Professor : Luis A. Arriola

Aerospace Engineer, B.S, M.S, P.E.

Former U.S. ACTA Engineer

• El fin de la Guerra Fría la decadencia de la

URSS asfixiaba el programa espacial ruso, el

programa estadounidense se fue estancando

progresivamente.

• Si el turismo espacial no ha comenzado antes

ha sido por la fortaleza económica de las dos

principales potencias, Estados Unidos y la

URSS, que no necesitaban ingresos adicionales

• Rusia decidió aceptar la oferta de llevar un

turista, es decir, una persona que viajaba por

motivos no profesionales.

• Moscú vio con buenos ojos la posibilidad de

obtener millones de dólares de personas

dispuestas a pagar por el viaje y la estancia; así

podrían costear la totalidad o parte del

lanzamiento.

• Por esto, existía fuerte discrepancia entre Rusia

y Estados Unidos. Este ultimo, no quería ni

necesitaba esos ingresos y temía convertir el

caro y delicado complejo espacial de la ISS en

destino para millonarios excéntricos

• Distinguiremos 3 tipos de actividades

diferentes :

• Vuelos Orbitales Comerciales

• Lanzamiento de carga comercial

• Turismo espacial o Vuelos suborbitales

tripulados comerciales

• El primer turista espacial

• Fue el magnate

norteamericano y ex

ingeniero de la NASA

Dennis Tito. El primer ser

humano en viajar al

espacio únicamente por

placer y previo pago.

Considerado como turista.

• Tito pagó unos 20 millones de dólares a la

Agencia Espacial Federal Rusa por el

entrenamiento, el viaje y la estancia en la EEI.

En cambio la NASA puso todo tipo de

objeciones. Tito entró en la Estación el 30 de

abril de 2001

• En la ISS manejó el sistema de comunicaciones

y verificó el equipo de energía del módulo ruso,

además de sacar fotos, tomar películas caseras

y mirar mucho por las escotillas, todo lo que se

espera de un turista.

• Hasta el momento, todos los

seguidores del pionero: con la

empresa Space Adventures

• Mark Shuttleworth

• Sudafricano y el segundo

habitante no profesional de la

ISS. Previo pago

• El 25 de abril de 2002, la nave

Soyuz TM-34 despegó del

cosmódromo de Baikonur

hacia la ISS

• Gregory Olsen

• Estadounidense y la

tercera persona en subir al

espacio por motivos no

astronáuticos, visitando la

Estación del 1 al 10 de

octubre de 2005 en la

misión Soyuz TMA-7

• Anousheh Ansari

• Estadounidense y la cuarta

turista espacial y a la vez la

primera mujer turista en viajar

al espacio. Despegó desde

Baikonur el 21 de agosto de

2006 en la misión Soyuz

TMA-9

• Estudiar algunos efectos de la

anemia.

• Estudiar los músculos de la

espalda en distintas situaciones

• Charles Simonyi

• Norteamericano y el quinto

turista espacial en viajar al

espacio, nacido en Budapest,

Es cofundador de Microsoft e

inventor de Word y Excel.

Voló a bordo de la Soyuz

TMA-10 el 7 de abril de 2007

• Por otra parte, mientras el continuo desarrollo

tecnológico iba reduciendo los costes de la

aventura espacial, la globalización de la

economía mundial permitía la aparición de

grandes empresas multinacionales

• La explosión de la industria de las

comunicaciones proporcionó el aliciente para el

lanzamiento de satélites de comunicaciones.

• Todos estos factores han permitido que surjan

organizaciones privadas capaces primero de

comprar lanzamientos espaciales a los

programas estatales, y más tarde de ofrecerlos,

dando lugar a una nueva era, con una actividad

eminentemente comercial impulsada por la

iniciativa privada.

• Boeing es el fabricante de Delta IV Rocket

• El vehículo de lanzamiento Delta IV es un

TAXI al espacio que acomoda una o varias

cargas útiles en la misma misión

• Los cohetes pueden lanzar cargas a:

• Polar Orbit

• Sun-Synchronus Orbit

• Geo-synchronous Orbit

• Low Earth Orbit (LEO)

• Delta IV es montado horizontalmente, se erige

verticalmente a la plataforma de lanzamiento,

se integra con su carga útil (payload), se

alimenta y se lanza

• Este proceso reduce el tiempo en la plataforma

de lanzamiento a menos de 10 días.

• Tambien reduce los costos asociados con las

operaciones del sitio de lanzamiento

• Y aumenta la flexibilidad de programación para

el cliente que es un requisito para el taxi de

espacio del futuro

• Todas las configuraciones del Delta IV utilizan

un núcleo de cohetes aceleradores con el motor

principal RS 68 de Pratt & Whitney

Rocketdyne

• Que incluye un diseño de tobera de tipo Bell

con menos partes

• Y usa una mezcla de (LH2 and LOX)

Hidrogeno Liquido y Oxigeno Liquido

• Boosters (2) motores RS 68A, cada uno con

3140 KN thrust (6280 KN thrust)

• El 1st stage incluye un motor RS 68 A (3140

KN thrust)

• El 2nd stage incluye un motor RL10B-2 de

Pratt & Whitney (110 KN thurst)

• Boeing y Bigelow Aerospace se han asociado

para desarrollar vehículos de lanzamiento Delta

II

• Los cohetes Delta II pueden configurarse en 2 o

3 stages para dar cabida a una amplia variedad

de requerimientos de la misión

• Todas las operaciones del 1st stage incluyen el

motor principal RS27A de Pratt & Whitney

Rocketdyne. Usa Queroseno y Oxigeno liquido

(RP-1 y LOX)

• Para el impulso adicional durante el despegue,

el 1st stage puede configurarse con 3, 4, o 9

motores aceleradores de grafito (solido).

• Si usa un 2nd stage, motor AJ10-118K con

Hypergolic propellant: Dinitrogen

tetroxide/Aerozine or (Hydrazine)

• Los vehículos Delta II pueden llevar cargas a

Low Earth Orbit (LEO), y

• Si lanza una carga útil a la orbita

Geosynchronous (Geosincrona) entonces usa

la opción del 3rd stage la cual utiliza el motor

de cohete Star-48B o 37FM motor de cohete

solido de Thiokol con HTPB (Hydroxyl-

terminated polybutadiene)

• Orbital Science Corp. es otra empresa espacial

privada con su propia familia de cohetes

llamados Taurus.

• Los Minotaur son una familia de cohetes de

propulsor solido derivados de los misiles

balísticos intercontinentales Minuteman y

Peacekeeper

• Dos variantes del Minotaur están ahora en

servicio para transportar pequeños satélites a

LEO

• El Minotaur IV es un vehículo de lanzamiento

a orbita LEO

• El Minotaur V con mas empuje fue diseñado

para llegar a orbitas mas altas, incluyendo GTO

( Geosynchronous ) y trayectorias que

alcancen la orbita de la Luna.

• Orbital Science Corp. Tambien esta ofreciendo

su cohete Pegasus, el vehículo espacial con

alas. Los 3 stages principales del propulsor

solido proporcionan la mayor parte del empuje.

• El Pegasus es transportado por debajo de un

avión y se lanza aproximadamente a 40,000

pies (12 km)

• El avión que lo transporta proporciona

flexibilidad para lanzar el cohete desde

cualquier lugar en ves de solo hacerlo desde

una pista fija

• Un lanzamiento desde altitud muy alta también

permite que el cohete evite el vuelo en la parte

mas densa de la atmosfera donde se necesitaría

mas propulsor

• Pegasus vuela como un avión cohete antes de

salir de la atmosfera y es capaz de colocar

pequeñas cargas en orbitas terrestres bajas

(LEOs)

• Las industrias propusieron varias opciones para

el taxi al espacio.

• Los conceptos considerados se parecen a los

sistemas propuestos originalmente por los

ingenieros de la NASA del proyecto

constelación. Cohetes con stages y con una

capsula para transportar a la tripulación. NO se

parecen al orbitador Space Shuttle con alas

• Turismo Espacial

• Diseños que aterrizan como un aeroplano

• Pero en el FUTURO, para que podamos viajar

económicamente al espacio y para realizar el

turismo espacial, necesitamos vehículos de

lanzamiento reutilizables.

• La industria del transporte espacial comercial

esta utilizando vehículos de lanzamiento

reutilizables.

• Los Spaceplanes

• Spaceplanes son vehículos que despegan como

un avión y vuelan a la orbita terrestre, y

regresan a la Tierra intactos

• Hay dos tipos de vehículos espaciales

totalmente reusables de un solo stage para

vuelos a LEO:

• 1) Vertical-Take-Off-and-Landing (VTOL)

Single-Stage-To-Orbit (SSTO): vehículos que

despegan y aterrizan verticalmente

• 2) Single-Stage-To-Orbit (SSTO) Horizontal-

take-Off-and-Landing (HTOL): Vehículos que

despegan y aterrizan horizontalmente, como

aviones comerciales

• El problema básico para los ingenieros

aeroespaciales es alcanzar suficiente velocidad

para llegar a la orbita sin llevar tanto propulsor

• Si no es así:

• El vehículo es demasiado pesado para

ser lanzado

• O solo es capaz de llevar un gran

tanque propulsor y nada mas

• El requisito de diseño es construir un vehículo

muy ligero, o encontrar una manera de llevar

menos propulsor

• Motores de reacción que ingieren el aire de la

atmosfera podrían utilizarse en la primera parte

del vuelo.

• La clave es eliminar tanto peso muerto como

sea posible para tener oportunidad de alcanzar

la orbita, y tener la capacidad de llevar una

carga útil.

• HTOL requieren la inclusión de TURBINAS

(propulsión a chorro)

• Motores a reacción son peso muerto para la

mayor parte del viaje

• Spaceplanes

• Mas fáciles de ajustar con las operaciones

de aeropuertos y sus reglamentos.

• Mas atractivos para los pasajeros de la

industria turística

• Virgin Galactic y Scaled Composites (a partir

del 2012 Virgin Galactic) pidió a ACTA

proveer un soporte adicional en preparación del

lanzamiento del vehículo SpaceShip Two

Enterprise.

• El primer modelo SpaceShipTwo (SS2)

Enterprise fue una nave espacial suborbital

destinada al turismo espacial

• Destruida en el accidente del 31 de octubre

2014

• Capacidad: 8 personas (6 pasajeros y 2 pilotos)

• El apogeo (Service Ceiling): 110 kilómetros

(360,000 ft), a 10 km más alta que la línea de

Kármán)

• Velocidad Máxima: 4.200 km/h (Mach 4 o

2,600 mph)

• Power Plant: 1 × RocketMotorTwo

(liquid/solid hybrid rocket engine) (60,000 lbf)

• La cabina de la tripulación del SS2 es

• 3.7 m de largo

• 2.3 m de diámetro.

• La envergadura es de 8.2 m

• la longitud es de 18 m y

• la altura de la cola es de 4.6 m

• Loaded Weight: 9,740 kg

• El costo total de desarrollo del SS2: $400

millones en May 2011

• Capacidad: 17,000 kg hasta 50,000 ft

• Length: 24 mt

• Wingspan: 43 mt

• Power Plant: 4 Pratt & Whitney Turbo Fan

engines (6,900 lbf each)

• Service Ceiling: 70,000 ft (21 Km)

White Knight Two

El SS2 se acciona desde la nave nodriza White Knight Two

• El SS2 y White Knight Two

Journey begins on Mojave Space Port

Climbing up to 50,000 ft

WhiteNight Two Jettison SS2 50,000 ft

Hybrid solid/liquid fueled rocket fires !!!

THERMOPLASTIC POLYAMIDE GRAIN based solid fuel and N2O as Oxidizer

SS2 accelerate up to 70 to 90 sec

Defeathered Configuration

Max speed= 4200 km /h

Mach Number ≈ 4

Defeathered Configuration

Hybrid solid/liquid fueled rocket shuts down after 70 to 90 sec climb

SS2 coasts higher after the engine shuts down reaching 110 km approx.

Feathered Configuration on process !!

Feathered Configuration Completed

Like a Shuttlecork Reentry

At 70,000 ft Rudders are defeathered into gliding configuration

Landing gear is deployed for landing on a conventional runway

• El 8 de Setiembre del 2016, el segundo

SpaceShip Two, conocido como VSS Unity

(Virgin SpaceShip Unity) fue lanzado.

• El VSS Unity es un Rocket Plane echo

totalmente de Carbon-Composite y diseñando

por Scale Composites

• El vuelo del VSS Unity duro 3h 43min

• 2 pilotos y ( 6 pasajeros en el futuro)

• En esta configuración WhiteKnightTwo sirve

como un verdadero túnel de viento volador

• Así permitiendo el método de mayor fidelidad

para hacer pruebas del flujo alrededor del VSS

Unity mientras simultáneamente se hacen

pruebas de como el VSS Unity performs

cuando esta expuesto a las temperaturas

frígidas encontradas en las altitudes máximas

de 50,000 pies y por encima

• Ala delta compleja (Ojival)

• Ala delta, es el ala generalmente usada para

aviones en vuelo supersónico, especialmente en

cazas de combate. La gran ventaja de esta ala

es que consigue que el borde de ataque del ala

quede retrasado respecto a la onda de choque

generada por la punta del avión

• Test flight program

• VSS Unity pasara por un periodo de pruebas

similares al VSS Enterprise,

• Luego pasara a por mayores pruebas de las que

el SS2 Enterprise experimento. Las pruebas de

vuelo se esperan que sean menos, ya que el

Enterprise ya ha probado las respuesta del

diseño bajo numerosas condiciones.

• Las pruebas empezaran con captive carry,

• Progresaran con free-flight glide testing,

• Luego, continuaran con powered test flights.

• Es posible que solamente 2-3 vuelos bajo cada

régimen pre previamente probado será

realizado, en vez de los 5 or10 que Enterprise

realizo

• El 8 de Setiembre del 2016, Virgin Galactic

comenzó las pruebas de vuelo del Unity con el

vuelo captive-carry

List of test flights

In memory to my beloved and eternal wife