Programa del transbordador espacial
El programa del transbordador espacial fue el cuarto programa de vuelos espaciales tripulados llevado a cabo por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) de los EE. 2011. Su nombre oficial, Sistema de Transporte Espacial (STS), se tomó de un plan de 1969 para un sistema de naves espaciales reutilizables del que era el único elemento financiado para su desarrollo. Voló 135 misiones y llevó a 355 astronautas de 16 países, muchos en múltiples viajes.
El transbordador espacial, compuesto por un orbitador lanzado con dos propulsores de cohetes sólidos reutilizables y un tanque de combustible externo desechable, transportó hasta ocho astronautas y hasta 50 000 lb (23 000 kg) de carga útil a la órbita terrestre baja (LEO). Cuando se completara su misión, el orbitador volvería a entrar en la atmósfera de la Tierra y aterrizaría como un planeador en el Centro Espacial Kennedy o en la Base de la Fuerza Aérea Edwards.
El transbordador es la única nave espacial tripulada con alas que ha alcanzado la órbita y el aterrizaje, y el primer vehículo espacial tripulado reutilizable que realizó varios vuelos en órbita. Sus misiones consistían en transportar grandes cargas útiles a varias órbitas, incluida la Estación Espacial Internacional (ISS), proporcionar rotación de tripulación para la estación espacial y realizar misiones de servicio en el Telescopio Espacial Hubble. El orbitador también recuperó satélites y otras cargas útiles (por ejemplo, de la ISS) de la órbita y los devolvió a la Tierra, aunque su uso en esta capacidad fue raro. Cada vehículo fue diseñado con una vida útil proyectada de 100 lanzamientos, o 10 años' vida operativa. Los puntos de venta originales de los transbordadores fueron más de 150 lanzamientos durante un período operativo de 15 años con un 'lanzamiento por mes' esperado en el pico del programa, pero los grandes retrasos en el desarrollo de la Estación Espacial Internacional nunca crearon una demanda tan alta de vuelos frecuentes.
Antecedentes
Desde finales de la década de 1960 se habían explorado varios conceptos de lanzadera. El programa comenzó formalmente en 1972, convirtiéndose en el único foco de las operaciones de vuelos espaciales tripulados de la NASA después de los programas Apollo, Skylab y Apollo-Soyuz en 1975. El Transbordador fue originalmente concebido y presentado al público en 1972 como un & #39;Camión espacial' que, entre otras cosas, se usaría para construir una estación espacial de los Estados Unidos en órbita terrestre baja durante la década de 1980 y luego sería reemplazada por un nuevo vehículo a principios de la década de 1990. Los planes estancados para una estación espacial estadounidense se convirtieron en la Estación Espacial Internacional y fueron iniciados formalmente en 1983 por el presidente Ronald Reagan, pero la ISS sufrió largas demoras, cambios de diseño y sobrecostos y forzó la vida útil del transbordador espacial. se extenderá varias veces hasta 2011, cuando finalmente se retiró, sirviendo el doble de lo que se diseñó originalmente. En 2004, según la Visión para la exploración espacial del presidente George W. Bush, el uso del transbordador espacial se centraría casi exclusivamente en completar el ensamblaje de la ISS, que en ese momento estaba muy retrasado.
El primer Enterprise orbitador experimental fue un planeador de gran altitud, lanzado desde la parte trasera de un Boeing 747 especialmente modificado, solo para pruebas iniciales de aterrizaje atmosférico (ALT). El primer vuelo de prueba de Enterprise fue el 18 de febrero de 1977, solo cinco años después de que se iniciara formalmente el programa Shuttle; que condujo al lanzamiento del primer transbordador espacial Columbia el 12 de abril de 1981 en STS-1. El programa del transbordador espacial terminó con su última misión, STS-135 volada por Atlantis, en julio de 2011, retirando el último transbordador de la flota. El programa del transbordador espacial finalizó formalmente el 31 de agosto de 2011.
Concepción y desarrollo
Antes del aterrizaje de Apolo 11 Moon en 1969, la NASA inició estudios de diseños de transbordador espacial a principios de octubre de 1968. Los primeros estudios fueron denotados "Phase A", y en junio de 1970, "Phase B", que fueron más detallados y específicos. El principal uso previsto del transbordador espacial estaba apoyando la futura estación espacial, transfiriendo un equipo mínimo de cuatro y unos 20.000 libras (9.100 kg) de carga, y capaz de ser rápidamente girado para futuros vuelos.
Dos diseños surgieron como corredores delanteros. Uno fue diseñado por ingenieros en el Centro Manned Spaceflight, y defendido especialmente por George Mueller. Este era un sistema de dos etapas con naves espaciales de punta, y generalmente complejo. Un intento de reimprimir se hizo en forma del DC-3, diseñado por Maxime Faget, que había diseñado la cápsula Mercurio entre otros vehículos. También se ofrecieron numerosas ofertas de una variedad de empresas comerciales, pero generalmente cayeron por el camino, ya que cada laboratorio de la NASA empujó por su propia versión.
Todo esto se estaba llevando a cabo en medio de otros equipos de la NASA proponiendo una amplia variedad de misiones post-Apollo, una serie de las cuales costaría tanto como Apolo o más. Al mismo tiempo que cada uno de estos proyectos luchaba por la financiación, el presupuesto de la NASA estaba siendo severamente limitado. Tres fueron presentados al Vicepresidente Agnew en 1969. El proyecto de transbordador subió a la cima, debido en gran medida a la incansable campaña de sus partidarios. Para 1970, el transbordador había sido seleccionado como el principal proyecto para el período post-Apollo a corto plazo.
Cuando se puso en tela de juicio la financiación del programa, había preocupaciones de que el proyecto pudiera ser cancelado. Esto llevó a un esfuerzo para interesar a la Fuerza Aérea de Estados Unidos en utilizar el transbordador para sus misiones también. La Fuerza Aérea estaba ligeramente interesada pero exigió un vehículo mucho mayor, mucho más grande que los conceptos originales, que la NASA aceptó ya que también era beneficioso para sus propios planes. Para reducir los costos de desarrollo de los diseños resultantes, se agregaron impulsores, se adoptó un tanque de combustible desechable y se hicieron muchos otros cambios que disminuyeron considerablemente la reutilización y se agregaron considerablemente a los costos de vehículos y operacionales. Con la asistencia de la Fuerza Aérea, el sistema surgió en su forma operacional.Historial del programa
Todas las misiones del transbordador espacial se lanzaron desde el Centro Espacial Kennedy (KSC) en Florida. Se planearon algunas misiones de transbordadores espaciales circumpolares civiles y militares para Vandenberg AFB en California. Sin embargo, el uso de Vandenberg AFB para misiones de transbordadores espaciales se canceló después del desastre del Challenger en 1986. Los criterios meteorológicos utilizados para el lanzamiento incluyeron, entre otros: precipitaciones, temperaturas, nubosidad, previsión de rayos, viento y humedad. El transbordador no se lanzó en condiciones en las que podría haber sido alcanzado por un rayo.
El primer orbitador completamente funcional fue Columbia (designado como OV-102), construido en Palmdale, California. Se entregó al Centro Espacial Kennedy (KSC) el 25 de marzo de 1979 y se lanzó por primera vez el 12 de abril de 1981, el vigésimo aniversario del vuelo espacial de Yuri Gagarin, con una tripulación de dos.
Challenger (OV-099) se entregó a KSC en julio de 1982, Discovery (OV-103) en noviembre de 1983, Atlantis (OV-104) en abril de 1985 y Endeavour en mayo de 1991. El Challenger se construyó y usó originalmente como un artículo de prueba estructural (STA-099), pero se convirtió en un completo orbitador cuando se descubrió que esto era menos costoso que convertir Enterprise de su configuración de prueba de aproximación y aterrizaje en un vehículo apto para el espacio.
El 24 de abril de 1990, Discovery llevó el telescopio espacial Hubble al espacio durante STS-31.
En el transcurso de 135 misiones voladas, dos orbitadores (Columbia y Challenger) sufrieron accidentes catastróficos, con la pérdida de todos los miembros de la tripulación, con un total de 14 astronautas.
Los accidentes dieron lugar a investigaciones a nivel nacional y un análisis detallado de por qué ocurrieron los accidentes. Hubo una pausa significativa en la que se realizaron cambios antes de que los transbordadores regresaran al vuelo. El desastre de Columbia ocurrió en 2003, pero STS se tomó más de un año de descanso antes de volver a volar en junio de 2005 con la misión STS-114. La ruptura mencionada anteriormente fue entre enero de 1986 (cuando ocurrió el desastre del Challenger) y 32 meses después cuando se lanzó el STS-26 el 29 de septiembre de 1988.
La misión del transbordador más larga fue la STS-80, que duró 17 días y 15 horas. El último vuelo del programa del transbordador espacial fue el STS-135 el 8 de julio de 2011.
Desde que el transbordador se retiró en 2011, muchas de sus funciones originales son realizadas por una variedad de embarcaciones gubernamentales y privadas. El vehículo de transferencia automatizado ATV europeo suministró a la ISS entre 2008 y 2015. El avión espacial no tripulado de la Fuerza Aérea de EE. UU., el X-37B, está realizando misiones militares clasificadas. Para 2012, la carga a la Estación Espacial Internacional ya estaba siendo entregada comercialmente bajo los Servicios de Reabastecimiento Comercial de la NASA por la nave espacial Dragon parcialmente reutilizable de SpaceX, seguida por Orbital Sciences. La nave espacial Cygnus a fines de 2013. El servicio de tripulación a la ISS lo proporciona actualmente la Soyuz rusa y, desde 2020, la cápsula de tripulación SpaceX Dragon 2, lanzada en el cohete reutilizable Falcon 9 de la compañía como parte de la misión de la NASA. Programa de Desarrollo de Tripulaciones Comerciales. Boeing también está desarrollando su cápsula Starliner para el servicio de la tripulación de la ISS, pero se ha retrasado desde que su vuelo de prueba sin tripulación de diciembre de 2019 no tuvo éxito. Para misiones más allá de la órbita terrestre baja, la NASA está construyendo el Sistema de Lanzamiento Espacial y la nave espacial Orion, parte del programa Artemis.
 El Administrador de la NASA se dirigió a la multitud en la ceremonia de llegada de Spacelab en febrero de 1982. En el podio con él está el entonces Vicepresidente George Bush, el director general de la Agencia Espacial Europea (ESA), Eric Quistgaard, y el director del Centro Espacial Kennedy Richard G. Smith |  "El presidente Ronald Reagan charla con los astronautas de la NASA Henry Hartsfield y Ken Mattingly en la pista como la primera dama Nancy Reagan inspecciona la nariz de Shuttle espacial Columbia después de su Día de la Independencia aterriza en la Base de la Fuerza Aérea Edwards el 4 de julio de 1982." |  STS-3 aterriza en marzo de 1982 |
Logros
Las misiones del transbordador espacial han incluido:
- Misiones espaciales Incluye:
- Ciencia
- Astronomía
- Crecimiento de cristal
- Física espacial
- Construcción de la Estación Espacial Internacional
- Rotación y servicio de tripulación de Mir y la Estación Espacial Internacional (ISS)
- Misiones de servicios, como la reparación del Telescopio Espacial Hubble (HST) y satélites de órbita
- Experimentos humanos en órbita terrestre baja (LEO)
- Llevado a órbita terrestre baja (LEO):
- El telescopio espacial Hubble (HST)
- Componentes de la Estación Espacial Internacional
- Suministros en módulos Spacehab o módulos logísticos multifunción
- El servicio de exposición de larga duración
- The Upper Atmosphere Research Satellite
- El Observatorio Compton Gamma Ray
- Satélite de Presupuesto de Radiación Terrestre
- El Nodo de Docking Mir Shuttle
- Satélites transportados con un impulsor, como el módulo de ayuda de carga (PAM-D) o la etapa superior inercial (IUS), hasta el punto en que el impulsor envía el satélite a:
- Una órbita terrestre superior; éstas han incluido:
- Observatorio de rayos X Chandra
- Los primeros seis satélites TDRS
- Two DSCS-III (Defense Satellite Communications System) communications satellites in one mission
- Satélite del Programa de Apoyo a la Defensa
- Una misión interplanetaria; éstas han incluido:
- Magellan
- Galileo
- Ulises
- Una órbita terrestre superior; éstas han incluido:
U.S. Shuttle Columbia aterrizaje al final del STS-73, 1995
Arte espacial para la misión Spacelab 2, mostrando algunos de los diversos experimentos en la bahía de carga útil. Spacelab fue una importante contribución europea al programa Space Shuttle
Los astronautas europeos se preparan para su misión Spacelab, 1984.
El hardware de SpaceLab incluía un laboratorio presurizado, pero también otro equipo que permitía al Orbiter servir como observatorio espacial tripulado (Astro-2 misión, 1995, que se muestra)
Los astronautas Thomas D. Akers y Kathryn C. Thornton instalan óptica correctiva en el Telescopio Espacial Hubble durante STS-61.
Presupuesto
Al principio, durante el desarrollo del transbordador espacial, la NASA había estimado que el programa costaría 7450 millones de dólares (43 000 millones de dólares de 2011, ajustados a la inflación) en costes de desarrollo/no recurrentes, y 9,3 millones de dólares (54 millones de dólares de 2011) por vuelo Las primeras estimaciones del costo de llevar la carga útil a la órbita terrestre baja eran tan bajas como $118 por libra ($260/kg) de carga útil ($635/lb o $1400/kg en dólares de 2011), según los costos de lanzamiento marginales o incrementales, y suponiendo una capacidad de carga útil de 65 000 libras (30 000 kg) y 50 lanzamientos por año. Una proyección más realista de 12 vuelos por año durante la vida útil de 15 años combinada con los costos iniciales de desarrollo habría resultado en una proyección de costo total para el programa de aproximadamente $ 54 000 millones (en dólares de 2011).
El costo total de la vida útil real de 30 años del programa Shuttle hasta 2011, ajustado por inflación, fue de $196 mil millones. No se dispone del desglose exacto en costos recurrentes y no recurrentes, pero, según la NASA, el costo promedio para lanzar un transbordador espacial a partir de 2011 fue de aproximadamente $ 450 millones por misión.
El presupuesto de la NASA para 2005 asignó el 30 %, o 5 000 millones de dólares, a las operaciones del transbordador espacial; esto se redujo en 2006 a una solicitud de $ 4.3 mil millones. Los costos no relacionados con el lanzamiento representan una parte significativa del presupuesto del programa: por ejemplo, durante los años fiscales de 2004 a 2006, la NASA gastó alrededor de $13 mil millones en el programa del transbordador espacial, a pesar de que la flota quedó en tierra después del Columbia desastre y hubo un total de tres lanzamientos durante este período de tiempo. En el año fiscal 2009, el presupuesto de la NASA asignó $298 millones para 5 lanzamientos al programa, incluidos $490 millones para 'integración del programa', $1,03 millones para 'operaciones de vuelo y tierra' y $1,46 millones para "hardware de vuelo" (que incluye el mantenimiento de orbitadores, motores y el tanque externo entre vuelos).
Los costos por lanzamiento se pueden medir dividiendo el costo total durante la vida del programa (incluidos edificios, instalaciones, capacitación, salarios, etc.) por la cantidad de lanzamientos. Con 135 misiones y un costo total de 192 mil millones de dólares (en dólares de 2010), esto da aproximadamente 1500 millones de dólares por lanzamiento durante la vida del programa Shuttle. Un estudio de 2017 encontró que llevar un kilogramo de carga a la ISS en el transbordador costó $272,000 en dólares de 2017, el doble del costo de Cygnus y el triple de Dragon.
La NASA utilizó una filosofía de gestión conocida como gestión orientada al éxito durante el programa del transbordador espacial que el historiador Alex Roland describió después del desastre de Columbia como "esperar lo mejor". Desde entonces, la gestión orientada al éxito ha sido estudiada por varios analistas del área.
Accidentes
En el transcurso de 135 misiones voladas, dos orbitadores fueron destruidos, con una pérdida de tripulación de un total de 14 astronautas:
- Challenger – perdió 73 segundos después del despegue, STS-51-L, 28 de enero de 1986
- Columbia – perdió aproximadamente 16 minutos antes de su aterrizaje previsto, STS-107, 1 de febrero de 2003
También hubo un aborto en órbita y algunos accidentes fatales en tierra durante los preparativos del lanzamiento.
STS-51-L (Desafiador, 1986)
Las imágenes de video en primer plano del Challenger durante su lanzamiento final el 28 de enero de 1986 muestran claramente que los problemas comenzaron debido a una falla en la junta tórica en el propulsor de cohete sólido (SRB) derecho. La columna de gas caliente que se escapaba de la unión fallida provocó el colapso del tanque externo, lo que luego resultó en la desintegración del orbitador debido a la alta tensión aerodinámica. El accidente resultó en la pérdida de los siete astronautas a bordo. El Endeavour (OV-105) se construyó para reemplazar al Challenger (utilizando piezas de repuesto estructurales originalmente destinadas a los otros orbitadores) y se entregó en mayo de 1991; se lanzó por primera vez un año después.
Después de la pérdida del Challenger, la NASA dejó en tierra el programa del transbordador espacial durante más de dos años, realizando numerosos cambios de seguridad recomendados por el Informe de la Comisión Rogers, que incluían un rediseño de la junta SRB que falló en el Accidente del Challenger. Otros cambios de seguridad incluyeron un nuevo sistema de escape para usar cuando el orbitador estaba en vuelo controlado, llantas y frenos mejorados del tren de aterrizaje y la reintroducción de trajes de presión para los astronautas del transbordador (estos habían sido descontinuados después de STS-4; los astronautas usaban solo overoles y oxígeno). cascos a partir de ese momento hasta el accidente del Challenger). El programa Shuttle continuó en septiembre de 1988 con el lanzamiento del Discovery en STS-26.
Los accidentes no solo afectaron el diseño técnico del orbitador, sino también a la NASA. Citando algunas recomendaciones hechas por la comisión post-Challenger Rogers:
Recomendación I – Se debe cambiar la unión y el sello de Solid Rocket Motor. Esto podría ser un nuevo diseño eliminando el conjunto o un rediseño de la actual junta y sello.... el Administrador de la NASA debería solicitar al Consejo Nacional de Investigación que forme un comité independiente de supervisión del diseño de Solid Rocket Motor para implementar las recomendaciones de diseño de la Comisión y supervisar el esfuerzo de diseño.
Recomendación II – La estructura del programa de transporte debe ser revisada.... La NASA debería fomentar la transición de astronautas cualificados a posiciones de gestión de organismos.
Recomendación III – La NASA y los principales contratistas de transporte deben revisar todos los artículos Criticality 1, 1R, 2, y 2R y análisis de peligros.
Recomendación IV – La NASA debe establecer una Oficina de Seguridad, Confiabilidad y Garantía de Calidad dirigida por un Administrador Asociado, informando directamente al Administrador de la NASA.
Recomendación VI – NASA debe tomar acciones para mejorar la seguridad de aterrizaje. El sistema de neumáticos, frenos y nawheel debe mejorarse.
Recomendación VII – Hacer todos los esfuerzos para proporcionar un sistema de escape de tripulación para su uso durante el vuelo de deslizamiento controlado.
Recomendación VIII – La confianza de la nación en el transbordador como su principal capacidad de lanzamiento espacial creó una presión implacable sobre la NASA para aumentar la velocidad de vuelo... La NASA debe establecer una tasa de vuelo compatible con sus recursos.
STS-107 (Columbia, 2003)
El programa del transbordador operó sin accidentes durante diecisiete años y 88 misiones después del desastre del Challenger, hasta que el Columbia se rompió en el reingreso, matando a los siete miembros de la tripulación, el 1 de febrero de 2003. La causa principal del accidente fue una pieza de espuma que se separó del tanque externo momentos después del despegue y golpeó el borde de ataque del ala izquierda del orbitador, perforando uno de los paneles reforzados de carbono-carbono (RCC) que cubrían el borde del ala y protegían durante el reingreso. Cuando Columbia volvió a entrar en la atmósfera al final de una misión normal, el gas caliente penetró en el ala y la destruyó de adentro hacia afuera, lo que provocó que el orbitador perdiera el control y se desintegrara.
Después del desastre de Columbia, la Estación Espacial Internacional operó con una tripulación mínima de dos personas durante más de dos años y fue atendida principalmente por naves espaciales rusas. Mientras que el "Return to Flight" La misión STS-114 en 2005 tuvo éxito, se desprendió una pieza similar de espuma de una parte diferente del tanque. Aunque los escombros no golpearon a Discovery, el programa se suspendió una vez más por este motivo.
El segundo "Regreso al vuelo" misión, STS-121 lanzado el 4 de julio de 2006, a las 14:37 (EDT). Dos lanzamientos anteriores se cancelaron debido a tormentas eléctricas persistentes y fuertes vientos alrededor de la plataforma de lanzamiento, y el lanzamiento se llevó a cabo a pesar de las objeciones de su ingeniero jefe y jefe de seguridad. Una grieta de cinco pulgadas (13 cm) en el aislamiento de espuma del tanque externo era motivo de preocupación; sin embargo, el Equipo de Gestión de la Misión dio el visto bueno para el lanzamiento. Esta misión aumentó la tripulación de la ISS a tres. El Discovery aterrizó con éxito el 17 de julio de 2006 a las 09:14 (EDT) en la pista 15 del Centro Espacial Kennedy.
Tras el éxito de STS-121, todas las misiones subsiguientes se completaron sin mayores problemas de espuma y se completó la construcción de la ISS (durante la misión STS-118 en agosto de 2007, el orbitador fue golpeado nuevamente por un fragmento de espuma en despegue, pero este daño fue mínimo en comparación con el daño sufrido por Columbia).
La Junta de Investigación de Accidentes de Columbia, en su informe, señaló la reducción del riesgo para la tripulación cuando un transbordador volaba a la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que la estación podría usarse como refugio seguro. para la tripulación que espera el rescate en caso de que el orbitador en ascenso hiciera inseguro el reingreso. La junta recomendó que para los vuelos restantes, el transbordador siempre orbite con la estación. Antes de STS-114, el administrador de la NASA, Sean O'Keefe, declaró que todos los vuelos futuros del transbordador espacial irían a la ISS, lo que descarta la posibilidad de ejecutar la última misión de mantenimiento del telescopio espacial Hubble que se había programado antes de la Columbia, a pesar de que millones de dólares en equipos de actualización para el Hubble estaban listos y esperando en los almacenes de la NASA. Muchos disidentes, incluidos los astronautas, pidieron a la gerencia de la NASA que reconsiderara permitir la misión, pero inicialmente el director se mantuvo firme. El 31 de octubre de 2006, la NASA anunció la aprobación del lanzamiento de Atlantis para la quinta y última misión de servicio del transbordador al Telescopio Espacial Hubble, programada para el 28 de agosto de 2008. Sin embargo, el SM4/STS-125 finalmente se lanzó en mayo de 2009.
Un impacto de Columbia fue que los futuros vehículos de lanzamiento tripulados, a saber, el Ares I, tenían un énfasis especial en la seguridad de la tripulación en comparación con otras consideraciones.
La NASA mantiene extensos catálogos almacenados de piezas recuperadas de los dos orbitadores destruidos.
Jubilación
En enero de 2004 se anunció la jubilación del transporte espacial. El presidente George W. Bush anunció su Visión para la Exploración Espacial, que pidió la jubilación del transbordador espacial una vez que completó la construcción del ISS. A fin de asegurar que el Servicio de Seguridad Interna se reuniera debidamente, los asociados contribuyentes determinaron la necesidad de 16 misiones de reunión restantes en marzo de 2006. En octubre de 2006 se aprobó una misión adicional de servicios del telescopio espacial Hubble. Originalmente, STS-134 iba a ser la misión final del transbordador espacial. Sin embargo, el Columbia El desastre dio lugar a la preparación de nuevos orbitadores para el lanzamiento en caso de una misión de rescate. As Atlantis fue preparado para la misión final de lanzamiento a la necesidad, se tomó la decisión en septiembre de 2010 de que volaría como STS-135 con un equipo de cuatro personas que podría permanecer en el ISS en caso de emergencia. STS-135 lanzado el 8 de julio de 2011, y aterrizado en el KSC el 21 de julio de 2011, a las 5:57 horas EDT (09:57 UTC). Desde entonces hasta el lanzamiento de Crew Dragon Demo-2 el 30 de mayo de 2020, Estados Unidos lanzó sus astronautas a bordo de la nave espacial rusa Soyuz.
Siguiendo el vuelo final de cada orbitador, fue procesado para hacerlo seguro para su visualización. Los sistemas OMS y RCS utilizados presentaron los peligros primarios debido a su propelente hipergolico tóxico, y la mayoría de sus componentes fueron eliminados permanentemente para prevenir cualquier desgasificación peligrosa. Atlantis está en exhibición en el complejo de visitantes del Centro Espacial Kennedy, Discovery está en el Centro Udvar-Hazy, Endeavour está en exhibición en el California Science Center, y Enterprise se muestra en el Museo Intrepid Sea-Air-Space. Los componentes de los orbitadores fueron transferidos a la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, el programa ISS y los gobiernos ruso y canadiense. Los motores fueron eliminados para ser utilizados en el sistema de lanzamiento espacial, y se adjuntaron boquillas RS-25 de repuesto para fines de visualización.Preservación
De los cinco transbordadores en órbita completamente funcionales construidos, quedan tres. Al Enterprise, que se utilizó para vuelos de prueba atmosféricos pero no para vuelos orbitales, se le quitaron muchas piezas para usarlas en los otros orbitadores. Posteriormente se restauró visualmente y estuvo en exhibición en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio hasta el 19 de abril de 2012. Enterprise se trasladó a la ciudad de Nueva York en abril de 2012 para ser exhibido en el Intrepid Sea, Air & Space Museum, cuyo Pabellón del Transbordador Espacial se inauguró el 19 de julio de 2012. Discovery reemplazó a Enterprise en el Centro Steven F. Udvar-Hazy del Museo Nacional del Aire y el Espacio. Atlantis formó parte de la exhibición del transbordador espacial en el complejo de visitantes del Centro Espacial Kennedy y ha estado en exhibición allí desde el 29 de junio de 2013 luego de su remodelación.
El 14 de octubre de 2012, Endeavour completó un viaje sin precedentes de 19 km (12 mi) por las calles de la ciudad desde el Aeropuerto Internacional de Los Ángeles hasta el Centro de Ciencias de California, donde se exhibió en un hangar desde finales de 2012. El transporte desde el aeropuerto tardó dos días y requirió el cierre de calles importantes, la remoción de más de 400 árboles de la ciudad y un trabajo extenso para elevar las líneas eléctricas, nivelar la calle y quitar temporalmente los letreros de las calles, los postes de luz y otros. obstáculos Cientos de voluntarios y personal de policía y bomberos ayudaron con el transporte. Grandes multitudes de espectadores esperaban en las calles para ver el transbordador a su paso por la ciudad. Endeavour, junto con el último tanque externo calificado para vuelo (ET-94), se encuentra actualmente en exhibición en el Pabellón Samuel Oschin del Centro de Ciencias de California (en una orientación horizontal) hasta la finalización de el Centro Aéreo y Espacial Samuel Oschin (una adición planificada al Centro de Ciencias de California). Una vez movido, se mostrará de forma permanente en la configuración de lanzamiento, completo con propulsores de cohetes sólidos genuinos y tanque externo.
Módulos de tripulación
Un área de las aplicaciones del transbordador espacial es una tripulación ampliada. Se han volado tripulaciones de hasta ocho en el Orbiter, pero podría haber tenido al menos una tripulación de diez. También se hicieron varias propuestas para llenar la bahía de carga útil con pasajeros adicionales ya en 1979. Una propuesta de Rockwell proporcionó asientos para 74 pasajeros en la bahía de carga útil del Orbiter, con soporte para tres días en órbita terrestre. Con un orbitador más pequeño de 64 asientos, los costos para fines de la década de 1980 serían de alrededor de 1,5 millones de dólares por asiento y lanzamiento. El módulo de pasajeros de Rockwell tenía dos cubiertas, cuatro asientos en la parte superior y dos en la parte inferior, incluido un pasillo de 25 pulgadas (63,5 cm) de ancho y espacio de almacenamiento adicional.
Otro diseño fue la propuesta de 1983 de Space Habitation Design Associates para 72 pasajeros en la bahía de carga útil del transbordador espacial. Los pasajeros se ubicaron en 6 secciones, cada una con ventanas y su propia rampa de carga en el lanzamiento, y con asientos en diferentes configuraciones para el lanzamiento y el aterrizaje. Otra propuesta se basó en los módulos habitacionales de Spacelab, que proporcionaron 32 asientos en la bahía de carga útil además de los del área de la cabina.
Hubo algunos esfuerzos para analizar la operación comercial de STS. Usando la cifra de la NASA para el costo promedio para lanzar un transbordador espacial a partir de 2011 en alrededor de $ 450 millones por misión, el costo por asiento para un módulo de 74 asientos previsto por Rockwell llegó a menos de $ 6 millones, sin incluir la tripulación regular. Algunos módulos de pasajeros usaban hardware similar al equipo existente, como el túnel, que también se necesitaba para Spacehab y Spacelab.
Sucesores
Durante las tres décadas de operación, se desarrollaron parcialmente, pero no se terminaron, varios seguimientos y reemplazos del transbordador espacial STS.
Ejemplos de posibles futuros vehículos espaciales para complementar o suplantar STS:
- Vehículo terrestre a órbita avanzado
- Shuttle II, Johnson Space Center concepto para un seguimiento, con 2 impulsores y 2 tanques montados en sus alas.
- Plano Nacional Aeroespacial (NASP)
- Rockwell X-30 (no financiado)
- VentureStar, concepto SSTO Spacelane usando un motor aerospike.
- Lockheed Martin X-33 (cancelled 2001)
- Ares I (mendado con cancelación de constelación)
- Programa de Planes Espaciales Orbitales
Un esfuerzo en la dirección del transporte espacial fue el programa Reusable Launch Vehicle (RLV), iniciado en 1994 por la NASA. Esto llevó a trabajar en los vehículos X-33 y X-34. La NASA gastó alrededor de mil millones de dólares en el desarrollo del X-33 con la esperanza de que estuviera en funcionamiento en 2005. Otro programa del cambio de milenio fue la Iniciativa de lanzamiento espacial, que era una iniciativa de lanzamiento de próxima generación.
El programa Iniciativa de lanzamiento espacial se inició en 2001 y, a finales de 2002, se convirtió en dos programas, el Programa de avión espacial orbital y el programa Tecnología de lanzamiento de próxima generación. OSP se orientó hacia el acceso proporcionado a la Estación Espacial Internacional.
Otros vehículos que habrían asumido algunas de las responsabilidades de los transbordadores fueron el sistema de lanzamiento de personal HL-20 o el X-38 de la NASA del programa de vehículos de retorno de la tripulación, que eran principalmente para bajar personas de la ISS. El X-38 se canceló en 2002 y el HL-20 se canceló en 1993. Existían varios otros programas, como el Módulo alternativo de retorno de la tripulación de la estación (SCRAM) y el Vehículo de retorno de la tripulación asegurada (ACRV)
Según la Visión para la exploración espacial de 2004, el próximo programa humano de la NASA sería el programa Constellation con sus vehículos de lanzamiento Ares I y Ares V y la nave espacial Orion; sin embargo, el programa Constellation nunca se financió por completo y, a principios de 2010, la administración de Obama solicitó al Congreso que aprobara un plan que dependía en gran medida del sector privado para la entrega de carga y tripulación a LEO.
El programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial (COTS) comenzó en 2006 con el propósito de crear vehículos de carga no tripulados operados comercialmente para dar servicio a la ISS. El primero de estos vehículos, SpaceX Dragon, entró en funcionamiento en 2012, y el segundo, Cygnus de Orbital Sciences, lo hizo en 2014.
El programa Commercial Crew Development (CCDev) se inició en 2010 con el propósito de crear naves espaciales tripuladas operadas comercialmente capaces de llevar al menos a cuatro miembros de la tripulación a la ISS, permanecer acoplados durante 180 días y luego devolverlos a la Tierra. Se esperaba que estas naves espaciales, como Dragon 2 de SpaceX y Boeing CST-100 Starliner, estuvieran operativas alrededor de 2020. En la misión Crew Dragon Demo-2, Dragon 2 de SpaceX envió astronautas a la ISS, restaurando América. 39;s capacidad de lanzamiento humano. La primera misión operativa de SpaceX se lanzó el 15 de noviembre de 2020 a las 7:27:17 p. m. ET, llevando a cuatro astronautas a la ISS.
Aunque se canceló el programa Constellation, se reemplazó con un programa Artemis muy similar. La nave espacial Orion se ha dejado prácticamente sin cambios con respecto a su diseño anterior. El cohete Ares V planeado ha sido reemplazado por el Space Launch System (SLS) más pequeño, que está planeado para lanzar tanto Orion como otro hardware necesario. Exploration Flight Test-1 (EFT-1), un vuelo de prueba sin tripulación de la nave espacial Orion, lanzado el 5 de diciembre de 2014 en un cohete Delta IV Heavy.
Artemis 1 es el primer vuelo del SLS y se lanzó como una prueba del sistema Orion y SLS completo. Durante la misión, una cápsula de Orión sin tripulación pasará 10 días en una órbita retrógrada distante de 57.000 kilómetros (31.000 millas náuticas) alrededor de la Luna antes de regresar a la Tierra. Artemis 2, la primera misión tripulada del programa, lanzará cuatro astronautas en 2024 en un sobrevuelo libre de la Luna a una distancia de 8.520 kilómetros (4.600 millas náuticas). Después de Artemis 2, se planea entregar el elemento de potencia y propulsión de Lunar Gateway y tres componentes de un módulo de aterrizaje lunar desechable en múltiples lanzamientos de proveedores de servicios de lanzamiento comercial. Está previsto que Artemis 3 se lance en 2025 a bordo de un cohete SLS Block 1 y utilizará el Gateway minimalista y el módulo de aterrizaje prescindible para lograr el primer aterrizaje lunar tripulado del programa. Está previsto que el vuelo aterrice en la región del polo sur lunar, y dos astronautas permanecerán allí durante aproximadamente una semana.
Galería
Motor de aerospike lineal para el X-33 cancelado
La nave espacial Dragón, uno de los varios sucesores del transbordador espacial, se ve aquí en su camino para entregar carga a la ISS
Artesanía Orión de la NASA para la misión Artemis 1 vista en Plum Brook El 1 de diciembre de 2019
la etapa principal del cohete del sistema de lanzamiento espacial para Artemis I
El núcleo del sistema de lanzamiento espacial Estadio de la instalación de Michoud para el envío a Stennis
The Boeing CST-100 Starliner spacecraft in the process of docking to the International Space Station
El SpaceX Crew Dragon en el proceso de atraque a la Estación Espacial Internacional
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Activos y plan de transición
El programa del transbordador espacial ocupó más de 654 instalaciones, utilizó más de 1,2 millones de elementos de equipo y empleó a más de 5000 personas. El valor total del equipo fue de más de $ 12 000 millones. Las instalaciones relacionadas con los transbordadores representaron más de una cuarta parte del inventario de la NASA. Había más de 1.200 proveedores activos del programa en todo Estados Unidos. El plan de transición de la NASA hizo que el programa operara hasta 2010 con una fase de transición y retiro que duró hasta 2015. Durante este tiempo, Ares I y Orion, así como Altair Lunar Lander, debían estar en desarrollo, aunque estos programas han estado en desarrollo desde entonces. ha sido cancelado.
En la década de 2010, dos programas importantes para vuelos espaciales tripulados son el programa de tripulación comercial y el programa Artemis. El Kennedy Space Center Launch Complex 39A se utiliza, por ejemplo, para lanzar Falcon Heavy y Falcon 9.
Crítica
La reutilización parcial del transbordador espacial fue uno de los requisitos principales de diseño durante su desarrollo inicial. Las decisiones técnicas que dictaron el regreso y la reutilización del orbitador redujeron las capacidades de carga de pago perlanch. La intención original era compensar esta baja carga útil reduciendo los costes per-lanzamiento y una alta frecuencia de lanzamiento. Sin embargo, los costos reales de un lanzamiento de transbordador espacial fueron superiores a los previstos inicialmente, y el transbordador espacial no voló las 24 misiones previstas al año como lo predijo inicialmente la NASA.
The Space Shuttle was originally intended as a launch vehicle to deployment satellites, which it was primarily used for on the missions prior to the Challenger desastre. El precio de la NASA, que era inferior al costo, era menor que los vehículos de lanzamiento fungibles; la intención era que el alto volumen de las misiones de transbordador espacial compensaría las pérdidas financieras tempranas. La mejora de los vehículos de lanzamiento fungibles y la transición de las cargas de pago comerciales en el transbordador espacial resultaron en que los vehículos de lanzamiento fungibles se convirtieron en la opción de despliegue primario de los satélites. Un cliente clave para el transbordador espacial fue la Oficina Nacional de Reconocimiento (NRO) responsable de satélites espía. La existencia de la conexión de NRO se clasificó a través de 1993, y consideraciones secretas de los requisitos de carga útil de NRO llevaron a la falta de transparencia en el programa. El programa propuesto Shuttle-Centaur, cancelado a raíz del Challenger desastre, habría empujado la nave espacial más allá de su capacidad operacional.
El fatal Challenger y Columbia los desastres demostraron los riesgos de seguridad del transbordador espacial que podría dar lugar a la pérdida de la tripulación. El diseño del plan espacial del orbitador limitó las opciones de aborto, ya que los escenarios de aborto requerían el vuelo controlado del orbitador a una pista o permitir que la tripulación egrese individualmente, en lugar de las opciones de escape abortar en las cápsulas espaciales Apolo y Soyuz. Los primeros análisis de seguridad anunciados por los ingenieros y la administración de la NASA predijeron la posibilidad de un fracaso catastrófico que dio lugar a la muerte de la tripulación desde 1 en 100 lanzamientos hasta tan raros como 1 en 100.000. Tras la pérdida de dos misiones de transbordador espacial, se reevaluaron los riesgos para las misiones iniciales, y se encontró que la posibilidad de una pérdida catastrófica del vehículo y la tripulación era tan alta como 1 de 9. La administración de la NASA fue criticada después por aceptar un mayor riesgo para la tripulación a cambio de tasas de misión más altas. Ambos Challenger y Columbia Los informes explicaron que la cultura de la NASA no había podido mantener a la tripulación segura al no evaluar objetivamente los riesgos potenciales de las misiones.Vehículos de apoyo
Muchos otros vehículos se utilizaron en apoyo del programa del transbordador espacial, principalmente vehículos de transporte terrestre.
- El rastreador-transportador llevó la plataforma de lanzamiento móvil y el transbordador espacial del edificio de la Asamblea del Vehículo (VAB) al Complejo 39, construido originalmente para el Proyecto Apolo.
- El Shuttle Carrier Aircraft (SCA) fueron dos Boeing 747 modificados. O bien podría volar un orbitador de sitios de aterrizaje alternativos de regreso al Centro Espacial Kennedy. Estos aviones fueron retirados al parque aéreo Joe Davies Heritage en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong y el Centro Espacial Houston.
- Un remolque de transporte de 36 ruedas, el sistema de transferencia de Orbiter, construido originalmente para la instalación de lanzamiento de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Vandenberg Air Force Base en California (desde entonces convertido para cohetes Delta IV) transportaría al orbitador desde la instalación de aterrizaje a la plataforma de lanzamiento, lo que permitió tanto "aparcar" como lanzar sin utilizar un edificio de estilo VAB separado y una carretera de transporte de rastreadores. Antes del cierre de la instalación de Vandenberg, los orbitadores fueron transportados de la OPF a la VAB en sus encarcelamientos, sólo para ser elevados cuando el orbitador estaba siendo levantado para apego a la pila SRB/ET. El remolque permitió el transporte del orbitador desde el OPF hasta el stand de "Mate-Demate" del SCA o el VAB sin poner ningún estrés adicional en el encarcelamiento.
- El vehículo de transporte Crew (CTV), un puente aéreo modificado, fue utilizado para ayudar a los astronautas a egresar del orbitador después del aterrizaje. Al entrar en el CTV, los astronautas podrían quitar sus trajes de lanzamiento y reingreso y luego proceder a sillas y camas para cheques médicos antes de ser transportados de vuelta a los cuarteles de la tripulación en el edificio Operaciones y Checkout. Originalmente construido para el Proyecto Apolo.
- La Astrovan fue utilizada para transportar astronautas de las tripulaciones del edificio Operaciones y Checkout a la plataforma de lanzamiento el día de lanzamiento. También se utilizó para transportar a los astronautas de nuevo del vehículo de transporte de Crew en el servicio de aterrizaje de traslados.
- Las tres locomotoras que sirvieron al Ferrocarril de la NASA, utilizadas para transportar segmentos de los Boosters Sólidos del Transbordador Espacial, se determinó que ya no eran necesarias para la operación cotidiana en el Centro Espacial Kennedy. En abril de 2015, la locomotora No 1 fue enviada a Natchitoches Parish Port y No. 3 enviada al Madison Railroad. La locomotora No. 2 fue enviada al Museo del Ferrocarril de la Costa Dorada en 2014.
 Crawler-transporter No.2 ("Franz") en una prueba de carretera de diciembre de 2004 después de la sustitución de zapatos de pista |  Atlantis estar preparado para ser acoplado a la nave del transportista de transbordador utilizando el dispositivo Mate-Demate después de STS-44. |  MV Freedom Star fue un barco de recuperación de la NASA para el transbordador espacial sólido Rocket Boosters |
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