Transbordador espacial

El transbordador espacial Columbia poco antes de aterrizar en el suelo.

Se considera que el transbordador espacial es la nave espacial más compleja que jamás hayan construido los humanos. Hasta la fecha, es la única nave espacial que ha entrado en órbita repetidamente, un total de más de cien veces en 30 años.

Para orbitar y volver

La construcción de la Estación Espacial Internacional ISS habría sido impensable sin los transbordadores espaciales como transportadores de servicio pesado. Sin embargo, el transbordador no es una pura historia de éxito. El programa estuvo acompañado de tragedias desde una etapa inicial y el pasaje aéreo superó todas las expectativas iniciales.

Cuando el «Columbia» emprendió su vuelo inaugural como primer transbordador el 12 de abril de 1981, también fue la primera nave espacial reutilizable. En 1985, el «Challenger», el «Discovery», el «Atlantis» y, después del Explosión del «Challenger» en 1986: el «Endeavour» puso en uso más transbordadores espaciales en 1992.

La NASA llama oficialmente al transbordador espacial «Sistema de transporte espacial» porque consta de otras partes además del planeador espacial. Además del orbitador, el transbordador espacial real, hay dos cohetes sólidos como ayuda de arranque y el gran tanque de combustible externo al que se adjunta la nave espacial cuando se lanza.

Los dos motores de cohetes aterrizan con paracaídas en el mar y luego son rescatados por barcos. El tanque es el único componente que no se puede reutilizar y se quema en la atmósfera después de la puesta en marcha.

Dibujo lineal de un transbordador espacial comparado con el tamaño de un humano.

Dibujo de construcción de un transbordador espacial

Caballo de batalla al servicio de los viajes espaciales

Los astronautas en las misiones lunares todavía fueron reclutados entre ex pilotos de combate y pilotos de prueba. El programa Apolo trajo solo un científico a la luna en seis alunizajes: el geólogo Harrison Schmitt.

El transbordador espacial, por otro lado, se adaptó a las necesidades de los viajes espaciales modernos y estaba destinado a brindar a la ciencia un mejor acceso al espacio.

El gran objetivo: establecer y operar una estación espacial. Allí, los astronautas deberían adquirir experiencia a largo plazo en órbita y poder realizar investigaciones sistemáticas en condiciones espaciales.

El transbordador parecía ideal para instalar y abastecer una estación. Con una envergadura de casi 24 metros y una longitud de alrededor de 27 metros, era tan grande como un avión más pequeño. Desde sus inicios, ha sido la nave espacial más grande disponible y extremadamente versátil.

Puede llevar simultáneamente una tripulación de siete astronautas y una carga útil masiva de 24,5 toneladas a la órbita terrestre baja. Como resultado, anteriormente no solo podía transportar módulos pesados ​​a la estación espacial, sino que también podía usarse para misiones especiales como reparar y, si es necesario, devolver satélites.

La explosión de costes

El transbordador reutilizable también debería reducir significativamente los costos de los vuelos al espacio. También debería ser atractivo para los clientes militares y privados y transportar satélites en órbita en una especie de tráfico de transbordador.

Pero las estimaciones de costos originales resultaron ser una ilusión. En lugar de los 10,5 millones de dólares realmente planeados, un vuelo, según la NASA, costó recientemente casi 50 veces más: alrededor de 500 millones de dólares.

El problema: al principio, se planificaron salidas semanales, pero las lanzaderas solo despegaban cada trimestre. Debido a que estaban tripulados, los transbordadores tenían que cumplir con requisitos de seguridad más altos que los cohetes no tripulados. Las salidas dependieron del buen tiempo, lo que provocó repetidas demoras en la salida, a menudo varias veces seguidas.

Además, el mantenimiento de los orbitadores resultó ser muy lento y, por lo tanto, los transbordadores no pudieron prepararse para volar con poca antelación como un avión comercial. El gerente de la NASA, Jesco von Puttkamer, dijo que el transbordador espacial fue técnicamente exitoso, pero falló financieramente.

Para el transporte masivo de satélites al espacio, los transbordadores eran en última instancia demasiado poco fiables, demasiado caros y también un poco sobredimensionados en comparación con los cohetes de un solo uso. Porque su enorme capacidad de carga útil rara vez se ha agotado por completo.

1986 Explosión «Challenger»

El programa del transbordador estuvo acompañado de tragedias desde el principio. Un anillo de sellado defectuoso cuando el «Challenger» despegó el 28 de enero de 1986 provocó un desastre menos de tres años después de su primer vuelo en abril de 1983.

Solo 73 segundos después del despegue, el transbordador espacial explotó a una altura de unos 14 kilómetros. Los siete astronautas murieron. Resultó fatal que el transbordador espacial no tuviera un sistema de rescate, a diferencia, por ejemplo, de las naves espaciales rusas Soyuz.

El Challenger explota como una bola de fuego.  Las partes brillantes arrastran nubes de humo tras ellas.

28 de enero de 1986: explosión del Challenger

Tras el accidente, las lanzaderas permanecieron en tierra durante más de dos años y medio para que se pudiera investigar el incidente e iniciar contramedidas.

La dirección, que estaba bajo presión por retrasos en el despegue, obligó al «Challenger» a despegar a pesar de las advertencias de los técnicos. Por lo tanto, la NASA cambió los procesos de toma de decisiones después del accidente y también reemplazó los sellos críticos.

Como reemplazo del «Challenger», la flota de transbordadores se incrementó construyendo el «Endeavour» de $ 1.7 mil millones. En el otoño de 1988, los transbordadores comenzaron a operar con un horario de vuelo muy reducido. El programa de transbordadores ya no estaba disponible para clientes privados; solo se llevaron a cabo misiones espaciales científicas.

2003 accidente de Columbia

A pesar de todas las mejoras después de la explosión del «Challenger», los vuelos del transbordador al espacio siguieron siendo una empresa peligrosa. Un estudio de 1995 puso el riesgo de otro accidente de transbordador en 1: 145, la media estadística de que un accidente cayó en 145 vuelos.

El 1 de febrero de 2003 se produjo la segunda catástrofe en la historia del transbordador espacial en el vuelo de regreso del «Columbia», que reveló otro punto débil. Un trozo de espuma roto del aislamiento del tanque exterior había destruido algunas tejas de protección contra el calor en el borde de ataque del ala izquierda durante el despegue.

Cuando vuelven a entrar en la atmósfera a unos 30.000 kilómetros por hora, los transbordadores espaciales están expuestos a temperaturas extremadamente altas, en algunos casos de 1.600 a 1.800 grados Celsius.

El plasma caliente que penetró en el ala desprotegida probablemente destruyó la estructura de soporte, por lo que el transbordador espacial se rompió a 63 kilómetros del suelo y se quemó principalmente en la atmósfera.

Transbordador espacial Atlantis en el lanzamiento

El aislamiento del tanque (marrón) causa problemas importantes

«Regreso al vuelo»

Después del accidente de «Columbia» en la primavera de 2003, los transbordadores tuvieron que hacer una pausa de vuelo de dos años y medio, como lo hicieron después de la explosión del «Challenger». Durante este tiempo, las naves espaciales Russian Progress y Soyuz se hicieron cargo del suministro de la Estación Espacial Internacional, que durante tanto tiempo solo fue operada con una tripulación de emergencia de dos hombres.

La NASA invirtió alrededor de mil millones de dólares en medidas de seguridad adicionales para los transbordadores espaciales. Después de las trágicas experiencias con el «Columbia», los ingenieros desarrollaron opciones de control y reparación para el escudo térmico en el espacio y mejoraron la estabilidad del aislamiento exterior del tanque.

Pero cuando las operaciones de vuelo se reanudaron en julio de 2005 bajo el lema «Regreso al vuelo», volvieron a surgir problemas con el aislamiento del tanque. Cuando comenzó el «Descubrimiento», una pieza más grande de espuma se desprendió de nuevo y apenas pasó por alto el transbordador espacial.

Después de este revés, la flota de transbordadores solo voló a la órbita para algunas misiones urgentes: completar la Estación Espacial Internacional y reparar el telescopio espacial Hubble nuevamente.

Spacelab

El transbordador espacial no era solo un medio de transporte, sino que también sirvió como alojamiento para los astronautas cuando estuvieron en el espacio durante varios días. En la bahía de carga, los transbordadores espaciales arrastraron inicialmente al laboratorio espacial europeo Spacelab a la órbita. Los astronautas dieron vueltas alrededor de la tierra durante unos diez días y pudieron experimentar en ingravidez.

Después del primer vuelo de prueba en 1983 con Ulf Merbold a bordo, se llevaron a cabo dos misiones Spacelab monitoreadas por Alemania: en 1986 Ernst Messerschmid y Reinhard Furrer estaban en la misión alemana D1.

En 1993 Ulrich Walter y Hans Schlegel siguieron la misión D2 con el transbordador espacial «Columbia», durante la cual llevaron a cabo 88 experimentos, incluidos experimentos sobre los efectos de la ingravidez en los seres humanos.

telescopio Hubble

En comparación con otras naves espaciales, los transbordadores espaciales eran extremadamente versátiles. Les dieron a los astronautas una oportunidad única de acercarse y reparar satélites en órbita. El trabajo de mantenimiento del telescopio espacial «Hubble» es sin duda uno de los aspectos más destacados de la historia de los transbordadores.

El telescopio espacial orbita la Tierra a una altitud de alrededor de 600 kilómetros, donde no es susceptible a las perturbaciones atmosféricas. En órbita, se realizaron imágenes espectaculares de galaxias en el borde del universo y la detección de agujeros negros en el núcleo de muchas galaxias.

Después de que el telescopio entrara en órbita a bordo del «Discovery» en abril de 1990, inicialmente solo entregó imágenes borrosas debido a un defecto de fabricación en el espejo principal.

Sólo la corrección por un sistema de lentes adicional durante la primera misión de mantenimiento con el transbordador espacial «Endeavour» en diciembre de 1993 hizo posibles las sensacionales imágenes de estrellas y galaxias distantes. Los transbordadores volaron al telescopio espacial un total de cinco veces para intercambiar piezas e incluso actualizarlo tecnológicamente.

Proyecto Mammoth ISS

Cuando se estaba desarrollando el transbordador espacial en la década de 1970, la NASA ya preveía despliegues para construir una estación espacial, y las casi 40 misiones a la estación espacial internacional ISS desde 1998 serán sin duda la tarea principal en la segunda mitad del programa de transbordadores. y de nuevo Desde entonces, los módulos han sido transportados al espacio y ensamblados en misiones de naves espaciales complejas y no inofensivas.

La construcción de la estación, que costó más de 100 mil millones de euros, dependió de los transbordadores como transportadores de carga pesada. Ninguna otra nave espacial podría haber transportado los grandes y pesados ​​módulos. Cuando los transbordadores se quedaron inactivos después del accidente de «Columbia» en 2003, los disturbios se extendieron también por Europa.

El transporte del laboratorio espacial europeo «Columbus», en el que se habían invertido más de mil millones de euros en costes de desarrollo, se pospuso inicialmente por un período indefinido.

Pero las preocupaciones sobre el futuro del módulo de investigación eran infundadas. Después de la reanudación de los vuelos del transbordador, Columbus atracó en la ISS en 2008, al igual que el módulo individual más grande de la estación espacial, el laboratorio japonés Kibo.

El transbordador espacial Atlantis atraca en la ISS.

El transbordador espacial Atlantis atraca en la ISS

El fin de los transbordadores espaciales

En noviembre de 2012 terminó la era de los transbordadores espaciales. Uno tras otro, el transbordador espacial más antiguo «Discovery», luego el «Enterprise», el «Endeavour» y finalmente el «Atlantis» fueron puestos fuera de servicio y empujados al museo.

La razón del final del programa del transbordador espacial fue el alto costo. Desde entonces, Estados Unidos ha dependido de Rusia para los vuelos a la Estación Espacial Internacional.