Tuesday, July 26, 2005

El Transbordador Espacial

Oficialmente llamado Space Transportation System (STS), el transbordador fue propuesto en Mayo de 1972 como un medio fiable y barato de poner satélites en órbita. El primer lanzamiento se produjo en Abril de 1981, y tras un par de años exitosos el número de fracasos empezaría a superar el de logros (en 1984 solo 5 de los 12 lanzamientos proyectados pudieron ser realizados correctamente). A la vez, el proyecto se convirtió en un fracaso económicamente hablando que obligó a la NASA a subvencionar los lanzamientos con el transbordador, ofreciendo precios artificialmente bajos a fin de poder competir con la lanzadera Ariane. Como ejemplo, podemos indicar que el último transbordador, Endeavour, ha costado 280000 millones de pts.
El accidente del Challenger en 1986 reavivó las críticas sobre la conveniencia de utilizar vuelos tripulados para la colocación de satélites en órbita baja, poniendo en tela de juicio las creencias de que este tipo de lanzamientos eran mucho más seguros, puesto que se podían incluir sistemas de seguridad que eran económicamente inviables en un lanzador no reutilizable. Finalmente, se decretó que el Shuttle se utilizaría sólo para misiones científicas y militares. Esto se mantiene en la actualidad para los cuatro transbordadores existentes: Columbia, Discovery, Atlantis y Endeavour.
Entrando en aspectos técnicos vemos que este tipo de lanzadores ofrece unos innegables beneficios:
- Gran bodega de carga (18.3 m x 4.6 m de diámetro) que permite lanzar satélites voluminosos. Menores fuerzas de aceleración durante el lanzamiento, que beneficia a los componentes de la o las cargas.
- Posibilidad de revisar los satélites antes de la puesta en órbita baja.
- Puesta en órbita de varios satélites a la vez, con lo que se pueden reducir costes.
- Recogida y reentrada de satélites averiados, situados en órbita baja, como ocurrió con el WESTAR o el PALAPA 6. Además, sirve para estudiar el comportamiento de los satélites en la reentrada a la tierra.
Como principales desventajas podemos indicar la necesidad de utilizar motores de perigeo instalados en cada satélite (PAM-D, IUS etc.),y sobre todo, la necesidad de imponer duras medidas de seguridad en el diseño del satélite para garantizar la seguridad de la tripulación (7 personas). Estas medidas son, por ejemplo, la instalación de triples inhibidores de encendido de motores, y se traducen en un incremento del coste.
El diseño inicial estaba formado por dos naves, la mayor de las cuales se encargaría de dejar a la otra fuera de la atmósfera y luego aterrizaría en tierra. La pequeña sería la encargada de realizar la misión, regresando después a atmósfera y tomando también tierra en un aeropuerto normal. Este proyecto fue descartado por su alto presupuesto y en su lugar se determinó el actualmente vigente.
El transbordador posee tres motores principales de combustible líquido (hidrógenooxígeno). Este se haya en un gran tanque de 47 m. de altura al que se acopla el transbordador. A ambos lados del depósito se fijan dos cohetes aceleradores. Estos utilizan combustible sólido (perclorato de aluminio como oxidante y aluminio como combustible) repartidos en cuatro segmentos. Su misión es elevar las más de 2000 toneladas que pesa el transbordador, combustible y carga útil hasta los 40 Km. de altura, lo que se consigue 2 minutos después del lanzamiento. Una vez allí los motores se sueltan y caen al mar, donde serán recuperados. Después de 6 minutos más ya una altura de 100 km. los motores principales se paran al haber agotado el combustible. El depósito externo se desprende y es la única parte que no se reutiliza.
Para alcanzar una órbita estable a unos 300 km. de la tierra utiliza dos motores de maniobra orbital (OMS) que también utilizará para abandonar la órbita. Tres módulos de control de reacción compuestos por varios motores y situados, dos en la parte trasera y uno en el morro, son los encargados de corregir las velocidades en órbita. Ahora se realiza la misión encomendada que puede durar varios días. La reentrada se produce con el transbordador girado 180 grados para utilizar los motores de frenado. Tras volver a girar entra en la atmósfera y con los motores desactivados planea hasta aterrizar aproximadamente a 350 km/h. En esta fase el transbordador alcanza altas temperaturas por lo que se recubre con 31000 losetas de fibra de silicio.
El Shuttle puede llevar cerca de 30000 kg. a una órbita de 185km y 28.5 grados de inclinación (la latitud de cabo Kennedy) y 17000 kg. en órbitas polares. La carga en reentrada está limitada a 14485 kg. El peso de los satélites, no obstante, está determinado por el motor de perigeo que se instala. Así, con un PAM-D desarrollado para los cohetes DELTA se pueden colocar 1200kg en una órbita GEO y si utiliza un IUS se puede llegar desde los 2000 a los 4000 kg., aunque este sistema está sólo a disposición de satélites militares.

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