Transbordador STS

Transbordador espacial
El transbordador espacial Discovery despega al comienzo de la misión STS-120.
El transbordador espacial Discovery despega al comienzo de la misión STS-120.
Características
FuncionalidadSistema de lanzamiento y reentrada mayormente reutilizable (Solo el Tanque externo (transbordador espacial) no se reutiliza
FabricanteUnited Space Alliance:
Thiokol/Alliant Techsystems (SRBs)
Lockheed Martin (Martin Marietta) – (ET)
Rockwell/Boeing (orbitador)
País de origenEstados UnidosFlag of the United States.svg Estados Unidos
Medidas
Altura56,1 m (184 ft)
Diámetro8,69 m (28,5 ft)
Masa2.030 t (4.470.000 lb)
Etapas2
Capacidad
Carga útil en OTB24.400 kg (53.600 lb)
Carga útil hacia
GTO
3.810 kg (8.390 lb)
Cohetes asociados
Historia del despegue
EstadoRetirado
LugarLC-39, Kennedy Space Center
SLC-6, Base Vandenberg (no usada)
Lanzamientos totales135
Con éxito134
Fracasos1 (fallo en el lanzamiento, Challenger)
Otros1 (fallo en la reentrada, Columbia)
Vuelo inaugural12 de abril de 1981
Cargas destacablesTracking and Data Relay Satellites
Spacelab
Grandes Observatorios
Galileo
Magellan
componentes de la ISS
Hubble
Propulsores (etapa 0) - Cohetes aceleradores sólidos
Propulsores2
Motores1 sólido
Fuerza de despegue12,5 MN cada uno, despegue al nivel del mar (2.800.000 lbf)
Impulso específico269 s
Tiempo de combustión124 s
Combustiblesólido
Primera etapa - Tanque externo
Motores(ninguno)
(3 SSMEs situados en el Orbitador)
Fuerza de despegue5,45220 MN total, despegue al nivel del mar (1.225.704 lbf)
Impulso específico455 s
Tiempo de combustión480 s
CombustibleLOX/LH2
Segunda etapa - Orbitador
Motores2 OME
Fuerza de despegue53,4 kN de empuje combinado total en el vacío (12.000 lbf)
Impulso específico316 s
Tiempo de combustión1250 s
CombustibleMMH/N2O4

El Transbordador espacial STS (Space Transport System- Sistema de Transporte Espacial) era una nave espacial de la NASA parcialmente reutilizable para órbita baja terrestre. Su nombre se deriva de un plan de 1969 para un sistema de naves espaciales reutilizables de las cuales sólo el Transbordador fue financiado.[2]

Los componentes de los Transbordadores incluían el Vehículo Orbital (OV), un par de cohetes aceleradores sólidos recuperables (SRBs) y el Tanque Externo (ET) desechable que contenía hidrógeno y oxígeno líquido. Los Transbordadores se lanzaban verticalmente, como un cohete convencional, con dos SRBs operando en paralelo con los tres motores principales del OV, los cuales obtenían su combustible del ET. Los SRBs eran expulsados antes de que el vehículo entrara en órbita. El ET se expulsaba inmediatamente antes de la inserción orbital, lo cual utilizaba los dos motores del Sistema de Maniobras Espaciales (OMS). Al final de la misión el transbordador disparaba su OMS para desorbitar y reentrar a la atmósfera. El transbordador planeaba a una pista de aterrizaje ubicada en el Rogers Dry Lake en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California o en las Instalaciones de Aterrizaje de Transbordadores en el KSC. Tras aterrizar en Edwards, el transbordador era llevado por el Avión Transportador de Transbordadores de vuelta al KSC. Este avión era un Boeing 747 modificado.

El primer transbordador, Enterprise, fue construido para pruebas de aproximación y aterrizaje y no tenía capacidad orbital. El nombre de este Transbordador proviene de la nave espacial del mismo nombre de la serie de ciencia ficción Star Trek (Viaje a las Estrellas). Cuatro orbitadores operacionales fueron construidos en un inicio: Columbia, Challenger, Discovery y Atlantis. De estos, Challenger y Columbia fueron destruidos en accidentes durante sus misiones en 1986 y 2003, respectivamente. En total 14 astronautas murieron. Un quinto transbordador operativo, Endeavour, fue construido en 1991 para reemplazar a Challenger. El Transbordador espacial fue retirado del servicio al final de la última misión de Atlantis el 21 de julio de 2011.

General

Los Transbordadores espaciales eran vehículos de vuelo espacial humano parcialmente reutilizables[1]

El vehículo consistía en un avión espacial para órbita y reentrada alimentado por tanques desechables de hidrógeno y oxígeno líquido, con cohetes aceleradores sólidos reutilizables que se podían separar del cuerpo principal. La primera de cuatro pruebas orbitales se realizó en 1981 y llevó a cabo vuelos operativos comenzando en 1982, todos lanzados desde el Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida, EEUU. El sistema fue retirado de servicio en el 2011 después de 135 misiones,[7]​ Un total de cinco transbordadores operativos fueron construidos. De estos, dos fueron destruidos en accidentes.

Los Transbordadores fueron usados para misiones orbitales espaciales por la NASA, el Departamento de Defensa de EEUU (DoD), la Agencia Espacial Europea (ESA), Japón y Alemania.[9]

Para el lanzamiento, el Transbordador consistía en el "Stack", incluyendo el Tanque Externo (ET) naranja (en los dos primeros lanzamientos el ET era blanco);[17]

STS-129 listo para despegar

El Transbordador ensamblado se lanzaba verticalmente como un cohete convencional. Despegaba con el poder de sus dos SRBs y sus tres motores principales, los cuales eran alimentados por hidrógeno y oxígeno líquido desde el ET. El Transbordador espacial tenía un ascenso de dos etapas. Los SRBs proporcionaban empuje adicional durante el despegue y la primera etapa del vuelo. Aproximadamente dos minutos después del despegue, las tuercas frágiles eran detonadas para soltar los SRBs, los cuales descendían con el apoyo de paracaídas al océano y ser recuperados por barcos para ser reparados y reutilizados. El transbordador y el ET continuarían ascendiendo en un plan de vuelo cada vez más horizontal bajo el poder de los motores principales. Al alcanzar una velocidad de 7.8 km/s los motores principales se apagarían. El ET, conectado por dos tuercas frágiles,[20]​ Normalmente entre cinco y siete miembros de la tripulación viajaban en el transbordador . Dos miembros de la tripulación, el comandante y el piloto eran suficiente para un vuelo mínimo como en los cuatro primeros vuelos de prueba de STS-1 a STS-4. La capacidad de carga habitual era alrededor de 50,045 lb (22,700 kg) pero podía ser aumentada dependiendo de la configuración de lanzamiento elegida. El orbitador llevaba su carga en un compartimiento especial con puertas que se abrían a lo largo de su lado superior, característica que distinguió al Transbordador Espacial de otras naves. Esta característica hizo posible el despliegue de grandes satélites como el Telescopio Espacial Hubble, al igual que la captura y regreso a la Tierra de cargas pesadas.

Cuando el transbordador terminaba su última misión disparaba sus propulsores OMS para bajar de su órbita y reentrar a la atmósfera.[20]​ Durante el descenso, el orbitador pasaba por varias capas de la atmósfera y desaceleraba de velocidades hipersónicas principalmente por aerofrenado. En la atmósfera baja y en la etapa de aterrizaje se asemejaba más a un planeador pero controlado con motores del sistemas de control de reacción (RCS) y superficies de vuelo activadas hidráulicamente controladas por fly-by-wire . Aterrizaba en una pista larga como un avión convencional. La forma aerodinámica era un balance entre las demandas de velocidades radicalmente diferentes y presión aérea durante la reentrada, vuelo hipersónico y subsónico. Como consecuencia el orbitador tenía una tasa de hundimiento alta en altitudes bajas, y pasaba de usar impulsores RCS en altitudes altas a superficies de vuelo en la atmósfera baja.

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