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Programación de naves espaciales

A las 3:22 del 31 de mayo, hora de Beijing, se lanzó con éxito el cohete portador Falcon 9 de la Space Exploration Technology Company, que transportaba a dos astronautas, y la primera etapa del cohete se recuperó en el mar. Después de muchos años, la Estación Espacial Internacional finalmente dio la bienvenida a una nave espacial tripulada estadounidense. Esta es también la segunda vez que Estados Unidos regresa al club espacial tripulado después del retiro del transbordador espacial, pero esta vez es diferente a la anterior. La nave espacial Crew Dragon fue diseñada íntegramente por la empresa privada SpaceX. Es un lanzamiento espacial comercial, que se deshace del proyecto espacial tripulado original con el país como organismo principal, y es un gran salto en la historia de los vuelos espaciales tripulados. El exitoso lanzamiento de la nave espacial Crew Dragon marcó el comienzo de la era comercial en la historia de los vuelos espaciales tripulados.

Musk and Space Exploration Technology Company

Hablando de la nave espacial Dragon, tenemos que empezar por Space Exploration Technology Company y su fundador Elon Musk. Musk, de 49 años, nació en Tshwane, la capital de Sudáfrica. Tiene una doble licenciatura en economía y física, y ganó su primera mina de oro aprendiendo por su cuenta lenguajes de programación a una edad temprana. A la edad de 24 años, Musk y varios socios más fundaron tres empresas relacionadas con Internet. Musk, que podría haber tenido éxito en el campo de Internet, no está satisfecho con el status quo. En 2002, vendió la empresa e invirtió 100 millones de dólares para establecer SpaceX, también conocido como SpaceX.

Dado que Musk no sabe nada sobre cohetes, Musk sólo puede gastar mucho dinero para robar gente de las agencias espaciales de todo el mundo. Cuando estaba en quiebra, incluso compró misiles balísticos intercontinentales a Rusia. Aunque todas las partes no se mostraron optimistas sobre la comercialización espacial en ese momento, Musk no se dio por vencido. Después de muchos fracasos, en 2010, el Falcon 9 de SpaceX lanzó con éxito la nave espacial Dragon al espacio. Esta fue la primera vez en la historia que una empresa privada se lanzó al espacio y regresó con éxito al espacio. SpaceX ha recibido un enorme pedido de la NASA para entregar materiales a la Estación Espacial Internacional. Actualmente, sólo cuatro países del mundo dominan la tecnología de lanzamiento y recuperación de naves espaciales: Estados Unidos, la Federación Rusa, China y Elon Musk.

La leyenda sobre Musk puede ser interminable en decenas de miles de palabras. Además del sector aeroespacial, Musk también ha entrado vigorosamente en la energía limpia, los vehículos eléctricos, el entretenimiento de Hollywood y otros campos. El personaje Tony Stark (la versión cinematográfica de Iron Man) en las películas de Marvel Comics está basado en Musk. Debes saber que el padre de Tony Stark está basado en la famosa figura estadounidense Howard Hughes, y la imagen de Musk en el corazón de los estadounidenses es evidente. En 2017, Musk propuso un plan más ambicioso para colonizar Marte con grandes cohetes, afirmando que 654,38 mil millones de personas colonizarán Marte en el futuro.

Las naves Falcon 9 y Dragon

Después de hablar de Musk, pasemos al tema de hoy, las naves Falcon 9 y Dragon. Falcon 9 se deriva del famoso vehículo "Millennium Falcon" de "Star Wars". Como fanático de "Star Wars", Musk también hizo realidad sus sueños de infancia. Debido a que el cohete de la primera etapa tiene nueve motores, recibió el nombre de Falcon 9. Como vehículo de lanzamiento de tamaño mediano, Falcon 9 puede transportar más de 9 toneladas de carga útil a la órbita geoestacionaria. Debido a su aparición tardía, esto se ha convertido en una gran ventaja del Falcon 9, que puede incorporar tecnologías más avanzadas, incluida la recuperación y reutilización del vehículo de lanzamiento.

El 21 de diciembre de 2015, el cohete Falcon 9 fue lanzado por vigésima vez. El cohete de la primera etapa aterrizó con éxito en el primer lugar de aterrizaje de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral. Sin embargo, este éxito no fue fácil. Después de tres fallas (incluido un accidente de explosión de cohete en la primera etapa), Musk completó la primera recuperación de un cohete del mundo, reduciendo en gran medida el costo de los lanzamientos espaciales, y una gran cantidad de fondos y pedidos comenzaron a llegar. Pero, de hecho, completar el reciclaje es solo el primer paso para iniciar un lanzamiento espacial de bajo costo. Cómo lograr realmente la reutilización del motor del cohete es la clave.

Desde 2008, SpaceX ha recibido pedidos de lanzamiento por valor de miles de millones de dólares, siendo su mayor cliente la NASA. Desde el retiro del transbordador espacial en 2011, Estados Unidos ha invertido mucho en la compra de 70 asientos en la Soyuz rusa para astronautas estadounidenses hacia y desde la Estación Espacial Internacional.

El exitoso lanzamiento de la nave espacial tripulada Dragon no sólo ahorró a la NASA cientos de millones de dólares, sino que también proporcionó nuevas ideas para lanzamientos espaciales tripulados comerciales de bajo costo en todo el mundo.

Aparte del Falcon 9, la parte más crítica de toda la misión es la nave espacial tripulada Dragon. El proyecto de la nave espacial Manned Dragon es una nueva generación de naves espaciales tripuladas estadounidenses financiadas por el gobierno de los EE. UU. y desarrolladas y producidas por Space Exploration Technology Corporation. Debido al alto costo y el pobre desempeño de seguridad del transbordador espacial, Estados Unidos abandonó el diseño del transbordador espacial y adoptó una dirección más tradicional.

La nave espacial "Manned Dragon" adopta un diseño de dos cabinas, incluida una cabina para la tripulación y una cabina no sellada. Puede transportar hasta 7 astronautas, puede funcionar durante 1 semana cuando vuela de forma independiente y puede funcionar durante 210 días cuando está atracado. La nave espacial tiene un diámetro de 4 m, una altura de 8,1 m, una inclinación de la pared lateral de 15° y un volumen presurizado de 9,3 m? , el volumen sin presión es de 37 m3, la masa seca es de 9525 kg, el peso de carga es de 6000 kg, el peso de descarga es de 3000 kg y la capacidad de eliminación de basura es de 800 kg.

La nave espacial tripulada Dragon está equipada con dos juegos de Super Dragon y dos juegos de motores Dragon para las maniobras orbitales de la nave espacial. Al mismo tiempo, la superficie de la cabina no sellada de la nave espacial está cubierta con una capa de paneles solares, de modo que la nave Dragon no necesita instalar alas solares adicionales, lo que reduce la complejidad y el coste del sistema. La nave espacial Dragon puede encontrarse y acoplarse a la estación espacial en modo manual y automático. El aterrizaje se basa en dos paracaídas guía y cuatro paracaídas de aterrizaje principales. Utiliza la desaceleración del paracaídas y salpicaduras de agua para una recuperación precisa.

Otro avance revolucionario de la nave espacial Dragon es que abandonó el complejo panel de instrumentos dentro de la nave espacial y lo actualizó a un sistema de visualización de cabina completamente de vidrio. Sólo se necesitan unos pocos botones de control y unas cuantas pantallas grandes para completar una serie de controles en la nave espacial. No sé por qué, pero cuando veo estas pantallas, es fácil pensar en la consola central de Tesla. No sé si Musk ha trasplantado el concepto de construir un automóvil a una nave espacial.

Con el exitoso lanzamiento de la nave espacial Dragon, Rusia también extendió una rama de olivo a la Space Exploration Technology Company. En el futuro, es probable que Rusia elija los vuelos espaciales tripulados de bajo costo de Musk para satisfacer las necesidades de los astronautas rusos que viajan hacia y desde la Estación Espacial Internacional.

El primer año de comercialización espacial

El éxito de SpaceX sin duda dará un impulso a las empresas espaciales privadas de todo el mundo. En el futuro, surgirán más proyectos espaciales de bajo costo y el costo de los viajes espaciales tripulados será aún menor. Los vuelos espaciales tripulados son sólo un pequeño paso y también son el primer paso para que Musk construya un imperio espacial. Actualmente, el vehículo de lanzamiento Falcon Heavy de su compañía tiene una asombrosa capacidad de carga en órbita terrestre baja de 63 toneladas y es capaz de transportar equipos planetarios relacionados con la minería. Fue lanzado con éxito utilizando un Tesla Roadster en 2018. Actualmente es el cohete con mayor capacidad de carga del mundo. De la oscuridad a múltiples primicias, Musk tardó menos de 20 años. El eslogan "arrogante" que alguna vez permitió que 10.000 personas colonizaran Marte ya no parece tan de ciencia ficción.

Con los avances tecnológicos, como los nuevos materiales y la impresión 3D, el ciclo de producción y el coste de producción de los productos aeroespaciales se reducen gradualmente, y también se reducen las barreras de entrada. En la actualidad, las empresas aeroespaciales privadas de mi país también están marcando el comienzo de hitos importantes. Empresas privadas como Zero One Club y Blue Arrow Aerospace se están desarrollando rápidamente y la formación de investigadores científicos aeroespaciales también se está volviendo sistemática y diversificada. Se cree que en un futuro próximo, las empresas aeroespaciales privadas de China también se unirán al club espacial tripulado y contribuirán a la exploración espacial humana.