Lanzadera Espacial (Space Shuttle)

El programa de transbordadores espaciales o lanzaderas espaciales de la NASA se inició en 1972, aunque no fue hasta 1976 cuando fue lanzado el primer vehículo de pruebas, denominado “Enterprise” ante la insistencia de infinidad de seguidores de la serie televisiva “Star Trek”. El primer viaje real se realizó en 1981 con el transbordador Columbia. Otros vehículos han sido el Challenger (1982), el Discovery (1983), el Atlantis (1985). En 1991 se construyó el Endeavour para remplazar al Challenger, que explotó en pleno vuelo como consecuencia de una fuga de combustible en los cohetes auxiliares.

La lanzadera es un avión espacial tripulado de múltiples usos, diseñado para despegar y entrar en órbita llevando en su bodega mercancías de hasta 3.000 kg, con siete tripulantes y pasajeros. La mayoría de las misiones han sido científicas y de defensa. Entre los proyectos científicos más importantes destaca la puesta en órbita y reparación del Telescopio Espacial Hubble, la nave espacial Galileo que realizó importantes descubrimientos en su órbita alrededor del planeta Jupiter, el Observatorio de Rayos Gamma y el transporte de módulos y abastecimiento para la construcción de la Estación Espacial Internacional (ISS).

El Trasbordador Espacial es la máquina más compleja jamás construida por el hombre. Está formado por el orbitador o nave espacial y dos fuentes de combustible: el Tanque Externo y dos Cohetes Reforzadores Sólidos. Todo ello hace que posea más de dos millones y medio de piezas, incluyendo 370 kilómetros de cable, más de 1.060 válvulas y unos 1.400 interruptores.

El Orbitador

El orbitador es la parte del sistema de transbordador espacial que se sitúa en órbita alrededor de la Tierra a una velocidad de 27.876 km/h, y que vuelve para aterrizar en una pista, estimándose su vida útil en 100 lanzamientos. El vehículo tiene la apariencia de un avión y puede llevar una tripulación de hasta diez miembros, aunque normalmente es de siete. El Orbitador mide 37,2 m de longitud, 24 m de anchura máxima entre alas y pesa 75 toneladas vacío, siendo la mayor parte de su sección intermedia un compartimiento donde se lleva la carga, de un máximo de 22.680 kg., que normalmente consiste en satélites, suministros para la Estación Espacial Internacional y material clasificado en misiones del Departamento de Defensa de EE.UU.

Tiene tres motores que cogen su combustible del tanque exterior a razón de 3.000 kg por segundo. Estos motores proporcionan cerca del 20% del empuje que necesita el sistema para ascender y ponerse en órbita. El orbitador es impulsado de tal forma que en un lapso de 0 a 8,5 s alcanza una velocidad de 10.080 km/h. Esto equivale a unos 33G, es decir, más de 33 veces la fuerza ejercida por la gravedad en la superficie de la tierra. Sin embargo para proteger a la tripulación, éstos se encuentran en un compartimiento donde nunca se superan las 3G. También almacena combustibles hipergólicos que son usados durante la estadía en el espacio.

En su reingreso a la atmósfera terrestre, el orbitador debe soportar temperaturas de hasta 1.000° C, lo cual logra gracias a unas 27.000 placas de cerámica aislante que revisten la base del trasbordador. La rotura de una de estas placas hizo que en el 2003, el Columbia se desintegrase en la reentrada. En este tránsito el transbordador alcanza una velocidad de 27.000 km/h.

Tanque Externo

El hidrógeno y el oxígeno líquido utilizados como combustible por el Transbordador Espacial se encuentran a temperaturas de -183° y -253° C respectivamente, y arden a una temperatura de 3.315° C. al ser quemados en el motor principal de la nave. El tanque no es reutilizado siendo eyectado a los 10 segundos del apagado de los motores principales del transbordador. En las dos primeras misiones iba pintado de blanco pero dejó de pintarse para reducir peso, pasando el color naranja tan característico.

Cohetes Reforzadores Sólidos (Booster)

Durante el lanzamiento, los dos cohetes de propulsión paralelos ubicados a los lados el orbitador, consumen más de 9,07 toneladas métricas de combustible por segundo, y producen 44 millones de caballos de fuerza (un coche de uso utilitario posee en torno a los 100 caballos). Cada cohete reforzador, contiene 453.600 kg de propelente en la forma de una sustancia sólida de consistencia similar a la goma de borrar. Después de proveer un empuje equivalente a un tercio del total, los SRBs se separan a los 2:12 min. de iniciado el vuelo. Caen en el océano Atlántico, con ayuda de unos paracaídas, de donde son rescatados y posteriormente reutilizados.

Instalaciones Auxiliares

El Centro Espacial Kennedy es el centro principal de la NASA para las pruebas, chequeos y lanzamientos del transbordador espacial, así como de aterrizaje. Los Transbordadores despegan desde la isla Merrit al norte de Cabo Cañaveral (Florida).
En el edificio de ensamblaje de vehículos los boosters son unidos al tanque externo y al orbitador para ser transportados hasta la plataforma de lanzamiento. El edificio tiene 160 metros de altura, 218 metros de largo y 158 metros de ancho, pudiendo resitir su estructura vientos de 125 km/h. Posee más de 70 dispositivos de elevación incluyendo dos grúas de 227 toneladas.

Una vez que el ensamblaje del transbordador espacial está completo, se abren las enormes puertas del edificio para permitir la entrada del transportador “Oruga”, que se desplaza debajo de la Plataforma Lanzadora Móvil, que pesa unas 3.730 toneladas, y los lleva, con el Transbordador ensamblado, hasta el lugar de lanzamiento. La “Oruga” tiene 6,1 metros de altura, 40 metros de largo y 34,7 metros de ancho. Pesa unas 2.700 toneladas sin carga. La velocidad máxima de la oruga con el transbordador a bordo es de 1,6 km/h, mientras que sin carga tiene una velocidad máxima de 3,2 km/h. La oruga tiene un sistema de nivelación para contrarrestar los 5 grados de inclinación de la rampa hasta el emplazamiento de lanzamiento y posee, además, un sistema de rayos láser que le permite ubicarse en una posición precisa.

Las plataformas de lanzamiento cuenta con una estructura fija que tiene 12 pisos de trabajo a intervalos de 6,1 metros cada uno sobre la que se encuentra el pararrayos: una estructura cilíndrica de fibra de vidrio con una longitud de 24 metros. Con el pararrayos, la estructura tiene una altura de 106 metros. La estructura de servicio giratoria provee de protección al transbordador y acceso a la bahía de carga para la instalación y servicio de cargas en la plataforma.

El centro de control de lanzamiento es un edificio de cuatro pisos, trabajando de 225 a 230 personas en la sala de lanzamiento empezando 43 horas antes del lanzamiento. Una vez que los cohetes de propulsión sólida se encienden en el despegue, el control pasa automáticamente al centro de control de misión en el Centro Espacial Johnson en Houston (Texas)…