Nave espacial Vostok

Nave espacial Vostok
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El módulo espacial Vostok (en ruso: Восток, que traduce Este) era un tipo de Nave espacial construido por la Unión Soviética. En una de estas naves se realizó con éxito el primer vuelo espacial tripulado de la historia, que sería llevado a cabo por el el cosmonauta soviético Yuri Gagarin el 12 de abril de 1961.

Esta nave espacial formaba parte del programa de naves Vostok en las cuales se llevarían a cabo seis misiones entre 1961 y 1963. Dos misiones tripuladas al espacio posteriores fueron llevadas a cabo entre 1964 y 1965 por las Naves del programa Voskhod, las cuales eran naves espaciales Vostok extensamente modificadas. A finales de los años 1960, ambos diseños fueron sustituidos por el de las Naves espaciales Soyuz, aún en uso en el año 2013.

Desarrollo

El sistema de las naves Vostok se diseñó específicamente para su uso como un satélite de tipo fotográfico para soportar cámaras en su plataforma (para el program de satélites espía de la Unión Soviética, "Zenit") y a su vez como naves no tripuladas. Su sistema y diseño, de doble uso; fue un triunfo crucial para el partido comunista, quien aportó fondos y apoyó de forma enorme el programa. El modelo básico de la nave Vostok se retuvo en todos sus descendientes por más de cuarenta años, y gradualmente se adaptó para asumir el rol de otros satélites no tripulados. El módulo de descenso es utilizado aún hoy día, pero en forma extensamente modificada, por el programa "Vosjod".

Diseño

La parte principal de la nave consiste en un módulo de descenso de forma esférica (con un peso de 2,46 t y un diámetro de 2,3 m), en el cual era encerrado el cosmonauta, junto a los instrumentos y a un sistema de escape de emergencia, y de una sección cónica que contenía el módulo instrumental (con una masa de 2,27 t, 2,25 m de longitud y 2,43 m de ancho), que contenía a su vez el agente propelente y el sistema de propulsión. En la reentrada, el cosmonauta se puede eyectar del compartimiento a una altura de 7000 metros (22 966 pies), y descender seguramente mediante un paracaídas que, mientras la cápsula llega a tierra por separado.

Hay varios modelos de la nave Vostok, los que son encabezados por su versión tripulada:

Vostok 1K

Prototipo de un módulo de nave espacial.

Vostok 2K

Naves de reconocimiento fotográfico y espionaje espacial. Posteriormente se les daría el nombre de satélites espía "Zenit".

Vostok 3KA

El módulo 'Vostok 3KA fue la nave espacial usada para el primer vuelo espacial tripulado. Estos eran lanzados normalmente desde el Cosmódromo de Baikonur usando un cohete propulsor Vostok 8K72K. Su primer vuelo tuvo lugar el 9 de marzo de 1961. El primer vuelo tripulado -el Vostok 1- en el cual iba a bordo el cosmonauta Yuri Gagarin; tuvo lugar el 12 de abril de 1961. El último vuelo de las misiones a bordo de un módulo Vostok -el Vostok 6- tuvo lugar el 16 de junio de 1963 y llevaba al espacio a la primera mujer cosmonauta, Valentina Tereshkova.

Se lanzaron en total 8 naves Vostok de la referencia 3KA, 6 de ellas con tripulación humana a bordo.

Las epecificaciones para esta versión son:

Módulo de reentrada: Vostok SA. "SA" para la abreviación de Spuskaemiy apparat - sistema de descenso o de reentrada. Es comúnmente apodado Sharik (canica).

Tripulantes: 1
Diámetro: 2,3 m en su esfera
Masa: 2460 kg
Peso del escudo térmico: 837 kg
Equipamiento de recuperación: 151 kg
El paracaídas se despliega a los 2,5 km de altitud
Peso de la tripulación en sus asientos (incluye equipos): 336 kg
Eyección de los tripulantes : a 7 km de altitud
Aceleración en reentrada balística: 8 g (78 m/s²)

Parte esférica del Vostok, la cápsula *"Sharik"*.

Módulo de equipos: Vostok PA. "PA" es el término de la abreviación de Priborniy otsek - sección de instrumentos.

Longitud: 2,25 m
Diámetro: 2,43 m
Masa total: 2270 kg
Equipamiento del compartimiento presurizado
Tipo de propelentes RCS: Gas refrigerado (nitrógeno líquido)
Peso de los propelentes RCS:: 20 kg
Peso del motor principal (TDU): 397 kg

Empuje: 15.83 kN
Agente propelente: RFNA/aminas
Peso del agente propelente: 275 kg

Tiempo de arraqnue del motor principal: 266 s (2,61 kN·s/kg)

Tiempo de duración del agente propelente: 1 minuto (retrocombustión típica = 42 segundos)

Ángulo delta v de la nave: 155 m/s
Sistema eléctrico: Baterías
Potencia del sistema eléctrico: 0,20 kW promedio
Potencia de serivicio del sistema eléctrico: 24.0 kW·h

Masa total:4,730 kg
Autonomía: Suministros para 10 días en órbita
Vehículo de lanzamiento: Vostok 8K72K
Órbita típica: 177 km × 471 km, a 64,9º de inclinación

Reentrada

Las cápsulas del programa Vostok tienen una limitada capacidad de giro helicoidal. Como tal, la trayectoria de reingreso y la reorientación no pueden ser controladas hasta después de que la cápsula se haya separado del sistema del conjunto del motor propulsor. Esto significa que había que dotar de algún grado de protección a la cápsula del calor generado durante su reingreso en todas sus partes, lo que explica el diseño esférico (en contraposición al diseño de las cápsulas del Proyecto Mercury, de tipo cónico), que permitieron reducir su volumen máximo y reducir al mínimo la superficie externa de contacto. Algunos sistemas de control de la orientación de reentrada cápsula eran posibilitados por medio del posicionamiento del equipo pesado para compensar el centro de gravedad del vehículo, lo que también maximizaba la probabilidad de sobrevivencia del cosmonauta a las fuerzas gravitacionales en una posición horizontal. Incluso entonces, el cosmonauta experimentaba fuerzas que iban de los 8 hasta los 9g.