Excélsior en la Ciencia: Transbordadores Espaciales

El Transbordador fue diseñado para hacer realidad el sueño estadounidense de construir y mantener una estación espacial como habían tenido los soviéticos en su momento

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07/01/2014 11:07 Redacción

CIUDAD DE MÉXICO, 7 de enero.- Los hemos visto muchas veces, por fotografía, televisión, y más recientemente, en videos alojados en la Internet, que viajan al espacio y regresan a la tierra sin mayor contratiempo, pero… ¿sabemos realmente que es un Transbordador Espacial?

Transbordador Espacial

El sistema de Transbordador Espacial de la NASA (en inglés: Space Shuttle, Space Transport System o STS) formó parte del programa del transbordador espacial, siendo la primera nave espacial reutilizable y la primera capaz de poner satélites en órbita (aunque a una órbita baja), y traerlos de vuelta a la superficie.

Cada transbordador tenía una vida útil proyectada de 100 lanzamientos.

Fue diseñado para ser el sistema bandera de exploración espacial tripulada de E.U. durante los años 1980, y para hacer realidad el sueño estadounidense de construir y mantener una estación espacial como habían tenido los soviéticos en su momento.

La flota de transbordadores espaciales, junto con los vehículos soviéticos, fueron los encargados de elevar los distintos módulos de la Estación Espacial Internacional, así como de la provisión regular de suministros.

Historia

Durante la década de 1960, la NASA había planteado una serie de proyectos sobre vehículos espaciales reutilizables para reemplazar los sistemas de uso único como el Proyecto Mercury, el Proyecto Gemini y el Programa Apolo.

La Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) también tenía interés en sistemas más pequeños con mayor maniobrabilidad, y estaba realizando su propio proyecto de avión espacial, llamado X-20 Dyna-Soar, por lo que ambos equipos trabajaron juntos.

En la segunda mitad de la década de 1960, el esfuerzo para mejorar el Apolo se estaba diluyendo, y la NASA empezó a trabajar en el siguiente paso del programa espacial.

Se proyectó un ambicioso programa que contemplaba el desarrollo de una enorme estación espacial, que se lanzaría con grandes cohetes y sería mantenida por un "transbordador espacial" reutilizable, el cual a su vez sería capaz de dar servicio a una colonia lunar permanente y, eventualmente, transportar personas a Marte.

Desarrollo

Lanzamiento del Columbia (1981). 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 reutilizable, de bajo coste.

Debido a los límites 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 modelos 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 para rebautizar al orbitador como "Enterprise".

A bombo y platillos, el Enterprise hizo su primer desplazamiento 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 Centro espacial John F. Kennedy (CEK) vio llegar al Challenger.

En noviembre de 1983 llegó el Discovery, y Atlantis en abril de 1985.

La segunda parte del proyecto, la llamada Estación Espacial Freedom, anunciada en 1984, se convirtió, con modificaciones y reducciones, en la Estación Espacial Internacional.

En 1986 el Challenger explotó 73 segundos después de su lanzamiento, y la tripulación de siete personas murió. Para reemplazarlo se construyó el Endeavour, que llegó en mayo de 1991.

 

El 1 de febrero de 2003 otro trágico accidente sacudió a la familia de transbordadores espaciales de la NASA al desintegrarse en los cielos durante su reentrada el transbordador espacial Columbia, cuando regresaba tras finalizar con éxito la misión STS-107.

La NASA suspendió todos los vuelos de transbordadores programados mientras investigaba lo sucedido. El resultado determinó que el desastre del Columbia se produjo por un pedazo de espuma que recubre el tanque externo que se desprendió y chocó con el ala del transbordador a unos 800 km/hora. Este golpe produjo el desprendimiento de varias losetas de protección térmica cerca del tren de aterrizaje; de esta manera entró el calor abrasivo del plasma que se forma durante la reentrada a la atmósfera, ocasionando la destrucción por fusión de la estructura interna del ala izquierda, lo suficientemente grande como para producir una desestabilización y desprendimiento.

Los vuelos se reiniciaron con el despegue del Discovery dos años y medio después, el 26 de julio de 2005, para llevar a cabo la misión STS-114. Esta se realizó sin haber solucionado por completo el problema del tanque externo. El Discovery regresó el 9 de agosto de 2005, aterrizando en la Base Edwards en California.

La siguiente misión de Transbordadores se programó para julio de 2006 con el lanzamiento del Discovery. La misión comprendió un viaje a la Estación Espacial Internacional y pruebas de seguridad.

El 16 de mayo de 2011, la nave Endeavour despegó del Centro Espacial Kennedy hacia la ISS para entregar el Espectrómetro Magnético Alfa (EMA). El día 1 de junio de 2011, tras desacoplarse de la Estación Internacional, realiza su último aterrizaje, siendo el último transbordador en activo de los EEUU, poniendo fin a 19 años de servicio del Endeavour.

Datos técnicos
  • El transbordador espacial tiene los siguientes componentes principales:
  • El propio vehículo transbordador (orbitador) reutilizable.
  • Dimensiones al estar sobre sus ruedas: 17,25 metros de altura (incluye cola timón), 37,24 metros de largo y envergadura 23,79 (entre extremo de las alas).
  • Capacidad de tripulación: 5 a 7 personas.
  • Un gran tanque externo desechable de combustible (ET por sus siglas en inglés) que contiene hidrógeno y oxígeno líquidos en tanques interiores para alimentar los tres motores principales.
  • El tanque se libera 8,5 minutos después del lanzamiento, a una altitud de 109 km, rompiéndose en pedazos que caen al mar sin ser recogidos.
  • Dimensiones: 46,14 metros de altura y 8,28 metros de diámetro.
  • Dos tanques recuperables de combustible sólido (SRB por sus siglas en inglés) que contienen un propulsante compuesto principalmente de perclorato de amonio (oxidante, 70% en peso) y aluminio (combustible, 16% en peso).
  • Ambos tanques se separan 2 minutos después del lanzamiento a una altura de 66 km, abren sus paracaídas y luego son recogidos tras su amerizaje. Dimensiones: 44,74 metros de altura y 3,65 metros de diámetro. Cada tanque pesa 96 mil kilogramos.
  • 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

 

El futuro de los transbordadores espaciales

Tras la paralización de los vuelos de transbordadores estadounidense y la retirada de los mismos del servicio en 2011, la compañía rusa NPO Energía, responsable de la construcción del Buran y la familia Soyuz, empezó a desarrollar un nuevo transbordador: el Kliper. Este nuevo transbordador se basaba en la idea básica de un vehículo de bajo coste reutilizable y combina los conceptos utilizados con éxito durante décadas en los Soyuz y en el prototipo creado por Dassault para la ESA, el Proyecto Hermes. El proyecto Kliper fue cancelado en favor de una capsula más tradicional PTK NP.

Proyecto por el Vehículo de Traslado Multi Propósito o MPCV

La NASA dio a conocer la nave que reemplazará a los transbordadores: el Vehículo de Traslado Multi Propósito -o MPCV (Multi-Purpose Crew Vehicle), por su sigla en inglés-, que fue presentado el 24 de mayo de 2011 en la sede de la NASA por el administrador de la agencia, Charles Bolden. La nave, de 21 toneladas, representa una vuelta a los orígenes de la agencia y su exitoso proyecto Apolo, aunque en una versión mejorada.1

Ilustración que muestra al Vehículo de Traslado Multi Propósito (Tomando el rediseño de la nave Orión) en un futuro no muy lejano proyectada para el envío de astronautas a Marte. Se espera que su primer vuelo sea en 2016.

 

 

 

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