Con la recuperación de Dragon del Océano Pacífico, Space Exploration Technologies ( SpaceX ) se convirtió en la primera compañía comercial en lanzar y recuperar una nave espacial desde la órbita terrestre baja. Colocado en el espacio sobre el vehículo de lanzamiento Falcon 9 de la compañía, Dragon completó dos órbitas con velocidades que superaron las 17,000 millas por hora. Después de su vuelo de tres horas y cincuenta mil millas, Dragon salpicó a solo una milla del centro de su zona de aterrizaje objetivo.
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Este es el primero de tres vuelos de prueba bajo el programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial de la NASA ( COTS ). Después de dos vuelos de prueba más, Dragon entregará carga útil a la Estación Espacial Internacional, que la compañía planea iniciar a fines de 2011. Para estas misiones futuras, SpaceX volverá a recurrir a sus sistemas portátiles CMM ( PCMM ) para mantener la precisión que logró al lanzar y devolver Dragon desde la órbita por primera vez.
SpaceX es un tipo diferente de compañía, en parte debido a su fundador y CEO, Elon Musk, quien fue cofundador de PayPal y es el CEO de Tesla Motors. En una conferencia de prensa posterior al vuelo, Musk dijo: “ La razón por la que estoy haciendo SpaceX es que tengo una gran pasión por el espacio, y quiero que nos convirtamos en una verdadera civilización espacial e incluso en una civilización multiplanetaria. ” Concluyó, “ Ese es mi objetivo para SpaceX. ”
Para hacer realidad su objetivo, SpaceX tiene la intención de cambiar los paradigmas de 40 años con una familia de vehículos de lanzamiento y naves espaciales que aumentan la confiabilidad y el rendimiento y, en última instancia, reducen los costos en un factor de diez. La filosofía subyacente es centrarse en la simplicidad para aumentar la fiabilidad y reducir el costo del desarrollo de vehículos y los servicios de lanzamiento.
Según Larry Mosse, gerente de operaciones de herramientas de SpaceX, la compañía cuenta con sus PCMM para ofrecer esta confiabilidad y reducción de costos. Y cuenta con el software de metrología Verisurf para manejar todos estos dispositivos de una manera potente pero simple. Él dijo, El software de metrología “ Verisurf está haciendo su parte para mantener la precisión en la tienda y en la plataforma de lanzamiento. Lo usamos para todo, desde la fabricación de herramientas hasta la preparación previa al lanzamiento. ”
Falcon 9 despegó de la plataforma de lanzamiento AFS de Cabo Cañaveral SLC-40 a las 10:43 am EST del 8 de diciembre de 2010. A las 10:46, la primera etapa se separó. A las 10:52, Dragón entró en órbita terrestre baja. A las 2:00 pm, Dragon salpicó. En cada punto de esta misión, el vehículo de lanzamiento y la nave espacial dieron en el blanco con precisión. Según la compañía, Falcon 9 entregó a Dragon a la órbita con “ inserción cercana a la vista del toro, ” y Dragon luego salpicó en el centro de su zona de aterrizaje objetivo.
La precisión de la ruta de vuelo requirió una alineación cuidadosa de las secciones de Falcon 9 ’ y un posicionamiento preciso del vector de lanzamiento. Entonces, la tripulación de SpaceX utilizó sus sistemas de metrología PCMM, que incluían rastreadores láser y software Verisurf.
Falcon 9 mide 180 pies de alto y tiene un diámetro de 12 pies. Nueve de los motores Merlin de SpaceX alimentan la primera etapa; La segunda etapa usa uno. El montaje final de esta increíble pieza de ingeniería se completa en el sitio de lanzamiento. Para posicionar y alinear los componentes de Falcon 9 ’ s, SpaceX utilizó rastreadores láser y la aplicación BUILD de Verisurf, que es un medidor virtual. Los rastreadores alimentaron los datos de medición directamente a Verisurf, que informó, en tiempo real, la precisión de cada sección en relación con el modelo CAD utilizado en diseño y fabricación.
Después del montaje, la tripulación de SpaceX elevó Falcon 9 a su posición de lanzamiento vertical. Para seguir su ruta de vuelo prevista, las especificaciones de lanzamiento permitieron que el vector del vehículo se desviara solo 0.02 grados sobre la longitud de 180 pies. Mosse dijo que volvieron a recurrir a los PCMM y Verisurf Software para confirmar un estado “ listo para lanzar ”. “ Las especificaciones permitieron que la nariz estuviera fuera de vertical por seis pulgadas. Verisurf informó que solo teníamos una desviación de una centésima de pulgada de este a oeste y tres centésimas de norte a sur, ” dijo. “ Y desde cero, todas las secciones estaban en sus posiciones nominales. ”
Mosse señaló que esta precisión de alineación era posible debido a los controles utilizados en las operaciones de fabricación y montaje en las instalaciones de Hawthorne, California, de la compañía. Citó un ejemplo, “ Tenemos un conjunto de cinco accesorios que se utilizan para colocar componentes de cohetes y perforar un patrón de 144 agujeros. Estos agujeros dictan la alineación de las secciones de Falcon 9 ’. ” Como lo hizo en la preparación previa al vuelo, Mosse usó Verisurf para colocar los accesorios antes de comprometerse con las operaciones de perforación.
“ Con Verisurf, estamos mirando directamente el modelo CAD y el resultados de medición, ” Mosse declaró. “ Vemos las mediciones reflejado contra el modelo 3D. Esto hace que el proceso sea más rápido y reduce los errores. ” Señaló que antes de Verisurf su equipo tenía que interpretar página tras página de dimensiones de dibujo 2D. “ Tuvimos que confiar en la capacidad de las personas para visualizar mediciones 3D a partir de dibujos 2D que resultan en problemas de interpretación, ” dijo.
Antes del montaje, Mosse utilizó su solución Verisurf para medir piezas y herramientas durante la fabricación y fabricación. Por ejemplo, SpaceX conducirá tanto rastreadores láser como brazos articulados con Verisurf al medir herramientas compuestas o accesorios de soldadura. Mosse dijo: “ Inspeccionamos estos elementos a los datos CAD. En muchos casos, inspeccionaremos solo las tolerancias de perfil. ” Él continuó, “ Todavía no estamos aprovechando, pero al igual que el resto de la industria aeroespacial, nos esforzamos por implementar una definición basada en modelos para lograr sus muchos beneficios. ”
Para SpaceX, el beneficio más importante es el tiempo. Las definiciones basadas en modelos ( MBD ) con tolerancias de perfil eliminan el tiempo para documentar un dibujo de ingeniería; reducir el tiempo para crear planes e informes de inspección; y acelerar la identificación y resolución de problemas de fabricación. Con un horario agresivo y un manifiesto de 25 lanzamientos en los próximos cuatro años, incluidas 12 entregas en estaciones espaciales, cada momento cuenta.
La filosofía de SpaceX para su lanzamiento al espacio es la simplicidad que produce confiabilidad y ahorro. Para lograr esto, cuenta con Verisurf. Mosse dijo, “ Con Verisurf, tenemos una seguridad muy rápida de que estamos en el espacio 3D adecuado. ” Esto, a su vez, coloca el lanzamiento de Falcon 9 ’ y la órbita de Dragon en su posición correcta en el espacio.
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