YES2 - Space Mail


Actualmente los dos únicos medios de transportar carga de vuelta a la tierra desde la Estación Espacial Internacional son dos vehículos tripulados: El Space Shuttle estadounidense y el Soyuz ruso, y no existe ningún vehículo europeo con ese propósito. La capacidad de carga del Space Shuttle está limitada, pues solamente tiene planificado operar cuatro veces por año. Es por ello que existe la necesidad de desarrollar un nuevo tipo de vehículo que pueda traer carga desde la Estación Espacial Internacional entre dichas visitas.
El concepto del Space Mail consiste en una pequeña cápsula capaz de transportar pequeñas cargas, como resultados de experimentos, de vuelta a la tierra y aterrizar prácticamente en cualquier lugar.
La novedad consiste en que este vehículo estará provisto de una estructura hinchable que aumentará su superficie para la re-entrada sin un dramático incremento de peso. Además la cápsula se separará de la Estación Espacial Internacional por medio de un Tether

He trabajado en este proyecto hasta mediados de 2004, y mi labor ha consistido en co-ordinar el proyecto en su totalidad, así como la labor de los diferentes estudiantes y universidades que formarán parte del mismo junto con algunas firmas industriales. Así mismo, me encargaba de asignar las partidas del presupuestodisponible para el proyecto a los campos en los que fueran necesarias.
 
El vehículo de re-entrada
 
Nuestro vehículo será capaz de retornar una carga de 2 Kilogramos combinando una superficie de gran coeficiente de rozamiento y una masa reducida. Tras la re-entrada, el vehículo decelerará gracias a su superficie hinchable hasta unos 2.9 metros por segundo. Esta velocidad es lo suficientemente baja como para poder aterrizar sin necesidad de utilizar paracaidas.

La estructura hinchable del morro actuará como un air-bag que se desinflará tras el impacto, amortiguando el golpe. Gracias a esto, la cápsula será capaz de aterrizar de un modo seguro en cualquier punto de la superficie de la tierra. 

Además, para aumentar la seguridad, en el hipotético caso de que por alguna razón la estructura exterior no se hinchara, el vehículo completo se consumiría en la re-entrada debido a su reducido tamaño.
 
El Tether
 
El sistema de los tether, que no es más que una cuerda, está regido por el gradiente de la fuerza de la gravedad en el sentido de que se despliega por si misma y mantiene la tensión una vez deslplegada. Cuando dos masas se conectan por medio de un tether en el espacio son forzadas, por la tensión del propio tether, a orbitar la tierra a igual velocidad angular. Sin embargo, la dinámica de orbitas para satelites ordinarios exige que los objetos en una orbita circular más baja circunvalen la tierra a mayor velocidad que aquellos que se encuentran a mayor altitud.
 
Cuando se corta el tether, la masa de órbita más baja (la cápsula en nuestro caso) deja de recibir la tensión del tether y queda en órbita con una velocidad demasiado baja para mantener una trayectoria circular. La cápsula entrará entonces en una órbita elíptica, con un perigeo inferior a su altitud circular inicial (aproximadamente 7 veces la longitud del tether). Si este nuevo perigeo se localiza dentro de la atmosfera terrestre se iniaciará la re-entrada. Del mismo modo, la masa superior (la Estación Espacial Internacional en nuestro caso) será insertada en una órbita superior.

Teniendo en cuenta que, debido a la órbita en la que se haya situada, la Estación Espacial Internacional cae del orden de unos 200 metros al día y que es por ello necesario re-colocarla en su órbita inicial cada cierto tiempo, resulta obvia la utilidad y el ahorro de combustible que supondría el empleo de este método con regularidad.

El vehículo al completo con el sistema del tether se probará desde un satélite ruso Biokosmos, y se instalará sobre el módulo de las baterías. El lanzamiento está programado para el 2006, aunque habrá un lanzamiento preliminar en 2005, donde se probarán varios de los sistemas.


Iñaki Rodriguez Rebolledo
Curriculum Vitae, 2004