Los cinco transbordadores espaciales más famosos. ¿Cuál es la diferencia entre Buran y Shuttle? Comparación de características de rendimiento
La Atlántida entra en la atmósfera de la Tierra a su regreso de la ISS
El 8 de julio de 2011 el transbordador Atlantis fue lanzado por última vez a la ISS. Este fue también el último vuelo del programa del transbordador espacial. A bordo del aparato se encontraba una tripulación de cuatro astronautas. La tripulación incluía al comandante del barco, el astronauta Chris Ferguson, el piloto Doug Hurley y los especialistas de vuelo, los astronautas Sandra Magnus y Rex Walheim. El 19 de julio, el transbordador se desacopló del módulo de la ISS y regresó a la Tierra el 21 de julio.
En ese momento, a bordo de la ISS se encontraba Michael Fossum, que fue entregado a la estación por la Soyuz TMA-02M en junio de 2011. También recibió el cargo de comandante de la ISS-29. El 21 de julio, Michael Fossum decidió capturar con su cámara el vuelo final de la Atlántida. Según él, durante el rodaje le temblaban las manos: comprendió que ninguno de los transbordadores volaría a ningún otro lugar, este sería el último regreso de la Atlántida a la Tierra. 
Fossum ha estado en la ISS dos veces antes, ambas en el transbordador Discovery: en 2006 y 2008. Durante la salida del Atlantis, recordó haber visto el rastro de fuego del transbordador cuando aterrizó en el Centro Espacial Kennedy de la NASA. "Recordé lo brillante y vibrante que era y decidí que, usando algunas técnicas fotográficas, podría obtener una excelente vista del aterrizaje de la Atlántida desde la estación", dice Fossum.
Las fotografías fueron tomadas desde aquí, desde la cúpula de la ISS.
Para conseguir buenas fotografías, el astronauta necesitaba practicar. Durante los nueve días que el Atlantis estuvo atracado en la ISS, pasó su tiempo libre intentando fotografiar con poca luz. El fotógrafo instaló un soporte para cámara en la ventana de la ISS y fotografió la aurora boreal. Durante nueve días, el astronauta cambió muchos ajustes de la cámara para lograr el mejor efecto al filmar.
Hasta el momento en que el Atlantis se desacopló, en la estación reinaba una atmósfera de euforia. Pero después de que el transbordador se desacopló y varios astronautas se marcharon, el estado de ánimo de los demás cambió drásticamente. “El último día, con tres turnos trabajando ocho horas, decidí despedirme de todos porque sabía que se irían volando y algo así no volvería a suceder. Decidimos tener una ceremonia especial..." dijo Fossum.
Se celebró el evento, los astronautas se dijeron muchas cosas buenas y el transbordador se fue a casa. Fossum logró tomar unas 100 fotografías durante el descenso de la Atlántida. Mientras tomaba fotografías, notó que le temblaban las manos, porque todo esto era la última vez y el momento histórico debía permanecer en las fotografías.
Atlantis entregó una gran cantidad de comida a la ISS y la tripulación organizó una especie de fiesta de despedida con un montón de delicias (si es que se puede llamar así a la comida para los astronautas).
Último lanzamiento del transbordador espacial Atlantis
El transbordador espacial o simplemente el transbordador (ing. Space Shuttle - "transbordador espacial") es una nave espacial de transporte reutilizable estadounidense. Cuando se desarrolló el proyecto, se creía que los transbordadores volarían frecuentemente a la órbita y regresarían, entregando cargas útiles, personas y equipos.
El proyecto del transbordador ha sido desarrollado por la norteamericana Rockwell en nombre de la NASA desde 1971. En la creación del sistema se utilizaron tecnologías desarrolladas para los módulos lunares del programa Apolo de los años 60: experimentos con propulsores de cohetes sólidos, sistemas para su separación y recepción de combustible de un tanque externo. El proyecto produjo cinco lanzaderas y un prototipo. Desafortunadamente, dos transbordadores resultaron destruidos en desastres. Los vuelos al espacio se realizaron del 12 de abril de 1981 al 21 de julio de 2011.
En 1985, la NASA planeó que para 1990 se realizarían 24 lanzamientos por año y cada transbordador espacial realizaría hasta 100 vuelos al espacio. Desafortunadamente, los transbordadores volaban con mucha menos frecuencia: durante 30 años de funcionamiento, se realizaron 135 lanzamientos. El mayor número de vuelos (39) los realizó el transbordador Discovery.
El primer vehículo orbital reutilizable operativo fue el transbordador espacial Columbia. Comenzó su construcción en marzo de 1975 y fue trasladado al Centro Espacial Kennedy de la NASA en marzo de 1979. Desafortunadamente, el transbordador Columbia murió en un desastre el 1 de febrero de 2003, cuando el vehículo entró en la atmósfera terrestre para aterrizar.
El aterrizaje final de la Atlántida marcó el fin de una era.
El 21 de julio de 2011, a las 9:57 UTC, el transbordador espacial Atlantis aterrizó en la pista 15 del Centro Espacial Kennedy. Este fue el vuelo número 33 del Atlantis y la misión espacial número 135 del proyecto del transbordador espacial.
Este vuelo fue el último en la historia de uno de los programas espaciales más ambiciosos. El proyecto en el que Estados Unidos confió en la exploración espacial no terminó en absoluto como alguna vez lo imaginaron sus desarrolladores.
La idea de las naves espaciales reutilizables surgió tanto en la URSS como en EE.UU. en los albores de la era espacial, en los años 1960. Estados Unidos inició su implementación práctica en 1971, cuando la compañía norteamericana Rockwell recibió un pedido de la NASA para desarrollar y crear una flota completa de barcos reutilizables.
Según el plan de los autores del programa, los barcos reutilizables debían convertirse en un medio eficaz y fiable para transportar astronautas y carga desde la Tierra a la órbita terrestre baja. Se suponía que los dispositivos se desplazarían a lo largo de la ruta "Tierra - Espacio - Tierra", como transbordadores, razón por la cual el programa se llamó "Transbordador espacial" - "Transbordador espacial".
Inicialmente, los transbordadores eran sólo una parte de un proyecto más grande que implicaba la creación de una gran estación orbital para 50 personas, una base en la Luna y una pequeña estación orbital en órbita alrededor de la Tierra. Dada la complejidad del plan, la NASA estaba dispuesta en la etapa inicial a limitarse a una gran estación orbital.
¿Cuándo fueron aprobados estos planes por La casa Blanca, y El presidente estadounidense Richard Nixon Mis ojos se oscurecieron por la cantidad de ceros en el presupuesto estimado del proyecto. Estados Unidos gastó una enorme cantidad de dinero para adelantarse a la URSS en la “carrera lunar” tripulada, pero era imposible seguir financiando programas espaciales en cantidades verdaderamente astronómicas.
Primer lanzamiento en el Día de la Cosmonáutica
Después de que Nixon rechazara estos proyectos, la NASA recurrió a un truco. Habiendo ocultado los planes para crear una gran estación orbital, al presidente se le presentó un proyecto para crear una nave espacial reutilizable como un sistema capaz de generar ganancias y recuperar inversiones mediante el lanzamiento de satélites en órbita con fines comerciales.
El nuevo proyecto fue enviado para su examen a economistas, quienes llegaron a la conclusión de que el programa daría sus frutos si se realizaran al menos 30 lanzamientos de naves espaciales reutilizables al año y se detuvieran por completo los lanzamientos de naves espaciales desechables.
La NASA se convenció de que estos parámetros eran bastante alcanzables y el proyecto del transbordador espacial recibió la aprobación del presidente y del Congreso de los Estados Unidos.
De hecho, en nombre del proyecto del transbordador espacial, Estados Unidos abandonó las naves espaciales desechables. Además, a principios de los años 80 se decidió transferir el programa de lanzamiento de vehículos militares y de inteligencia a los transbordadores. Los desarrolladores aseguraron que sus dispositivos milagrosos perfectos abrirían una nueva página en la exploración espacial, los obligarían a abandonar enormes costos e incluso obtener ganancias.
La primera nave reutilizable, llamada Enterprise por demanda popular de los fanáticos de la serie Star Trek, nunca fue lanzada al espacio; solo sirvió para probar métodos de aterrizaje.
La construcción de la primera nave espacial reutilizable comenzó en 1975 y finalizó en 1979. Fue nombrado "Columbia", en honor al velero en el que Capitán Robert Gray En mayo de 1792 exploró las aguas interiores de la Columbia Británica.
12 de abril de 1981 "Columbia" con una tripulación de John Young y Robert Crippen lanzado con éxito desde el sitio de lanzamiento de Cabo Cañaveral. El lanzamiento no estaba previsto que coincidiera con el 20 aniversario del lanzamiento. Yuri Gagarin, pero el destino así lo decretó. El lanzamiento, inicialmente previsto para el 17 de marzo, fue pospuesto varias veces debido a diversos problemas y finalmente se llevó a cabo el 12 de abril.
Inicio de Colombia. Foto: wikipedia.org
Desastre en el despegue
La flotilla de barcos reutilizables se reponía con el Challenger y el Discovery en 1982, y en 1985 con el Atlantis.
El proyecto del transbordador espacial se ha convertido en el orgullo y la tarjeta de presentación de Estados Unidos. Sólo los especialistas conocían su reverso. Los Shuttles, por los que se interrumpió el programa tripulado estadounidense durante seis años, estaban lejos de ser tan fiables como esperaban sus creadores. Casi todos los lanzamientos estuvieron acompañados de resolución de problemas antes del lanzamiento y durante el vuelo. Además, resultó que los costes de funcionamiento de los transbordadores son en realidad varias veces superiores a los previstos en el proyecto.
La NASA tranquilizó a los críticos: sí, hay deficiencias, pero son insignificantes. El recurso de cada barco está diseñado para 100 vuelos, en 1990 se realizarán 24 lanzamientos por año y los transbordadores no devorarán fondos, sino que generarán ganancias.
El 28 de enero de 1986, estaba previsto el lanzamiento de la Expedición 25 del programa del Transbordador Espacial desde Cabo Cañaveral. La nave espacial Challenger se dirigía al espacio, de la cual ésta era la décima misión. Además de astronautas profesionales, la tripulación incluía profesora Christa McAuliffe, ganador del concurso “Profesor en el espacio”, que debía impartir varias lecciones desde la órbita a escolares estadounidenses.
Este lanzamiento atrajo la atención de toda América, los familiares y amigos de Christa estuvieron presentes en el cosmódromo.
Pero en el segundo 73 de vuelo, delante de los presentes en el cosmódromo y de millones de televidentes, el Challenger explotó. Siete astronautas a bordo murieron.
La muerte del Challenger. Foto: Commons.wikimedia.org
"Quizás" en americano
Nunca antes en la historia de la astronáutica un desastre se había cobrado tantas vidas a la vez. El programa de vuelos tripulados de Estados Unidos estuvo interrumpido durante 32 meses.
La investigación mostró que la causa del desastre fue el daño en la junta tórica del propulsor de combustible sólido derecho durante el despegue. Los daños en el anillo provocaron que se quemara un agujero en el lateral del acelerador, desde el cual fluía una corriente en chorro hacia el tanque de combustible externo.
Mientras se esclarecían todas las circunstancias, se revelaron detalles muy desagradables sobre la "cocina" interna de la NASA. En particular, los directivos de la NASA conocen los defectos en las juntas tóricas desde 1977, es decir, desde la construcción del Columbia. Sin embargo, renunciaron a la amenaza potencial y confiaron en el “tal vez” estadounidense. Al final, todo terminó en una monstruosa tragedia.
Tras la muerte del Challenger, se tomaron medidas y se sacaron conclusiones. El perfeccionamiento de los transbordadores no se detuvo en los años siguientes y, al final del proyecto, eran, de hecho, barcos completamente diferentes.
El Challenger perdido fue reemplazado por el Endeavour, que entró en servicio en 1991.
Esfuerzo de lanzadera. Foto: Dominio público
Del Hubble a la ISS
No podemos hablar sólo de las deficiencias de los transbordadores. Gracias a ellos, por primera vez se realizaron en el espacio trabajos que no se habían realizado anteriormente, por ejemplo, la reparación de naves espaciales averiadas e incluso su regreso de la órbita.
Fue el transbordador Discovery el que puso en órbita el ahora famoso telescopio Hubble. Gracias a los transbordadores, el telescopio fue reparado cuatro veces en órbita, lo que permitió ampliar su funcionamiento.
Los transbordadores llevaban a la órbita tripulaciones de hasta 8 personas, mientras que la Soyuz soviética desechable no podía llevar a más de 3 personas al espacio y regresar a la Tierra.
En la década de 1990, después de que se cerrara el proyecto soviético de nave espacial reutilizable Buran, los transbordadores estadounidenses comenzaron a volar a la estación orbital Mir. Estos barcos también jugaron un papel importante en la construcción del Internacional estación Espacial, poniendo en órbita módulos que no tienen su propio sistema de propulsión. Los transbordadores también entregaron tripulaciones, alimentos y equipos científicos a la ISS.
Caro y mortal
Pero, a pesar de todas las ventajas, con el paso de los años se ha hecho evidente que los transbordadores nunca podrán deshacerse de sus defectos. Literalmente, en cada vuelo, los astronautas tuvieron que hacer reparaciones, eliminando problemas de diversos grados de gravedad.
A mediados de la década de 1990, no se hablaba de entre 25 y 30 vuelos al año. 1985 siguió siendo un año récord para el programa con nueve vuelos. En 1992 y 1997 se pudieron realizar 8 vuelos. La NASA ha preferido durante mucho tiempo guardar silencio sobre la recuperación y la rentabilidad del proyecto.
El 1 de febrero de 2003, el transbordador espacial Columbia completó la misión número 28 de su historia. Esta misión se llevó a cabo sin acoplarse a la ISS. En el vuelo de 16 días participó una tripulación de siete personas, incluido el primer israelí. El astronauta Ilán Ramón.. Durante el regreso del Columbia de la órbita, se perdió la comunicación con él. Pronto, las cámaras de video registraron en el cielo los restos de la nave que se precipitaba rápidamente hacia la Tierra. Los siete astronautas a bordo murieron.
Durante la investigación se estableció que durante el lanzamiento del Columbia, un trozo de aislamiento térmico del tanque de oxígeno golpeó el plano izquierdo del ala del transbordador. Durante el descenso desde la órbita, esto provocó la penetración de gases con temperaturas de varios miles de grados en las estructuras de la nave espacial. Esto provocó la destrucción de las estructuras de las alas y una mayor pérdida del barco.
Así, dos desastres de transbordadores se cobraron la vida de 14 astronautas. La fe en el proyecto quedó completamente socavada.
La última tripulación del transbordador espacial Columbia. Foto: Dominio público
Exposiciones para el museo.
Los vuelos del transbordador se interrumpieron durante dos años y medio y, tras su reanudación, se tomó la decisión fundamental de que el programa finalmente finalizaría en los próximos años.
No se trataba sólo de víctimas humanas. El proyecto del transbordador espacial nunca alcanzó los parámetros previstos originalmente.
En 2005, el coste de un vuelo de lanzadera ascendía a 450 millones de dólares, pero con los costes adicionales esta cantidad alcanzaba los 1.300 millones de dólares.
En 2006, el coste total del proyecto del transbordador espacial fue de 160.000 millones de dólares.
Es poco probable que alguien en Estados Unidos lo hubiera creído en 1981, pero la nave espacial soviética Soyuz, los modestos caballos de batalla del programa espacial tripulado nacional, venció a los transbordadores en la competencia de precio y confiabilidad.
El 21 de julio de 2011 finalmente terminó la odisea espacial de los transbordadores. Durante 30 años, realizaron 135 vuelos, recorrieron un total de 21.152 órbitas alrededor de la Tierra y volaron 872,7 millones de kilómetros, pusieron en órbita a 355 cosmonautas y astronautas y 1,6 mil toneladas de carga útil.
Todos los “lanzaderas” ocuparon su lugar en los museos. El Enterprise se exhibe en el Museo Naval y Aeroespacial de Nueva York, el Museo Discovery está ubicado en el Museo del Instituto Smithsonian en Washington, el Endeavor ha encontrado refugio en el Centro de Ciencias de California en Los Ángeles y el Atlantis está amarrado permanentemente en el Centro Espacial. Kennedy en Florida.
El barco "Atlantis" en el centro. Kennedy. Foto: Commons.wikimedia.org
Tras el cese de los vuelos de los transbordadores, Estados Unidos lleva cuatro años sin poder poner astronautas en órbita excepto con la ayuda de la nave espacial Soyuz.
Los políticos estadounidenses, considerando que esta situación es inaceptable para Estados Unidos, piden acelerar los trabajos para crear un nuevo barco.
Se espera que, a pesar de las prisas, se aprendan las lecciones aprendidas del programa del Transbordador Espacial y se evite una repetición de las tragedias del Challenger y del Columbia.
Historial del programa "Transbordador espacial" comenzó a finales de la década de 1960, en el apogeo del triunfo del programa espacial nacional estadounidense. El 20 de junio de 1969, dos estadounidenses, Neil Armstrong y Edwin Aldrin, alunizaron. Al ganar la carrera "lunar", Estados Unidos demostró brillantemente su superioridad y resolvió así su principal tarea en la exploración espacial, proclamada por el Presidente. John Kennedy en su famoso discurso del 25 de mayo de 1962: “Creo que nuestro pueblo puede fijarse el objetivo de llevar un hombre a la Luna y devolverlo sano y salvo a la Tierra antes de que finalice esta década”.
Así, el 24 de julio de 1969, cuando la tripulación del Apolo 11 regresó a la Tierra, el programa estadounidense perdió su propósito, lo que afectó inmediatamente a la revisión. planes futuros y recortes en la financiación del programa Apolo. Y aunque continuaron los vuelos a la Luna, Estados Unidos se enfrentó a la pregunta: ¿qué debería hacer el hombre a continuación en el espacio?
El hecho de que surgiría tal pregunta era obvio mucho antes de julio de 1969. Y el primer intento evolutivo de responder fue natural y razonable: la NASA propuso, utilizando la tecnología única desarrollada para el programa Apolo, ampliar el alcance del trabajo en el espacio: realizar una larga expedición a la Luna, construir una base en su superficie, crear estaciones espaciales tripuladas para la observación regular de la Tierra, organizar fábricas en el espacio y, finalmente, comenzar la exploración tripulada y la exploración de Marte, asteroides y planetas distantes...
Incluso Primera etapa Este programa requería mantener el gasto en espacio civil a un nivel de al menos 6 mil millones de dólares por año. Pero Estados Unidos, el país más rico del mundo, no podía permitírselo: el presidente L. Johnson necesitaba dinero para los programas sociales anunciados y para la guerra de Vietnam. Por lo tanto, el 1 de agosto de 1968, un año antes del alunizaje, se tomó una decisión fundamental: limitar la producción de vehículos de lanzamiento de Saturn al primer pedido: 12 copias del Saturn-1B y 15 productos del Saturn-5. Esto significaba que ya no se utilizaría la tecnología lunar y, de todas las propuestas para el desarrollo posterior del programa Apolo, al final sólo quedó la estación orbital experimental Skylab. Necesitábamos nuevas metas y nuevas medios tecnicos para el acceso de las personas al espacio, y el 30 de octubre de 1968, dos centros principales de la NASA (el Manned Spacecraft Center - MSC - en Houston y el Marshall Space Center - MSFC - en Huntsville) se acercaron a las empresas espaciales estadounidenses con una propuesta para explorar la posibilidad de creando un sistema espacial reutilizable.
Antes de esto, todos los vehículos de lanzamiento eran desechables: al poner en órbita una carga útil, se gastaban sin dejar rastro. Las naves espaciales también eran desechables, con la excepción más rara en el campo de las naves espaciales tripuladas: la Mercury con números de serie 2, 8 y 14 y la segunda Gemini volaron dos veces. Ahora se formuló la tarea: crear un sistema reutilizable, cuando tanto el vehículo de lanzamiento como la nave espacial regresan después del vuelo y se utilizan repetidamente, y así reducir 10 veces el costo de las operaciones de transporte espacial, lo cual era muy importante en términos de presupuesto. déficit.
En febrero de 1969 se encargaron estudios a cuatro empresas con el fin de identificar la más preparada para celebrar un contrato. En julio de 1970, dos empresas ya recibieron pedidos para trabajos más detallados. Paralelamente, se llevó a cabo una investigación en la dirección técnica del MSC bajo la dirección de Maxime Faget.
El portaaviones y el barco estaban destinados a tener alas y tripulación. Se suponía que debían lanzarse verticalmente, como un vehículo de lanzamiento convencional. El avión de transporte actuó como primera etapa del sistema y, tras separarse del barco, aterrizó en el aeródromo. La nave, utilizando combustible a bordo, fue puesta en órbita, cumplió la tarea, abandonó la órbita y también aterrizó "como un avión". Al sistema se le asignó el nombre de "Transbordador espacial".
En septiembre, el Grupo de Trabajo Espacial bajo el liderazgo del vicepresidente S. Agnew, formado para formular nuevos objetivos en el espacio, propuso dos opciones: una expedición "máxima" a Marte, una estación tripulada en órbita lunar y una estación terrestre pesada para 50 personas, atendidas por barcos reutilizables. "Como mínimo": sólo la estación espacial y el transbordador espacial. Pero el presidente Nixon rechazó todas las opciones, porque incluso la más barata requería 5.000 millones de dólares al año.
La NASA se enfrentaba a una elección difícil: era necesario iniciar un nuevo desarrollo importante que preservara al personal y la experiencia acumulada, o anunciar la terminación del programa tripulado. Se decidió insistir en crear un transbordador, pero presentarlo no como un barco de transporte para ensamblar y dar servicio a la estación espacial (manteniéndolo, sin embargo, en reserva), sino como un sistema capaz de generar ganancias y recuperar inversiones mediante el lanzamiento de satélites. en órbita con fines comerciales. Una evaluación económica realizada en 1970 demostró que, si se cumplían una serie de condiciones (al menos 30 vuelos lanzadera al año, bajos costes operativos y eliminación total de los soportes desechables), en principio era posible recuperar la inversión.
Presta atención a esto muy punto importante para comprender la historia del transbordador. En la etapa de estudios conceptuales sobre la apariencia del nuevo sistema de transporte, se produjo un cambio en el enfoque fundamental del diseño: en lugar de crear un dispositivo para fines específicos dentro de los fondos asignados, los desarrolladores comenzaron a cualquier costo, "tirando del oídos” cálculos económicos y condiciones operativas futuras, para salvar el proyecto de lanzadera existente, preservando las instalaciones de producción y los puestos de trabajo creados. En otras palabras, el transbordador no fue diseñado para realizar tareas, sino que las tareas y la justificación económica se adaptaron a su diseño para salvar la industria y el programa espacial tripulado estadounidense. Este enfoque fue "impulsado" en el Congreso por el lobby "espacial", formado por senadores que procedían de estados "aeroespaciales", principalmente Florida y California.
Fue este enfoque el que confundió a los expertos soviéticos, que no entendían los verdaderos motivos de la decisión de desarrollar el transbordador. Después de todo, los cálculos de verificación de la eficiencia económica declarada del transbordador, realizados en la URSS, mostraron que los costos de su creación y operación nunca se recuperarían (¡y así sucedió!), y la carga esperada entre la órbita terrestre y la Tierra El flujo no estaba respaldado por cargas útiles reales o diseñadas. Sin conocer los planes futuros para crear una gran estación espacial, nuestros expertos formaron la opinión de que los estadounidenses se estaban preparando para algo; después de todo, se estaba creando un dispositivo cuyas capacidades anticipaban significativamente todos los objetivos previsibles en el uso del espacio... “Combustible on the fire” de desconfianza y temores y la participación del Departamento de Defensa de Estados Unidos en la determinación de la futura apariencia del transbordador aumentaron la incertidumbre. Pero no podía ser de otra manera, porque el rechazo de los vehículos de lanzamiento desechables significaba que los transbordadores también debían lanzar todos los dispositivos prometedores del Departamento de Defensa de Estados Unidos, la CIA y la Agencia de Seguridad Nacional. Las demandas de los militares se reducían a lo siguiente:
- En primer lugar, se suponía que el transbordador podría poner en órbita el satélite de reconocimiento óptico-electrónico KH-II (el prototipo militar del Telescopio Espacial Hubble), que fue desarrollado en la primera mitad de la década de 1970 y proporcionaba una resolución del terreno no peor que 0,3 m al disparar desde órbita; y una familia de remolcadores interorbitales criogénicos. Las dimensiones geométricas y de peso del satélite secreto y los remolcadores determinaron las dimensiones del compartimento de carga: una longitud de al menos 18 my un ancho (diámetro) de al menos 4,5 metros. De manera similar se determinó la capacidad del transbordador para poner en órbita una carga de hasta 29.500 kg y devolver hasta 14.500 kg desde el espacio a la Tierra. Todas las cargas útiles civiles imaginables encajan sin problemas dentro de los parámetros especificados. Sin embargo, los expertos soviéticos, que siguieron de cerca el "inicio" del proyecto del transbordador y no conocían el nuevo satélite espía estadounidense, sólo pudieron explicar las dimensiones seleccionadas del compartimiento útil y la capacidad de carga del transbordador por el deseo de los "militares estadounidenses". ” para poder inspeccionar y, si es necesario, retirar (más precisamente, capturar) de la órbita, las estaciones tripuladas soviéticas de la serie "DOS" (estaciones orbitales de larga duración) desarrolladas por TsKBEM y las OPS (estaciones orbitales tripuladas) militares "Almaz " desarrollado por OKB-52 V. Chelomey. Por cierto, "por si acaso" se instaló en el OPS un cañón automático del diseño de Nudelman-Richter.
- En segundo lugar, los militares exigieron que se aumentara la cantidad prevista de maniobra lateral durante el descenso del vehículo orbital a la atmósfera de los 600 km originales a 2000-2500 km para facilitar el aterrizaje en un número limitado de aeródromos militares. Para lanzarse a órbitas circumpolares (con una inclinación de 56º...104º), la Fuerza Aérea decidió construir sus propios complejos técnicos, de lanzamiento y aterrizaje en la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California.
Los requisitos de carga útil del ejército predeterminaron el tamaño del vehículo orbital y la masa de lanzamiento del sistema en su conjunto. Una mayor maniobra lateral requirió una elevación significativa a velocidades hipersónicas; así es como el barco obtuvo un ala de doble flecha y una poderosa protección térmica.
En 1971, finalmente quedó claro que la NASA no recibiría los 9.000 o 10.000 millones de dólares necesarios para crear un sistema completamente reutilizable. Este es el segundo gran punto de inflexión en la historia del transbordador. Antes de esto, los diseñadores todavía tenían dos alternativas: gastar mucho dinero en el desarrollo y construir un sistema espacial reutilizable con un bajo costo de cada lanzamiento (y operación en general), o intentar ahorrar dinero en la etapa de diseño y transferir los costos a el futuro mediante la creación de un sistema que sea costoso de operar, por el alto costo de un lanzamiento único. El elevado coste del lanzamiento en este caso se debió a la presencia de elementos desechables en la ISS. Para salvar el proyecto, los diseñadores tomaron el segundo camino, abandonando el diseño "caro" de un sistema reutilizable en favor de uno semi-reutilizable "barato", poniendo así fin a todos los planes para la recuperación futura del sistema.
En marzo de 1972, sobre la base del proyecto MSC-040C de Houston, se aprobó la apariencia del transbordador que conocemos hoy: propulsores de cohetes sólidos, un tanque desechable con componentes de combustible y una nave orbital con tres motores de propulsión, privados de aire. -motores de respiración para el aterrizaje. El desarrollo de un sistema de este tipo, en el que se reutiliza todo excepto el tanque externo, se estimó en 5,15 mil millones de dólares.
Fue en estas condiciones que Nixon anunció la creación del transbordador en enero de 1972. La carrera electoral ya estaba en marcha y los republicanos estaban felices de conseguir el apoyo de los votantes de los estados "aeroespaciales". El 26 de julio de 1972, la División de Sistemas de Transporte Espacial de North American Rockwell recibió un contrato de 2.600 millones de dólares, que incluía el diseño de un vehículo orbital, la fabricación de dos bancos de pruebas y dos productos de vuelo. El desarrollo de los motores de propulsión del barco se confió a Rocketdyne, una división del mismo Rockwell, el tanque de combustible externo, a la compañía Martin Marietta, y los propulsores, a United Space Boosters Inc. y los propios motores de combustible sólido, en Morton Thiokol. Por parte de la NASA, el liderazgo y la supervisión estuvieron a cargo del MSC (etapa orbital) y el MSFC (otros componentes).
Inicialmente, los barcos voladores fueron designados OV-101, OV-102, etc. La producción de los dos primeros comenzó en la Planta N42 de la Fuerza Aérea de EE. UU. en Palmdale en junio de 1974. El barco OV-101 fue lanzado el 17 de septiembre de 1976 y recibió el nombre de Enterprise en honor a la nave espacial de la serie de televisión de ciencia ficción Star Trek. Después de las pruebas de vuelo horizontal, planearon convertirlo en un vehículo orbital, pero el OV-102 sería el primero en alcanzar la órbita.
Durante las pruebas del Enterprise (atmosférica en 1977 y de vibración en 1978), resultó que era necesario reforzar significativamente las alas y la parte media del fuselaje. Estas soluciones se implementaron parcialmente en el OV-102 durante el proceso de montaje, pero la capacidad de carga del barco tuvo que limitarse al 80% de la capacidad nominal. Se necesitaba que el segundo prototipo de vuelo fuera completamente funcional, capaz de lanzar satélites pesados y, para reforzar el diseño del OV-101, habría que desmontarlo casi por completo. A finales de 1978 nació una solución: sería más rápido y económico poner en condiciones de vuelo la máquina de pruebas estáticas STA-099. El 5 y 29 de enero de 1979, la NASA otorgó contratos a Rockwell International para el desarrollo del STA-099 en el vehículo de vuelo OV-099 (596,6 millones de dólares a precios de 1979), para la modificación del Columbia después de las pruebas de vuelo (28 millones de dólares) y para construcción OV-103 y OV-104 ($1653,3 millones). Y el 25 de enero, las cuatro etapas orbitales recibieron nombres propios El OV-102 se convirtió en Columbia, el OV-099 en Challenger, el OV-103 en Discovery y el OV-104 en Atlantis. Posteriormente, para reponer la flota de transbordadores tras la muerte del Challenger, se construyó el OV-105 Endeavour VKS.
Entonces, ¿qué es un "transbordador espacial"?
Estructuralmente, el sistema de transporte espacial reutilizable (MTSS) del Transbordador Espacial consta de dos aceleradores de combustible sólido recuperables, que en realidad son la primera etapa, y un vehículo orbital con tres motores de propulsión de oxígeno-hidrógeno y un compartimiento de combustible externo, que forma la segunda etapa, mientras que El compartimento de combustible es el único elemento desechable de todo el sistema. Está previsto que los aceleradores de combustible sólido se utilicen veinte veces, el vehículo orbital se utilizará cien veces y los motores de oxígeno-hidrógeno están diseñados para 55 vuelos.
Durante el diseño, se asumió que un MTKS con una masa de lanzamiento de 1995-2050 toneladas podría ponerse en órbita con una inclinación de 28,5 grados. una carga útil que pesa 29,5 toneladas en una órbita sincrónica con el Sol - 14,5 toneladas y que devuelve una carga útil que pesa 14,5 toneladas a la Tierra desde la órbita. También se suponía que el número de lanzamientos de MTKS podría aumentarse a 55-60 por año. En el primer vuelo, la masa de lanzamiento del transbordador espacial MTKS fue de 2022 toneladas, la masa del vehículo orbital tripulado durante la puesta en órbita fue de 94,8 toneladas y durante el aterrizaje, de 89,1 toneladas.
El desarrollo de un sistema de este tipo es un problema muy complejo y que requiere mucho tiempo, como lo demuestra el hecho de que hoy no se han cumplido los indicadores establecidos al comienzo del desarrollo. costos totales para la creación del sistema, el coste de su lanzamiento y el momento de su creación. Así, el coste aumentó de 5,2 mil millones de dólares. (a precios de 1971) hasta 10,1 mil millones de dólares. (a precios de 1982), coste de lanzamiento: desde 10,5 millones de dólares. hasta 240 millones de dólares No fue posible cumplir con el plazo para el primer vuelo experimental previsto para 1979.
Hasta la fecha se han construido un total de siete transbordadores, cinco de ellos estaban destinados a vuelos espaciales, dos de los cuales se perdieron en desastres.
Nacido el 25 de diciembre de 1909 Gleb Lozino-Lozinsky- patriarca de la tecnología aeroespacial nacional, creador de la nave espacial reutilizable Buran. En esta ocasión decidimos recordar los cinco proyectos de transbordadores espaciales más inusuales.
"Burán"
Gleb Lozino-Lozinsky, premio Lenin (1962) y dos premios estatales (1950 y 1952), diseñador general de NPO Molniya, es casi desconocido en Rusia. Mientras tanto, sin ningún esfuerzo de imaginación, se puede colocar al mismo nivel que Serguéi Korolev- tanto en términos de la escala del regalo de diseño como del talento del organizador.
En la década de 1940, Lozino-Lozinsky dirigió el trabajo en la Oficina de Diseño Mikoyan para mejorar de manera integral la eficiencia de las plantas de energía a reacción. El resultado fue el MiG-19, el primer caza supersónico producido en masa del mundo. En 1971, Lozino-Lozinsky fue nombrado diseñador jefe del interceptor supersónico, que todo el mundo reconoció como MiG-31; en 1972 presentó el proyecto MiG-29.
Pero el pináculo del éxito del diseño de Lozino-Lozinsky fue la creación del "transbordador soviético", la nave espacial Buran, capaz de levantar 30 toneladas de carga útil a 200 kilómetros y devolver 20 toneladas de la órbita. No había análogos en la tecnología espacial y de cohetes nacionales de igual complejidad que el Buran: su diseño incluía 600 unidades de equipos a bordo, más de 50 sistemas a bordo, más de 1.500 tuberías y alrededor de 15.000 conectores eléctricos. En el proyecto trabajaron más de 1.200 empresas y centros de investigación del país, en total más de un millón y medio de personas.
El resultado fue el triunfante vuelo no tripulado de dos órbitas del Buran con aterrizaje automático el 15 de noviembre de 1988. El vuelo duró 206 minutos, luego el barco entró en la atmósfera a una velocidad de 27.330 km/h sobre el Atlántico a una distancia de 8.270 km de Baikonur. A las 9 horas, 24 minutos y 42 segundos, con un adelanto de sólo un segundo del tiempo estimado, el Buran, superando fuertes ráfagas de viento lateral, tocó la pista de aterrizaje a una velocidad de 263 km/h y después de 42 segundos, habiendo recorrido 1620 m, ¡Se congeló en su centro con una desviación de la línea central de solo 3 m!
"Espiral"
El propio Lozino-Lozinsky consideraba que el trabajo principal de su vida era la creación de un avión cohete espacial compacto que podría lanzarse no desde Baikonur, sino desde el bombardero estratégico supersónico Tu-95. Un avión cohete de este tipo podría destruir los transbordadores y misiles balísticos estadounidenses en el espacio. En 1965 trabajo practico Los aviones orbitales e hipersónicos fueron confiados al OKB-155 de Mikoyan, donde estaban dirigidos por el diseñador jefe del OKB Lozino-Lozinsky, de 55 años. El tema de la creación de un sistema aeroespacial de dos etapas se llamó "Espiral". El barco reutilizable monoplaza de combate tripulado estaba previsto en varias versiones: avión de reconocimiento, interceptor o de ataque con un misil de clase Órbita-Tierra.
En el marco del proyecto Spiral se construyeron modelos a escala 1:3 del vehículo de combate llamado BOR-4. Se trataba de un dispositivo experimental con una longitud de 3,4 m, una envergadura de 2,6 my una masa en órbita de 1074 kg. En el período comprendido entre 1982 y 1984, los vehículos de lanzamiento Cosmos realizaron seis lanzamientos de estos dispositivos desde el cosmódromo de Kapustin-Yar en diversas trayectorias.
En total, se gastaron más de 75 millones de rublos en el programa Spiral, pero las cosas no fueron más allá del lanzamiento de modelos al espacio: el programa se redujo.
Proyecto Dyna-Soar
Este proyecto es el primer intento estadounidense de construir una nave espacial orbital tripulada reutilizable. 4 de octubre de 1957 Unión Soviética puso en órbita el primer satélite artificial de la Tierra. Y menos de una semana después, la Fuerza Aérea de EE. UU. combinó varios proyectos aeroespaciales en un solo programa llamado Dyna-Soar (de Dynamic Soaring - aceleración y planificación).
El 11 de septiembre de 1961 se presentó una maqueta a escala real del transbordador a la Fuerza Aérea y a la NASA en Seattle. Un vuelo típico de órbita única implicaría el lanzamiento de Dyna-Soar en un cohete Titan IIIC desde el Complejo de Lanzamiento de Cabo Cañaveral y alcanzaría la órbita 9,7 minutos después del lanzamiento a una altitud de 97,6 km y una velocidad de 7457 m/s. Dyna-Soar orbita la Tierra, vuelve a entrar en la atmósfera y aterriza en la Base de la Fuerza Aérea Edwards 107 minutos después del lanzamiento.
Sin embargo, el 10 de diciembre de 1963, el Secretario de Defensa de Estados Unidos McNamara cerró el proyecto Dyna-Soar. Una de las razones de esta decisión fue que el vehículo tripulado era monoplaza, lo que no era adecuado para los militares. A Dyna-Soar solo le faltaban tres años para realizar su primer vuelo. En Investigación científica Se habían gastado 410 millones de dólares y se necesitaban otros 373 millones de dólares para llevar el proyecto a un vuelo espacial real.
"Transbordador espacial"
La historia del programa del Transbordador Espacial comenzó a finales de la década de 1960, en el apogeo del triunfo del programa espacial nacional estadounidense. El 20 de junio de 1969, dos estadounidenses: Neil Armstrong Y Edwin Aldrin Aterrizo en la luna. Al ganar la carrera “lunar”, Estados Unidos demostró su superioridad en la exploración espacial. Se necesitaban nuevos objetivos y nuevos medios técnicos para que la gente pudiera acceder al espacio, y el 30 de octubre de 1968, dos centros principales de la NASA (el Manned Spacecraft Center - MSC - en Houston y el Marshall Space Center - MSFC - en Huntsville) se dirigieron al espacio estadounidense. empresas con propuesta para explorar la posibilidad de crear un sistema espacial reutilizable.
En marzo de 1972, sobre la base del proyecto MSC-040C de Houston, se aprobó la apariencia del transbordador que conocemos hoy: lanzadores de cohetes sólidos, un tanque desechable de componentes de combustible y una nave orbital con tres motores principales. El desarrollo de un sistema de este tipo, en el que se reutiliza todo excepto el tanque externo, se estimó en 5,15 mil millones de dólares.
La producción de los dos primeros transbordadores comenzó en la planta de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Palmdale en junio de 1974. El OV-101 fue lanzado el 17 de septiembre de 1976 y recibió el nombre de Enterprise en honor a la nave espacial de la serie de televisión de ciencia ficción Star Trek. En enero de 1979, la flotilla de transbordadores se reabasteció con cuatro barcos: Columbia, Challenger, Discovery y Atlantis. Tras la muerte del Challenger en 1986, se construyó otro transbordador, el Endeavour.
El programa del Transbordador Espacial resultó ser más caro de lo previsto: su coste aumentó de 5,2 mil millones de dólares (a precios de 1971) a 10,1 mil millones de dólares (a precios de 1982), y el costo de lanzamiento aumentó de 10,5 millones de dólares a 240 millones de dólares. Durante el desarrollo, se preveía que los transbordadores realizarían 24 lanzamientos al año y cada uno de ellos realizaría hasta 100 vuelos al espacio. En la práctica, se utilizaron con mucha menos frecuencia: al final del programa, en el verano de 2011, se habían realizado 135 lanzamientos, siendo el Discovery el que realizó la mayor cantidad de vuelos (39).
Lanzadera privada SpaceShipTwo
Virgin Galactic, fundada por el multimillonario británico Sir Richard Branson En 2004, propuso vuelos privados de pasajeros al espacio. Para ello, comenzó a desarrollar su propio transbordador espacial. Cinco años después, los especialistas de la empresa presentaron la nave SpaceShipTwo.
El 10 de octubre de 2010 tuvo lugar el primer vuelo de prueba de un avión cohete en un aeródromo del desierto de Mojave. El aparato fue elevado por el avión portaaviones WhiteKnightTwo a una altitud de 15 km y, tras separarse del portaaviones y realizar un vuelo libre de 15 minutos, aterrizó. Y el 30 de abril de 2013 se probó el motor a reacción. Separándose del portaaviones a una altitud de unos 14 km, SpaceShipTwo encendió el motor y después de 16 segundos alcanzó una velocidad de Mach 1,2 y una altitud de 17 km. Esto significa que ya no queda nada antes de los vuelos suborbitales de pasajeros.
Una vez que SpaceShipTwo esté completamente listo, el avión de transporte lo llevará a una altitud de 15,24 kilómetros, después de lo cual se desacoplará, la nave acelerará a 4023 km/h y se elevará a una altitud de 100 kilómetros. Se espera que un billete a bordo del transbordador espacial cueste 200 mil dólares. Hasta la fecha, más de 550 personas han expresado su deseo de convertirse en turistas espaciales.
El otro día me di cuenta accidentalmente de que ya había respondido cinco veces en los comentarios una pregunta sobre el grado de éxito del programa del transbordador espacial. Esta regularidad de preguntas requiere un artículo completo. En él intentaré responder a las preguntas:
- ¿Cuáles fueron los objetivos del programa del transbordador espacial?
- ¿Que pasó al final?
El tema de los medios reutilizables es muy voluminoso, por lo que en este artículo me limito específicamente a estos temas.
¿Qué planeaste?
La idea de barcos reutilizables ha ocupado la mente de científicos e ingenieros en Estados Unidos desde los años 50. Por un lado, es una lástima aplastar en el suelo las etapas gastadas desechadas. Por otro lado, un dispositivo que combine las propiedades de un avión y una nave espacial estará en línea con la filosofía del avión, donde la reutilización es natural. Nacieron varios proyectos: X-20 Dyna Soar, Sistema de Lanzamiento Orbital Recuperable (más tarde Aerospaceplane). En los años sesenta, esta actividad bastante discreta continuó a la sombra de los programas Géminis y Apolo. En 1965, dos años antes del vuelo de Saturno V, se creó un subcomité sobre tecnologías de vehículos de lanzamiento reutilizables bajo la Junta de Coordinación Aeroespacial (que incluía a la Fuerza Aérea de los EE. UU. y la NASA). El resultado de este trabajo fue un documento publicado en 1966, que hablaba de la necesidad de superar serias dificultades, pero prometía un futuro brillante para el trabajo en órbita terrestre. La Fuerza Aérea y la NASA habían visión diferente sistemas y diferentes requisitos, por lo que, en lugar de un proyecto, se presentaron ideas para barcos de varios diseños y grados de reutilización. Después de 1966, la NASA empezó a pensar en crear una estación orbital. Una estación de este tipo implicaba la necesidad de poner en órbita una gran cantidad de carga, lo que, a su vez, planteó la cuestión del coste de dicha entrega. En diciembre de 1968 se creó un grupo de trabajo que comenzó a abordar el llamado. Vehículo integrado de lanzamiento y aterrizaje Vehículo integral de lanzamiento y reentrada (ILRV). El informe de este grupo se presentó en julio de 1969 y establecía que el ILRV debería poder:- Abastecer la estación orbital
- Lanzar y devolver satélites desde la órbita.
- Lanzar las etapas superiores y la carga útil a la órbita.
- Lanzar combustible a órbita (para repostaje posterior de otros dispositivos)
- Mantener y reparar satélites en órbita.
- Realizar misiones tripuladas cortas.
Paralelamente, en febrero de 1969, el presidente Nixon creó grupo de trabajo, cuya tarea era determinar la dirección del movimiento en la exploración espacial. El resultado del trabajo de este grupo fue la recomendación de crear un barco reutilizable que pudiera:
- Convertirse en una mejora fundamental de la tecnología espacial existente en términos de costo y volúmenes lanzados a órbita.
- Transporte personas, carga, combustible, otros barcos, etapas superiores, etc. a órbita como un avión: de forma regular, económica, frecuente y en grandes cantidades.
- Ser versátil para ser compatible con una amplia gama de cargas útiles civiles y militares.
Esta combinación era teóricamente la más barata de operar. Sin embargo, el requisito de gran carga útil hizo que el sistema fuera demasiado grande (y por lo tanto caro). Además, los militares querían la posibilidad de una maniobra horizontal de 3000 km para aterrizar en el sitio de lanzamiento en la primera órbita desde una órbita polar, lo que limitaba las soluciones de ingeniería (por ejemplo, las alas rectas se volvieron imposibles).
A juzgar por la leyenda "alto alcance cruzado" (gran maniobra horizontal), a los militares les gustó esta imagen
El diseño final dependió en gran medida de los siguientes requisitos:
- Tamaño y capacidad del compartimento de carga
- Cantidad de maniobra horizontal
- Motores (tipo, empuje y otros parámetros)
- Método de aterrizaje (motorizado o deslizante)
- Materiales usados
- Compartimento de carga 4,5x18,2 m (15x60 pies)
- 30 toneladas a la órbita terrestre baja, 18 toneladas a la órbita polar
- Posibilidad de maniobra horizontal durante 2000 km.
Alrededor de 1970 quedó claro que no había suficiente dinero para una estación orbital y un transbordador al mismo tiempo. Y la estación a la que debía transportar la carga el transbordador fue cancelada.
Al mismo tiempo, reinaba un optimismo desenfrenado en la comunidad de ingenieros. Basándose en la experiencia de operar aviones cohete experimentales (X-15), los ingenieros predijeron una reducción en el costo de un kilogramo por órbita en dos órdenes de magnitud (cien veces). En un simposio sobre el programa del transbordador espacial en octubre de 1969, el padre del transbordador, George Mueller, dijo:
“Nuestro objetivo es reducir el coste por kilogramo de 2.000 dólares para el Saturn V a 40-100 dólares por kilogramo. Con esto abriremos nueva era exploración espacial. El desafío para las próximas semanas y meses para este simposio, para la Fuerza Aérea y la NASA, es garantizar que podamos hacer esto".
SER. Chertok en la cuarta parte de "Rockets and People" da cifras ligeramente diferentes, pero del mismo orden:
Para varias opciones Basado en el transbordador espacial, se predijo que el costo del lanzamiento oscilaría entre 90 y 330 dólares por kilogramo. Además, se suponía que el transbordador espacial de segunda generación reduciría estas cifras a 33-66 dólares por kilogramo.
Según los cálculos de Müller, el lanzamiento del transbordador costará entre 1 y 2,5 millones de dólares (frente a 185 millones de dólares para el Saturn V).
También se realizaron cálculos económicos bastante serios, que mostraron que para al menos igualar el costo del vehículo de lanzamiento Titan III al comparar directamente los precios sin tener en cuenta el descuento, el transbordador debe lanzarse 28 veces al año. Para el año fiscal 1971, el presidente Nixon asignó 125 millones de dólares para la producción de vehículos de lanzamiento prescindibles, lo que representó el 3,7% del presupuesto de la NASA. Es decir, si el transbordador ya existiera en 1971, habría ahorrado sólo el 3,7 por ciento del presupuesto de la NASA. Físico nuclear Ralph Lapp calculó que en el período 1964-1971 el transbordador, si ya hubiera existido, habría ahorrado el 2,9% del presupuesto. Naturalmente, tales números no pudieron proteger al transbordador, y la NASA entró en la pendiente resbaladiza de jugar con números: "si se construyera una estación orbital y si necesitara una misión de reabastecimiento cada dos semanas, entonces los transbordadores ahorrarían mil millones de dólares al año .” También se promovió la idea: "con tales capacidades de lanzamiento, las cargas útiles serán más baratas y habrá más que ahora, lo que aumentará aún más el ahorro". Sólo la combinación de las ideas “el transbordador volará con frecuencia y ahorrará dinero en cada lanzamiento” y “los nuevos satélites para el transbordador serán más baratos que los existentes para cohetes desechables” podría hacer que el transbordador sea económicamente viable.
Cálculos económicos. Tenga en cuenta que si elimina los “nuevos satélites” (tercio inferior de la tabla), los transbordadores se vuelven económicamente inviables.
Cálculos económicos. Pagamos más ahora (parte izquierda) y ganamos en el futuro (parte sombreada derecha).
Paralelamente, se desarrollaban complejos juegos políticos con la participación de potenciales empresas manufactureras, la Fuerza Aérea, el gobierno y la NASA. Por ejemplo, la NASA perdió la batalla por los aceleradores de primera etapa ante la Oficina de Gestión y Presupuesto de la Oficina Ejecutiva del Presidente de los Estados Unidos. La NASA quería propulsores de motores de cohetes, pero debido a que los propulsores de cohetes de propulsor sólido eran más baratos de desarrollar, se optó por estos últimos. La Fuerza Aérea, que había estado impulsando programas militares tripulados con el X-20 y el MOL, básicamente estaba obteniendo misiones de transbordadores militares de forma gratuita a cambio del apoyo político de la NASA. La producción de lanzaderas se distribuyó deliberadamente por todo el país entre diferentes empresas para lograr efectos económicos y políticos.
Como resultado de estas complejas maniobras, en el verano de 1972 se firmó el contrato para el desarrollo del sistema del transbordador espacial. La historia de producción y operación está más allá del alcance de este artículo.
¿Qué obtuviste?
Ahora que el programa está completo, podemos decir con razonable precisión qué objetivos se alcanzaron y cuáles no.Metas alcanzadas:
- Entrega de carga varios tipos(satélites, etapas superiores, segmentos ISS).
- Posibilidad de reparar satélites en órbita terrestre baja.
- Posibilidad de devolver satélites a la Tierra.
- Posibilidad de volar hasta ocho personas.
- Reutilización implementada.
- Se ha implementado un diseño fundamentalmente nuevo de la nave espacial.
- Posibilidad de maniobra horizontal.
- Amplio compartimento de carga.
- El costo y el tiempo de desarrollo cumplieron con los plazos prometidos al presidente Nixon en 1971.
Metas no alcanzadas y fracasos.:
- Facilitación de alta calidad del acceso al espacio. En lugar de reducir el precio del kilogramo en dos órdenes de magnitud, el transbordador espacial se convirtió en uno de los medios más caros para poner satélites en órbita.
- Rápida preparación de lanzaderas entre vuelos. En lugar de las dos semanas esperadas entre vuelos, los transbordadores tardaron meses en prepararse para su lanzamiento. Antes del desastre del Challenger, el récord entre vuelos era de 54 días, después del Challenger de 88 días. Durante todos los años de funcionamiento de los transbordadores, se lanzaron una media de 4,5 veces al año en lugar del mínimo calculado de 28 veces al año.
- Facil de mantener. Seleccionado soluciones tecnicas su mantenimiento requería mucha mano de obra. Los motores principales requirieron desmantelamiento y mucho tiempo para su mantenimiento. Las unidades de turbobomba de los motores del primer modelo requerían una revisión y reparación completas después de cada vuelo. Las losetas de protección térmica eran únicas: cada ranura tenía su propia loseta. Hay 35.000 fichas en total y pueden perderse o dañarse durante el vuelo.
- Reemplazo de todos los medios desechables. Los transbordadores nunca se lanzaron a órbitas polares, que son necesarias principalmente para los satélites de reconocimiento. estaban en marcha trabajo de preparatoria, pero fueron detenidos tras el desastre del Challenger.
- Acceso confiable al espacio. Cuatro orbitadores significaban que un desastre del transbordador significaba la pérdida de una cuarta parte de la flota. Después del desastre, los vuelos estuvieron suspendidos durante años. Además, el transbordador era conocido por retrasar constantemente los lanzamientos.
- La capacidad de carga de los transbordadores resultó ser cinco toneladas menor que la requerida por las especificaciones (24,4 en lugar de 30).
- En realidad, nunca se utilizaron mayores capacidades de maniobra horizontal debido a que el transbordador no voló a órbitas polares.
- El retorno de satélites desde la órbita cesó en 1996. Sólo cinco satélites fueron devueltos de su órbita.
- La reparación de satélites también tuvo poca demanda. Se repararon un total de cinco satélites (aunque el Hubble recibió mantenimiento cinco veces).
- Las decisiones de ingeniería tomadas tuvieron un impacto negativo en la confiabilidad del sistema. Durante el despegue y el aterrizaje había zonas sin posibilidades de salvar a la tripulación en caso de accidente. Debido a esto, el Challenger se perdió. La misión STS-9 estuvo a punto de terminar en un desastre debido a un incendio en la sección de cola, que ya se produjo en la pista de aterrizaje. Si este incendio hubiera ocurrido un minuto antes, el transbordador se habría caído sin posibilidad de salvar a la tripulación.
- El hecho de que el transbordador siempre volara tripulado suponía un riesgo innecesario para las personas: la automatización era suficiente para los lanzamientos rutinarios de satélites.
- Debido a la baja intensidad de operación, los transbordadores quedaron obsoletos moralmente antes de quedar obsoletos físicamente. En 2011, el transbordador espacial fue un ejemplo muy raro del funcionamiento del procesador 80386. Los soportes desechables podían actualizarse gradualmente con nuevas series.
- El cierre del programa Space Shuttle coincidió con la cancelación del programa Constellation, lo que provocó la pérdida del acceso independiente al espacio durante muchos años, pérdidas de imagen y la necesidad de comprar asientos en naves espaciales otro pais.
- Los nuevos sistemas de control y los carenados de gran calibre hicieron posible lanzar grandes satélites en cohetes prescindibles.
- El transbordador tiene un triste récord entre los sistemas espaciales en cuanto al número de personas muertas.
El programa del Transbordador Espacial brindó a Estados Unidos una oportunidad única de trabajar en el espacio, pero desde el punto de vista de la diferencia entre “lo que querían y lo que obtuvieron”, debemos concluir que no logró sus objetivos.
¿Por qué pasó esto?
Destaco especialmente que en este punto estoy expresando mis pensamientos, quizás algunos de ellos sean incorrectos.- Los transbordadores fueron el resultado de muchos compromisos entre los intereses de varias organizaciones grandes. Quizás si hubiera habido una persona o un equipo de personas con ideas afines que tuvieran una visión clara del sistema, podría haber resultado mejor.
- El requisito de "ser todo para todos" y reemplazar todos los cohetes prescindibles aumentó el costo y la complejidad del sistema. La universalidad al combinar requisitos heterogéneos genera complejidad, mayores costos, funcionalidad innecesaria y peor eficiencia que la especialización. Agregue fácilmente una alarma a teléfono móvil- el altavoz, el reloj, los botones y los componentes electrónicos ya están ahí. Pero un submarino volador será más complejo, más caro y peor que los aviones y submarinos especializados.
- La complejidad y el costo de un sistema aumentan exponencialmente con el tamaño. Quizás un transbordador con entre 5 y 10 toneladas de carga útil (3 o 4 veces menos de lo que se vendió) tendría más éxito. Se podrían construir más, parte de la flota podría quedar sin tripulación y se podría fabricar un módulo desechable para aumentar la capacidad de carga útil de misiones raras y más pesadas.
- "Mareos por el éxito". Implementación exitosa Tres programas de complejidad cada vez mayor podrían llamar la atención de ingenieros y gerentes. De hecho, el hecho de que se haya realizado un primer lanzamiento tripulado sin pruebas no tripuladas y la ausencia de sistemas de rescate de la tripulación en las zonas de ascenso/descenso indican cierta confianza en uno mismo.
Oye, ¿qué pasa con Buran?
Anticipándonos a las inevitables comparaciones, tendremos que decir un poco sobre él. No existen estadísticas operativas de Buran durante muchos años. Resultó ser más fácil en algunos aspectos: estaba cubierto por los escombros de la colapsada URSS y es imposible decir si este programa habría tenido éxito. La primera parte de este programa - "Hazlo como los estadounidenses" - se completó, pero se desconoce qué habría sucedido después.Y aquellos que quieran organizar un holívar en los comentarios "¿Cuál es mejor?" Primero defina lo que cree que es "mejor". Porque ambas frases "Buran tiene una reserva de velocidad característica (delta-V) mayor que el transbordador espacial" y "El transbordador no descarta costosos motores de propulsión desde la etapa del vehículo de lanzamiento" son ciertas.
Lista de fuentes (sin incluir Wikipedia):
- Ray Williamson