Da
http://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/soyuz/landing.htmlLo spazio disponibile a bordo di una Soyuz TMA è appena sufficiente per 3 membri d'equipaggio.
Il suo viaggio verso la ISS richiede 2 giorni dal lancio all'attracco, ma per il ritorno sulla Terra ci vogliono meno di 3 ore e mezza.
La navicella spaziale Soyuz TMA è composta da 3 elementi collegati in fila - il Modulo Orbitale, il Modulo di Discesa ed il modulo di Strumentazione/Propulsione. L'equipaggio occupa l'elemento centrale, il Modulo di Discesa. Gli altri 2 moduli vengono espulsi prima del rientro e bruciano all'impatto con l'atmosfera.
Sulla Terra rientra solo il Modulo di Discesa.
La Soyuz TMAIl Modulo Orbitale fornisce all'equipaggio spazio vitale extra durante il viaggio di andata verso la ISS. Contiene sistemi essenziali di rendezvous ed attracco con il modulo Pirs della ISS, un secondo meccanismo di attracco, un portellone e antenne per il rendezvous. Dopo la partenza della Soyuz dalla ISS, il Modulo Orbitale non è più necessario, quindi viene espulso circa 3 ore dopo.
Anche il Modulo di Strumentazione/Propulsione viene espulso più o meno nello stesso momento, circa mezz'ora dopo l'ultimo compito dei suoi motori, cioè l'accensione che causa l'uscita dall'orbita. Insieme ad esso vengono espulsi anche i due pannelli solari di cui è dotato il veicolo spaziale.
Questo modulo contiene il sistema primario di orientamento e di navigazione, oltre al sistema informatico del veicolo.
Un sistema secondario di orientamento, navigazione e controllo contenuto nel Modulo di Discesa consente all'equipaggio di manovrare il veicolo dopo l'espulsione del Modulo di Strumentazione/Propulsione. Il comandante della Soyuz può pilotare il Modulo utilizzando un controller rotativo manuale che gestisce otto propulsori a perossido d'idrogeno posti sulla parte esterna del veicolo. Questo sistema viene disattivato 15 minuti prima dell'atterraggio, quando si aprono i paracadute.
Dopo aver perso i 2/3 della sua massa, la Soyuz raggiunge l'Interfaccia di Rientro, cioè un punto a circa 122 km di altezza, dove l'attrito dovuto alla maggiore densità atmosferica inizia a riscaldare le superfici esterne - 3 ore dopo lo sgancio.
A soli 23 minuti dall'atterraggio sulle pianure erbose dell'Asia centrale, il Modulo inizia a diminuire la sua velocità di discesa.
Otto minuti dopo la navicella sfreccia nel cielo ad una velocità di 236 metri al secondo. Prima di atterrare la sua velocità sarà di soli 1,5 metri al secondo, e negli ultimi istanti prima di toccare terra sarà ancora minore. Diverse caratteristiche di bordo garantiscono un atterraggio sicuro ed in relativo benessere sia all'equipaggio che al veicolo.
Quattro paracadute si aprono 15 minuti prima dell'atterraggio, rallentando drammaticamente il rateo di discesa. I primi ad essere aperti sono due paracadute pilota, ed un parafreno (drogue) segue subito dopo. Il parafreno, che misura 24 mq, porta la velocità di discesa da 230 m/s a 80 m/s.
Il paracadute principale è l'ultimo ad uscire. È il più grande, con una superficie di 3.280 mq. Il suo sistema di cavi angolano la capsula a 30° rispetto al suolo per ottimizzare la dissipazione del calore, per poi passare di nuovo ad una discesa verticale appena prima del touchdown.
Il paracadute principale rallenta la Soyuz a soli 7 m/s, ma questa velocità è ancora troppo eccessiva per un atterraggio comodo. Un secondo prima del touchdown si accendono due gruppi di tre piccoli motori sul fondo del veicolo, rallentandolo per ammorbidire l'atterraggio.
Ad ammortizzare ulteriormente l'impatto dell'atterraggio sono i sedili dell'equipaggio personalizzati su misura. Sono individualmente modellati per adattarsi al corpo di ciascun occupante. Quando i membri dell'equipaggio arrivano alla ISS a bordo dello Space Shuttle, i loro sedili vengono trasferiti nella Soyuz esistente durante il processo di trasferimento dell'equipaggio.
La navicella spaziale Soyuz TMA è un
upgrade della Soyuz TM, che è stata utilizzata dal maggio 1986 al novembre 2002 per portare astronauti e cosmonauti prima sulla Mir, poi sulla ISS a partire da novembre 2000.
La TMA aumenta la sicurezza, soprattutto in discesa e atterraggio. Due nuovi motori riducono la velocità di atterraggio e le forze percepite dai membri dell'equipaggio dal 15% al 30%, e un nuovo sistema di controllo di ingresso ed un accelerometro a tre assi aumentano la precisione di atterraggio. I miglioramenti apportati alla strumentazione includono un "glass cockpit" a colori più facile da usare che fornisce maggiori informazioni all'equipaggio con controlli manuali che possono essere fissati sotto al pannello strumenti. Tutti i nuovi componenti della navicella Soyuz TMA possono passare fino ad un anno nello spazio.
Le modifiche strutturali al Modulo di Discesa, ai sedili ed ai loro ammortizzatori sono stati testati in prove di caduta in hangar. Le modifiche al sistema di atterraggio, inclusi gli aggiornamenti software associati, sono stati testati in una serie di test di caduta libera da aerei. Inoltre, test estensivi di sistemi e componenti sono stati condotti a terra.
Ed ora ecco lo stato in cui tocca terra una Soyuz, in questo caso si tratta della Soyuz TMA-20 con cui è tornato Paolo Nespoli...
La Soyuz TMAVista dalla ISS:
La Soyuz TMA
