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 los Estados Unidos, que realizó el transporte rutinario de tripulación y carga de la Tierra a la órbita desde 1981 hasta 2011. Su nombre oficial fue Sistema de Transporte Espacial (STS), tomado de un plan de 1969 para un sistema de naves espaciales reutilizables donde era el único elemento financiado para el desarrollo, ya que un transbordador nuclear propuesto en el plan fue cancelado en 1972. [1] [2] Voló 135 misiones y transportó a 355 astronautas de 16 países, muchos en múltiples viajes.
El transbordador espacial , compuesto por un orbitador lanzado con dos cohetes propulsores sólidos reutilizables y un tanque de combustible externo desechable , transportaba hasta ocho astronautas y hasta 50.000 libras (23.000 kg) de carga útil a la órbita baja terrestre (LEO). Cuando su misión estuviera completa, 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 Aérea Edwards .
El transbordador es la única nave espacial tripulada con alas que ha logrado orbitar y aterrizar, y el primer vehículo espacial tripulado reutilizable que realizó múltiples vuelos en órbita. [b] Sus misiones implicaban llevar 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 recuperaba satélites y otras cargas útiles (por ejemplo, de la ISS) de la órbita y las devolvía 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 eran más de 150 lanzamientos durante un período operativo de 15 años con un "lanzamiento por mes" esperado en el pico del programa, pero los extensos retrasos en el desarrollo de la Estación Espacial Internacional [3] nunca crearon una demanda tan alta de vuelos frecuentes.
Desde finales de los años 1960 se han 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 Apolo , Skylab y Apolo-Soyuz en 1975. El transbordador fue concebido originalmente y presentado al público en 1972 como un "camión espacial" que, entre otras cosas, se utilizaría para construir una estación espacial estadounidense en órbita terrestre baja durante los años 1980 y luego sería reemplazado por un nuevo vehículo a principios de los años 1990. Los planes estancados 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 largas demoras, cambios de diseño y sobrecostos [3] y obligó a extender la vida útil del transbordador espacial varias veces hasta 2011, cuando finalmente se retiró, sirviendo el doble de tiempo de lo que originalmente fue diseñado. En 2004, según la Visión para la Exploración Espacial del presidente George W. Bush , el uso del transbordador espacial se concentraría casi exclusivamente en completar el ensamblaje de la ISS, que en ese momento estaba muy retrasado.
El primer orbitador experimental, el Enterprise , fue un planeador de gran altitud, lanzado desde la parte trasera de un Boeing 747 especialmente modificado, solo para pruebas iniciales de aterrizaje atmosférico (ALT) . El primer vuelo de prueba del Enterprise fue el 18 de febrero de 1977, solo cinco años después de que se iniciara formalmente el programa del transbordador; lo que llevó al lanzamiento del primer transbordador espacial apto para el espacio, el Columbia, el 12 de abril de 1981, en STS-1 . El programa del transbordador espacial terminó con su última misión, la STS-135 volada por el Atlantis , en julio de 2011, retirando al último transbordador de la flota. El programa del transbordador espacial terminó formalmente el 31 de agosto de 2011. [4]
Antes del alunizaje del Apolo 11 en 1969 , la NASA comenzó a estudiar los diseños del transbordador espacial en octubre de 1968. Los primeros estudios se denominaron "Fase A" y, en junio de 1970, "Fase B", que eran más detallados y específicos. El uso principal previsto del transbordador espacial de la Fase A era dar apoyo 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 ser trasladado rápidamente para futuros vuelos, con cargas útiles más grandes, como los módulos de la estación espacial, que serían levantados por el Saturno 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 con alas delta y, en general, complejo. Se hizo un intento de volver a simplificarlo en forma del DC-3 , diseñado por Maxime Faget , que había diseñado la cápsula Mercury entre otros vehículos. También se ofrecieron numerosas ofertas de una variedad de empresas comerciales, pero en general se quedaron en el camino ya que cada laboratorio de la NASA impulsó su propia versión.
Todo esto se estaba llevando a cabo en medio de otros equipos de la NASA que proponían una amplia variedad de misiones post-Apolo, algunas de las cuales costarían tanto como la Apolo o más. [ cita requerida ] Mientras cada uno de estos proyectos luchaba por la financiación, el presupuesto de la NASA se veía al mismo tiempo severamente restringido. Tres de ellos fueron finalmente presentados al vicepresidente de los Estados Unidos Spiro Agnew en 1969. El proyecto del transbordador ascendió 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 principal proyecto para el corto plazo posterior al Apolo.
Cuando se cuestionó la financiación del programa, hubo temores de que el proyecto pudiera ser cancelado. Esto se volvió especialmente urgente cuando se hizo evidente que el Saturno V ya no se produciría, lo que significaba que la carga útil en órbita debía aumentarse tanto en masa (hasta 27.500 kg) como en tamaño para complementar sus capacidades de carga pesada, necesarias para las sondas interplanetarias planificadas y los módulos de la estación espacial, lo que significaba que se necesitaba un vehículo más grande y costoso durante la Fase B. Por lo tanto, la NASA trató de 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 del vehículo y operativos.
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 de la Fuerza Aérea Vandenberg en California. Sin embargo, el uso de la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg para misiones de transbordadores espaciales se canceló después del desastre del Challenger en 1986. Los criterios meteorológicos utilizados para el lanzamiento incluyeron, entre otros: precipitación, temperaturas, nubosidad, pronóstico de rayos, viento y humedad. [5] El transbordador no se lanzó en condiciones en las que pudiera 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 su primer lanzamiento se produjo el 12 de abril de 1981 (el 20.º aniversario del vuelo espacial de Yuri Gagarin ) con una tripulación de dos personas.
El Challenger (OV-099) fue entregado al 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 originalmente y utilizado como un artículo de prueba estructural (STA-099), pero fue convertido en un orbitador completo cuando se descubrió que esto era menos costoso que convertir al Enterprise de su configuración de prueba de aproximación y aterrizaje a un vehículo espacial.
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, en total 14 astronautas.
Los accidentes dieron lugar a investigaciones a nivel nacional, análisis detallados de las causas de los accidentes y pausas significativas en las que se realizaron cambios antes de que los transbordadores volvieran a volar. [6] Después del desastre del Challenger en enero de 1986, hubo un retraso de 32 meses antes del siguiente lanzamiento del transbordador. [7] Un retraso similar de 29 meses ocurrió después del desastre del Columbia en febrero de 2003. [6]
La misión más larga del transbordador fue la STS-80, que duró 17 días y 15 horas. El último vuelo del programa del transbordador espacial fue la STS-135 , el 8 de julio de 2011.
Desde que el transbordador se retiró en 2011, muchas de sus tareas originales son realizadas por una variedad de naves gubernamentales y privadas. El vehículo de transferencia automatizado ATV europeo abasteció a la ISS entre 2008 y 2015. Las misiones militares clasificadas están siendo voladas por el avión espacial no tripulado de la Fuerza Aérea de los EE. UU. , el X-37B . [8] Para 2012, la carga a la Estación Espacial Internacional ya estaba siendo entregada comercialmente bajo los Servicios de Reabastecimiento Comercial de la NASA por la nave espacial Dragon parcialmente reutilizable de SpaceX , seguida por la nave espacial Cygnus de Orbital Sciences a fines de 2013. El servicio de tripulación a la ISS lo proporciona actualmente la Soyuz rusa y, desde 2020, la cápsula de tripulación Dragon 2 de SpaceX , lanzada en el cohete reutilizable Falcon 9 de la compañía como parte del programa de Desarrollo de Tripulación Comercial de la NASA . [9] Está previsto que la cápsula Starliner de Boeing inicie el servicio de tripulación en la ISS a partir de 2025. 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 Artemisa .
Las misiones del transbordador espacial han incluido:
Al principio, durante el 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 por inflación) en costos de desarrollo/no recurrentes, y 9,3 millones de dólares (54 millones de dólares en dólares de 2011) por vuelo. [12] Las primeras estimaciones del costo de entregar la carga útil a la órbita baja de la Tierra fueron tan bajas como 118 dólares por libra (260 dólares/kg) de carga útil (635 dólares/lb o 1.400 dólares/kg en dólares de 2011), basadas en costos de lanzamiento marginales o incrementales, y asumiendo una capacidad de carga útil de 65.000 libras (30.000 kg) y 50 lanzamientos por año. [13] [14] 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 54.000 millones de dólares (en dólares de 2011).
El costo total de la vida útil real de 30 años del programa del transbordador hasta 2011, ajustado por inflación, fue de 196 mil millones de dólares. [15] 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 baja terrestre (LEO). En contraste, el costo comparable del vehículo de lanzamiento Proton fue de 141 millones de dólares, o 6.721 dólares por kilogramo (3.049 dólares por libra) a la 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. [16]
El presupuesto de la NASA para 2005 asignó el 30%, o 5.000 millones de dólares, a las operaciones del transbordador espacial; [17] esta cantidad se redujo en 2006 a una solicitud de 4.300 millones de dólares. [18] 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 13.000 millones de dólares en el programa del transbordador espacial, [19] a pesar de que la flota quedó en tierra tras el 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 al programa, incluidos 490 millones de dólares para "integración del programa", 1.030 millones de dólares para "operaciones de vuelo y tierra" y 1.460 millones de dólares para "hardware de vuelo" (que incluye el mantenimiento de los orbitadores, los motores y el tanque externo entre vuelos).
Los costos por lanzamiento se pueden medir dividiendo el costo total durante la vida del programa (incluyendo edificios, instalaciones, capacitación, salarios, etc.) por el número de lanzamientos. Con 135 misiones y un costo total de 192 mil millones de dólares (en dólares de 2010), esto da aproximadamente 1.500 millones de dólares por lanzamiento durante la vida del programa del transbordador. [20] Un estudio de 2017 determinó que transportar un kilogramo de carga a la ISS en el transbordador costaba 272.000 dólares en dólares de 2017, el doble del costo de Cygnus y tres veces el de Dragon. [21]
La NASA utilizó una filosofía de gestión conocida como gestión orientada al éxito durante el programa del transbordador espacial, que el historiador Alex Roland describió después del desastre del Columbia como "esperar que todo salga bien". [22] Desde entonces, varios analistas en el área han estudiado la gestión orientada al éxito. [23] [24] [25]
En el transcurso de 135 misiones realizadas, dos orbitadores fueron destruidos, con pérdida de tripulación de un total de 14 astronautas:
También hubo un aborto en órbita y algunos accidentes fatales en tierra durante los preparativos del lanzamiento.
Un vídeo en primer plano del Challenger durante su lanzamiento final el 28 de enero de 1986 muestra claramente que los problemas comenzaron debido a un fallo en la junta tórica del cohete propulsor de combustible sólido (SRB) derecho. La columna de gas caliente que se escapaba de la junta defectuosa provocó el colapso del tanque externo, lo que a su vez provocó la desintegración del orbitador debido a la alta tensión aerodinámica. El accidente provocó la pérdida de los siete astronautas a bordo. El Endeavour (OV-105) se construyó para sustituir al Challenger (utilizando piezas de repuesto estructurales originalmente destinadas a los otros orbitadores) y se entregó en mayo de 1991; se lanzó por primera vez un año después.
Después de la pérdida del Challenger , la NASA dejó en tierra el programa del transbordador espacial durante más de dos años, realizando numerosos cambios de seguridad recomendados por el Informe de la Comisión Rogers , que incluían un rediseño de la junta SRB que falló en el accidente del Challenger . Otros cambios de seguridad incluyeron un nuevo sistema de escape para su uso cuando el orbitador estaba en vuelo controlado, neumáticos y frenos mejorados para el tren de aterrizaje y la reintroducción de trajes de presión para los astronautas del transbordador (estos habían sido descontinuados después de la STS-4 ; los astronautas solo usaron monos y cascos de oxígeno desde ese momento hasta el accidente del Challenger ). El programa del transbordador continuó en septiembre de 1988 con el lanzamiento del Discovery en la STS-26 .
Los accidentes no sólo afectaron al diseño técnico del orbitador, sino también a la NASA. [7] Citando algunas recomendaciones hechas por la comisión Rogers posterior al Challenger : [7]
Recomendación I – La junta y el sello defectuosos del motor de cohete sólido deben cambiarse. 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 del motor de cohete sólido para implementar las recomendaciones de diseño de la Comisión y supervisar el esfuerzo de diseño.
Recomendación II – Se debería revisar la estructura del programa del transbordador. ... la NASA debería alentar la transición de astronautas calificados a puestos de gestión 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 riesgos.
Recomendación IV – La NASA debería establecer una Oficina de Seguridad, Confiabilidad y Garantía de Calidad que estaría dirigida por un Administrador Asociado, que reportaría directamente al Administrador de la NASA.
Recomendación VI – La NASA debe tomar medidas para mejorar la seguridad del aterrizaje. Se debe mejorar el sistema de neumáticos, frenos y rueda de morro.
Recomendación VII – Hacer todos los esfuerzos posibles para proporcionar un sistema de escape para la tripulación para su uso durante el vuelo de planeo controlado.
Recomendación VIII – La dependencia del país del transbordador como su principal capacidad de lanzamiento espacial creó una presión incesante sobre la NASA para aumentar la tasa de vuelo... La NASA debe establecer una tasa de vuelo que sea consistente con sus recursos.
El programa del transbordador funcionó sin accidentes durante diecisiete años y 88 misiones después del desastre del Challenger , hasta que el Columbia se desintegró al reingresar , matando a los siete miembros de la tripulación, el 1 de febrero de 2003. La causa final del accidente fue un trozo de espuma que se desprendió del tanque externo momentos después del despegue y golpeó el borde de ataque del ala izquierda del orbitador, perforando uno de los paneles de carbono-carbono reforzado (RCC) que cubrían el borde del ala y lo protegían durante el reingreso. Cuando el Columbia reingresó a la atmósfera al final de una misión por lo demás normal, el gas caliente penetró en el ala y la destruyó de adentro hacia afuera, lo que provocó que el orbitador perdiera el control y se desintegrara.
Después del desastre del Columbia , la Estación Espacial Internacional funcionó con una tripulación mínima de dos personas durante más de dos años y su mantenimiento se realizó principalmente con naves espaciales rusas. Si bien la misión de "regreso al vuelo" STS-114 en 2005 tuvo éxito, se desprendió un trozo similar de espuma de una parte diferente del tanque. Aunque los restos no impactaron en el Discovery , el programa tuvo que volver a quedarse en tierra por este motivo.
La segunda misión de "regreso al vuelo", la STS-121, se lanzó el 4 de julio de 2006 a las 14:37 (EDT). Dos lanzamientos anteriores se cancelaron debido a tormentas eléctricas persistentes y fuertes vientos alrededor de la plataforma de lanzamiento, y el lanzamiento se llevó a cabo a pesar de las objeciones de su ingeniero jefe y el jefe de seguridad. Una grieta de cinco pulgadas (13 cm) en el aislamiento de espuma del tanque externo fue motivo de preocupación; sin embargo, el equipo de gestión de la misión dio el visto bueno para el lanzamiento. [26] 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 golpeado nuevamente por un fragmento de espuma durante el despegue, pero este daño fue mínimo en comparación con el daño sufrido por el Columbia ).
La Junta de Investigación del Accidente del Columbia , en su informe, señaló que el riesgo para la tripulación era menor cuando un transbordador volaba a la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que la estación podía utilizarse como refugio seguro para la tripulación que esperaba ser rescatada en caso de que los daños sufridos por el orbitador durante el ascenso hicieran que no fuera seguro volver a entrar. La junta recomendó que, en los vuelos restantes, el transbordador orbitara siempre 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, lo que descartaba la posibilidad de ejecutar la última misión de mantenimiento del telescopio espacial Hubble que se había programado antes del accidente del Columbia , a pesar 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 [ ¿quiénes? ] , pidieron a la dirección de la NASA que reconsiderara la posibilidad de 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, programada para el 28 de agosto de 2008. Sin embargo, el SM4/ STS-125 finalmente se lanzó en mayo de 2009.
Un impacto de Columbia fue que los futuros vehículos de lanzamiento tripulados, a saber, el Ares I , tuvieron un énfasis especial en la seguridad de la tripulación en comparación con otras consideraciones. [27]
El retiro del transbordador espacial se anunció en enero de 2004. [28] : III-347 El presidente George W. Bush anunció su Visión para la Exploración Espacial , que exigía el retiro del transbordador espacial una vez que completara la construcción de la ISS. [29] [30] Para garantizar que la ISS se ensamblara correctamente, los socios contribuyentes determinaron la necesidad de 16 misiones de ensamblaje restantes en marzo de 2006. [28] : III-349 Se aprobó una misión adicional de servicio del telescopio espacial Hubble en octubre de 2006. [28] : III-352 Originalmente, la STS-134 iba a ser la misión final del transbordador espacial. Sin embargo, el desastre del Columbia dio lugar a que se prepararan orbitadores adicionales para el lanzamiento según fuera necesario en caso de una misión de rescate. Mientras el Atlantis se preparaba para la misión final de lanzamiento según fuera 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 emergencia. [28] : III-355 STS-135 fue lanzado 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). [28] : 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. [31]
Después del vuelo final de cada orbitador, se procesó para que fuera seguro para su exhibición. Los sistemas OMS y RCS utilizados presentaron los peligros principales debido a su propulsor hipergólico tóxico , y la mayoría de sus componentes fueron eliminados permanentemente para evitar cualquier desgasificación peligrosa. [28] : III-443 Atlantis está en exhibición en el Complejo de Visitantes del Centro Espacial Kennedy en Florida, [28] : III-456 Discovery está en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy en Virginia, [28] : III-451 Endeavour está en exhibición en el Centro de Ciencias de California en Los Ángeles, [28] : III-457 y Enterprise se exhibe en el Museo Intrepid en Nueva York. [28] : III-464 Los componentes de los orbitadores fueron transferidos a la Fuerza Aérea de los EE. UU., al programa ISS y a los gobiernos ruso y canadiense. Los motores fueron retirados para ser utilizados en el Sistema de Lanzamiento Espacial , y se colocaron boquillas RS-25 de repuesto para fines de exhibición. [28] : III-445
De los cinco transbordadores espaciales construidos, que estaban en pleno funcionamiento, quedan tres. El Enterprise , que se utilizó para vuelos de prueba atmosféricos pero no para vuelos orbitales, tenía muchas piezas extraídas para su uso en los otros transbordadores. Más tarde fue restaurado visualmente y estuvo en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y del Espacio hasta el 19 de abril de 2012. El Enterprise se trasladó a la ciudad de Nueva York en abril de 2012 para ser exhibido en el Museo Intrepid , cuyo pabellón del transbordador espacial se inauguró el 19 de julio de 2012. El Discovery reemplazó al Enterprise en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y del Espacio . El Atlantis formó parte de la Exhibición del Transbordador Espacial en el complejo para visitantes del Centro Espacial Kennedy y ha estado en exhibición allí desde el 29 de junio de 2013, luego de su remodelación. [32]
El 14 de octubre de 2012, el Endeavour completó un recorrido sin precedentes de 19 km (12 mi) 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 fines de 2012. El transporte desde el aeropuerto tomó dos días y requirió cierres importantes de calles, la eliminación de más de 400 árboles de la ciudad y un trabajo extenso para levantar líneas eléctricas, nivelar la calle y quitar temporalmente señales de tránsito, postes de luz y otros obstáculos. Cientos de voluntarios y personal de bomberos y policía ayudaron con el transporte. Grandes multitudes de espectadores esperaron en las calles para ver el transbordador mientras pasaba por la ciudad. El 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 una orientación horizontal) hasta que se complete el Centro Aéreo y Espacial Samuel Oschin (una adición planificada al Centro de Ciencias de California). Una vez trasladado, se exhibirá permanentemente en configuración de lanzamiento, completo con auténticos propulsores de cohetes sólidos y tanque externo. [33] [34]
Un área de aplicación del transbordador espacial es la ampliación de la tripulación. [35] En el Orbiter se han llevado a cabo vuelos con tripulaciones de hasta ocho personas, pero podría haber albergado al menos una tripulación de diez. [35] Ya en 1979 se hicieron varias propuestas para llenar la bodega de carga con pasajeros adicionales . [36] Una propuesta de Rockwell preveía asientos para 74 pasajeros en la bodega de carga del Orbiter, con soporte para tres días en órbita terrestre. [36] Con un orbitador más pequeño de 64 asientos, los costes para finales de los años 1980 rondarían los 1,5 millones de dólares por asiento por lanzamiento. [37] El módulo de pasajeros de Rockwell tenía dos cubiertas, cuatro asientos en la parte superior y dos en la inferior, incluido un pasillo de 63,5 cm (25 pulgadas) de ancho y espacio de almacenamiento adicional. [37]
Otro diseño fue la propuesta de Space Habitation Design Associates de 1983 para 72 pasajeros en la bodega de carga útil del transbordador espacial. [37] 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. [37] Otra propuesta se basó en los módulos habitables del Spacelab, que proporcionaban 32 asientos en la bodega de carga útil además de los del área de la cabina. [37]
Se hicieron algunos esfuerzos para analizar el funcionamiento comercial del STS. [38] Utilizando la cifra de la NASA sobre el coste medio de lanzamiento de un transbordador espacial en 2011, de unos 450 millones de dólares por misión, [39] el coste por asiento de un módulo de 74 [40] asientos previsto por Rockwell ascendía a menos de 6 millones de dólares, sin incluir la tripulación regular. Algunos módulos de pasajeros utilizaban hardware similar al equipo existente, como el túnel, [40] que también era necesario para Spacehab y Spacelab.
Durante las tres décadas de funcionamiento, se desarrollaron parcialmente varios reemplazos y sucesores del transbordador espacial STS, pero no se terminaron. [41]
Ejemplos de posibles vehículos espaciales futuros para complementar o suplantar al STS: [41]
Un esfuerzo en la dirección del transporte espacial fue el programa de Vehículos de Lanzamiento Reutilizables (RLV), iniciado en 1994 por la NASA. [43] Esto condujo al trabajo en los vehículos X-33 y X-34. [43] La NASA gastó alrededor de mil millones de dólares en el desarrollo del X-33 con la esperanza de que estuviera en funcionamiento en 2005. [43] Otro programa de finales del milenio fue la Iniciativa de Lanzamiento Espacial , que era una iniciativa de lanzamiento de próxima generación. [44]
El programa de Iniciativa de Lanzamiento Espacial se inició en 2001 y a finales de 2002 se convirtió en dos programas, el Programa de Avión Espacial Orbital y el Programa de Tecnología de Lanzamiento de Próxima Generación . [44] La OSP estaba orientada a proporcionar acceso a la Estación Espacial Internacional. [44]
Otros vehículos que habrían asumido algunas de las responsabilidades del transbordador fueron el sistema de lanzamiento de personal HL-20 o el X-38 de la NASA del programa Crew Return Vehicle , que se utilizaron principalmente para bajar a la gente de la ISS. El X-38 se canceló en 2002, [45] y el HL-20 se canceló en 1993. [46] Existieron varios otros programas en este sentido, como el Station Crew Return Alternative Module (SCRAM) y el Assured Crew Return Vehicle (ACRV) [47].
Según la Visión para la Exploración Espacial de 2004, el próximo programa humano de la NASA iba a ser el programa Constelación, con sus vehículos de lanzamiento Ares I y Ares V y la nave espacial Orión ; sin embargo, el programa Constelación nunca fue financiado en su totalidad y a principios de 2010 la administración Obama pidió al Congreso que en su lugar aprobara un plan con una fuerte dependencia del sector privado para el transporte de carga y tripulación a la 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. [48] El primero de estos vehículos, SpaceX Dragon 1 , entró en funcionamiento en 2012, y el segundo, Cygnus de Orbital Sciences, lo hizo en 2014. [49]
El programa de Desarrollo de Tripulación Comercial (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 acopladas durante 180 días y luego regresarlas a la Tierra. [50] Se esperaba que estas naves espaciales, como la Dragon 2 de SpaceX y la Boeing CST-100 Starliner, estuvieran operativas alrededor de 2020. [51] En la misión Crew Dragon Demo-2 , la Dragon 2 de SpaceX envió astronautas a la ISS, restaurando la capacidad de lanzamiento humano de Estados Unidos. La primera misión operativa de SpaceX se lanzó el 15 de noviembre de 2020 a las 7:27:17 pm ET, llevando cuatro astronautas a la ISS.
Aunque el programa Constellation fue cancelado, ha sido reemplazado por un programa Artemis muy similar . La nave espacial Orion ha quedado 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. [52] 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 . [53]
Artemis 1 es el primer vuelo del SLS y se lanzó como una prueba del sistema Orion y SLS completados. [54] 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. [55] Artemis 2 , la primera misión tripulada del programa, lanzará cuatro astronautas en 2024 [56] en un sobrevuelo de retorno libre de la Luna a una distancia de 8.520 kilómetros (4.600 millas náuticas). [57] [58] 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 . [59] Está previsto que Artemis 3 se lance en 2025 a bordo de un cohete SLS Bloque 1 y utilizará el minimalista Gateway y el módulo de aterrizaje desechable para lograr el primer aterrizaje lunar tripulado del programa. Está previsto que el vuelo aterrice en la región del polo sur lunar , con dos astronautas que permanecerán allí durante aproximadamente una semana. [59] [60] [61] [62] [63]
El programa del transbordador espacial ocupó más de 654 instalaciones, utilizó más de 1,2 millones de artículos de equipamiento y empleó a más de 5.000 personas. El valor total del equipamiento superó los 12.000 millones de dólares. Las instalaciones relacionadas con el transbordador representaban más de una cuarta parte del inventario de la NASA. Había más de 1.200 proveedores activos del programa en todo Estados Unidos. El plan de transición de la NASA preveía que el programa funcionara hasta 2010, con una fase de transición y retiro que duraría hasta 2015. Durante este tiempo, se iban a desarrollar el Ares I y el Orion , así como el módulo de aterrizaje lunar Altair, [64] aunque estos programas se han cancelado desde entonces.
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 los cohetes Falcon Heavy y Falcon 9 .
La reutilización parcial del transbordador espacial fue uno de los requisitos de diseño primarios durante su desarrollo inicial. [65] : 164 Las decisiones técnicas que dictaron el retorno 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 de un lanzamiento del transbordador espacial fueron más altos de lo previsto inicialmente, y el transbordador espacial no voló las 24 misiones previstas por año como inicialmente predijo la NASA. [66] [28] : III–489–490
El transbordador espacial fue concebido originalmente como un vehículo de lanzamiento para desplegar satélites, para lo que 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 descartables; la intención era que el alto volumen de misiones del transbordador espacial compensara las pérdidas financieras iniciales. La mejora de los vehículos de lanzamiento descartables y la transición hacia el abandono de las cargas útiles comerciales en el transbordador espacial dieron como resultado que los vehículos de lanzamiento descartables se convirtieran en la principal opción de despliegue de satélites. [28] : III–109–112 Un cliente clave para el transbordador espacial fue la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) responsable de los satélites espía. La existencia de la conexión de la NRO fue clasificada hasta 1993, y las consideraciones secretas de los requisitos de carga útil de la NRO llevaron a la 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. [67]
Los desastres fatales del Challenger y del Columbia demostraron los riesgos de seguridad del transbordador espacial que podían resultar en la pérdida de la tripulación. El diseño del avión espacial del orbitador limitaba las opciones de aborto, ya que los escenarios de aborto requerían el vuelo controlado del orbitador a una pista o permitir que la tripulación saliera individualmente, en lugar de las opciones de escape de aborto en las cápsulas espaciales Apollo y Soyuz . [68] Los primeros análisis de seguridad anunciados por los ingenieros y la gerencia de la NASA predijeron que la probabilidad de un fallo catastrófico que resultara en la muerte de la tripulación oscilaba entre 1 en 100 lanzamientos y tan poco frecuente como 1 en 100.000. [69] [70] Después de la pérdida de dos misiones del transbordador espacial, se reevaluaron los riesgos de las misiones iniciales y se descubrió que la probabilidad de una pérdida catastrófica del vehículo y de la tripulación era tan alta como 1 en 9. [71] La gerencia de la NASA fue criticada después por aceptar un mayor riesgo para la tripulación a cambio de mayores tasas de misiones. Tanto el informe del Challenger como el del Columbia explicaron que la cultura de la NASA no había logrado mantener a salvo a la tripulación al no evaluar objetivamente los riesgos potenciales de las misiones. [70] [72] : 195–203Se utilizaron muchos otros vehículos en apoyo del programa del transbordador espacial, principalmente vehículos de transporte terrestre.
Notas al pie
Citas
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{{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 Gateway lunar, todos los cuales serán vehículos comerciales que se lanzarán por separado y se unirán entre sí en la órbita lunar. Primero, se lanzará un elemento de potencia y propulsión en 2022. Luego, se lanzará el módulo de tripulación (sin tripulación) en 2023. En 2024, durante los meses previos al aterrizaje tripulado, la NASA lanzará los últimos componentes críticos: un vehículo de transferencia 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 traerá de regreso al vehículo de transferencia, que luego los regresará al Gateway.
Ahora, para Artemis 3 que lleva a nuestra tripulación a Gateway, necesitamos que la tripulación tenga acceso a un módulo de aterrizaje. Entonces, 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.
el plan de la NASA, se llevaría a cabo una misión para aterrizar en la Luna durante el tercer lanzamiento del Sistema de Lanzamiento Espacial. Los astronautas, incluida la primera mujer en caminar sobre la Luna, dijo Bridenstine, primero se detendrían en el puesto de avanzada lunar en órbita. Luego tomarían un módulo de aterrizaje hasta la superficie cerca de su polo sur, donde existe agua congelada dentro de los cráteres.
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