Nesher
Colaborador
Me pareció buena idea armar un Topic referido a esta hermosa nave (horrible para algunos) que tanto aportó para el desarrollo de la tecnología aeroespacial y para los avances que en un futuro llevarán al hombre hacia nuevos objetivos en lo que al Espacio se refiere.
Desarrollo y Construcción
El desarrollo del transbordador se hizo oficial el 5 de enero de 1972, cuando el presidente Richard Nixon anunció que la NASA comenzaría a crear un sistema de transbordador reusable, de bajo costo. Debido a los limites en el presupuesto, el proyecto ya estaba condenado a durar más de lo que se había anticipado originalmente. Sin embargo, el trabajo empezó rápidamente, y un par de años después ya había varios artículos de prueba.
De estos, el más notable era el primer Orbitador completo, que originalmente se conocería como "Constitution". Sin embargo, una campaña masiva de cartas de fanáticos de la serie Star Trek convenció a la Casa Blanca de rebautizar al orbitador como "Enterprise". Con bombo y platillos, el Enterprise hizo su primer carreteo el 17 de septiembre de 1976 y empezó una serie de pruebas exitosas que fueron la primera validación real del diseño.
El primer orbitador completamente funcional, el Columbia, fue construido en Palmdale, California, y enviado al Centro Espacial Kennedy el 25 de marzo de 1979. Dos tripulantes iban en el primer viaje del Columbia, el 12 de abril de 1981. En Julio de 1982 el CEK vio llegar al Challenger. En Noviembre de 1983 llegó el Discovery, y Atlantis en Abril de 1985.
En 1986 el Challenger explotó 83 segundos después de su lanzamiento, y la tripulación de siete personas perdió la vida. Para reemplazarlo se construyó el Endeavour, que llegó en Mayo de 1991.
Discovery
Endeavour
Atlantis
Columbia
Challenger
Y en esta toda la flota junta en distintos despegues
El Shuttle por dentro, sus Sistemas
Como se dijo antes, el diseño del Space Shuttle consistiría en un orbitador reusable adosado a un tanque externo desechable y dos impulsores de combustible sólido.
Al frente estaria el sistema frontal de control de posición. Justo detrás de él, la cabina de la tripulación.
Ésta se dividiria en dos pisos: El puente de vuelo, donde están los controles de vuelo orbital y atmosférico ,tendria controles dobles tanto para el comandante como para el piloto. Además, éste último tiene una estación en la parte trasera de la cabina para el vuelo orbital. Durante el lanzamiento y el aterrizaje habría 4 personas sentadas en asientos especialmente diseñados. En caso de una emergencia, el techo de la cabina se abriría por medio de pernos explosivos y la tripulación saldría expulsada por él (esto sólo aplicó para el Enterprise, el Columbia y el Challenger. De hecho, a partir de STS 5 se decidió sellar el techo y retirar los asientos de eyección... muy útiles si hubieran estado en el desastre del Challenger...)
En el piso inferior estaba el puente medio. Allí, la tripulación viviría y trabajaría. Hay 4 camas, una galera (la cual tendría la comida y la cocina donde prepararla), un "sistema para tratamiento de desechos" y una exclusa de aire para salidas extravehiculares. En la parte delantera del puente estarían los sistemas de vuelo, las computadoras y los sistemas de mantenimiento de vida. Por medio de dos escalerillas se podía acceder al puente de vuelo desde esta parte del orbitador.
Debajo del puente medio estaba una pequeña cubierta, la cual contenía más sistemas vitales. La cabina de vuelo era un sistema completamente separado del fuselaje de la nave.
Detrás de la cabina se encuentra la gran bodega de carga, 18,5 x 4.5 metros disponibles para albergar cualquier cosa que se pudiera lanzar al espacio, desde satélites comerciales hasta módulos para una estación espacial. En las puertas de carga se hallaban un par de enormes radiadores para dispersar el calor generado por la nave.
En esta bodega se podía instalar un brazo robótico para desplegar o recuperar cargas varias. El brazo podía aguantar unas 10 toneladas en órbita (en la superficie terrestre no podría soportar tan siquiera su propio peso).
Brazo Robótico Canada
En la cola de la nave están los motores. Aunque no lo parezca, el transbordador siguió su esquema de dos etapas, aunque no hubiera separación física de éstas. Sobre los tres poderosos motores principales se encuentran las dos cápsulas que contienen los motores de maniobra orbital: la segunda etapa del tranbordador. Los dos motores (de unas 5 toneladas y media de empuje en conjunto) pueden dispararse juntos o individualmente en caso necesario. En caso de una falla conjunta de ambos, 4 motores del sistema de control de reacción (2 por cápsula) podrían hacer el trabajo.
Dentro de éste compartimento se encuentran también las unidades de potencia auxiliar: 3 turbinas corriendo sobre hidrazina que se encargaban de generar la energía y el poder hidráulico necesario para maniobrar durante el lanzamiento y el aterrizaje. Sólo dos se necesitaban, aún así, la tercera se activaba para un respaldo inmediato en el caso que una de las otras dos fallara.
Las superficies aerodinámicas del transbordador se controlaban electrónicamente en un sistema ahora muy común en aviones militares: el vuelo por alambre. No había circuitería hidráulica en la cabina de vuelo por razones de seguridad. Éstas se activaban sólo cuando la nave se encontrara a velocidades inferiores a mach 5.
Todo esto pesaba en conjunto unos 68 mil kilos (sin contar la carga), convirtiendo al transbordador durante su retorno a tierra en el planeador más grande, pesado y rápido del mundo.
Los Motores del Shuttle
Los motores principales del transbordador son los motores más eficientes disponibles actualmente en todo el mundo. Queman una limpia mezcla de oxígeno líquido e hidrógeno, generando así unos poderosos 215000 kilos de empuje por unidad. En su momento costó mucho desarrollarlos, ya que, tras que eran un sistema completamente nuevo, tenían que ser reutilizados
Originalmente, se planeó utilizar el motor J2, que impulsó rumbo a la luna a las dos etapas superiores del Saturn 5. Pero este motor resultó ser muy poco potente, incluso en una variante modificada llamada J2S. Además, los motores J2 no podían ser reutilizados.
Durante los ensayos hubo frecuentes explosiones, las cuales retrasaron el avance del proyecto e inflaron el presupuesto. Diversas fallas en las tuberías de combustible, las turbobombas, fatiga del metal exageradamente rápida tomaron a los técnicos por sorpresa. Y no era para menos: los motores debían resistir 7 horas y media de combustión durante 52 vuelos a temperaturas del orden de los 3500°C y presiones de hasta 3000 psi. Aún así, debían regular el empuje entre los 107500 y los 236500 kilos de empuje (entre el 50 y el 110%, aunque el margen normal de empuje (pasado el máx Q), era del 104%, 223600 kgf). El problema fue que, debido a la prisa, las piezas que los componían no eran probadas adecuadamente antes de ser instaladas en los motores, y cuando éstas fallaban, lo dañaban.
La alimentación de los motores principales del transbordador, iría a cargo del tanque externo de combustible: un termo enorme de 48 metros de altura por 8.54 de diámetro dividido en dos compartimentos: el superior contendría el del oxígeno líquido (604028 Kg, 428473 litros) y la inferior (y más larga), el hidrógeno criogénico (101587 kg, 1432161 litros). El interior de ambos tanques tenía largueros interiores que evitaban que el criógeno formara remolinos (lo cual llevaría a vibraciones indeseables por ser potencialmente catastróficas). El exterior estaba revestido de espuma aislante autoadherible de poliuretano, la cual debía aislar el tanque tal cual termo, para evitar la formación de escarcha que (de formarse y quebrarse) podría dañar seriamente el sistema de protección térmica. Sobre la punta (donde había un pararrayos) y las tuberías que transportaban el críogeno al orbitador se aplicaba un revestimiento ablativo para retardar su desintegración durante la reentrada. Un grupo de sensores apagarían los motores y darían señal para desprender el tanque cuando el nivel del combutible se hallara demasiado bajo.
Los tres primeros (el de pruebas con el Enterprise, y los dos primeros lanzamientos), estaban pintados de blanco. A partir de la STS 3, se dejó de pintarlos para ahorrar peso. Constantemente se modernizan y se aligeran. Su última versión (la versión STS 114), retiró la espuma en algunos sectores y reforzó el aislamiento del criógeno, culpable de la destrucción del Columbia hace 3 años.
Los motores de maniobras orbitales (la segunda etapa), eran encargados de poner la nave en órbita y sacarla de ella, aparte de realizar las diferentes maniobras durante su estancia en ésta (cambios de órbita, de plano de órbita, correcciones de vuelo, etc,etc,etc). Empujaban 2720 kilos cada uno y fueron diseñados para encenderse mil veces con una vida útil de 50 horas (o 100 misiones). Funcionan frecuentemente con el sistema de control de posición: 3 grupos de cohetes (1 al frente con 14 motores y 2 atrás con 16 motores cada uno), que variaban la posición de la nave. El empuje de estos motores era de 314 kilos (salvo los verniers de ajustes finos, los cuales empujaban 11,3 kilos) y tenían una vida útil de 50 mil encendidos los principales y de 500 mil los verniers.
Los impulsores de combustible sólido son los más grandes del mundo, los primeros (y hasta ahora únicos) diseñados para transportar humanos y los primeros (y también únicos) que están diseñados para ser reutilizados. Son de 4 segmentos, queman una mezcla muy usada de aluminio, percolorato de amonio, óxido de hierro y aglutinante sintético y generan en conjunto 2450000 kg de empuje durante 120 – 130 segundos de vuelo. Su grano está diseñado para reducir su impulso (al 60%) a los 30 segundos del despegue y volverlo a incrementar a los 50 segundos. Se separan del resto del transbordador por medio de actuantes pirotécnicos y dos baterías de cohetes minúsculos en ambos extremos del cohete. Poco después de su expulsión, se activan sus sistemas de recuperación.
SRB - Thiokol
A excepción obvia de los motores de control de posición, todos los motores (incluso los SRB) cuentan con toberas basculantes para poder modificar el rumbo. Esto es particularmente importante; ya que para minimizar las cargas atmosféricas y a su vez, ofrecer un guiado más preciso, el transbordador rota sobre sí mismo 120 grados a pocos segundos de despegar.
Motores RCS
Sistema de protección térmica.
Éste sistema es lo que permite que el transbordador sea reutilizable. 30922 losetas de diferentes formas y tamaños cubren la nave de nariz hasta la cola. Cada loseta tiene la forma del área en la cual tiene que ir. Están distribuidas en 4 áreas:
· La nariz y el borde de ataque de las alas, están cubiertas por losetas de carbono reforzado (CCR - RFCC), con capacidad para resistir una temperatura de hasta 1430°C.
· La panza, el control de posición frontal, el borde de la cola y la cara trasera, están cubiertas de losetas negras de aislamiento de altas temperaturas (AAT-HRSI), que soportaban hasta 1200 °C.
· El resto de la cabina, parte de la bodega y la parte de las alas más cercana a los bordes de ataque, están cubiertas por losetas blancas del aislamiento de bajas temperaturas (ABT-LRSI) que resistían hasta 650°C
· El resto del orbitador, estaba cubierto por fibra termoaislante (AFT-nomex) y cerámica.
Losetas termicas del Shuttle
Mision Tipica de un Shuttle
La nave es ensamblada en la enorme nave de montaje (el VAB), diseñada originalmente para ensamblar hasta 4 gigantescos Saturn 5. Primero se ensamblan segmento a segmento los cohetes auxiliares. Posteriormente se adosa el tanque externo y finalmente el orbitador. Finalmente el sistema completo sale a la plataforma sobre enormes transportes de oruga.
La cuenta comienza faltando aproximadamente 2 días para el lanzamiento. 5 horas antes del despegue se procede a cargar el combustible criogénico, 2 horas antes, la tripulación ingresa a la nave. Una serie de procedimientos tanto humanos como automáticos se llevan a cabo. 10 segundos antes de despegar se activan 4 aspersores, cuya misión es suprimir el exceso de ruido causado por los motores al encenderse. Mucha vibración puede dañar la nave. 6 segundos antes del despegue se encienden los tres motores principales, primero el del centro y con diferencia de décimas de segundo, los otros dos.
En T = 0, cuando los motores principales alcanzan el 95% de su poder, se encienden los aceleradores sólidos. El transbordador ha despegado. Segundos después rota sobre sí mismo 120 grados para minimizar las cargas atmosféricas. A los 30 segundos del lanzamiento, se rompe la barrera del sonido, los motores reducen su impulso al 60% aproximadamente. A los 50 segundos se reestablece el impulso total. A los 120-135 segundos, los cohetes auxiliares se agotan y se separan, caerán en el mar a los 7 minutos del despegue. Ahí serán recuperados, se les reflotará y serán llevados a tierra para ser desmantelados, probados y reensamblados.
Mientras tanto... el transbordador acelera a 3 Gs, a los 8 minutos y medio se apagan los motores principales, el tanque es expulsado y reingresa a la atmósfera para ser destruído. Posteriormente los motores de maniobra orbital se encienden una o dos veces (dos minutos por ignición) y el transbordador entra en órbita.
Regreso
El día anterior al regreso, el flujo de refrigerante es desviado completamente a la parte frontal de la nave para enfriarla lo más posible. Esto permite ofrecer una temperatura confortable en la parte del transbordador que más se calienta.
Una hora antes del reingreso, se encienden los motores de maniobra orbital durante 2 a 3 minutos para desorbitar, la nave apunta hacia arriba unos 35 grados sobre la horizontal, se vacían los tanques del sistema de control frontal. 25 minutos antes de aterrizar se bloquean las comunicaciones. Hace mucho calor allí afuera. A los 20 minutos previos al aterrizaje se entra en el período de máximo calentamiento. Se recuperan las comunicaciones a los 15 minutos antes de aterrizar. Durante todo ese tiempo los impulsores de control de posición han estado controlando la nave y la están haciendo girar en patrones en forma de "S", más que todo para disipar la energía que lleva.
A 5 minutos y medio para aterrizar las computadoras calculan la trayectoria que utiliza mejor la cantidad de energía cinética disponible. A 86 segundos del aterrizaje empiezan las maniobras de alineación con la pista. A 30 segundos la pista está alineada. Se eleva la nariz. A 15 segundos se despliega el tren de aterrizaje. En T = 0 las ruedas inferiores tocan el suelo, 4 segundos después lo hacen las ruedas delanteras. Se despliega el parcaídas de frenado. El transbordador utiliza los frenos aerodinámicos y de las ruedas para detenerse de 350 km/h hasta 0 en 600 metros de pista.
Desplegando el paracaidas de frenado una vez en pista
Datos técnicos
* Altura del conjunto: 56,14 m.
* Longitud del transbordador: 37,23 m
* Envergadura: 23,79 m
* Peso en el despegue: 2.041.166 kg
* Peso tras la misión: 104.326 kg
* Carga máxima transportada: 28.803 kg (volver a la Tierra con aprox. 14.000 kg)
* Órbita: 185 a 643 km (no puede elevarse a más de 1.000 km)
* Velocidad: 27.875 km/h
Video del Despegue del Shuttle hasta alcanzar orbita (visto desde una camara abordo)
http://www.youtube.com/watch?v=ZS4BJDYpoWU
Video del Aterrizaje del Shuttle
http://www.youtube.com/watch?v=LJKUCg_Bra8
Créditos: sondasespaciales.com, www.nasa.gov
Desarrollo y Construcción
El desarrollo del transbordador se hizo oficial el 5 de enero de 1972, cuando el presidente Richard Nixon anunció que la NASA comenzaría a crear un sistema de transbordador reusable, de bajo costo. Debido a los limites en el presupuesto, el proyecto ya estaba condenado a durar más de lo que se había anticipado originalmente. Sin embargo, el trabajo empezó rápidamente, y un par de años después ya había varios artículos de prueba.
De estos, el más notable era el primer Orbitador completo, que originalmente se conocería como "Constitution". Sin embargo, una campaña masiva de cartas de fanáticos de la serie Star Trek convenció a la Casa Blanca de rebautizar al orbitador como "Enterprise". Con bombo y platillos, el Enterprise hizo su primer carreteo el 17 de septiembre de 1976 y empezó una serie de pruebas exitosas que fueron la primera validación real del diseño.
El primer orbitador completamente funcional, el Columbia, fue construido en Palmdale, California, y enviado al Centro Espacial Kennedy el 25 de marzo de 1979. Dos tripulantes iban en el primer viaje del Columbia, el 12 de abril de 1981. En Julio de 1982 el CEK vio llegar al Challenger. En Noviembre de 1983 llegó el Discovery, y Atlantis en Abril de 1985.
En 1986 el Challenger explotó 83 segundos después de su lanzamiento, y la tripulación de siete personas perdió la vida. Para reemplazarlo se construyó el Endeavour, que llegó en Mayo de 1991.
Discovery
Endeavour
Atlantis
Columbia
Challenger
Y en esta toda la flota junta en distintos despegues
El Shuttle por dentro, sus Sistemas
Como se dijo antes, el diseño del Space Shuttle consistiría en un orbitador reusable adosado a un tanque externo desechable y dos impulsores de combustible sólido.
Al frente estaria el sistema frontal de control de posición. Justo detrás de él, la cabina de la tripulación.
Ésta se dividiria en dos pisos: El puente de vuelo, donde están los controles de vuelo orbital y atmosférico ,tendria controles dobles tanto para el comandante como para el piloto. Además, éste último tiene una estación en la parte trasera de la cabina para el vuelo orbital. Durante el lanzamiento y el aterrizaje habría 4 personas sentadas en asientos especialmente diseñados. En caso de una emergencia, el techo de la cabina se abriría por medio de pernos explosivos y la tripulación saldría expulsada por él (esto sólo aplicó para el Enterprise, el Columbia y el Challenger. De hecho, a partir de STS 5 se decidió sellar el techo y retirar los asientos de eyección... muy útiles si hubieran estado en el desastre del Challenger...)
En el piso inferior estaba el puente medio. Allí, la tripulación viviría y trabajaría. Hay 4 camas, una galera (la cual tendría la comida y la cocina donde prepararla), un "sistema para tratamiento de desechos" y una exclusa de aire para salidas extravehiculares. En la parte delantera del puente estarían los sistemas de vuelo, las computadoras y los sistemas de mantenimiento de vida. Por medio de dos escalerillas se podía acceder al puente de vuelo desde esta parte del orbitador.
Debajo del puente medio estaba una pequeña cubierta, la cual contenía más sistemas vitales. La cabina de vuelo era un sistema completamente separado del fuselaje de la nave.
Detrás de la cabina se encuentra la gran bodega de carga, 18,5 x 4.5 metros disponibles para albergar cualquier cosa que se pudiera lanzar al espacio, desde satélites comerciales hasta módulos para una estación espacial. En las puertas de carga se hallaban un par de enormes radiadores para dispersar el calor generado por la nave.
En esta bodega se podía instalar un brazo robótico para desplegar o recuperar cargas varias. El brazo podía aguantar unas 10 toneladas en órbita (en la superficie terrestre no podría soportar tan siquiera su propio peso).
Brazo Robótico Canada
En la cola de la nave están los motores. Aunque no lo parezca, el transbordador siguió su esquema de dos etapas, aunque no hubiera separación física de éstas. Sobre los tres poderosos motores principales se encuentran las dos cápsulas que contienen los motores de maniobra orbital: la segunda etapa del tranbordador. Los dos motores (de unas 5 toneladas y media de empuje en conjunto) pueden dispararse juntos o individualmente en caso necesario. En caso de una falla conjunta de ambos, 4 motores del sistema de control de reacción (2 por cápsula) podrían hacer el trabajo.
Dentro de éste compartimento se encuentran también las unidades de potencia auxiliar: 3 turbinas corriendo sobre hidrazina que se encargaban de generar la energía y el poder hidráulico necesario para maniobrar durante el lanzamiento y el aterrizaje. Sólo dos se necesitaban, aún así, la tercera se activaba para un respaldo inmediato en el caso que una de las otras dos fallara.
Las superficies aerodinámicas del transbordador se controlaban electrónicamente en un sistema ahora muy común en aviones militares: el vuelo por alambre. No había circuitería hidráulica en la cabina de vuelo por razones de seguridad. Éstas se activaban sólo cuando la nave se encontrara a velocidades inferiores a mach 5.
Todo esto pesaba en conjunto unos 68 mil kilos (sin contar la carga), convirtiendo al transbordador durante su retorno a tierra en el planeador más grande, pesado y rápido del mundo.
Los Motores del Shuttle
Los motores principales del transbordador son los motores más eficientes disponibles actualmente en todo el mundo. Queman una limpia mezcla de oxígeno líquido e hidrógeno, generando así unos poderosos 215000 kilos de empuje por unidad. En su momento costó mucho desarrollarlos, ya que, tras que eran un sistema completamente nuevo, tenían que ser reutilizados
Originalmente, se planeó utilizar el motor J2, que impulsó rumbo a la luna a las dos etapas superiores del Saturn 5. Pero este motor resultó ser muy poco potente, incluso en una variante modificada llamada J2S. Además, los motores J2 no podían ser reutilizados.
Durante los ensayos hubo frecuentes explosiones, las cuales retrasaron el avance del proyecto e inflaron el presupuesto. Diversas fallas en las tuberías de combustible, las turbobombas, fatiga del metal exageradamente rápida tomaron a los técnicos por sorpresa. Y no era para menos: los motores debían resistir 7 horas y media de combustión durante 52 vuelos a temperaturas del orden de los 3500°C y presiones de hasta 3000 psi. Aún así, debían regular el empuje entre los 107500 y los 236500 kilos de empuje (entre el 50 y el 110%, aunque el margen normal de empuje (pasado el máx Q), era del 104%, 223600 kgf). El problema fue que, debido a la prisa, las piezas que los componían no eran probadas adecuadamente antes de ser instaladas en los motores, y cuando éstas fallaban, lo dañaban.
La alimentación de los motores principales del transbordador, iría a cargo del tanque externo de combustible: un termo enorme de 48 metros de altura por 8.54 de diámetro dividido en dos compartimentos: el superior contendría el del oxígeno líquido (604028 Kg, 428473 litros) y la inferior (y más larga), el hidrógeno criogénico (101587 kg, 1432161 litros). El interior de ambos tanques tenía largueros interiores que evitaban que el criógeno formara remolinos (lo cual llevaría a vibraciones indeseables por ser potencialmente catastróficas). El exterior estaba revestido de espuma aislante autoadherible de poliuretano, la cual debía aislar el tanque tal cual termo, para evitar la formación de escarcha que (de formarse y quebrarse) podría dañar seriamente el sistema de protección térmica. Sobre la punta (donde había un pararrayos) y las tuberías que transportaban el críogeno al orbitador se aplicaba un revestimiento ablativo para retardar su desintegración durante la reentrada. Un grupo de sensores apagarían los motores y darían señal para desprender el tanque cuando el nivel del combutible se hallara demasiado bajo.
Los tres primeros (el de pruebas con el Enterprise, y los dos primeros lanzamientos), estaban pintados de blanco. A partir de la STS 3, se dejó de pintarlos para ahorrar peso. Constantemente se modernizan y se aligeran. Su última versión (la versión STS 114), retiró la espuma en algunos sectores y reforzó el aislamiento del criógeno, culpable de la destrucción del Columbia hace 3 años.
Los motores de maniobras orbitales (la segunda etapa), eran encargados de poner la nave en órbita y sacarla de ella, aparte de realizar las diferentes maniobras durante su estancia en ésta (cambios de órbita, de plano de órbita, correcciones de vuelo, etc,etc,etc). Empujaban 2720 kilos cada uno y fueron diseñados para encenderse mil veces con una vida útil de 50 horas (o 100 misiones). Funcionan frecuentemente con el sistema de control de posición: 3 grupos de cohetes (1 al frente con 14 motores y 2 atrás con 16 motores cada uno), que variaban la posición de la nave. El empuje de estos motores era de 314 kilos (salvo los verniers de ajustes finos, los cuales empujaban 11,3 kilos) y tenían una vida útil de 50 mil encendidos los principales y de 500 mil los verniers.
Los impulsores de combustible sólido son los más grandes del mundo, los primeros (y hasta ahora únicos) diseñados para transportar humanos y los primeros (y también únicos) que están diseñados para ser reutilizados. Son de 4 segmentos, queman una mezcla muy usada de aluminio, percolorato de amonio, óxido de hierro y aglutinante sintético y generan en conjunto 2450000 kg de empuje durante 120 – 130 segundos de vuelo. Su grano está diseñado para reducir su impulso (al 60%) a los 30 segundos del despegue y volverlo a incrementar a los 50 segundos. Se separan del resto del transbordador por medio de actuantes pirotécnicos y dos baterías de cohetes minúsculos en ambos extremos del cohete. Poco después de su expulsión, se activan sus sistemas de recuperación.
SRB - Thiokol
A excepción obvia de los motores de control de posición, todos los motores (incluso los SRB) cuentan con toberas basculantes para poder modificar el rumbo. Esto es particularmente importante; ya que para minimizar las cargas atmosféricas y a su vez, ofrecer un guiado más preciso, el transbordador rota sobre sí mismo 120 grados a pocos segundos de despegar.
Motores RCS
Sistema de protección térmica.
Éste sistema es lo que permite que el transbordador sea reutilizable. 30922 losetas de diferentes formas y tamaños cubren la nave de nariz hasta la cola. Cada loseta tiene la forma del área en la cual tiene que ir. Están distribuidas en 4 áreas:
· La nariz y el borde de ataque de las alas, están cubiertas por losetas de carbono reforzado (CCR - RFCC), con capacidad para resistir una temperatura de hasta 1430°C.
· La panza, el control de posición frontal, el borde de la cola y la cara trasera, están cubiertas de losetas negras de aislamiento de altas temperaturas (AAT-HRSI), que soportaban hasta 1200 °C.
· El resto de la cabina, parte de la bodega y la parte de las alas más cercana a los bordes de ataque, están cubiertas por losetas blancas del aislamiento de bajas temperaturas (ABT-LRSI) que resistían hasta 650°C
· El resto del orbitador, estaba cubierto por fibra termoaislante (AFT-nomex) y cerámica.
Losetas termicas del Shuttle
Mision Tipica de un Shuttle
La nave es ensamblada en la enorme nave de montaje (el VAB), diseñada originalmente para ensamblar hasta 4 gigantescos Saturn 5. Primero se ensamblan segmento a segmento los cohetes auxiliares. Posteriormente se adosa el tanque externo y finalmente el orbitador. Finalmente el sistema completo sale a la plataforma sobre enormes transportes de oruga.
La cuenta comienza faltando aproximadamente 2 días para el lanzamiento. 5 horas antes del despegue se procede a cargar el combustible criogénico, 2 horas antes, la tripulación ingresa a la nave. Una serie de procedimientos tanto humanos como automáticos se llevan a cabo. 10 segundos antes de despegar se activan 4 aspersores, cuya misión es suprimir el exceso de ruido causado por los motores al encenderse. Mucha vibración puede dañar la nave. 6 segundos antes del despegue se encienden los tres motores principales, primero el del centro y con diferencia de décimas de segundo, los otros dos.
En T = 0, cuando los motores principales alcanzan el 95% de su poder, se encienden los aceleradores sólidos. El transbordador ha despegado. Segundos después rota sobre sí mismo 120 grados para minimizar las cargas atmosféricas. A los 30 segundos del lanzamiento, se rompe la barrera del sonido, los motores reducen su impulso al 60% aproximadamente. A los 50 segundos se reestablece el impulso total. A los 120-135 segundos, los cohetes auxiliares se agotan y se separan, caerán en el mar a los 7 minutos del despegue. Ahí serán recuperados, se les reflotará y serán llevados a tierra para ser desmantelados, probados y reensamblados.
Mientras tanto... el transbordador acelera a 3 Gs, a los 8 minutos y medio se apagan los motores principales, el tanque es expulsado y reingresa a la atmósfera para ser destruído. Posteriormente los motores de maniobra orbital se encienden una o dos veces (dos minutos por ignición) y el transbordador entra en órbita.
Regreso
El día anterior al regreso, el flujo de refrigerante es desviado completamente a la parte frontal de la nave para enfriarla lo más posible. Esto permite ofrecer una temperatura confortable en la parte del transbordador que más se calienta.
Una hora antes del reingreso, se encienden los motores de maniobra orbital durante 2 a 3 minutos para desorbitar, la nave apunta hacia arriba unos 35 grados sobre la horizontal, se vacían los tanques del sistema de control frontal. 25 minutos antes de aterrizar se bloquean las comunicaciones. Hace mucho calor allí afuera. A los 20 minutos previos al aterrizaje se entra en el período de máximo calentamiento. Se recuperan las comunicaciones a los 15 minutos antes de aterrizar. Durante todo ese tiempo los impulsores de control de posición han estado controlando la nave y la están haciendo girar en patrones en forma de "S", más que todo para disipar la energía que lleva.
A 5 minutos y medio para aterrizar las computadoras calculan la trayectoria que utiliza mejor la cantidad de energía cinética disponible. A 86 segundos del aterrizaje empiezan las maniobras de alineación con la pista. A 30 segundos la pista está alineada. Se eleva la nariz. A 15 segundos se despliega el tren de aterrizaje. En T = 0 las ruedas inferiores tocan el suelo, 4 segundos después lo hacen las ruedas delanteras. Se despliega el parcaídas de frenado. El transbordador utiliza los frenos aerodinámicos y de las ruedas para detenerse de 350 km/h hasta 0 en 600 metros de pista.
Desplegando el paracaidas de frenado una vez en pista
Datos técnicos
* Altura del conjunto: 56,14 m.
* Longitud del transbordador: 37,23 m
* Envergadura: 23,79 m
* Peso en el despegue: 2.041.166 kg
* Peso tras la misión: 104.326 kg
* Carga máxima transportada: 28.803 kg (volver a la Tierra con aprox. 14.000 kg)
* Órbita: 185 a 643 km (no puede elevarse a más de 1.000 km)
* Velocidad: 27.875 km/h
Video del Despegue del Shuttle hasta alcanzar orbita (visto desde una camara abordo)
http://www.youtube.com/watch?v=ZS4BJDYpoWU
Video del Aterrizaje del Shuttle
http://www.youtube.com/watch?v=LJKUCg_Bra8
Créditos: sondasespaciales.com, www.nasa.gov
