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 de 1981 a 2011. Su nombre oficial, Sistema de Transporte Espacial ( STS ), fue tomado de un plan de 1969 para un sistema de naves espaciales reutilizables , cuyo desarrollo fue el único financiado. [1] Voló 135 misiones y transportó a 355 astronautas de 16 países, muchos de ellos 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 , transportó 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 de la Tierra y aterrizaría como un planeador en el Centro Espacial Kennedy o en la Base de la Fuerza Aérea Edwards .
El Shuttle 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 a la órbita. [a] Sus misiones implicaban 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 (por ejemplo, de la ISS) de la órbita y los devolvió a la Tierra, aunque su uso en esta capacidad era poco común. 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 en un período operativo de 15 años, con un "lanzamiento por mes" esperado en el pico del programa, pero los grandes retrasos en el desarrollo de la Estación Espacial Internacional [2] nunca crearon tal demanda máxima de vuelos frecuentes.
Desde finales de los años 1960 se habían explorado varios conceptos de transbordador. 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 fue concebido originalmente y presentado al público en 1972 como un "camión espacial" que Se utilizaría, 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 estancados planes para una estación espacial estadounidense evolucionaron hasta convertirse en la Estación Espacial Internacional y fueron iniciados formalmente en 1983 por el presidente Ronald Reagan , pero la ISS sufrió largos retrasos, cambios de diseño y sobrecostos [2] y forzó la vida útil de la El transbordador espacial se ampliará varias veces hasta 2011, cuando finalmente se retiró, sirviendo el doble de tiempo del que fue diseñado originalmente. En 2004, según la Visión para la exploración espacial del presidente George W. Bush , el uso del transbordador espacial debía centrarse casi exclusivamente en completar el montaje 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, sólo para pruebas iniciales de aterrizaje atmosférico (ALT) . El primer vuelo de prueba del Enterprise tuvo lugar el 18 de febrero de 1977, sólo cinco años después de que se iniciara formalmente el programa Shuttle; lo que llevó al lanzamiento del primer transbordador espacial Columbia el 12 de abril de 1981, en STS-1 . El programa del Transbordador Espacial finalizó con su última misión, la STS-135 pilotada 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. [3]
Antes del alunizaje del Apolo 11 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 principal uso previsto del transbordador espacial Fase A era apoyar a la futura estación espacial , transportar una tripulación mínima de cuatro personas y alrededor de 20.000 libras (9.100 kg) de carga, y poder girar rápidamente para vuelos futuros, con cargas útiles más grandes como Módulos de la estación espacial levantados por el Saturn V.
Dos diseños surgieron como favoritos. Uno fue diseñado por ingenieros del Centro de Vuelos Espaciales Tripulados y defendido especialmente por George Mueller . Se trataba de un sistema de dos etapas con naves espaciales de alas delta y, en general, complejo. Se hizo un intento de volver a simplificar con el DC-3 , diseñado por Maxime Faget , que había diseñado, entre otros vehículos, la cápsula Mercury. También se ofrecieron numerosas ofertas de una variedad de compañías comerciales, pero en general quedaron en el camino ya que cada laboratorio de la NASA presionó por su propia versión.
Todo esto estaba sucediendo en medio de otros equipos de la NASA que proponían una amplia variedad de misiones posteriores a Apolo, algunas de las cuales costarían tanto como Apolo o más [ cita requerida ] . Mientras cada uno de estos proyectos luchaba por obtener financiación, el presupuesto de la NASA se veía 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 [ cita requerida ] . En 1970, el transbordador había sido seleccionado como el proyecto más importante para el corto plazo posterior al Apolo.
Cuando se cuestionó la financiación del programa, hubo preocupación de que el proyecto pudiera cancelarse. Esto se volvió especialmente apremiante cuando quedó claro que el Saturn V ya no se produciría, lo que significaba que era necesario aumentar la carga útil en órbita, tanto en masa (hasta 60.600 libras (27.500 kg)) como en tamaño para complementar su pesada carga. -Capacidad de elevación, necesaria para las sondas interplanetarias planificadas y los módulos de estaciones espaciales, lo que significó que se necesitaba un vehículo más grande y costoso durante la Fase B. Por lo tanto, la NASA intentó interesar a la Fuerza Aérea de los EE. UU. y a una variedad de otros clientes en el uso del transbordador para sus misiones. también. Para reducir los costos de desarrollo de los diseños propuestos, 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.
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 la Base Aérea Vandenberg en California. Sin embargo, el uso de Vandenberg AFB para misiones del transbordador espacial fue cancelado después del desastre del Challenger en 1986. Los criterios climáticos utilizados para el lanzamiento incluyeron, entre otros: precipitaciones, temperaturas, nubosidad, pronóstico de rayos, viento y humedad. [4] El transbordador no fue lanzado en condiciones en las que podría haber sido alcanzado por un rayo .
El primer orbitador completamente funcional fue el Columbia (designado OV-102), construido en Palmdale, California . Fue entregado al Centro Espacial Kennedy (KSC) el 25 de marzo de 1979 y lanzado por primera vez el 12 de abril de 1981 (el vigésimo aniversario del vuelo espacial de Yuri Gagarin ) con una tripulación de dos personas.
El Challenger (OV-099) fue entregado a KSC en julio de 1982, el Discovery (OV-103) en noviembre de 1983, el Atlantis (OV-104) en abril de 1985 y el Endeavour (OV-105) en mayo de 1991. El Challenger fue construido y utilizado originalmente. como artículo de prueba estructural (STA-099), pero se convirtió en un orbitador completo cuando se descubrió que era menos costoso que convertir el 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 la misión STS-31 .
En el transcurso de 135 misiones realizadas, 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, análisis detallados de por qué ocurrieron los accidentes y pausas significativas donde se realizaron cambios antes de que los Shuttle regresaran a volar. [5] Después del desastre del Challenger en enero de 1986, hubo un retraso de 32 meses antes del próximo lanzamiento del Shuttle. [6] Se produjo un retraso similar de 29 meses después del desastre del Columbia en febrero de 2003. [5]
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 que el Shuttle se retiró en 2011, muchas de sus funciones originales son realizadas por una variedad de embarcaciones gubernamentales y privadas. El vehículo de transferencia automatizado europeo ATV suministró a la ISS entre 2008 y 2015. El avión espacial no tripulado de la Fuerza Aérea de EE. UU. , el X-37B , realiza misiones militares clasificadas . [7] En 2012, la carga a la Estación Espacial Internacional ya se entregaba comercialmente bajo los Servicios de Reabastecimiento Comercial de la NASA mediante la nave espacial Dragon parcialmente reutilizable de SpaceX , seguida por la nave espacial Cygnus de Orbital Sciences a finales de 2013. El servicio de tripulación a la ISS actualmente lo proporciona la La Soyuz rusa y, desde 2020, la cápsula de tripulación Dragon 2 de SpaceX , se lanzaron en el cohete reutilizable Falcon 9 de la compañía como parte del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial de la NASA . [8] 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 .
Las misiones del transbordador espacial han incluido:
Al principio del desarrollo del transbordador espacial, la NASA había estimado que el programa costaría 7.450 millones de dólares (43.000 millones de dólares en dólares de 2011, ajustados a la inflación) en costos de desarrollo/no recurrentes, y 9,3 millones de dólares (54 millones de dólares en dólares de 2011) por vuelo. [11] Las primeras estimaciones del costo de entregar la carga útil a la órbita terrestre baja eran tan bajas como 118 dólares por libra (260 dólares/kg) de carga útil (635 dólares/libra o 1.400 dólares/kg en dólares de 2011), basándose en 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. [12] [13] Una proyección más realista de 12 vuelos por año durante los 15 años de vida útil combinada con los costos de desarrollo iniciales 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 a la inflación, fue de 196 mil millones de dólares. [14] En 2010, el costo incremental por vuelo del transbordador espacial fue de 409 millones de dólares, o 14.186 dólares por kilogramo (6.435 dólares por libra) a la órbita terrestre baja (LEO). Por el contrario, el coste comparable del vehículo de lanzamiento Proton fue de 141 millones de dólares, o 6.721 dólares por kilogramo (3.049 dólares por libra) para LEO y el Soyuz 2.1 fue de 55 millones de dólares, o 6.665 dólares por kilogramo (3.023 dólares por libra), a pesar de que estos vehículos de lanzamiento no son reutilizables. [15]
El presupuesto de la NASA para 2005 asignó el 30%, o 5 mil millones de dólares, a las operaciones del transbordador espacial; [16] esta cantidad se redujo en 2006 a una solicitud de 4.300 millones de dólares. [17] Los costos no relacionados con el lanzamiento representan una parte significativa del presupuesto del programa: por ejemplo, durante los años fiscales 2004 a 2006, la NASA gastó alrededor de 13 mil millones de dólares en el programa del Transbordador Espacial, [18] a pesar de que la flota quedó en tierra después del desastre del Columbia y hubo un total de tres lanzamientos durante este período de tiempo. En el año fiscal 2009, el presupuesto de la NASA asignó 2.980 millones de dólares para 5 lanzamientos del programa, incluidos 490 millones de dólares para "integración del programa", 1.030 millones de dólares para "operaciones de vuelo y terrestres" y 1.460 millones de dólares para "equipamiento de vuelo" (que incluye el mantenimiento de los 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 coste total de 192.000 millones de dólares (en dólares de 2010), esto supone aproximadamente 1.500 millones de dólares por lanzamiento durante la vida del programa Shuttle. [19] Un estudio de 2017 encontró que transportar un kilogramo de carga a la ISS en el Shuttle costaba $272,000 en dólares de 2017, el doble del costo de Cygnus y tres veces el de Dragon. [20]
La NASA utilizó una filosofía de gestión conocida como gestión orientada al éxito durante el programa del transbordador espacial, que fue descrita por el historiador Alex Roland después del desastre del Columbia como "esperar lo mejor". [21] Desde entonces, varios analistas del área han estudiado la gestión orientada al éxito. [22] [23] [24]
En el transcurso de 135 misiones realizadas, dos orbitadores fueron destruidos, con una pérdida total de tripulación de 14 astronautas:
También hubo un aborto en órbita y algunos accidentes fatales en tierra durante los preparativos del lanzamiento.
Imágenes de vídeo 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 del propulsor sólido del cohete (SRB) derecho. La columna de gas caliente que se escapaba de la junta defectuosa provocó el colapso del tanque externo, lo que luego provocó la desintegración del orbitador debido al alto estrés aerodinámico. El accidente provocó la pérdida de los siete astronautas a bordo. El Endeavour (OV-105) fue construido para reemplazar al Challenger (utilizando repuestos estructurales originalmente destinados a los otros orbitadores) y entregado en mayo de 1991; se lanzó por primera vez un año después.
Después de la pérdida del Challenger , la NASA suspendió el programa del Transbordador Espacial durante más de dos años, realizando numerosos cambios de seguridad recomendados por el Informe de la Comisión Rogers , que incluyó un rediseño de la articulación SRB que falló en el accidente del Challenger . Otros cambios de seguridad incluyeron un nuevo sistema de escape para su uso cuando el orbitador estaba en vuelo controlado, neumáticos y frenos mejorados en el tren de aterrizaje y la reintroducción de trajes presurizados para los astronautas del transbordador (estos habían sido descontinuados después de STS-4 ; los astronautas solo usaban monos y oxígeno). cascos desde ese momento hasta el accidente del Challenger ). El programa Shuttle continuó en septiembre de 1988 con el lanzamiento del Discovery en la misión STS-26 .
Los accidentes no sólo afectaron al diseño técnico del orbitador, sino también a la NASA. [6] Citando algunas recomendaciones hechas por la comisión post- Challenger Rogers: [6]
Recomendación I : se debe cambiar la junta y el sello defectuosos del motor Solid Rocket. Esto podría ser un nuevo diseño que elimine la junta o un rediseño de la junta y el sello actuales. ... el Administrador de la NASA debería 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 debería fomentar la transición de astronautas calificados a puestos directivos de la agencia.
Recomendación III : la NASA y los contratistas principales del transbordador deberían revisar todos los elementos de Criticidad 1, 1R, 2 y 2R y los análisis de peligros.
Recomendación IV : la NASA debería establecer una Oficina de Seguridad, Confiabilidad y Garantía de Calidad dirigida por un Administrador Asociado, que reporte directamente al Administrador de la NASA.
Recomendación VI : la NASA debe tomar medidas para mejorar la seguridad del aterrizaje. Es necesario mejorar el sistema de neumáticos, frenos y rueda delantera.
Recomendación VII – Hacer todos los esfuerzos posibles para proporcionar un sistema de escape a la tripulación para su uso durante el vuelo en planeo controlado.
Recomendación VIII – La dependencia de la nación del transbordador como su principal capacidad de lanzamiento espacial creó una presión implacable sobre la NASA para aumentar la velocidad de vuelo... La NASA debe establecer una velocidad de vuelo que sea consistente con sus recursos.
El programa Shuttle funcionó sin accidentes durante diecisiete años y 88 misiones después del desastre del Challenger , hasta que el Columbia se rompió al reingresar , matando a los siete miembros de la tripulación, el 1 de febrero de 2003. La causa última del accidente fue un trozo de espuma que se desprendió 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 cubría el borde del ala y lo protegía durante el reingreso. Cuando el Columbia volvió a entrar en la atmósfera al final de una misión normal, el gas caliente penetró en el ala y la destruyó desde adentro hacia afuera, lo que provocó que el orbitador perdiera el control y se desintegrara.
Después del desastre del 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 STS-114 "Regreso al vuelo" en 2005 tuvo éxito, se desprendió un trozo similar de espuma de una parte diferente del tanque. Aunque los escombros no alcanzaron al Discovery , el programa fue suspendido nuevamente por este motivo.
La segunda misión de "Regreso al vuelo", STS-121, se lanzó el 4 de julio de 2006 a las 14:37 (EDT). Dos lanzamientos anteriores fueron cancelados 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 al lanzamiento. [25] Esta misión aumentó la tripulación de la ISS a tres. El Discovery aterrizó con éxito el 17 de julio de 2006 a las 09:14 (EDT) en la pista 15 del Centro Espacial Kennedy .
Tras el éxito de la STS-121 , todas las misiones posteriores se completaron sin grandes problemas de espuma y se completó la construcción de la ISS (durante la misión STS-118 en agosto de 2007, el orbitador fue nuevamente golpeado por un fragmento de espuma durante el despegue, pero este daño fue mínimo en comparación con el daño sufrido por Colombia ).
La Junta de Investigación de Accidentes de Columbia , en su informe, destacó la reducción del riesgo para la tripulación cuando un transbordador volaba a la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que la estación podría usarse como refugio seguro para la tripulación en espera de rescate en caso de que se produjeran daños. al orbitador en ascenso lo hacía inseguro para el reingreso. La junta recomendó que para los vuelos restantes, el Shuttle siempre orbite con la estación. Antes de la misión STS-114, el administrador de la NASA, Sean O'Keefe, declaró que todos los vuelos futuros del transbordador espacial irían a la ISS, excluyendo la posibilidad de ejecutar la última misión de mantenimiento del Telescopio Espacial Hubble que había sido programada antes del accidente del Columbia , a pesar de la hecho de que millones de dólares en equipos de actualización para el Hubble estaban listos y esperando en los almacenes de la NASA. Muchos disidentes, incluidos los astronautas [ ¿quién? ] , pidió a la dirección 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 del Atlantis para la quinta y última misión de servicio del transbordador al Telescopio Espacial Hubble, prevista para el 28 de agosto de 2008. Sin embargo, SM4/ STS-125 finalmente se lanzó en mayo de 2009.
Uno de los efectos del Columbia fue que los futuros vehículos de lanzamiento tripulados, concretamente el Ares I , hacían especial hincapié en la seguridad de la tripulación en comparación con otras consideraciones. [26]
El retiro del transbordador espacial se anunció en enero de 2004. [27] : III-347 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. [28] [29] Para garantizar que la ISS se ensamblara adecuadamente, los socios contribuyentes determinaron la necesidad de 16 misiones de ensamblaje restantes en marzo de 2006. [27] : III-349 En octubre de 2006 se aprobó una misión adicional de mantenimiento del Telescopio Espacial Hubble. [ 27] : III-352 Originalmente, la STS-134 iba a ser la última misión del Transbordador Espacial. Sin embargo, el desastre del Columbia provocó que se prepararan orbitadores adicionales para su lanzamiento en caso de necesidad en caso de una misión de rescate. Mientras Atlantis se preparaba para la misión final de lanzamiento según sea necesario, en septiembre de 2010 se tomó la decisión de que volaría como STS-135 con una tripulación de cuatro personas que podría permanecer en la ISS en caso de una emergencia. [27] : III-355 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). [27] : III-398 Desde entonces hasta el lanzamiento de Crew Dragon Demo-2 el 30 de mayo de 2020, Estados Unidos lanzó a sus astronautas a bordo de la nave espacial rusa Soyuz. [30]
Después del vuelo final de cada orbitador, se procesó para que su exhibición fuera segura. 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. [27] : III-443 Atlantis está en exhibición en el Complejo de Visitantes del Centro Espacial Kennedy en Florida, [27] : III-456 Discovery está en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy en Virginia, [27] : III- 451 Endeavour se exhibe en el California Science Center en Los Ángeles, [27] : III-457 y Enterprise se exhibe en el Intrepid Museum de Nueva York. [27] : III-464 Los componentes de los orbitadores fueron transferidos a la Fuerza Aérea de EE. UU., al programa ISS y a los gobiernos de Rusia y Canadá. Los motores se quitaron para usarlos en el Sistema de Lanzamiento Espacial y se colocaron boquillas RS-25 de repuesto para fines de exhibición. [27] : III-445
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 fue restaurado 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 ser exhibido en el Museo Intrepid , cuyo El Pabellón del Transbordador Espacial se inauguró el 19 de julio de 2012. Discovery reemplazó al 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. [31]
El 14 de octubre de 2012, Endeavour completó un recorrido 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 cierres importantes de calles, la remoción de más de 400 árboles de la ciudad y un trabajo extenso para levantar líneas eléctricas, nivelar la calle y eliminar temporalmente señales, postes de luz y otros obstáculos. Cientos de voluntarios y personal de bomberos y policía ayudaron en el transporte. Grandes multitudes de espectadores esperaban en las calles para ver el transbordador pasar 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 (en orientación horizontal) hasta la finalización del Centro Aéreo y Espacial Samuel Oschin (una adición planificada a el Centro de Ciencias de California). Una vez movido, se mostrará permanentemente en la configuración de lanzamiento, completo con auténticos propulsores de cohetes sólidos y un tanque externo. [32] [33]
Un área de aplicaciones del transbordador espacial es una tripulación ampliada. [34] En el Orbiter se han llevado tripulaciones de hasta ocho personas, pero podría haber albergado al menos una tripulación de diez. [34] Ya en 1979 se hicieron varias propuestas para llenar el compartimiento de carga útil con pasajeros adicionales. [35] Una propuesta de Rockwell proporcionó asientos para 74 pasajeros en el compartimiento de carga útil del Orbiter, con soporte para tres días en órbita terrestre. [35] Con un orbitador más pequeño de 64 asientos, los costos para finales de la década de 1980 rondarían los 1,5 millones de dólares por asiento y lanzamiento. [36] El módulo de pasajeros de Rockwell tenía dos pisos, 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. [36]
Otro diseño fue la propuesta de 1983 de Space Habitation Design Associates para 72 pasajeros en la bahía de carga útil del transbordador espacial. [36] Los pasajeros estaban ubicados 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. [36] Otra propuesta se basó en los módulos habitacionales Spacelab, que proporcionaban 32 asientos en el compartimento de carga útil además de los del área de la cabina. [36]
Hubo algunos esfuerzos para analizar la operación comercial de STS. [37] Utilizando la cifra de la NASA para el costo promedio de lanzar un transbordador espacial en 2011, de aproximadamente $450 millones por misión, [38] el costo por asiento para un módulo de 74 [39] asientos previsto por Rockwell llegó a menos de $6 millones, sin incluir la tripulación habitual. Algunos módulos de pasajeros utilizaban hardware similar al equipo existente, como el túnel, [39] que también era necesario para Spacehab y Spacelab.
Durante las tres décadas de funcionamiento, se desarrollaron parcialmente, pero no se terminaron, varias versiones posteriores y de reemplazo del transbordador espacial STS. [40]
Ejemplos de posibles vehículos espaciales futuros para complementar o suplantar a STS: [40]
Un esfuerzo en dirección al transporte espacial fue el programa de Vehículos de Lanzamiento Reutilizables (RLV), iniciado en 1994 por la NASA. [42] Esto llevó a trabajar en los vehículos X-33 y X-34. [42] 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. [42] Otro programa del cambio de milenio fue la Iniciativa de Lanzamiento Espacial , que era una iniciativa de lanzamiento de próxima generación. [43]
El programa de Iniciativa de Lanzamiento Espacial se inició en 2001 y, a finales de 2002, evolucionó a dos programas, el Programa de Avión Espacial Orbital y el programa de Tecnología de Lanzamiento de Próxima Generación . [43] OSP estaba orientado a proporcionar acceso a la Estación Espacial Internacional. [43]
Otros vehículos que habrían asumido algunas de las responsabilidades de los transbordadores fueron el sistema de lanzamiento de personal HL-20 o el programa NASA X-38 del vehículo de retorno de tripulación , que eran principalmente para bajar a las personas de la ISS. El X-38 fue cancelado en 2002, [44] y el HL-20 fue cancelado en 1993. [45] Existían varios otros programas, como el Módulo alternativo de retorno de tripulación de estación (SCRAM) y el Vehículo de retorno de tripulación asegurado (ACRV). [46]
Según la Visión para la exploración espacial 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 estuvo totalmente financiado y, a principios de 2010, la administración Obama pidió al Congreso que respaldara un plan que dependía en gran medida del sector privado para entregar 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. [47] El primero de estos vehículos, SpaceX Dragon 1 , entró en funcionamiento en 2012, y el segundo, Cygnus de Orbital Sciences , lo hizo en 2014. [48]
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. [49] Se esperaba que estas naves espaciales, como Dragon 2 de SpaceX y Boeing CST-100 Starliner, entraran en funcionamiento alrededor de 2020. [50] En la misión Crew Dragon Demo-2 , Dragon 2 de SpaceX envió astronautas a la ISS, restaurando la vida humana de Estados Unidos. capacidad de lanzamiento. La primera misión operativa SpaceX se lanzó el 15 de noviembre de 2020 a las 7:27:17 p.m. ET, transportando 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 mantenido prácticamente sin cambios con respecto a su diseño anterior. El cohete Ares V planeado ha sido reemplazado por el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) más pequeño, que está previsto que lance tanto Orion como otro hardware necesario. [51] 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 . [52]
Artemis 1 es el primer vuelo del SLS y se lanzó como prueba del sistema Orion y SLS completo. [53] Durante la misión, una cápsula Orion no tripulada pasó 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. [54] Artemis 2 , la primera misión tripulada del programa, lanzará a cuatro astronautas en 2024 [55] en un sobrevuelo de retorno libre de la Luna a una distancia de 8.520 kilómetros (4.600 millas náuticas). [56] [57] Después de Artemis 2, se planea entregar el elemento de potencia y propulsión del Lunar Gateway y tres componentes de un módulo de aterrizaje lunar prescindible en múltiples lanzamientos de proveedores de servicios de lanzamiento comerciales . [58] Está previsto que Artemis 3 se lance en 2025 a bordo de un cohete SLS Block 1 y utilizará el minimalista Gateway y el módulo de aterrizaje prescindible para lograr el primer aterrizaje lunar con tripulación del programa. Está previsto que el vuelo aterrice en la región del polo sur lunar , y dos astronautas permanecerán allí durante aproximadamente una semana. [58] [59] [60] [61] [62]
El programa del transbordador espacial ocupó más de 654 instalaciones, utilizó más de 1,2 millones de equipos y empleó a más de 5.000 personas. El valor total del equipo superó los 12 mil millones de dólares. Las instalaciones relacionadas con los transbordadores representaron más de una cuarta parte del inventario de la NASA. Había más de 1200 proveedores activos del programa en todo Estados Unidos. El plan de transición de la NASA tenía el programa operativo hasta 2010 con una fase de transición y retiro que duraría hasta 2015. Durante este tiempo, el Ares I y el Orion , así como el Altair Lunar Lander, estaban en desarrollo, [63] aunque estos programas han sido desde entonces cancelado.
En la década de 2010, dos programas importantes para vuelos espaciales tripulados son el Programa de tripulación comercial y el programa Artemis . El Complejo de Lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy se utiliza, por ejemplo, para lanzar Falcon Heavy y Falcon 9 .
La reutilización parcial del transbordador espacial fue uno de los principales requisitos de diseño durante su desarrollo inicial. [64] : 164 Las decisiones técnicas que dictaron el regreso y la 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 por año previstas como lo predijo inicialmente la NASA. [65] [27] : III–489–490
El transbordador espacial fue concebido originalmente como un vehículo de lanzamiento para desplegar satélites, para lo cual se utilizó 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 prescindibles; la intención era que el gran volumen de misiones del transbordador espacial compensara las pérdidas financieras iniciales. La mejora de los vehículos de lanzamiento prescindibles y la transición de las cargas útiles comerciales en el transbordador espacial dieron como resultado que los vehículos de lanzamiento prescindibles se convirtieran en la principal opción de despliegue de satélites. [27] : III–109–112 Un cliente clave del transbordador espacial fue la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO), responsable de los satélites espía. La existencia de la conexión de NRO estuvo clasificada hasta 1993, y consideraciones secretas de los requisitos de carga útil de NRO llevaron a una falta de transparencia en el programa. El programa propuesto Shuttle-Centaur , cancelado a raíz del desastre del Challenger , habría llevado a la nave espacial más allá de su capacidad operativa. [66]
Los fatales desastres del Challenger y del Columbia demostraron los riesgos de seguridad del transbordador espacial que podrían provocar 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 aborto de escape en las cápsulas espaciales Apollo y Soyuz . [67] Los primeros análisis de seguridad anunciados por los ingenieros y la administración de la NASA predijeron que la posibilidad de una falla catastrófica que provocara la muerte de la tripulación oscilaba entre 1 en 100 lanzamientos y tan raramente como 1 en 100.000. [68] [69] 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 tan alta como 1 en 9. [70] Posteriormente, la dirección de la NASA fue criticada por aceptar un mayor riesgo para la tripulación a cambio de mayores tarifas de misión. 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. [69] [71] : 195-203Se utilizaron muchos otros vehículos en apoyo del programa del transbordador espacial, principalmente vehículos de transporte terrestre.
Notas a pie de página
Citas
_(cropped).jpg/1280px-Boeing's_Starliner_crew_ship_approaches_the_space_station_(iss067e066735)_(cropped).jpg)
.jpg/1280px-Crew_Dragon_at_the_ISS_for_Demo_Mission_1_(cropped).jpg)
{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)Y antes de que la NASA envíe astronautas a la Luna en 2024, la agencia primero tendrá que lanzar cinco aspectos del Portal Lunar, todos los cuales serán vehículos comerciales que se lanzan por separado y se unen entre sí en la órbita lunar. Primero, se lanzará un elemento de potencia y propulsión en 2022. Luego, el módulo de tripulación se lanzará (sin tripulación) en 2023. En 2024, durante los meses previos al aterrizaje tripulado, la NASA lanzará los últimos componentes críticos: una transferencia un vehículo que transportará los módulos de aterrizaje desde el Gateway a una órbita lunar inferior, un módulo de descenso que llevará a los astronautas a la superficie lunar y un módulo de ascenso que los llevará de regreso al vehículo de transferencia, que luego los devolverá al Gateway. .
Ahora, para Artemis 3 que lleva a nuestra tripulación al Portal, necesitamos que la tripulación tenga acceso a un módulo de aterrizaje. Eso significa que en Gateway tendremos el elemento de potencia y propulsión, que se lanzará comercialmente, el módulo de utilización, que se lanzará comercialmente, y luego tendremos un módulo de aterrizaje allí.
La dirección que tenemos ahora es que el próximo hombre y la primera mujer serán estadounidenses y que aterrizaremos en el polo sur de la Luna en 2024.
Según el plan de la NASA, una misión para aterrizar en la Luna se llevaría a cabo durante el tercer lanzamiento del Sistema de Lanzamiento Espacial. Los astronautas, incluida la primera mujer en caminar sobre la luna, dijo Bridenstine, se detendrían primero en el puesto de avanzada lunar en órbita. Luego llevarían un módulo de aterrizaje a la superficie cerca de su polo sur, donde existe agua congelada dentro de los cráteres.
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .