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
Funcionalidad Sistema de lanzamiento y reentrada mayormente reutilizable (Sólo el Tanque externo (transbordador espacial) no se reutiliza
Fabricante United Space Alliance:
Thiokol/ Alliant Techsystems (SRBs)
Lockheed Martin ( Martin Marietta) – (ET)
Rockwell/ Boeing (orbitador)
País de origen Flag of the United States.svg  Estados Unidos
Medidas
Altura 56,1 m (184 ft)
Diámetro 8,69 m (28,5 ft)
Masa 2.030 t (4.470.000 lb)
Etapas 2
Capacidad
Carga útil en OTB 24.400 kg (53.600 lb)
Carga útil hacia
GTO
3.810 kg (8.390 lb)
Cohetes asociados
Historia del despegue
Estado Retirado
Lugar LC-39, Kennedy Space Center
SLC-6, Base Vandenberg (no usada)
Lanzamientos totales 128
Con éxito 127
Fracasos 1 ( fallo en el lanzamiento, Challenger)
Otros 1 ( fallo en la reentrada, Columbia)
Vuelo inagural 12 de abril de 1981
Cargas destacables Tracking and Data Relay Satellites
Spacelab
Grandes Observatorios
Galileo
Magellan
componentes de la ISS
Hubble
Propulsores (etapa 0) - Cohetes aceleradores sólidos
Propulsores 2
Motores 1 sólido
Fuerza de despegue 12,5 MN cada uno, despegue al nivel del mar (2.800.000 lbf)
Impulso específico 269 s
Tiempo de combustión 124 s
Combustible sólido
Primera etapa - Tanque externo
Motores (ninguno)
(3 SSMEs situados en el Orbitador)
Fuerza de despegue 5,45220 MN total, despegue al nivel del mar (1.225.704 lbf)
Impulso específico 455 s
Tiempo de combustión 480 s
Combustible LOX/ LH2
Segunda etapa - Orbitador
Motores 2 OME
Fuerza de despuegue 53,4 kN de empuje combinado total en el vacío (12.000 lbf)
Impulso específico 316 s
Tiempo de combustión 1250 s
Combustible MMH/ N2O4


El Transbordador STS (Space Transport System- Sistema de Transporte Espacial) era una nave espacial de la NASA parcialmente reutilizable para órbitas terrestres bajas. 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 orbitador disparaba su OMS para desorbitar y reingresar a la atmósfera. El orbitador 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 orbitador era llevado por el Avión Transportador de Transbordadores de vuelta al KSC. Este avión era un Boeing 747 modificado.

El primer orbitador, 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 orbitador operacional, 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 del 2011.

General

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

El vehículo consistía en un avión espacial para órbita y la re-entrada 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 vuelos operacionales comenzando en 1982, todos lanzados desde el Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida, EUA. El sistema fue retirado del servicio en el 2011 después de 135 misiones,[7] Un total de cinco orbitadores operacionales 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 EUA (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 (durante los primeros dos 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 para ser recuperados por barcos para ser reparados y reutilizados. El orbitador 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 17,500 mph (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 orbitador. Dos miembros de la tripulación, el comandante y el piloto eran suficiente para un vuelo mínimo como en los primeros cuatro vuelos de prueba de STS-1 a STS-4. La capacidad de carga típica era alrededor de 50,045 lb (22,700 kg) pero podría 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 satélites grandes como el Telescopio Espacial Hubble, al igual que la captura y regreso a la Tierra de cargas grandes.

Cuando el orbitador terminaba su última misión disparaba sus impulsores OMS para bajar de su órbita y re-entrar a la atmósfera.[20] Durante el descenso, el orbitador pasaba por varias capas de la atmósfera y desaceleraba de velocidades hipersónicas principalmente por frenado aéreo. En la atmósfera baja y en la etapa de aterrizaje se asemejaba más a un planeador pero controlado con impulsores 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 re-entrada, 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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