programa transbordador espacial -Space Shuttle program

Programa del transbordador espacial
Parche de lanzadera.svg
Reseña del programa
País Estados Unidos
Organización NASA
Objetivo Vuelo orbital tripulado
Estado Terminado
Historial del programa
Costo US $ 196 mil millones (2011)
Duración 1972-2011
Primer vuelo
Primer vuelo tripulado
Último vuelo
Éxitos 133
fallas 2 ( STS-51-L y STS-107 )
fallas parciales 1 ( STS-83 )
Sitio(s) de lanzamiento
Información del vehículo
Vehículo(s) tripulado(s) Transbordador espacial
Vehículo(s) de lanzamiento Transbordador espacial

El programa del transbordador espacial fue el cuarto programa de vuelos espaciales tripulados llevado a cabo por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de EE. UU., que realizó el transporte de rutina para la tripulación y la carga de la Tierra a la órbita desde 1981 hasta 2011. Su nombre oficial, Sistema de Transporte Espacial ( STS ), se tomó de un plan de 1969 para un sistema de naves espaciales reutilizables del cual era el único elemento financiado para su desarrollo. Voló 135 misiones y llevó a 355 astronautas de 16 países, muchos en múltiples viajes.

El transbordador espacial , compuesto por un orbitador lanzado con dos propulsores de cohetes sólidos reutilizables y un tanque de combustible externo desechable , llevó hasta ocho astronautas y hasta 50 000 lb (23 000 kg) de carga útil a la órbita terrestre baja (LEO). Cuando se completara su misión, el orbitador volvería a entrar en la atmósfera terrestre y aterrizaría como un planeador en el Centro Espacial Kennedy o en la Base de la Fuerza Aérea Edwards .

El Transbordador es la única nave espacial tripulada con alas que ha alcanzado la órbita y el aterrizaje, y el primer vehículo espacial tripulado reutilizable que realizó múltiples vuelos en órbita. Sus misiones consistían en transportar grandes cargas útiles a varias órbitas, incluida la Estación Espacial Internacional (ISS), proporcionar rotación de tripulación para la estación espacial y realizar misiones de servicio en el Telescopio Espacial Hubble . El orbitador también recuperó satélites y otras cargas útiles (p. ej., de la ISS) de la órbita y los devolvió a la Tierra, aunque su uso en esta capacidad fue raro. Cada vehículo fue diseñado con una vida útil proyectada de 100 lanzamientos, o 10 años de vida operativa. Los puntos de venta originales de los transbordadores fueron más de 150 lanzamientos durante un período operativo de 15 años con un 'lanzamiento por mes' esperado en el pico del programa, pero los extensos retrasos en el desarrollo de la Estación Espacial Internacional nunca crearon una demanda tan alta de vuelos frecuentes.

Fondo

Se habían explorado varios conceptos de lanzadera desde finales de la década de 1960. El programa comenzó formalmente en 1972, convirtiéndose en el único foco de las operaciones de vuelos espaciales tripulados de la NASA después de los programas Apollo , Skylab y Apollo-Soyuz en 1975. El transbordador se concibió originalmente y se presentó al público en 1972 como un "camión espacial" que se usaría, entre otras cosas, para construir una estación espacial estadounidense en órbita terrestre baja durante la década de 1980 y luego sería reemplazada por un nuevo vehículo a principios de la década de 1990. Los planes estancados para una estación espacial estadounidense se convirtieron en la Estación Espacial Internacional y fueron iniciados formalmente en 1983 por el presidente Ronald Reagan , pero la ISS sufrió largas demoras, cambios de diseño y sobrecostos y forzó la vida útil del transbordador espacial a se extenderá varias veces hasta 2011, cuando finalmente se retiró, sirviendo el doble de lo que se diseñó originalmente. En 2004, según la Visión para la exploración espacial del presidente George W. Bush , el uso del transbordador espacial se centraría casi exclusivamente en completar el ensamblaje de la ISS, que en ese momento estaba muy retrasado.

El primer orbitador experimental Enterprise fue un planeador de gran altitud, lanzado desde la parte trasera de un Boeing 747 especialmente modificado, solo para pruebas iniciales de aterrizaje atmosférico (ALT) . El primer vuelo de prueba de Enterprise fue el 18 de febrero de 1977, solo cinco años después de que se iniciara formalmente el programa Shuttle; que condujo al lanzamiento del primer transbordador espacial Columbia el 12 de abril de 1981 en STS-1 . El programa del transbordador espacial terminó con su última misión, STS-135 volada por Atlantis , en julio de 2011, retirando el último transbordador de la flota. El programa del transbordador espacial finalizó formalmente el 31 de agosto de 2011.

Concepción y desarrollo

Primeros conceptos de transbordadores espaciales de EE. UU.

Antes del aterrizaje del Apolo 11 en la Luna en 1969 , la NASA comenzó a estudiar los diseños del transbordador espacial ya en octubre de 1968. Los primeros estudios se denominaron "Fase A" y, en junio de 1970, "Fase B", que eran más detallados y específicos. El uso principal previsto del transbordador espacial era apoyar la futura estación espacial , transportar una tripulación mínima de cuatro personas y alrededor de 20 000 libras (9100 kg) de carga, y poder girar rápidamente para futuros vuelos.

Dos diseños surgieron como favoritos. Uno fue diseñado por ingenieros en el Centro de Vuelos Espaciales Tripulados y defendido especialmente por George Mueller . Este era un sistema de dos etapas con naves espaciales de alas delta y, en general, complejo. Se hizo un intento de volver a simplificar en la forma del DC-3 , diseñado por Maxime Faget , quien había diseñado la cápsula Mercury entre otros vehículos. También se ofrecieron numerosas ofertas de una variedad de compañías comerciales, pero en general se quedaron en el camino ya que cada laboratorio de la NASA impulsó su propia versión.

Todo esto estaba ocurriendo en medio de otros equipos de la NASA que proponían una amplia variedad de misiones posteriores al Apolo, algunas de las cuales costarían tanto como el Apolo o más. Como cada uno de estos proyectos luchaba por la financiación, el presupuesto de la NASA estaba al mismo tiempo severamente limitado. Finalmente, se presentaron tres al vicepresidente Agnew en 1969. El proyecto del transbordador llegó a la cima, en gran parte debido a la incansable campaña de sus partidarios. Para 1970, el transbordador había sido seleccionado como el único proyecto importante para el corto plazo posterior al Apolo.

Cuando se cuestionó la financiación del programa, hubo preocupaciones de que el proyecto pudiera cancelarse. Esto condujo a un esfuerzo por interesar a la Fuerza Aérea de EE. UU . en el uso del transbordador también para sus misiones. La Fuerza Aérea estaba levemente interesada pero exigió un vehículo mucho más grande, mucho más grande que los conceptos originales, que la NASA aceptó porque también era beneficioso para sus propios planes. Para reducir los costos de desarrollo de los diseños resultantes, se agregaron propulsores, se adoptó un tanque de combustible desechable y se realizaron muchos otros cambios que redujeron en gran medida la reutilización y aumentaron en gran medida los costos operativos y del vehículo. Con la asistencia de la Fuerza Aérea, el sistema emergió en su forma operativa.

Historial del programa

El presidente Richard Nixon (derecha) con el administrador de la NASA, James Fletcher , en enero de 1972, tres meses antes de que el Congreso aprobara la financiación del programa Shuttle.
Tripulaciones de prueba de aproximación y aterrizaje del transbordador, 1976

Todas las misiones del transbordador espacial se lanzaron desde el Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida. Se planearon algunas misiones de transbordadores espaciales circumpolares civiles y militares para Vandenberg AFB en California. Sin embargo, el uso de Vandenberg AFB para misiones de transbordadores espaciales se canceló después del desastre del Challenger en 1986. Los criterios meteorológicos utilizados para el lanzamiento incluyeron, entre otros: precipitaciones, temperaturas, nubosidad, previsión de rayos, viento y humedad. El transbordador no se lanzó en condiciones en las que podría haber sido alcanzado por un rayo .

El primer orbitador completamente funcional fue el Columbia (designado como OV-102), construido en Palmdale, California . Se entregó al Centro Espacial Kennedy (KSC) el 25 de marzo de 1979 y se lanzó por primera vez el 12 de abril de 1981, el vigésimo aniversario del vuelo espacial de Yuri Gagarin , con una tripulación de dos.

Challenger (OV-099) se entregó a KSC en julio de 1982, Discovery (OV-103) en noviembre de 1983, Atlantis (OV-104) en abril de 1985 y Endeavour en mayo de 1991. Challenger se construyó originalmente y se utilizó como artículo de prueba estructural (STA-099), pero se convirtió en un orbitador completo cuando se descubrió que era menos costoso que convertir Enterprise de su configuración de prueba de aproximación y aterrizaje en un vehículo apto para el espacio.

El 24 de abril de 1990, Discovery llevó el telescopio espacial Hubble al espacio durante STS-31 .

En el transcurso de 135 misiones voladas, dos orbitadores ( Columbia y Challenger ) sufrieron accidentes catastróficos, con la pérdida de todos los miembros de la tripulación, totalizando 14 astronautas.

Los accidentes dieron lugar a investigaciones a nivel nacional y un análisis detallado de por qué ocurrieron los accidentes. Hubo una pausa significativa en la que se realizaron cambios antes de que los transbordadores regresaran al vuelo. El desastre de Columbia ocurrió en 2003, pero STS se tomó más de un año de descanso antes de volver a volar en junio de 2005 con la misión STS-114. La ruptura mencionada anteriormente fue entre enero de 1986 (cuando ocurrió el desastre del Challenger ) y 32 meses después cuando se lanzó el STS-26 el 29 de septiembre de 1988.

La misión del transbordador más larga fue la STS-80, que duró 17 días y 15 horas. El último vuelo del programa del transbordador espacial fue el STS-135 el 8 de julio de 2011.

Desde el retiro del transbordador en 2011, muchas de sus funciones originales son realizadas por una variedad de embarcaciones gubernamentales y privadas. El vehículo de transferencia automatizado ATV europeo suministró a la ISS entre 2008 y 2015. El avión espacial no tripulado de la Fuerza Aérea de EE. UU ., el X-37B, está realizando misiones militares clasificadas . Para 2012, la carga a la Estación Espacial Internacional ya se estaba entregando comercialmente bajo los Servicios de Reabastecimiento Comercial de la NASA por parte de la nave espacial Dragon de SpaceX parcialmente reutilizable , seguida por la nave espacial Cygnus de Orbital Sciences a fines de 2013. El servicio de tripulación a la ISS actualmente es proporcionado por el ruso Soyuz y , desde 2020, la cápsula de tripulación SpaceX Dragon 2 , lanzada en el cohete reutilizable Falcon 9 de la compañía como parte del programa de desarrollo de tripulación comercial de la NASA . Boeing también está desarrollando su cápsula Starliner para el servicio de la tripulación de la ISS, pero se ha retrasado desde que su vuelo de prueba sin tripulación de diciembre de 2019 no tuvo éxito. Para misiones más allá de la órbita terrestre baja , la NASA está construyendo el Sistema de Lanzamiento Espacial y la nave espacial Orion , parte del programa Artemis .

El administrador de la NASA se dirige a la multitud en la ceremonia de llegada del laboratorio espacial en febrero de 1982. En el podio con él están el entonces vicepresidente George Bush, el director general de la Agencia Espacial Europea (ESA), Eric Quistgaard, y el director del Centro Espacial Kennedy, Richard G. Herrero
"El presidente Ronald Reagan conversa con los astronautas de la NASA Henry Hartsfield y Ken Mattingly en la pista mientras la primera dama Nancy Reagan inspecciona el morro del transbordador espacial Columbia luego de su aterrizaje en la base de la Fuerza Aérea Edwards el 4 de julio de 1982".
STS-3 aterriza en marzo de 1982

logros

Galileo flotando libre en el espacio después de su lanzamiento desde el transbordador espacial Atlantis , 1989
Transbordador espacial Endeavour acoplado a la Estación Espacial Internacional (ISS), 2011

Las misiones del transbordador espacial han incluido:

Presupuesto

El transbordador espacial Atlantis emprende el vuelo en la misión STS-27 el 2 de diciembre de 1988. El transbordador tardó unos 8,5 minutos en acelerar a una velocidad de más de 27 000 km/h (17 000 mph) y alcanzar la órbita.
Endeavour despliega un paracaídas de arrastre mientras completa una misión de casi 17 días en el espacio en la pista 22 en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en el sur de California. El aterrizaje se produjo a la 1:46 pm (EST), 18 de marzo de 1995.

Al principio del desarrollo del transbordador espacial, la NASA había estimado que el programa costaría $ 7450 millones ($ 43 mil millones en dólares de 2011, ajustados por inflación) en costos de desarrollo/no recurrentes y $ 9,3 millones ($ 54 millones en dólares de 2011) por vuelo. Las primeras estimaciones del costo de llevar la carga útil a la órbita terrestre baja eran tan bajas como $118 por libra ($260/kg) de carga útil ($635/lb o $1400/kg en dólares de 2011), según los costos de lanzamiento marginales o incrementales, y suponiendo una capacidad de carga útil de 65 000 libras (30 000 kg) y 50 lanzamientos por año. Una proyección más realista de 12 vuelos por año durante la vida útil de 15 años combinada con los costos iniciales de desarrollo habría resultado en una proyección de costo total para el programa de aproximadamente $ 54 mil millones (en dólares de 2011).

El costo total de la vida útil real de 30 años del programa Shuttle hasta 2011, ajustado por inflación, fue de $196 mil millones. El desglose exacto en costos recurrentes y no recurrentes no está disponible, pero, según la NASA, el costo promedio para lanzar un transbordador espacial a partir de 2011 fue de aproximadamente $ 450 millones por misión.

El presupuesto de la NASA para 2005 asignó el 30%, o $5 mil millones, a las operaciones del transbordador espacial; esto se redujo en 2006 a una solicitud de $ 4.3 mil millones. Los costos no relacionados con el lanzamiento representan una parte importante del presupuesto del programa: por ejemplo, durante los años fiscales de 2004 a 2006, la NASA gastó alrededor de $13 mil millones en el programa del transbordador espacial, a pesar de que la flota quedó en tierra después del desastre de Columbia y allí hubo un total de tres lanzamientos durante este período de tiempo. En el año fiscal 2009, el presupuesto de la NASA asignó $ 2,98 mil millones para 5 lanzamientos al programa, incluidos $ 490 millones para "integración del programa", $ 1,03 mil millones para "operaciones de vuelo y tierra" y $ 1,46 mil millones para "hardware de vuelo" (que incluye mantenimiento de orbitadores , motores y el tanque externo entre vuelos).

Los costos por lanzamiento se pueden medir dividiendo el costo total durante la vida del programa (incluidos edificios, instalaciones, capacitación, salarios, etc.) por el número de lanzamientos. Con 135 misiones y un costo total de 192 mil millones de dólares (en dólares de 2010), esto da aproximadamente 1500 millones de dólares por lanzamiento durante la vida del programa Shuttle. Un estudio de 2017 encontró que llevar un kilogramo de carga a la ISS en el transbordador costó $272,000 en dólares de 2017, el doble del costo de Cygnus y el triple de Dragon.

La NASA utilizó una filosofía de gestión conocida como gestión orientada al éxito durante el programa del transbordador espacial que el historiador Alex Roland describió después del desastre de Columbia como "esperar lo mejor". Desde entonces, la gestión orientada al éxito ha sido estudiada por varios analistas del área.

Accidentes

En el transcurso de 135 misiones voladas, dos orbitadores fueron destruidos, con una pérdida de tripulación de un total de 14 astronautas:

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

También hubo un aborto en órbita y algunos accidentes fatales en tierra durante los preparativos del lanzamiento.

STS-51-L ( Challenger , 1986)

En 1986, el Challenger se desintegró un minuto y 13 segundos después del despegue.

Las imágenes de video en primer plano del Challenger durante su lanzamiento final el 28 de enero de 1986 muestran claramente que los problemas comenzaron debido a una falla en la junta tórica en el propulsor de cohete sólido (SRB) derecho. La columna de gas caliente que se escapaba de la unión fallida provocó el colapso del tanque externo, lo que luego resultó en la desintegración del orbitador debido a la alta tensión aerodinámica. El accidente resultó en la pérdida de los siete astronautas a bordo. El Endeavour (OV-105) se construyó para reemplazar al Challenger (utilizando piezas de repuesto estructurales originalmente destinadas a los otros orbitadores) y se entregó en mayo de 1991; se lanzó por primera vez un año después.

Después de la pérdida del Challenger , la NASA dejó en tierra el programa del transbordador espacial durante más de dos años, realizando numerosos cambios de seguridad recomendados por el Informe de la Comisión Rogers , que incluían un rediseño de la junta SRB que falló en el accidente del Challenger . Otros cambios de seguridad incluyeron un nuevo sistema de escape para usar cuando el orbitador estaba en vuelo controlado, llantas y frenos mejorados del tren de aterrizaje y la reintroducción de trajes de presión para los astronautas del transbordador (estos habían sido descontinuados después de STS-4; los astronautas usaban solo overoles y oxígeno ) . cascos a partir de ese momento hasta el accidente del Challenger ). El programa Shuttle continuó en septiembre de 1988 con el lanzamiento del Discovery en STS-26 .

Los accidentes no solo afectaron al diseño técnico del orbitador, sino también a la NASA. Citando algunas recomendaciones hechas por la comisión post- Challenger Rogers:

Recomendación I : se debe cambiar la junta y el sello defectuosos del Solid Rocket Motor. Este podría ser un nuevo diseño que elimine la junta o un rediseño de la junta y el sello actuales. ... el Administrador de la NASA debe solicitar al Consejo Nacional de Investigación que forme un comité independiente de supervisión del diseño de motores de cohetes sólidos para implementar las recomendaciones de diseño de la Comisión y supervisar el esfuerzo de diseño.
Recomendación II : se debe revisar la estructura del programa de transporte. ... La NASA debe alentar la transición de astronautas calificados a puestos de gestión de agencias.
Recomendación III : la NASA y los contratistas principales del transbordador deben revisar todos los elementos de criticidad 1, 1R, 2 y 2R y los análisis de peligros.
Recomendación IV – La NASA debe establecer una Oficina de Garantía de Seguridad, Confiabilidad y Calidad que estará encabezada por un Administrador Asociado, reportando directamente al Administrador de la NASA.
Recomendación VI : la NASA debe tomar medidas para mejorar la seguridad del aterrizaje. El sistema de neumáticos, frenos y ruedas de morro debe mejorarse.
Recomendación VII – Hacer todo lo posible para proporcionar un sistema de escape de la tripulación para su uso durante el vuelo de planeo controlado.
Recomendación VIII : la confianza de la nación en el transbordador como su principal capacidad de lanzamiento espacial creó una presión implacable sobre la NASA para aumentar la tasa de vuelo... La NASA debe establecer una tasa de vuelo que sea consistente con sus recursos.

STS-107 ( Columbia , 2003)

Video de los momentos finales de Columbia , filmado por el equipo.
El transbordador espacial Discovery a medida que se acerca a la Estación Espacial Internacional durante STS-114 el 28 de julio de 2005. Esta fue la misión de "regreso al vuelo" del transbordador después del desastre de Columbia .

El programa del transbordador operó sin accidentes durante diecisiete años y 88 misiones después del desastre del Challenger , hasta que el Columbia se rompió en el reingreso , matando a los siete miembros de la tripulación, el 1 de febrero de 2003. La causa final del accidente fue un trozo de espuma que se separó de el tanque externo momentos después del despegue y golpeó el borde de ataque del ala izquierda del orbitador, perforando uno de los paneles reforzados de carbono-carbono (RCC) que cubrían el borde del ala y lo protegían durante el reingreso. Cuando Columbia volvió a entrar en la atmósfera al final de una misión normal, el gas caliente penetró en el ala y la destruyó de adentro hacia afuera, lo que provocó que el orbitador perdiera el control y se desintegrara.

Después del desastre de Columbia , la Estación Espacial Internacional operó con una tripulación mínima de dos personas durante más de dos años y fue atendida principalmente por naves espaciales rusas. Si bien la misión "Regreso al vuelo" STS-114 en 2005 fue exitosa, se desprendió una pieza similar de espuma de una parte diferente del tanque. Aunque los escombros no golpearon al Discovery , el programa fue puesto a tierra una vez más por este motivo.

La segunda misión "Regreso al vuelo", STS-121, se lanzó el 4 de julio de 2006 a las 14:37 (EDT). Dos lanzamientos anteriores se cancelaron debido a tormentas eléctricas persistentes y fuertes vientos alrededor de la plataforma de lanzamiento, y el lanzamiento se llevó a cabo a pesar de las objeciones de su ingeniero jefe y jefe de seguridad. Una grieta de cinco pulgadas (13 cm) en el aislamiento de espuma del tanque externo fue motivo de preocupación; sin embargo, el Equipo de Gestión de la Misión dio el visto bueno para el lanzamiento. Esta misión aumentó la tripulación de la ISS a tres. Discovery aterrizó con éxito el 17 de julio de 2006 a las 09:14 (EDT) en la pista 15 en el Centro Espacial Kennedy .

Tras el éxito de STS-121 , todas las misiones subsiguientes se completaron sin mayores problemas de espuma y se completó la construcción de la ISS (durante la misión STS-118 en agosto de 2007, el orbitador fue golpeado nuevamente por un fragmento de espuma en el despegue, pero este daño fue mínimo en comparación con el daño sufrido por Columbia ).

La Junta de Investigación de Accidentes de Columbia , en su informe, señaló la reducción del riesgo para la tripulación cuando un transbordador voló a la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que la estación podría usarse como un refugio seguro para la tripulación que espera el rescate en caso de que se produzcan daños. al orbitador en ascenso lo hizo inseguro para el reingreso. La junta recomendó que para los vuelos restantes, el transbordador siempre orbite con la estación. Antes del STS-114, el administrador de la NASA, Sean O'Keefe, declaró que todos los vuelos futuros del transbordador espacial irían a la ISS, lo que descartaba la posibilidad de ejecutar la última misión de mantenimiento del telescopio espacial Hubble que había sido programada antes del accidente de Columbia , a pesar de la hecho de que millones de dólares en equipos de actualización para Hubble estaban listos y esperando en los almacenes de la NASA. Muchos disidentes, incluidos los astronautas, pidieron a la gerencia de la NASA que reconsiderara permitir la misión, pero inicialmente el director se mantuvo firme. El 31 de octubre de 2006, la NASA anunció la aprobación del lanzamiento de Atlantis para la quinta y última misión de servicio del transbordador al Telescopio Espacial Hubble, programada para el 28 de agosto de 2008. Sin embargo, SM4/ STS-125 finalmente se lanzó en mayo de 2009.

Un impacto de Columbia fue que los futuros vehículos de lanzamiento tripulados, a saber, el Ares I , tenían un énfasis especial en la seguridad de la tripulación en comparación con otras consideraciones.

La NASA mantiene extensos catálogos almacenados de piezas recuperadas de los dos orbitadores destruidos.

Jubilación

Atlantis siendo recibido por una multitud después de su aterrizaje final
Atlantis después de su aterrizaje final y del programa

El retiro del transbordador espacial se anunció en enero de 2004. El presidente George W. Bush anunció su Visión para la exploración espacial , que pedía el retiro del transbordador espacial una vez que completara la construcción de la ISS. Para garantizar que la ISS se ensamblara correctamente, los socios contribuyentes determinaron la necesidad de 16 misiones de ensamblaje restantes en marzo de 2006. En octubre de 2006 se aprobó una misión adicional de mantenimiento del telescopio espacial Hubble. Originalmente, STS-134 iba a ser la última misión del transbordador espacial . Sin embargo, el desastre de Columbia resultó en la preparación de orbitadores adicionales para el lanzamiento en caso de una misión de rescate. Mientras Atlantis se preparaba para la misión final de lanzamiento según necesidad, en septiembre de 2010 se tomó la decisión de que volaría como STS-135 con una tripulación de cuatro personas que podrían permanecer en la ISS en caso de emergencia. STS-135 se lanzó el 8 de julio de 2011 y aterrizó en el KSC el 21 de julio de 2011 a las 5:57 am EDT (09:57 UTC). Desde entonces hasta el lanzamiento de Crew Dragon Demo-2 el 30 de mayo de 2020, EE. UU. envió a sus astronautas a bordo de la nave espacial rusa Soyuz.

Después del vuelo final de cada orbitador, se procesó para que fuera seguro para su exhibición. Los sistemas OMS y RCS utilizados presentaban los principales peligros debido a su propulsor hipergólico tóxico , y la mayoría de sus componentes se eliminaron permanentemente para evitar cualquier desgasificación peligrosa. Atlantis está en exhibición en el Kennedy Space Center Visitor Complex , Discovery está en el Udvar-Hazy Center , Endeavour está en exhibición en el California Science Center y Enterprise está en exhibición en el Intrepid Sea-Air-Space Museum . Los componentes de los orbitadores se transfirieron a la Fuerza Aérea de EE. UU., el programa ISS y los gobiernos de Rusia y Canadá. Los motores se quitaron para usarlos en el Sistema de lanzamiento espacial y se agregaron boquillas RS-25 de repuesto para fines de exhibición.

Preservación

Transbordador espacial Discovery en el museo Udvar Hazy

De los cinco transbordadores orbitales completamente funcionales construidos, quedan tres. Al Enterprise , que se utilizó para vuelos de prueba atmosféricos pero no para vuelos orbitales, se le quitaron muchas piezas para usarlas en los otros orbitadores. Posteriormente se restauró visualmente y estuvo en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio hasta el 19 de abril de 2012. Enterprise se trasladó a la ciudad de Nueva York en abril de 2012 para exhibirse en el Intrepid Sea, Air & Space Museum , cuyo Pabellón del Transbordador Espacial se inauguró el 19 de julio de 2012. Discovery reemplazó a Enterprise en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio . Atlantis formó parte de la exhibición del transbordador espacial en el complejo de visitantes del Centro Espacial Kennedy y ha estado en exhibición allí desde el 29 de junio de 2013 luego de su remodelación.

El 14 de octubre de 2012, Endeavour completó un viaje sin precedentes de 19 km (12 millas) por las calles de la ciudad desde el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles hasta el Centro de Ciencias de California , donde ha estado en exhibición en un hangar temporal desde finales de 2012. El transporte desde el aeropuerto tomó dos días y requirió el cierre de calles importantes, la remoción de más de 400 árboles de la ciudad y un trabajo extenso para elevar las líneas eléctricas, nivelar la calle y quitar temporalmente los letreros de las calles, los postes de luz y otros obstáculos. Cientos de voluntarios y personal de policía y bomberos ayudaron con el transporte. Grandes multitudes de espectadores esperaban en las calles para ver el transbordador a su paso por la ciudad. Endeavour , junto con el último tanque externo calificado para vuelo (ET-94), se encuentra actualmente en exhibición en el Pabellón Samuel Oschin del Centro de Ciencias de California (en una orientación horizontal) hasta la finalización del Centro Aéreo y Espacial Samuel Oschin (una adición planificada al Centro de Ciencias de California). Una vez movido, se mostrará de forma permanente en la configuración de lanzamiento, completo con propulsores de cohetes sólidos genuinos y tanque externo.

Módulos de tripulación

imagen externa
icono de imagen Módulo de pasajeros Rockwell 74
© Rockwell — anfitrión
Módulo espacial
Diez personas dentro del módulo Spacelab en la bahía del transbordador en junio de 1995, celebrando el acoplamiento del transbordador espacial y la Mir.

Un área de las aplicaciones del transbordador espacial es una tripulación ampliada. Se han volado tripulaciones de hasta ocho en el Orbiter, pero podría haber tenido al menos una tripulación de diez. También se hicieron varias propuestas para llenar la bahía de carga útil con pasajeros adicionales ya en 1979. Una propuesta de Rockwell proporcionó asientos para 74 pasajeros en la bahía de carga útil del Orbiter, con soporte para tres días en órbita terrestre. Con un orbitador más pequeño de 64 asientos, los costos para fines de la década de 1980 serían de alrededor de US $ 1,5 millones por asiento por lanzamiento. El módulo de pasajeros de Rockwell tenía dos cubiertas, cuatro asientos en la parte superior y dos en la parte inferior, incluido un pasillo de 25 pulgadas (63,5 cm) de ancho y espacio de almacenamiento adicional.

Otro diseño fue la propuesta de Space Habitation Design Associates de 1983 para 72 pasajeros en la bahía de carga útil del transbordador espacial. Los pasajeros se ubicaron en 6 secciones, cada una con ventanas y su propia rampa de carga en el lanzamiento, y con asientos en diferentes configuraciones para el lanzamiento y el aterrizaje. Otra propuesta se basó en los módulos habitacionales de Spacelab, que proporcionaron 32 asientos en la bahía de carga útil además de los del área de la cabina.

Hubo algunos esfuerzos para analizar la operación comercial de STS. Usando la cifra de la NASA para el costo promedio para lanzar un transbordador espacial a partir de 2011 en alrededor de $ 450 millones por misión, el costo por asiento para un módulo de 74 asientos previsto por Rockwell llegó a menos de $ 6 millones, sin incluir la tripulación regular. Algunos módulos de pasajeros usaban hardware similar al equipo existente, como el túnel, que también se necesitaba para Spacehab y Spacelab.

sucesores

Durante las tres décadas de operación, varios seguimientos y reemplazos para el transbordador espacial STS se desarrollaron parcialmente pero no se terminaron.

Ejemplos de posibles futuros vehículos espaciales para complementar o suplantar STS:

Un esfuerzo en la dirección del transporte espacial fue el programa Reusable Launch Vehicle (RLV), iniciado en 1994 por la NASA. Esto llevó a trabajar en los vehículos X-33 y X-34. La NASA gastó alrededor de mil millones de dólares en el desarrollo del X-33 con la esperanza de que esté en funcionamiento en 2005. Otro programa del cambio de milenio fue la Iniciativa de lanzamiento espacial , que era una iniciativa de lanzamiento de próxima generación.

El programa Iniciativa de lanzamiento espacial se inició en 2001 y, a fines de 2002, se convirtió en dos programas, el Programa de avión espacial orbital y el programa Tecnología de lanzamiento de próxima generación. OSP se orientó hacia el acceso proporcionado a la Estación Espacial Internacional.

Otros vehículos que habrían asumido algunas de las responsabilidades de los transbordadores fueron el sistema de lanzamiento de personal HL-20 o el programa X-38 del vehículo de retorno de la tripulación de la NASA , que eran principalmente para bajar personas de la ISS. El X-38 se canceló en 2002 y el HL-20 se canceló en 1993. Existían varios otros programas, como el Módulo alternativo de retorno de la tripulación de la estación (SCRAM) y el Vehículo de retorno de la tripulación asegurada (ACRV)

Según Vision for Space Exploration de 2004, el próximo programa humano de la NASA sería el programa Constellation con sus vehículos de lanzamiento Ares I y Ares V y la nave espacial Orion ; sin embargo, el programa Constellation nunca se financió por completo y, a principios de 2010, la administración de Obama solicitó al Congreso que aprobara un plan que dependía en gran medida del sector privado para la entrega de carga y tripulación a LEO.

El programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS) comenzó en 2006 con el propósito de crear vehículos de carga no tripulados operados comercialmente para dar servicio a la ISS. El primero de estos vehículos, SpaceX Dragon , entró en funcionamiento en 2012, y el segundo, Cygnus de Orbital Sciences, lo hizo en 2014.

El programa Commercial Crew Development (CCDev) se inició en 2010 con el propósito de crear naves espaciales tripuladas operadas comercialmente capaces de llevar al menos cuatro miembros de la tripulación a la ISS, permanecer acoplados durante 180 días y luego devolverlos a la Tierra. Se esperaba que estas naves espaciales, como Dragon 2 de SpaceX y Boeing CST-100 Starliner , estuvieran operativas alrededor de 2020. En la misión Crew Dragon Demo-2 , Dragon 2 de SpaceX envió astronautas a la ISS, restaurando la capacidad de lanzamiento humano de Estados Unidos. La primera misión operativa de SpaceX se lanzó el 15 de noviembre de 2020 a las 7:27:17 p. m. ET y llevó a cuatro astronautas a la ISS.

Aunque el programa Constellation fue cancelado, ha sido reemplazado por un programa Artemis muy similar . La nave espacial Orion se ha dejado prácticamente sin cambios con respecto a su diseño anterior. El cohete Ares V planeado ha sido reemplazado por el Space Launch System (SLS) más pequeño, que está planeado para lanzar tanto Orion como otro hardware necesario. Exploration Flight Test-1 (EFT-1), un vuelo de prueba sin tripulación de la nave espacial Orion, lanzado el 5 de diciembre de 2014 en un cohete Delta IV Heavy .

Artemis 1 es el primer vuelo del SLS y se lanzó como una prueba del sistema Orion y SLS completo. Durante la misión, una cápsula de Orión sin tripulación pasará 10 días en una órbita retrógrada distante de 57.000 kilómetros (31.000 millas náuticas) alrededor de la Luna antes de regresar a la Tierra. Artemis 2 , la primera misión tripulada del programa, lanzará cuatro astronautas en 2024 en un sobrevuelo libre de la Luna a una distancia de 8.520 kilómetros (4.600 millas náuticas). Después de Artemis 2, se planea entregar el elemento de potencia y propulsión de Lunar Gateway y tres componentes de un módulo de aterrizaje lunar desechable en múltiples lanzamientos de proveedores de servicios de lanzamiento comercial . Está previsto que Artemis 3 se lance en 2025 a bordo de un cohete SLS Block 1 y utilizará el Gateway minimalista y el módulo de aterrizaje prescindible para lograr el primer aterrizaje lunar tripulado del programa. Está previsto que el vuelo aterrice en la región del polo sur lunar , y dos astronautas permanecerán allí durante aproximadamente una semana.

Galería

Activos y plan de transición

Atlantis unos 30 minutos después del aterrizaje final

El programa Space Shuttle ocupó más de 654 instalaciones, utilizó más de 1,2 millones de elementos de equipo y empleó a más de 5000 personas. El valor total del equipo fue de más de $ 12 mil millones. Las instalaciones relacionadas con el transbordador representaron más de una cuarta parte del inventario de la NASA. Había más de 1.200 proveedores activos del programa en todo Estados Unidos. El plan de transición de la NASA hizo que el programa operara hasta 2010 con una fase de transición y retiro que duraría hasta 2015. Durante este tiempo, Ares I y Orion , así como Altair Lunar Lander, estarían en desarrollo, aunque estos programas han sido cancelados desde entonces.

En la década de 2010, dos programas principales para vuelos espaciales tripulados son el Programa de tripulación comercial y el programa Artemis . El Kennedy Space Center Launch Complex 39A se utiliza, por ejemplo, para lanzar Falcon Heavy y Falcon 9 .

Crítica

La reutilización parcial del transbordador espacial fue uno de los principales requisitos de diseño durante su desarrollo inicial. Las decisiones técnicas que dictaron la devolución y reutilización del orbitador redujeron las capacidades de carga útil por lanzamiento. La intención original era compensar esta menor carga útil reduciendo los costos por lanzamiento y una alta frecuencia de lanzamiento. Sin embargo, los costos reales del lanzamiento de un transbordador espacial fueron más altos de lo previsto inicialmente, y el transbordador espacial no realizó las 24 misiones previstas por año como predijo inicialmente la NASA.

El transbordador espacial se pensó originalmente como un vehículo de lanzamiento para desplegar satélites, para lo cual se usó principalmente en las misiones anteriores al desastre del Challenger . El precio de la NASA, que estaba por debajo del costo, era más bajo que el de los vehículos de lanzamiento desechables; la intención era que el gran volumen de misiones del transbordador espacial compensara las pérdidas financieras iniciales. La mejora de los vehículos de lanzamiento desechables y la transición de las cargas útiles comerciales en el transbordador espacial dieron como resultado que los vehículos de lanzamiento desechables se convirtieran en la principal opción de despliegue para los satélites. Un cliente clave para el transbordador espacial fue la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) responsable de los satélites espía. La existencia de la conexión de NRO se clasificó hasta 1993, y las consideraciones secretas de los requisitos de carga útil de NRO llevaron a la falta de transparencia en el programa. El programa Shuttle-Centaur propuesto , cancelado a raíz del desastre del Challenger , habría empujado a la nave espacial más allá de su capacidad operativa.

Los desastres fatales del Challenger y el Columbia demostraron los riesgos de seguridad del transbordador espacial que podrían resultar en la pérdida de la tripulación. El diseño del avión espacial del orbitador limitó las opciones de aborto, ya que los escenarios de aborto requerían el vuelo controlado del orbitador a una pista o permitir que la tripulación saliera individualmente, en lugar de las opciones de escape de aborto en las cápsulas espaciales Apollo y Soyuz . Los primeros análisis de seguridad anunciados por los ingenieros y la gerencia de la NASA predijeron que la posibilidad de una falla catastrófica que resultara en la muerte de la tripulación iba desde 1 en 100 lanzamientos hasta 1 en 100,000. Tras la pérdida de dos misiones del transbordador espacial, se reevaluaron los riesgos de las misiones iniciales y se descubrió que la posibilidad de una pérdida catastrófica del vehículo y la tripulación era de 1 en 9. Posteriormente, se criticó a la dirección de la NASA por aceptar un mayor riesgo. a la tripulación a cambio de tasas de misión más altas. Tanto el informe del Challenger como el del Columbia explicaron que la cultura de la NASA no había logrado mantener segura a la tripulación al no evaluar objetivamente los riesgos potenciales de las misiones.

vehículos de apoyo

Se utilizaron muchos otros vehículos en apoyo del programa Space Shuttle, principalmente vehículos de transporte terrestre.

Transportador de orugas n. ° 2 ("Franz") en una prueba en carretera de diciembre de 2004 después del reemplazo de la zapata de oruga
Atlantis se está preparando para acoplarse a la aeronave de transporte lanzadera utilizando el dispositivo Mate-Demate después de STS-44 .

Ver también

Referencias

notas al pie

Citas

Otras lecturas

enlaces externos