Introduccion a vehiculos espaciales

1. Introducción a los Vehículos Espaciales
HISTORIA
1er Artefacto propulsado (Ppio. acción y reacción.-Architas Italia
400 AC)
100 DC Pólvora –Fuegos de Artificio (Chinos)
Fines bélicos (1232) Guerra China Mongolia (Flechas Voladoras)
Siglo XVI Cohetes como armas de guerra (Inglaterra y Alemania)

2. Introducción a los Vehículos Espaciales
Tsiolkovsky (1857-1935): Bases matematicas p/ posibilidad de
realizar viajes al espacio. Propone uso de propulsores líquidos.
Explora la posibilidad de los satelites artificiales. Gravedad nula
Goddard (1919) Cohetería práctica

3. Introducción a los Vehículos Espaciales
Koroliov (1907-1966) Padre de la Cosmonáutica Rusa.
-Desarrollo de la familia de cohetes Rusos
-Primer satélite artificial de la tierra
-Envío de primer ser humano en el espacio
-Diseñador del programa espacial soviético
Von Braun (1912-1977) Cohetes p/ ejérecito alemán (V2)
1945 Fin de II guerra mundial. (EEUU)
Rusia Sputnik 1 (1957) (Carrera Espacial EEUU vs URSS)
EEUU Von Braun Explorer I (Cinturones Van Allen)
1957 Primer ser vivo (Laika) / Abandono por un objeto de la órbita
terrestre / Fotografía del lado oscuro de la Luna

4. Introducción a los Vehículos Espaciales
COHETES LANZADORES: Origen en el pasado. Desarrollo ´50 / ´60 (misiles
balísticos)
1961 URSS Yuri Gagarin orbita la tierra (Capsula Vostok- R7ICBM (Korolev)
=Soyuz launcher)
1958 NASA
EEUU (1961) Alan Shepard Mercury 15 min
EEUU (1961 –1966)
EEUU Proyecto Apollo Saturno V. 1969 Neil Armstrong Alunizaje. Fin 1972
URSS programa de estaciones espaciales MIR
EEUU estación Skylab 1973
Apollo-Soyuz Test Proyect (Cooperación Ruso americana) 1975
 Space Shuttle (EEUU 1981) (4). Lanzamiento e/500 y 1000 MU$S
Burán (U Soviética) 1988. 1 solo vuelo y automático

5. Introducción a los Vehículos Espaciales
ACTUALIDAD: NASA – ESA – RSA –Space X
-Conquista del espacio: Satélites Artificiales (fines miltares,
investigación, económicos, tecnológicos, etc)
-Viajes con Naves tripuladas
-Viajes con naves no tripuladas a otros planetas
-Desarrollos de sistemas de propulsión alternativos

6. Introducción a los Vehículos Espaciales
 DESARROLLO EN LAARGENTINA:
-Grupo de estudios Astronáuticos Volanzán (1930) (contactos con alemania)
-CITEFA (1947) Primer motor cohete líquido LATINOAMERICANO!!!! (1950)
-1950 Sociedad Argentina Interplanetaria (1950) Teófilo Tabanera
Cuna de la actividad aeroespacial Argentina
-1960 CNIE
-1970 Posibilidad de emprender la construcción de lanzadores a combustible sólido
para satélite
FALTA DE DECISION POLITICA!!!!!!!!!!!!!!!!!!  NO
-1982 Falda del Carmen (Cohetes con fines bélicos). 1989 se cancela el Proyecto
Cóndor II
-1990 LU SAT 1 Satélite Radioaf. Argentino Ariane
-1990 CONAE (Plan Espacial Nacional) SAC-B, SAC- A, SAC-C, SAC-D,
SAOCOM, ARSAT (Conae), SABIA MAR, Otros

7. Introducción a los Vehículos Espaciales
ENTORNO DE UN VEHICULO ESPACIAL
ENTORNO TERRESTRE
-Atmósfera: agua, oxígeno, humedad, corrosión, polvo, areas limpias,
electricidad estática.
-Transporte del vehículo en todas sus etapas vs. Lanzamiento
-Presurizacion y despresurización.
ENTORNO DE LANZAMIENTO
-Esfuerzos extremos: 6 gs. axial / 2 gs. Lateral
-Vibraciones
-Ruido motores lanzador
-Ruido aerodinámico
-Despresurización
-Corte y encendido de las etapas
-Niveles de carga, vibraciones y acústico (manual del usuario del lanz.)

8. Introducción a los Vehículos Espaciales
ENTORNO SOLAR
-Actividad Solar:
-Radiación electromagnética
-Partículas subatómicas cargadas (Viento solar)
ENTORNO DE LA TIERRA
-Atmósfera: -100 Km ----------Resist aerodinámica
-1000 Km --------Presión de radiación
-1000 y 20000 Km Cint de Van allen
-60 a 70 mil Km tormentas magnét. (daños varios)
EL MEDIO ESPACIAL
Características del SOL y la TIERRA y sus ATMÓSFERAS
-VACIO: 200 Km alto vacío.
600 Hay resist aerodinámica

9. Introducción a los Vehículos Espaciales
-VACIO: -Bajas densidades ----------ionización de gases (medio
conductor (equipos electrónicos)
-Radiación----Oxígeno molecular----oxígeno atómico
(oxidación) (ozono)
-Outgasing (Metales y Polímeros)
-Compuestos (higroscópicos)
-Soldadura fría.
-MICROGRAVEDAD (Gradiente gravitatorio. Fza centrífuga)
-RADIACION (Radiación acumulada)
-METEORITOS Y MICROMETEORITOS
-BASURA ESPACIAL: 2000 Km -----------2 millones de Kg
0.3 a 0.5 mm riesgo trajes
1 mm riesgo vehículos
-ENTORNO TÉRMICO: Grandes gradientes de Tra. (Eclipses. Sol y
sombra).
Cargas por temperatura------Deformacion

10. Introducción a los Vehículos Espaciales
DINÁMICA ORBITAL
ORBITA:
Fzas Centrales / Gravitación Universal / Leyes de Keppler
El problema de un cuerpo
MISIONES COSMONAUTICAS:
Intercepción / Rendez Vouz / Sobre vuelo / Satelización
TRANSFERENCIA ENTRE ORBITAS:
-Transf. Coplanar de Hohmann
-Cambio de inclinación de la órbita
ORBITA GEOESTACIONARIA: (35800 Km)
ORBITA POLAR
ORBITA HELIOSINCRÓNICA

11. Introducción a los Vehículos Espaciales
VEHÍCULOS LANZADORES
CARACTERÍSTICAS
REQUISITOS DE LA MISION
FASES DEL LANZAMIENTO Y MISIÓN
INTERACCIONES CON LA CONFIGURACIÓN
LANZADORES:
-ARIANE: 48 MTS / 210000 Kg / 1750 Kg carga útil
AIII: + Prop sólido 2500 Kg de carga útil hasta 4500
AV: 7000 Kg a 18000 Kg según la órbita
-SPACE SHUTTLE:56 mts (37 mts) / Enverg 24 mts / Alt 23 mts
3.5 milloones de Kg
-OTROS: Delta / Pegassus / Rockot / Falcon

12. Introducción a los Vehículos Espaciales
PROPULSION ESPACIAL
MOTORES COHETES QUIMICOS / TERMICOS:
-Sólidos / Líquidos / Híbridos
OTROS MOTORES
-SOLARES (Investigación Sat interplanet)
-NUCLEARES (Realización)
-TERMOELÉCTRICOS ( Invest básica Sat interplanetarios)
-ELÉCTRICOS Invest aplic. Interplanetarios
-FOTONICOS: Especulativo. Estelares
PROPULSIÓN SECUNDARIA
-Sistemas de Gas Frío
-Monopropulsante de hidracina
-Bipropulsantes
-Propulsantes sólidos para motores de apogeo.

13. Introducción a los Vehículos Espaciales
ARQUITECTURA ESPACIAL
CARGA ÚTIL Y PLATAFORMA
PARTES DE UN SATÉLITE
SUBSISTEMA DE CONTROL DE ACTITUD
SUBSISTEMA DE PROPULSION
SUBSISTEMA DE GENERACIÓN DE POTENCIA
SUBSISTEMA DE COMANDO Y MANEJO DE DATOS
SUBSISTEMA DE CONTROL TÉRMICO
SUBSISTEMA DE ESTRUCTURAS
SUBSISTEMA DE COMUNICACIONES
CARGA ÚTIL:
-Satélites de observación (3Landsat, Spot Goes): Rec. Naturales /
Meteorológicos / Oceanográficos/ Detección de fuego / Militar

14. Introducción a los Vehículos Espaciales
CARGA ÚTIL:
-Satélites de Comunicaciones: P.ej Sat geoestacionario Intelsat
-Satélites Tecnológicos:
-Satélites de Navegación: NAVSTAR (GPS 24-21) vs GLONASS
-Satélites de búsqueda y rescate:
-Satélites científicos: planetarios e interplanetarios (Soho)

15. Introducción a los Vehículos Espaciales
SISTEMAS ELECTRICOS Y ELECTRONICOS
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA
-Energía solar / Celdas Solares / Paneles Solares / Ambiente Espacial
-Baterías (Ni Cd, Ni H)
-Reguladores y Conversores
COMUNICACIONES ESPACIALES
-Comunicaciones Terrestres y Espaciales (Antenas y ondas de radio)
-Modulación analógica y digital
-Ruido
COMANDO Y MANEJO DE DATOS
(Para operación del satélite y de la carga útil)
-Suministra Telemetría
-Recibe formatea y distribuye comandos