SpaceX completa su 33ª misión de carga al espacio con nuevos propulsores

SpaceX llevó a cabo su 33ª entrega de carga a la Estación Espacial Internacional (EEI) en la madrugada del lunes, cuando una nave Dragon se acopló automáticamente con más de 5,000 libras de experimentos científicos y provisiones para la tripulación de siete personas del laboratorio.

Este vuelo de reabastecimiento forma parte de la rotación normal de misiones de carga y tripulación que mantienen en funcionamiento la estación espacial. La carga de la nave Dragon incluía paquetes de alimentos frescos, entre ellos aproximadamente 1,500 tortillas, y equipos para diversas investigaciones sobre la impresión 3D en microgravedad y el estudio de cómo el cuerpo humano responde a vuelos espaciales de larga duración.

El manifiesto de carga es típico de la mayoría de los vuelos de reabastecimiento de Dragon hacia la EEI. Sin embargo, lo que distingue a esta misión es un nuevo sistema de propulsión montado dentro del compartimento trasero de la nave Dragon. En las próximas semanas, SpaceX y la NASA utilizarán este sistema de propulsión, el primero de su tipo, para comenzar a aumentar la altitud de la órbita de la estación espacial.

Mantenimiento del control

“La altitud de la estación espacial decae lentamente con el tiempo debido a la delgada atmósfera que aún existe a nuestra altitud”, explicó Bill Spetch, gerente de integración de operaciones de la NASA para la EEI. “Para contrarrestar esa resistencia, debemos elevar ocasionalmente la altitud de la EEI”.

Históricamente, la responsabilidad de mantener la órbita de la estación ha recaído en la agencia espacial rusa, que tenía la única capacidad de elevar la EEI después de que la NASA retirara su flota de transbordadores espaciales en 2011. Los cargueros Progress de Rusia a menudo utilizan sus propios propulsores para aumentar la altitud del laboratorio o desviarlo de escombros espaciales. Además, las naves Progress pueden rellenar los tanques de propulsante dentro del puesto de comando ruso de la estación, lo que permite al puesto realizar maniobras cuando sea necesario.

Sin embargo, esto está cambiando a medida que la NASA trabaja con SpaceX y Northrop Grumman, el otro contratista comercial de transporte de carga de la agencia, para modificar sus naves Dragon y Cygnus para misiones de reabastecimiento.

La nave Cygnus de Northrop demostró por primera vez su capacidad para elevar la órbita de la estación en 2022. Las misiones de Cygnus se conectan con la estación espacial en un puerto de acoplamiento en la parte inferior del complejo. En la configuración habitual de la estación, esta ubicación no es ideal para un reabastecimiento debido a que está desalineada con el vector de velocidad del laboratorio, una línea imaginaria que atraviesa el complejo en la dirección de su viaje.

En órbita baja terrestre, los propulsores elevan la altitud de la estación al añadir una pequeña cantidad de velocidad al laboratorio mientras este orbita la Tierra a más de 17,000 mph. La nave Cygnus compensó su posición subóptima en la EEI utilizando su motor principal dirigible, que usa gimbales para mover la boquilla del motor y dirigir su empuje en la dirección correcta.

Por otro lado, los vehículos de carga Dragon de SpaceX pueden acoplarse en el extremo delantero del eje largo de la estación espacial. Teóricamente, esto facilitaría que Dragon eleve la órbita de la estación, pero SpaceX debe reservar suficiente propulsante para que la nave viaje hasta la EEI y luego regrese a la Tierra al final de su misión. Los 16 propulsores Draco de Dragon tampoco son dirigibles, pero SpaceX demostró que podrían hacer pequeños ajustes en la órbita de la estación el año pasado.

Cuando la NASA solicitó a SpaceX que modificara Dragon para reabastecimientos más grandes, los ingenieros idearon un nuevo paquete de propulsión que se colocaría dentro del compartimento hueco de la nave. Este compartimento no presurizado está montado debajo de la cabina de carga presurizada de la nave, y es donde SpaceX suele transportar experimentos más grandes que se acoplan de manera robótica al exterior de la EEI.

Para esta misión, SpaceX instaló dos propulsores Draco adicionales en el compartimento de la nave. Estos pequeños motores cohete orientados hacia atrás están alineados con el vector de velocidad de la estación, y están conectados a seis tanques de propulsante dedicados en el compartimento que contienen hidrazina y tetróxido de nitrógeno, fluidos combustibles que se encienden al entrar en contacto entre sí.

“Los motores de nuestra cápsula no están apuntando en la dirección correcta para un impulso óptimo”, comentó Sarah Walker, directora de gestión de misiones de Dragon en SpaceX. “Por lo tanto, este módulo de compartimento tiene motores orientados en la dirección correcta para maximizar la eficiencia del uso del propulsante”.

Cuando la NASA indique que es el momento adecuado, los controladores de SpaceX ordenarán a los propulsores Draco que se enciendan y aceleren suavemente el complejo de 450 toneladas. En total, el kit de reabastecimiento puede añadir aproximadamente 20 mph, o 9 metros por segundo, a la velocidad ya vertiginosa de la estación, según Walker.

Spetch indicó que eso es aproximadamente equivalente al impulso total de reabastecimiento proporcionado por una y media naves de carga Progress rusas. Esto representa aproximadamente un tercio a un cuarto del mantenimiento total de la órbita que la EEI necesita en un año.

“El kit de impulso ayudará a mantener la altitud del laboratorio en órbita, comenzando en septiembre, con una serie de quemas planificadas periódicamente a lo largo del otoño de 2025”, añadió Spetch.

Después de unos meses acoplada a la EEI, la cápsula de carga Dragon se separará y se dirigirá a un aterrizaje asistido por paracaídas en el Océano Pacífico, frente a la costa de California. SpaceX recuperará la cápsula presurizada para volar nuevamente, mientras que el compartimento que contiene el kit de reabastecimiento se desprenderá y se quemará en la atmósfera.

Esta misión marca el 33º vuelo de carga de SpaceX a la EEI bajo el contrato de Servicios de Reabastecimiento Comercial de la NASA, y también es la 50ª misión general de Dragon hacia el puesto. Este conteo incluye 17 vuelos de la nave Crew Dragon, que transporta astronautas.

“Con CRS-33, marcaremos nuestro 50º viaje a la EEI”, afirmó Walker. “Es simplemente increíble. Juntas, estas misiones han transportado más de 300,000 libras de carga y suministros al laboratorio en órbita y más de 1,000 proyectos científicos y de investigación que no solo nos ayudan a comprender cómo vivir y trabajar de manera efectiva en el espacio, sino que también contribuyen directamente a investigaciones críticas que benefician nuestras vidas aquí en la Tierra”.

Los futuros compartimentos de Dragon podrán acomodar un kit de reabastecimiento o cargas científicas no presurizadas, dependiendo de las necesidades de la NASA en la estación espacial.

El diseño del kit de reabastecimiento de Dragon es una versión a menor escala de lo que SpaceX construirá para un compartimento mucho más grande de Dragon bajo un contrato de $843 millones firmado con la NASA el año pasado para el Vehículo de Deorbitación de EE. UU. Este Dragon mejorado se acoplará a la EEI y la guiará de regreso a la atmósfera después de su desmantelamiento a principios de la década de 2030. El vehículo de deorbitación contará con 46 propulsores Draco, 16 para controlar la orientación de la nave y 30 en el compartimento para proporcionar el impulso necesario para sacar la estación de la órbita.

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