Programa del transbordador espacial

NASA del transbordador espacial 's, oficialmente llamada Space Transportation System (STS), es el Estados Unidos actual del gobierno tripulado vehículo de lanzamiento. El Shuttle Orbiter alado es lanzado verticalmente, por lo general lleva seis y cincuenta y cinco astronautas (aunque ocho han sido llevado a) y hasta 50.000 libras (22 700 kg ) de carga útil en bajo la órbita de la tierra. Cuando termina la misión, el traslado de forma independiente puede moverse en sí fuera de órbita (por medio de sus propulsores de maniobra) y volver a entrar en la Tierra la atmósfera 's. Durante el descenso y el aterrizaje, el Orbitador de traslado actúa como un planeador y hace un aterrizaje completamente sin alimentación.

El traslado es la única nave espacial tripulada alas para alcanzar la órbita y la tierra, y el único vehículo espacial reutilizable que se ha hecho nunca múltiples vuelos en órbita. Su misiones implican llevar grandes cargas útiles a diferentes órbitas (incluidos los segmentos que se añadirán a la Estación Espacial Internacional ), que proporciona la rotación de la tripulación de la Estación Espacial Internacional, y la realización de misiones de servicio. El orbitador también puede recuperar satélites y otras cargas útiles desde la órbita y devolverlos a la Tierra , pero su uso en esta capacidad es raro. Sin embargo, el traslado se ha utilizado anteriormente para devolver grandes cargas útiles desde la ISS a la Tierra, como el ruso Nave espacial Soyuz tiene capacidad limitada para cargas útiles de retorno. Cada vehículo fue diseñado con una vida útil proyectada de 100 lanzamientos, o vida útil de 10 años.

El programa se inició a finales de 1960 y ha dominado las operaciones tripuladas de la NASA desde mediados de la década de 1970. De acuerdo con la Visión para la Exploración Espacial, la utilización del transbordador espacial se centrará en completar el montaje de la ISS en 2010, tras lo cual se retiró del servicio, y finalmente reemplazado por el nuevo Nave espacial Orion (ahora espera que esté listo en aproximadamente 2014).

Concepción

El primer vuelo del transbordador espacial Columbia en 12 de abril de 1981 ( NASA ). Esta fue una de las dos únicas misiones que tenía un tanque externo pintado.

Incluso antes de la Apolo 11 aterrizaje en la Luna en 1969, la NASA comenzó a principios de los estudios de diseños del transbordador espacial. Los primeros estudios a partir de octubre de 1968 se denota "Fase A." Otros estudios dieron lugar a la "Fase B" en junio de 1970. Estos planes fueron mucho más detallada y específica.

En 1969 el presidente Richard Nixon formó el Grupo de trabajo del espacio, presidido por el vicepresidente Spiro T. Agnew. Este grupo evaluó los estudios de transporte hasta la fecha, y recomienda una estrategia espacial nacional, incluyendo la construcción de un transbordador espacial.

En octubre de 1969, en un simposio del transbordador espacial, celebrada en Washington, George Mueller (administrador adjunto de la NASA) presentó las palabras de apertura:

El objetivo que nos hemos fijado es la reducción de los actuales costos de operar en el espacio de la cifra actual de 1.000 dólares por libra para una carga útil entregado en órbita por el Saturno V, a un nivel de entre $ 20 y $ 50 la libra. De este modo podemos abrir una nueva era de la exploración espacial. Por lo tanto, el reto ante este simposio y antes de todos nosotros en la Fuerza Aérea y la NASA en las semanas y meses venideros es estar seguros de que podemos poner en práctica un sistema que es capaz de hacer precisamente eso.

Permítanme esbozar tres áreas que, en mi opinión, son fundamentales para el logro de estos objetivos. Uno de ellos es el desarrollo de un motor que proporcionará suficientes impulso específico, con un margen adecuado para impulsar su propio peso y la carga útil deseada.

Un segundo problema técnico es el desarrollo de la pantalla térmica de reentrada, de modo que podemos reutilizar ese momento escudo térmico después de la hora con un mínimo de renovación y pruebas.

La tercera área de desarrollo crítico general es un sistema de pago y control que proporciona un funcionamiento autónomo por la tripulación sin un importante apoyo de la tierra y que permitirá a un bajo coste de mantenimiento y reparación. De los tres, el último puede ser un desafío mayor que los dos primeros.

El 1972 la NASA / GAO INFORME AL CONGRESO, Análisis Costo-Beneficio utilizados en apoyo del programa del transbordador espacial afirma:

La NASA ha propuesto la elaboración de un transbordador espacial por US Space Transportation necesita para la NASA, el Departamento de Defensa (DOD), y otros usuarios en el objetivo principal 1980s.The del programa del transbordador espacial es proporcionar una nueva capacidad de transporte espacial que hará :

• reducir sustancialmente el coste de las operaciones espaciales y
• proporcionar una capacidad de futuro diseñado para soportar una amplia gama de científicos, la defensa, y los usos comerciales.

Desarrollo

Durante el desarrollo del transporte temprano hubo gran debate sobre el diseño de transporte óptima esa capacidad mejor equilibrada, los costes de desarrollo y funcionamiento de coste. En última instancia, el diseño actual fue elegido, utilizando un orbitador alado reutilizable, sólido cohetes, y un prescindibles tanque externo.

El programa del transbordador espacial fue lanzada formalmente el 5 de enero de 1972 , cuando el presidente Nixon anunció que la NASA podría proceder con el desarrollo de un sistema de transbordador espacial reutilizable. El diseño final fue menos costosa de construir y técnicamente menos ambicioso que los anteriores diseños totalmente reutilizables. Los parámetros iniciales de diseño incluyen un tanque más grande de combustible externo, lo que habría llevado a la órbita, en el que podría ser utilizado como una sección de una estación espacial, pero esta idea fue asesinado por razones presupuestarias y políticas.

El contratista principal del programa fue North American Aviation (más tarde Rockwell International, ahora Boeing), la misma empresa responsable de la construcción de la Mando Apolo / módulo de servicio. El contratista para el Transbordador espacial cohetes propulsores sólidos fue Morton Thiokol (ahora parte de Alliant Techsystems), para la tanque externo, Martin Marietta (ahora Lockheed Martin), y para el Motores principales del transbordador espacial, Rocketdyne (ahora Pratt & Whitney Rocketdyne, una parte de United Technologies).

El primer orbitador completo fue planeado originalmente para ser llamado Constitución, sino una campaña masiva de escritura a partir de los fans de la Star Trek serie de televisión convenció a la Casa Blanca para cambiar el nombre a Enterprise. En medio de una gran fanfarria, la empresa se puso en marcha en 17 de septiembre de 1976 , y más tarde llevó a cabo una exitosa serie de pruebas deslizantes de aproximación y aterrizaje que fueron la primera validación real del diseño.

El primero de traslado totalmente funcional Orbiter fue el Columbia , construida en Palmdale, California. Fue entregado a Centro Espacial Kennedy en 25 de marzo de 1979 , y fue lanzado por primera vez en 12 de abril de 1981 -el 20 aniversario de Yuri Gagarin 's vuelo con espacio una tripulación de dos. Challenger fue entregado a KSC en julio de 1982, Discovery en noviembre de 1983, y Atlantis en abril de 1985. Challenger fue destruido durante el ascenso debido a la falta de O-Ring en el SRB derecho en 28 de enero de 1986 , con la pérdida de los siete astronautas a bordo. Endeavour fue construido para reemplazar Challenger (usando repuestos originalmente destinados a los otros orbitadores) y entregadas en mayo de 1991; fue lanzado por primera vez un año más tarde. Diecisiete años después de Challenger, Columbia se perdió, con los siete miembros de la tripulación, durante la reentrada en 1 de febrero de 2003 , y no ha sido reemplazado. De los cinco orbitadores del transbordador completamente funcionales construidos, tres permanecen.

Aplicaciones Shuttle

Aplicaciones actual y pasado de transbordador espacial incluyen:

• Rotación de la tripulación y el mantenimiento de la Mir y la Estación Espacial Internacional (ISS)
• Las misiones tripuladas de servicio, como a la del Telescopio Espacial Hubble (HST)
• Experimentos tripulados en Órbita terrestre baja (LEO)
• Llevado a LEO:
  • Grande satélites - incluyendo el HST
  • Componentes para la construcción de la ISS
  • Suministros en Módulos SPACEHAB o Los módulos multiusos de la logística
• Satélites realizados con una dosis de refuerzo, la carga útil Assist Module (PAM-D) o la Etapa Superior Inercial (IUS), hasta el punto en el refuerzo envía el satélite:
  • Una tierra más alta órbita; estos han incluido:
    • Observatorio Chandra de Rayos X
    • Muchos Satélites TDRS
    • Dos DSCS-III (Defensa satélite del sistema de comunicaciones) satélites de comunicaciones en una misión
    • La Satélite Programa de Apoyo a la Defensa
  • Una órbita interplanetaria; estos han incluido:
    • Sonda Magallanes
    • Nave espacial Galileo
    • Sonda Ulises

Estadísticas de vuelos

† Destruido

Otros lanzaderas

Desastres

Challenger se desintegró 73 segundos después del despegue.

A partir de 2007, dos lanzaderas han sido destruidas en 120 misiones, tanto con la pérdida de toda la tripulación (14 astronautas en total):

• Challenger - perdió 73 segundos después del despegue, STS-51-L, 28 de enero de 1986
• Columbia - perdió aproximadamente 16 minutos antes de su aterrizaje previsto, STS-107, 1 de febrero de 2003

Esto da una tasa de mortalidad del 2% por el astronauta a bordo, y una tasa de fracaso promedio de más de 1 cada 60 misiones. El desastre potencial original, aunque los desastres no se define como fatal o no fatal, se estimó durante el desarrollo de traslado a una cada 75 misiones. 87 misiones exitosas fueron trasladados entre STS-51-L y STS-107.

Estado actual

Después de la Transbordador Espacial Columbia desastre en 2003, la Estación Espacial Internacional operó una tripulación mínima de dos durante más de dos años y fue atendida principalmente por la nave espacial rusa. Si bien la misión "Return to Flight" STS-114 en el año 2005 se ha realizado correctamente, se derramó una pieza similar de espuma de una parte diferente del tanque. Aunque los escombros no golpeó el orbitador, el programa se basa una vez más por este motivo.

La segunda misión "Return to Flight", STS-121, lanzada el 4 de julio de 2006 , a las 02:37:55 pm (EDT), tras dos lanzamientos anteriores se depuran debido a persistentes tormentas eléctricas y fuertes vientos alrededor de la plataforma de lanzamiento y el lanzamiento se llevó a cabo a pesar de las objeciones de su jefe principal ingeniero y seguridad. Una grieta de cinco pulgadas (13 cm) en el aislamiento de espuma del tanque externo dio motivo de preocupación; Sin embargo, el Equipo Directivo Misión dio el visto para el lanzamiento. Esta misión se incrementó la tripulación de la ISS a tres. Descubrimiento aterrizó con éxito en 17 de julio de 2006 en 9:14:43 am (EDT) en la Pista 15 en Centro Espacial Kennedy.

Tras el éxito de STS-121, cinco misiones se han completado sin mayores problemas de espuma, y la construcción de la ISS se ha reanudado. (Durante el La misión STS-118 en agosto de 2007, el orbitador fue golpeado de nuevo por un fragmento de espuma en el despegue, pero esto fue un pequeño daño en comparación con el daño sufrido a Columbia .)

En 31 de octubre de 2006 , la NASA anunció la aprobación de una misión de mantenimiento de transporte al Telescopio Espacial Hubble .

El programa de traslado está previsto para la jubilación obligatoria en 2010. sucesor planificada del traslado es Proyecto Constelación con su Ares I y Vehículos y el lanzamiento Ares V Nave espacial Orión. La NASA planea lanzar 11 a 13 más misiones del transbordador antes de que el programa se detiene.

Desde 2005, el gerente del programa del transbordador espacial ha sido Wayne Hale.

Costos

El costo total del programa de traslado ha sido 145 mil millones dólares a principios de 2005, y se estima que 174 mil millones dólares, cuando el traslado se retira en 2010. Presupuesto de la NASA para 2005 asigna 30%, o $ 5 mil millones, a las operaciones del transbordador espacial; esta se redujo en 2006 a una solicitud de $ 4300 millones.

Costos por lanzamiento se pueden medir dividiendo el coste total durante la vida del programa (incluidos los edificios, instalaciones, capacitación, salarios, etc.) por el número de lanzamientos. Con 115 misiones (a partir de 6 de agosto de 2006 ), y un costo total de $ 150 mil millones (145 mil millones dólares a principios de 2005 + $ 5 mil millones para 2005, esto da aproximadamente $ 1.3 millones de dólares por el lanzamiento. Otro método es calcular el incremento (o marginal) diferencial de costo para sumar o restar un tramo -. sólo los recursos inmediatos gastados / guardados / involucrado en aquel vuelo Esto es alrededor de $ 60 millones.

Las primeras estimaciones de costos de 118 dólares por libra ($ 260 / kg) de carga útil se basan en los costes de lanzamiento marginales o incrementales, y en base a 1.972 dólares y asumiendo un 65,000 libras (30 000 kg) de capacidad de carga útil. La corrección de la inflación, lo que equivale a aproximadamente 36 millones dólares incremental por los costes de lanzamiento. Comparado con esto, incremento real de hoy en día por los costes de lanzamiento son alrededor de dos tercios más, o US $ 60 millones por el lanzamiento.

Crítica

El programa del transbordador espacial ha sido criticado por no alcanzar sus metas de costos y de servicios públicos prometidos, así como cuestiones de diseño, costos, administración y seguridad.

Después de tanto la Desastre del Challenger y el Desastre del Columbia, tableros de alto perfil convocadas para investigar los accidentes con ambos comités regresar elogios y críticas serias a la gestión de programas y la NASA. Uno de los más famosos de estas críticas vinieron de Ganador del Premio Nobel Richard Feynman .

Vehículos de transporte terrestre

• La Correa-transportador lleva el Plataforma Launcher móvil y el transbordador espacial de la Vehicle Assembly Building a Complejo de Lanzamiento 39.
• La Shuttle Carrier Aircraft son dos modificados Boeing 747 . Cualquiera puede volar un orbitador de sitios de aterrizaje alternativos de regreso a Cabo Cañaveral .
• Un remolque de transporte de 36 ruedas, el Sistema de Transferencia Orbiter, construido originalmente para la Instalación de lanzamiento de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California (desde entonces convertido para Cohetes Delta IV) que transportarían el orbitador de la instalación de descarga de la plataforma de lanzamiento, lo que permitió tanto "acumulación" y puesta en marcha sin la utilización de un edificio de estilo VAB y correa-transportador calzada separada. Antes del cierre de la instalación de Vandenberg, orbitadores fueron transportados desde el OPF al VAB en su tren de aterrizaje, sólo para ser levantado cuando el orbitador se levantaba para su unión al SRB / ET pila. El trailer permite el transporte de la nave de la OPF ya sea a la CEA-747 "Mate-Demate" estar de pie o el VAB sin poner ninguna carga adicional en el tren de aterrizaje.
• La Tripulación Vehículo de Transporte (CTV), un aeropuerto modificado "People Mover", se utiliza para ayudar a los astronautas a la salida de la nave después de aterrizar. Al entrar en la CTV, los astronautas pueden quitarse sus lanzamiento y reingreso trajes luego proceder a sillas y camas para las revisiones médicas antes de ser transportados de nuevo a los cuartos de la tripulación en el Operaciones y Pedido de construcción.
• La Astrovan se utiliza para transportar a los astronautas de los alojamientos de la tripulación en las operaciones y Pedido de construcción a la plataforma de lanzamiento el día del lanzamiento. También se utiliza para los astronautas de transporte de vuelta de nuevo desde el Vehículo Tripulado de Transporte de la Traslado instalación del aterrizaje.