Las críticas al programa del transbordador espacial surgieron de las afirmaciones de que el programa del transbordador espacial de la NASA no logró alcanzar sus metas prometidas de costo y utilidad, así como problemas de diseño, costo, gestión y seguridad. [1] Fundamentalmente, fracasó en el objetivo de reducir el costo del acceso al espacio. Los costos incrementales por libra de lanzamiento del transbordador espacial finalmente resultaron ser considerablemente más altos que los de los lanzadores descartables. [2] En 2010, el costo incremental por vuelo del transbordador espacial fue de $ 409 millones, o $ 14,186 por kilogramo ($ 6,435 por libra) a la órbita terrestre baja (LEO). En contraste, el costo comparable del vehículo de lanzamiento Proton fue de $ 141 millones, o $ 6,721 por kilogramo ($ 3,049 por libra) a LEO y el Soyuz 2.1 fue de $ 55 millones, o $ 6,665 por kilogramo ($ 3,023 por libra), a pesar de que estos vehículos de lanzamiento no son reutilizables. [3]
Si se tienen en cuenta todos los costes de diseño y mantenimiento, el coste final del programa del transbordador espacial, promediado para todas las misiones y ajustado por inflación (2008), se estimó en 1.500 millones de dólares por lanzamiento, o 60.000 dólares por kilogramo (27.000 dólares por libra) en órbita terrestre baja. [4] Esto debe contrastarse con los costes previstos originalmente de 260 dólares por kilogramo (118 dólares por libra) de carga útil en dólares de 1972 (aproximadamente 555 dólares por libra ajustados por inflación hasta 2019). [5]
"El transbordador espacial fue diseñado para ser rentable a un ritmo de vuelo semanal, un objetivo que nunca fue creíble". - Michael D. Griffin , administrador de la NASA , 2007, Aviation Week .
Aunque el transbordador espacial cumplió su función de dar servicio a los satélites y estaciones espaciales en órbita, fracasó en su objetivo original de lograr un acceso rutinario y fiable al espacio, en parte debido a las interrupciones de varios años en los lanzamientos tras los fallos del transbordador. Nunca fue tan económico como los cohetes descartables para la tarea de lanzar satélites. [6] Las presiones presupuestarias de la NASA, en parte causadas por los costos crónicamente altos del programa del transbordador espacial de la NASA, han eliminado los vuelos espaciales tripulados de la NASA más allá de la órbita baja terrestre desde el Apolo, y han reducido severamente el uso de sondas no tripuladas. [ 7] La promoción y la dependencia del transbordador por parte de la NASA ralentizaron los programas nacionales de vehículos de lanzamiento comerciales descartables (ELV) hasta después del desastre del Challenger de 1986. [8]
Dos de las cinco naves espaciales fueron destruidas en accidentes, matando a 14 astronautas, la mayor pérdida de vidas en un vuelo espacial. [9]
El "Sistema de Transporte Espacial" (el nombre formal de la NASA para el programa general del transbordador) fue creado para transportar a los miembros de la tripulación y las cargas útiles a las órbitas bajas de la Tierra . [10] Brindaría la oportunidad de realizar experimentos científicos a bordo del transbordador para ser utilizados para estudiar los efectos de los vuelos espaciales en humanos, animales y plantas. Otros experimentos estudiarían cómo se pueden fabricar cosas en el espacio. El transbordador también permitiría a los astronautas lanzar satélites desde el transbordador e incluso reparar satélites que ya estuvieran en el espacio. [11] El transbordador también estaba destinado a la investigación sobre la respuesta humana a la gravedad cero . [12]
El transbordador espacial fue anunciado originalmente como un vehículo espacial que podría lanzarse una vez a la semana y ofrecer bajos costos de lanzamiento a través de la amortización . Se esperaba que los costos de desarrollo se recuperaran mediante el acceso frecuente al espacio. Estas afirmaciones se hicieron en un esfuerzo por obtener financiación presupuestaria del Congreso de los Estados Unidos . [13] A partir de 1981, el transbordador espacial comenzó a usarse para viajes espaciales. Sin embargo, a mediados de la década de 1980, el concepto de volar que muchas misiones del transbordador demostraron ser poco realistas y las expectativas de lanzamiento programadas se redujeron en un 50%. [14] Después del accidente del Challenger en 1986, las misiones se detuvieron en espera de una revisión de seguridad. Esta pausa se prolongó y finalmente duró casi tres años mientras continuaban las discusiones sobre la financiación y la seguridad del programa. Finalmente, el ejército reanudó el uso de vehículos de lanzamiento desechables. [12] Las misiones se suspendieron nuevamente después de la pérdida del Columbia en 2003. En total, se lanzaron 135 misiones durante los 30 años posteriores al primer vuelo orbital del Columbia , con un promedio de aproximadamente una cada 3 meses.
Algunas de las razones de los costos operativos más altos de lo esperado fueron:
Para que una tecnología tenga éxito, la realidad debe prevalecer sobre las relaciones públicas, porque a la naturaleza no se la puede engañar.
Algunos investigadores han criticado un cambio generalizado en la cultura de la NASA, que se ha alejado de la seguridad para garantizar que los lanzamientos se llevaran a cabo en el momento oportuno, lo que a veces se denomina " fiebre del lanzamiento ". Supuestamente, la alta dirección de la NASA adoptó esta menor atención a la seguridad en la década de 1980, mientras que algunos ingenieros se mantuvieron cautelosos. Según la socióloga Diane Vaughan , los agresivos calendarios de lanzamiento surgieron en los años de Reagan como un intento de rehabilitar el prestigio de Estados Unidos después de la guerra de Vietnam . [22]
El físico Richard Feynman , que fue designado para la investigación oficial sobre el desastre del Challenger , escribió en su informe que los ingenieros de la NASA en activo estimaron que el riesgo de fracaso de la misión era "del orden del uno por ciento", añadiendo: "La dirección oficial, por otra parte, afirma creer que la probabilidad de fracaso es mil veces menor. Una razón para esto puede ser un intento de asegurar al gobierno la perfección y el éxito de la NASA para asegurar el suministro de fondos. La otra puede ser que sinceramente creyeran que era verdad, demostrando una falta de comunicación casi increíble entre ellos y sus ingenieros en activo". [23]
A pesar de las advertencias de Feynman y de que Vaughan formó parte de juntas y comités de seguridad de la NASA, la cobertura de prensa posterior ha encontrado algunas pruebas de que la relativa indiferencia de la NASA por la seguridad todavía persistía. Por ejemplo, antes del desastre del Columbia , la NASA descartó el riesgo de que se rompieran pequeños trozos de espuma en el lanzamiento y supuso que la falta de daños por colisiones de espuma anteriores sugería que el riesgo futuro era bajo. [24]
El transbordador fue concebido originalmente para operar de manera similar a un avión comercial. Después del aterrizaje, el transbordador sería revisado y comenzaría a acoplarse al tanque externo y a los cohetes de combustible sólido , y estaría listo para el lanzamiento en apenas dos semanas.
En la práctica, antes de la pérdida del Challenger , aproximadamente la mitad del tiempo de respuesta después de una misión se debía a pruebas y modificaciones no planificadas basadas en eventos inesperados que ocurrían durante el vuelo. [25] El proceso generalmente tomaba meses; Atlantis estableció el récord anterior al Challenger al lanzarse dos veces en 54 días, mientras que Columbia estableció el récord posterior al Challenger de 88 días. El objetivo del programa Shuttle de regresar a su tripulación a la Tierra de manera segura entraba en conflicto con el objetivo de un lanzamiento de carga útil rápido y económico. Además, debido a que en muchos casos no había modos de aborto con capacidad de supervivencia , muchas piezas de hardware tenían que funcionar perfectamente y, por lo tanto, requerían una inspección cuidadosa antes de cada vuelo. El resultado fue un alto costo laboral, con alrededor de 25.000 trabajadores en las operaciones del transbordador y costos laborales de aproximadamente $ 1 mil millones por año. [5]
Algunas características del transbordador que inicialmente se presentaron como importantes para el apoyo a la Estación Espacial han resultado superfluas:
Si bien los detalles técnicos de los accidentes del Challenger y del Columbia son diferentes, los problemas organizativos muestran similitudes. Las preocupaciones de los ingenieros de vuelo sobre posibles problemas no fueron comunicadas adecuadamente a los directivos superiores de la NASA ni comprendidas por ellos. El vehículo avisaba con suficiente antelación de problemas anormales. Una estructura burocrática con muchos niveles y orientada a los procedimientos inhibió la comunicación y la acción necesarias.
En el caso del Challenger , una junta tórica que no debería haberse erosionado en absoluto se erosionó en los lanzamientos anteriores del transbordador. Sin embargo, los gerentes consideraron que, dado que anteriormente se había erosionado no más del 30%, esto no era un peligro ya que había "un margen de seguridad de un factor de tres " (en realidad, la pieza había fallado y no había factor de seguridad). Morton-Thiokol diseñó y fabricó los SRB y, durante una conferencia telefónica previa al lanzamiento con la NASA, Roger Boisjoly , el ingeniero de Thiokol con más experiencia con las juntas tóricas, suplicó repetidamente a la gerencia que cancelara o reprogramara el lanzamiento. Expresó su preocupación de que las temperaturas inusualmente bajas endurecerían las juntas tóricas, impidiendo un sellado completo durante la flexión de los segmentos del motor del cohete, que fue exactamente lo que sucedió en el vuelo fatal. Sin embargo, los gerentes superiores de Thiokol, bajo presión de la gerencia de la NASA, lo desestimaron y permitieron que se llevara a cabo el lanzamiento. Una semana antes del lanzamiento, el contrato de Thiokol para reprocesar los propulsores de combustible sólido también debía revisarse, y la dirección de Thiokol quería evitar la cancelación del vuelo. Las juntas tóricas del Challenger se desgastaron por completo, como se predijo, lo que provocó la destrucción total de la nave espacial y la muerte de los siete astronautas a bordo.
El Columbia se destruyó debido a que la protección térmica se dañó debido a los restos de espuma que se desprendieron del tanque externo durante el ascenso. La espuma no había sido diseñada ni se esperaba que se desprendiera, pero se había observado que lo hacía en el pasado sin incidentes. La especificación operativa original del transbordador decía que las placas de protección térmica del orbitador no estaban diseñadas para soportar ningún impacto de escombros. Con el tiempo, los administradores de la NASA gradualmente aceptaron más daños en las placas, de manera similar a cómo se aceptaban los daños en las juntas tóricas. La Junta de Investigación de Accidentes del Columbia llamó a esta tendencia la " normalización de la desviación ": una aceptación gradual de eventos fuera de las tolerancias de diseño de la nave simplemente porque no habían sido catastróficos hasta la fecha. [28]
El tema de las placas térmicas faltantes o dañadas en la flota de transbordadores solo se convirtió en un problema después de la pérdida del Columbia en 2003, ya que se rompió al reingresar . De hecho, los transbordadores habían regresado anteriormente sin hasta 20 placas térmicas sin ningún problema. El STS-1 y el STS-41 habían volado con placas térmicas faltantes de las cápsulas del sistema de maniobras orbitales (visibles para la tripulación). El problema en el Columbia fue que el daño se produjo por un impacto de espuma en el panel del borde de ataque de carbono-carbono reforzado del ala, no en las placas térmicas. La primera misión del transbordador, STS-1, tenía un relleno de huecos saliente que desviaba el gas caliente hacia el hueco de la rueda derecha al reingresar, lo que resultó en un pandeo de la puerta del tren de aterrizaje principal derecho. [29]
Un ejemplo de análisis de riesgo técnico para una misión STS son los principales contribuyentes al riesgo de la iteración 3.1 de SPRA para STS-133: [30] [31]
John Young y Jerry L. Ross estuvieron entre aquellos astronautas que creyeron que el transbordador siempre fue una nave experimental, no un vehículo operativo para vuelos espaciales rutinarios como declaró el presidente Ronald Reagan después de STS-4 . Rick Hauck dijo en 2017 que antes de STS-1 vio un análisis que estimaba el riesgo de pérdida del vehículo en uno en 280, [32] pero un estudio interno de evaluación de riesgos de la NASA (realizado por la Oficina de Seguridad y Garantía de Misión del Programa del Transbordador en el Centro Espacial Johnson ) publicado a fines de 2010 o principios de 2011 concluyó que la agencia había subestimado seriamente el nivel de riesgo involucrado en la operación del Transbordador. El informe evaluó que había una probabilidad de 1 en 9 de un desastre catastrófico durante los primeros nueve vuelos del transbordador, pero que las mejoras de seguridad habían mejorado posteriormente la relación de riesgo a 1 en 90. [33] En 1984, Reagan firmó una Directiva de Decisión de Seguridad Nacional que establecía que el transbordador no estaría "plenamente operativo" hasta que pudiera volar 24 misiones al año, quizás en 1988; [25] el transbordador nunca voló con más frecuencia que las nueve misiones de 1985, [32] y tuvo un promedio de alrededor de seis misiones al año entre 1988 y 2003. [34]
Aunque muchos astronautas de la NASA criticaron el programa de especialistas en carga útil , en parte porque no creían que los forasteros menos entrenados fueran plenamente conscientes de los riesgos de los vuelos espaciales, es posible que los astronautas a tiempo completo tampoco lo fueran. [32] Charles Bolden se sorprendió al enterarse después de la pérdida del Columbia de que los bordes de ataque "impenetrables" del vehículo que voló durante 14 años tenían menos de una pulgada de espesor. [35] La NASA en octubre de 1982 predijo 37 vuelos del transbordador para principios de 1986, [25] pero la pérdida del Challenger fue el 25º vuelo del transbordador. Hauck, con mucha experiencia volando aviones peligrosos en la Escuela de Pilotos de Pruebas Navales de los Estados Unidos , dijo: "Si supiera de antemano que uno de cada veinticinco fallaría, probablemente lo pensaría dos veces antes de volar tres (como hice) de los primeros veintiséis vuelos". [32]
Aunque el sistema se desarrolló dentro de las estimaciones originales de costos y tiempos dadas al presidente Richard M. Nixon en 1971, los costos operativos, la velocidad de vuelo, la capacidad de carga útil y la confiabilidad en el momento del accidente del Columbia en febrero de 2003 resultaron ser mucho peores de lo que se anticipó originalmente. [36] Un año antes del lanzamiento del STS-1 en abril de 1981, Gregg Easterbrook en The Washington Monthly pronosticó con precisión muchos de los problemas del transbordador, incluido un cronograma de lanzamiento demasiado ambicioso y el costo marginal por vuelo consecuentemente más alto de lo esperado; los riesgos de depender del transbordador para todas las cargas útiles, civiles y militares; la falta de un escenario de aborto sobrevivible si un cohete propulsor sólido fallara; y la fragilidad del sistema de protección térmica del transbordador. [37] [38]
Para que se aprobara el transbordador, la NASA prometió demasiado sobre sus economías y utilidad. Para justificar su elevado costo operativo fijo del programa, la NASA inicialmente obligó a que todas las cargas útiles nacionales, internas y del Departamento de Defensa se transportaran al transbordador. [ cita requerida ] Cuando eso resultó imposible (después del desastre del Challenger ), la NASA utilizó la Estación Espacial Internacional (ISS) como justificación para el transbordador. [39] El administrador de la NASA, Michael D. Griffin, argumentó en un artículo de 2007 que el programa Saturn , de haber continuado, podría haber proporcionado seis lanzamientos tripulados por año -dos de ellos a la Luna- al mismo costo que el programa del transbordador, con una capacidad adicional para elevar la infraestructura para futuras misiones:
Si hubiéramos hecho todo esto, hoy estaríamos en Marte y no escribiríamos sobre él como tema de "los próximos 50 años". Tendríamos décadas de experiencia en la operación de sistemas espaciales de larga duración en la órbita terrestre, y décadas similares de experiencia en la exploración y el aprendizaje del uso de la Luna. [40]
Algunos habían argumentado que el programa del transbordador tenía fallas. [41] Lograr un vehículo reutilizable con la tecnología de principios de los años 1970 obligó a tomar decisiones de diseño que comprometieron la confiabilidad y seguridad operativas. Los motores principales reutilizables se convirtieron en una prioridad. Esto requirió que no se quemaran al reingresar a la atmósfera, lo que a su vez hizo que montarlos en el propio orbitador (la única parte del sistema del transbordador donde la reutilización era primordial) fuera una decisión aparentemente lógica. Sin embargo, esto tuvo las siguientes consecuencias: [ cita requerida ]
Una de las preocupaciones expresadas por la Comisión Augustine de 1990 fue que "el programa espacial civil depende excesivamente del transbordador espacial para acceder al espacio". El comité señaló que "en el caso del Challenger , por ejemplo, no era apropiado arriesgar las vidas de siete astronautas y casi una cuarta parte de los recursos de lanzamiento de la NASA para poner en órbita un satélite de comunicaciones". [42]
Hay algunas tecnologías derivadas de la NASA relacionadas con el programa del transbordador espacial que se han desarrollado con éxito en productos comerciales, como el uso de materiales resistentes al calor desarrollados para proteger el transbordador al reingresar en trajes para bomberos municipales y de rescate de aeronaves. [43]
