura. El término implica inflable "algo parecido a un globo que no tiene una estructura en sí misma", explicó, mientras que una estructura expansible "conserva su rigidez, incluso después de una reducción en la presión del aire". Esto puede parecer semántica, pero un astronauta preferiría estar dentro de un módulo extensible de un inflable si fue perforada por un trozo de basura espacial - porque no sería simplemente hacer estallar como un globo. Por razones de seguridad, la expansión del módulo fue iniciado y controlado por los astronautas. La secuencia de despliegue conlleva la liberación pirotécnica de correas que limitan el tamaño del módulo para el lanzamiento y la presurización inicial se logró permitiendo que el aire estación para entrar en el módulo y ampliar gradualmente la estructura; tanques de aire en el propio módulo más tarde se lo trajeran a presión de la estación completa. Se le preguntó sobre los planes de emergencia si algo va mal, Crusan explicó que el módulo podría ser desechado en el mismo brazo robótico que atracó que: "... pero eso es el Plan F". Bigelow mismo insistió en que no estaba preocupado por el casco en absoluto. "Mi atención se centra en los sellos", dijo, refiriéndose a la "interfaz entre los sistemas metálicos y suave buenos sistemas". A pesar de que la viga no tiene ventanas, Bigelow es consciente de que si se produce una fuga en cualquier parte de sus diseños que será de alrededor de mamparos, escotillas y ventanas. El módulo de la viga en sí tiene dos mamparos de metal, una estructura central de aluminio y una piel de varias capas de diseño similar a un traje espacial. De adentro hacia afuera, que cuenta con una barrera de aire o "vejiga", una limitación interna que forma el elemento de soporte de la carga estructural primario, y un micro-meteoritos y el escudo desechos orbitales (MMOD). Esto se trata en una manta de aislamiento térmico de varias capas y una capa de sílice de fibra tejida conocida como tela Beta. El MMOD está diseñado para proteger la vejiga moderación y de gas y evitar las penetraciones de escombros que podrían conducir a la despresurización y ya ha sido probada por los módulos Genesis. Según Bigelow, las pruebas han demostrado hipervelocidad protección "superior a la de la tradicional lata de aluminio-diseños", e incluso en el improbable caso de una penetración, la viga - expandible en lugar de inflable - se "fuga lentamente en vez de estallar". En cuanto a ese astro-bête noir otra, la radiación, Bigelow dice que expandibles ofrecen mejor protección que los módulos de aluminio ya que este último "crear un efecto de dispersión", la producción de "radiación secundaria perjudicial". Viga de esperar proporcionará datos para respaldar esta afirmación. Con el módulo completamente expandida, los astronautas fueron capaces de entrar en junio de colocar sensores dentro y luego retirarse para permitir un "período de silencio" ininterrumpida para la recolección de datos. De acuerdo con Crusan, se espera que visite el módulo de tres o cuatro veces al año para recuperar datos de las unidades, y así sucesivamente, pero "no hay restricciones a la entrada de la tripulación". Se ha sugerido que, debido a la viga es esencialmente "blando", será más silencioso que el resto de la estación con sus bastidores de equipos refrigerados y ventiladores de transferencia de aire. Multipropiedad Pero Beam es sólo un punto de partida para Bigelow. El núcleo de su modelo de negocio para el espacio, dijo, "se basa en el volumen", razón por la cual se está desarrollando la estación espacial B330 con un volumen de 330m3. "El módulo de la ISS es de aproximadamente 110m3 más grande", dijo Bigelow, "por lo que está recibiendo tres veces en las que por yacimiento". Mientras que la viga se basa enteramente en la ISS, el B330 está diseñado para ser una estación espacial independiente con sus propios sistemas de aviónica, de propulsión y de soporte vital. Que muestra una gráfica de dos B330s unidos entre sí para formar una estación de 660m3, Bigelow reveló planes para tener en LEO "para el año 2020". Cuando se le preguntó si la estación sería para la NASA o un usuario comercial, que era neutral, y sólo dijo que "estamos trabajando en una combinación de cosas". Lo que sí deja claro es un modelo de negocio basado en "compartir tiempo y volumen, lo que significa no tener que escribir un cheque grande para comprar toda la cosa". Así que parece que, en el futuro, la manera de conseguir 'más espacio en el espacio' será más como alquilar un tiempo compartido que el diseño, la construcción y el lanzamiento de su propia estación espacial. Podría decirse que es incluso más "ahí fuera" que los propios módulos expandibles. Compartir | los costos de carga útil ¿Cuánto dinero para la masa? Hay muchos factores que complican la estimación del coste medio de la colocación de las cargas útiles en órbita, incluyendo si se incluye o no vehículo de lanzamiento de I + D, los costes de infraestructura de apoyo en tierra, los subsidios gubernamentales y similares. Sin embargo, durante muchos años, el precio de los envíos espaciales a una órbita terrestre baja (LEO) utilizado por las agencias espaciales como la NASA ha sido "$ 10.000 por libra" de la carga útil - en parte debido a que es un buen número redondo. Con un número igual de salvedades, europeo Ariane 5 Actualmente haría el trabajo por alrededor de una cuarta parte de eso ($ 5,000 por kilogramo, suponiendo una capacidad de carga útil de LEO de 20,000kg y un precio de lanzamiento de ida y figura de $ 100m). Los vehículos de lanzamiento en Estados Unidos desde hace mucho tiempo, Delta IV y Atlas V, son algo más caros que Ariane y, como resultado, ganar relativamente pocos contratos de lanzamientos comerciales. El elemento perturbador en el mercado es SpaceX de Elon Musk, que en la actualidad ofrece su vehículo Falcon 9 y es pronto para alinear sus (9s efectivamente tres Falcon atados juntos) Falcon pesados. Utilizando datos publicados abiertamente en el sitio web de la compañía - en sí una innovación notable en la industria - los siguientes precios aproximados por kg se pueden calcular:

Fuente: http://eandt.theiet.org/magazine/2016/07/inflatable-space-module.cfm

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