El TRANSBORDADOR
ESPACIAL de la NASA en
inglés: Space Shuttle, Space Transport System o
STS formó parte del programa del transbordador espacial, siendo la primera nave espacial reutilizable
y la primera capaz de poner satélites en órbita aunque a una órbita baja, y traerlos de vuelta a la
superficie. Cada transbordador tenía una vida útil proyectada de 100 lanzamientos.
Fue diseñado para ser el sistema bandera de exploración espacial tripulada de
EE.UU. durante los años 1980, y para hacer realidad el sueño estadounidense de
construir y mantener una estación espacial como
habían tenido los soviéticos en
su momento. La flota de transbordadores espaciales, junto con los vehículos
soviéticos, fueron los encargados de elevar los distintos módulos de la Estación Espacial Internacional, así como de la provisión regular de suministros.
Durante la década de 1960, la NASA había planteado una serie de proyectos
sobre vehículos espaciales reutilizables para reemplazar los sistemas de uso
único como el Proyecto
Mercury, el Proyecto
Gemini y el Programa
Apolo. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos USAF también tenía interés en sistemas
más pequeños con mayor maniobrabilidad, y estaba realizando su propio proyecto
de avión espacial, llamado X-20
Dyna-Soar, por lo que ambos equipos trabajaron juntos.
En la segunda mitad de la década de
1960, el esfuerzo para mejorar el Apolo se estaba diluyendo, y la NASA empezó a
trabajar en el siguiente paso del programa espacial. Se proyectó un ambicioso
programa que contemplaba el desarrollo de una enorme estación espacial, que se
lanzaría con grandes cohetes y sería mantenida por un "transbordador
espacial" reutilizable, el cual a su vez sería capaz de dar servicio a una
colonia lunar permanente y, eventualmente,
transportar personas a Marte.
Sin embargo la realidad fue otra, ya
que el presupuesto de la NASA disminuyó rápidamente. En lugar de retroceder y
reorganizar su futuro en función de su nueva situación económica, la agencia
intentó salvar tanto como fuera posible de sus proyectos. Se descartó la misión
a Marte, pero tanto la estación espacial como el transbordador todavía estaban
en pie. Finalmente sólo se pudo salvar uno de ellos, que por razones económicas
y logísticas fue el transbordador, ya que sin ese sistema no se podría
construir una estación espacial.
Se propusieron una gran variedad de
diseños, muchos de ellos complejos. Maxime Faget, diseñador de
la cápsula del Mercury,
entre otros, creó el "DC-3"; un pequeño avión capaz de llevar una
carga de 9.000 kg y cuatro tripulantes, aunque con maniobrabilidad limitada. El
DC-3 se constituyó en la plataforma básica con la que se compararían los demás
diseños.
En un intento de ver su último
proyecto salvado, la NASA pidió ayuda y colaboración de la Fuerza Aérea Estadounidense. La agencia
solicitó que los futuros lanzamientos de la USAF se hicieran con el transbordador, en
lugar de utilizar los lanzadores de un sólo uso que se estaban empleando, como
el cohete Titán II. Como compensación, la USAF obtendría
ahorros significativos en la construcción y actualización de sus lanzadores,
puesto que el transbordador tendría capacidad más que suficiente para lograr
los objetivos.
Sin mucho entusiasmo, la USAF asintió,
no sin antes pedir un incremento significativo en la capacidad del
transbordador, para permitirle lanzar sus satélites espías proyectados. Estos eran grandes, con
un peso aproximado de 18.000 kg, y tendrían que ponerse en órbita polar,
lo que necesita más energía que la que se requiere para poner un objeto en órbita baja. El vehículo también tendría
que tener la capacidad de maniobrar hacia cualquier lado de su huella orbital para ajustarse a la deriva rotacional
del punto de lanzamiento mientras estuviera en la órbita polar —por ejemplo, en
una órbita de 90 minutos, el "punto Vandenberg"
en California,
EE.UU. tendría una deriva de 1.600 km,
mientras que en órbitas más alineadas con el ecuador
terrestre, la deriva sería de menos de 400 km—. Para lograrlo,
el vehículo debería tener alas más grandes y pesadas.
Con ello, el sencillo DC-3 quedaba
fuera de la ecuación, debido a su reducida capacidad de carga y habilidad de
maniobra. De hecho, todos los diseños eran insuficientes. Todos los nuevos
dibujos tendrían que incorporar un ala delta. Y ese no era el único
inconveniente: con el incremento de la capacidad del vehículo, los propulsores
también debían ser mucho más potentes. De pronto, el sistema había crecido
hasta ser más alto que el Saturn V y sus costes y complejidad se salieron
de todos los pronósticos.
Mientras todo esto sucedía, otras
personas sugirieron un enfoque diferente: que la NASA utilizara el Saturn
existente para lanzar la estación espacial, la cual sería mantenida por
cápsulas Gemini modificadas, montadas sobre cohetes Titán II-M de la USAF. El
coste sería probablemente menor, y alcanzaría antes el objetivo de la estación
internacional.
La respuesta no se hizo esperar: un
transbordador reutilizable compensaría con creces el coste de su desarrollo, si
se comparaba con el gasto de lanzar cohetes de uso único. Otro factor en el
análisis fue la inflación, que fue tan alta en la década de
1970 que cualquier
reposición del coste del desarrollo tenía que ser rápida. Se necesitaba
entonces un elevado ritmo de lanzamientos para hacer que el sistema fuera
factible desde el punto de vista económico. Estas condiciones no las cumplían
ni la estación espacial ni las cargas de la USAF. La recomendación fue,
entonces, hacer los lanzamientos desde el transbordador, una vez construido.
El coste de lanzar el transbordador
tendría que ser menor que cualquier otro sistema, exceptuando los cohetes
pequeños y los muy grandes.
Con el tema de la viabilidad
solucionado, la NASA se dedicó a obtener fondos para los cinco años que
tardaría el desarrollo del proyecto, empresa que no resultó para nada fácil. La
inflación, la Guerra de
Vietnam y la Crisis del petróleo de 1973 amenazaban con dar al traste con el
transbordador, pero era el único proyecto viable, y suspenderlo significaba que
EEUU no tendría un programa espacial tripulado en la década de 1980. Sin
embargo, los presupuestos debían ajustarse, lo cual llevó otra vez a la mesa de
diseño. Se abandonó el proyecto de cohete reutilizable en favor de un cohete
sencillo que se desprendiera y fuera recuperado posteriormente. El combustible
se sacó del orbitador a un tanque externo, lo cual permitió aumentar la
capacidad de carga a costa de desechar el tanque.
El último escollo de diseño fue la
naturaleza de los propulsores. Se propusieron al menos cuatro soluciones, y se
optó finalmente por la que contemplaba dos cohetes sólidos en vez de uno grande,
debido a los menores costes de diseño aspecto que estuvo permanentemente
presente en el diseño del transbordador.
El desarrollo del transbordador se
hizo oficial el 5 de enero de1972, cuando el presidente Richard Nixon anunció que la NASA comenzaría a crear
un sistema de transbordador reutilizable, de bajo coste. Debido a los límites
en el presupuesto, el proyecto ya estaba condenado a durar más de lo que se
había anticipado originalmente. Sin embargo, el trabajo empezó rápidamente, y
un par de años después ya había varios modelos de prueba.
De estos, el más notable era el primer
Orbitador completo, que originalmente se conocería como
"Constitution". Sin embargo, una campaña masiva de cartas de
fanáticos de la serie Star Trek
convenció a la Casa Blanca para rebautizar al orbitador como
"Enterprise". A bombo y platillos, el Enterprise hizo su primer
desplazamiento el 17 de
septiembre de 1976 y empezó una serie de pruebas exitosas
que fueron la primera validación real del diseño.
El primer orbitador completamente
funcional, el Columbia, fue construido
en Palmdale, California,
y enviado al Centro Espacial Kennedy el 25 de marzo de 1979. Dos tripulantes iban
en el primer viaje del Columbia, el 12 de abril de 1981. En julio de 1982 el Centro espacial John F. Kennedy
vio llegar al Challenger. En noviembre
de 1983 llegó el Discovery, y Atlantis en abril de 1985. La segunda parte del
proyecto, la llamada Estación Espacial Freedom, anunciada
en 1984, se convirtió, con modificaciones y reducciones, en la Estación
Espacial Internacional. En 1986 el Challenger explotó 73 segundos
después de su lanzamiento, y la tripulación de siete personas murió. Para
reemplazarlo se construyó el Endeavour, que llegó en
mayo de 1991.
El 1 de febrero de 2003 otro trágico accidente sacudió a la
familia de transbordadores espaciales de la NASA al desintegrarse en los cielos
durante su reentrada el transbordador espacial Columbia,
cuando regresaba tras finalizar con éxito la misión STS-107.
La NASA suspendió todos los vuelos de
transbordadores programados mientras investigaba lo sucedido. El resultado
determinó que el desastre del Columbia se produjo por un pedazo de espuma que
recubre el tanque externo que se desprendió y chocó con el ala del
transbordador a unos 800 km/hora. Este golpe produjo el desprendimiento de
varias losetas de protección térmica cerca del tren de aterrizaje; de esta
manera entró el calor abrasivo del plasma que
se forma durante la reentrada a la atmósfera, ocasionando la
destrucción por fusión de la estructura interna del ala izquierda, lo
suficientemente grande como para producir una desestabilización y
desprendimiento.
Los vuelos se reiniciaron con el
despegue del Discovery dos años y medio después, el 26 de julio de 2005, para llevar a cabo
la misión STS-114.
Esta se realizó sin haber solucionado por completo el problema del tanque
externo. El Discovery regresó el 9 de agosto de 2005, aterrizando en la Base Edwards en California.
La siguiente misión de Transbordadores
se programó para julio de 2006 con el lanzamiento del Discovery. La misión
comprendió un viaje a la Estación Espacial Internacional y pruebas de seguridad.
El 16 de mayo de 2011, la nave
Endeavour despegó del Centro Espacial Kennedy hacia la ISS para entregar el Espectrómetro
Magnético Alfa. El día 1 de junio de 2011, tras desacoplarse de la Estación
Internacional, realiza su último aterrizaje, siendo el último transbordador en
activo de los EEUU, poniendo fin a 19 años de servicio del Endeavour.
El transbordador espacial tiene
los siguientes componentes principales:
El propio vehículo transbordador orbitador reutilizable.
Dimensiones al estar sobre sus ruedas: 17,25 metros de altura incluye cola
timón, 37,24 metros de largo y envergadura 23,79 entre extremo de las alas.
Capacidad de tripulación: 5 a 7 personas.
Un gran tanque externo desechable
de combustible
que contiene hidrógeno y oxígeno líquidos en
tanques interiores para alimentar los tres motores principales. El
tanque se libera 8,5minutos después del lanzamiento, a una altitud de
109 km, rompiéndose en pedazos que caen al mar sin ser recogidos.
Dimensiones: 46,14 metros de altura y 8,28 metros de diámetro.
Dos tanques recuperables
de combustible sólido que contienen un propulsante compuesto
principalmente de perclorato de amonio oxidante,
70% en peso y aluminio combustible, 16% en peso. Ambos tanques se separan 2
minutos después del lanzamiento a una altura de 66 km, abren sus paracaídas y
luego son recogidos tras su amerizaje. Dimensiones: 44,74 metros de altura y
3,65 metros de diámetro. Cada tanque pesa 96.000 kilogramos.
Altura del conjunto: 56,14 m.
Longitud del transbordador: 37,23 m.
Envergadura: 23,79 m.
Peso en el despegue: 2.041.166 kg.
Peso tras la misión: 104.326 kg.
Carga máxima transportada: 28.803 kg volver a
la Tierra con aprox. 14.000 kg.
Órbita: 185 a 643 km no puede elevarse a más
de 1.000 km.
Velocidad: 27.875 km/h.
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