Transbordador Espacial: Que Es Y Cómo Funciona?

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La llegada del hombre a la luna el lanzamiento del apolo 11 en 1969 fue un acontecimiento histórico muy importante para la humanidad ya que llevó al ser humano desde Florida hasta la luna y ahí no acaba la ambición.

Una vez colonizado a la luna cuál sería la próxima hazaña pero tenía un problema las naves del programa Apolo no era suficiente.

transbordador espacial
Como funciona el transbordador espacial

Necesitaban una nave capaz de transportar material científico que mantuviese a salvo a una tripulación durante semanas en un medio hostil y con suficiente autonomía como para maniobrar en el espacio.

Además para abaratar costes era necesario que fuese reutilizable lo que necesitaban era un transbordador espacial, o también podría haberse llamado transportador espacial.

Hay un avión espacial utilizado para la colocación de satélites, aunque aun esta en proceso de prueba

¿Qué es un transbordador espacial y cómo funciona? 

¿Como funcionan los transbordadores espaciales? ¿que son los transbordadores espaciales? y ¿para que sirven los transbordadores espaciales?

Un transbordador espacial es una nave parcialmente reutilizable puesta en servicio en 1981 y que cambió y mejoró drásticamente los viajes a lo fácil.

Permitió gran cantidad de actividades a realizar experimentos científicos en órbitas lanzar satélites y sondas interplanetarias, construir la estación espacial internacional e incluso poner en órbita el telescopio espacial Hubble.


Que y cuales son los elementos principales de un transbordador espacial?

1. Vehículo orbital


También llamado orbitador es la parte del transbordador que se pone en órbita alrededor de la tierra y que puede transportar una tripulación de diez personas aunque lo habitual son siete tiene un tamaño de 37 metros de largo y 24 de ancho y pesa 75 toneladas sin carga.

En la parte superior está la cabina de vuelo donde se encuentran los controles para maniobrar en el espacio y para pilotar la nave, consiguiendo que aterrice más tarde como si fuese un avión comercial  esto permite que el orbitador sea reutilizable.

La zona central es la más amplia y puede ser reacondicionada para cualquier cosa tanto para transportar un satélite como para albergar un laboratorio científico de alta tecnología.

También es la parte que se abre y permite a los astronautas el contacto directo con el espacio exterior. En la parte trasera hay tres enormes motores que ayudan a poner la nave en órbita y otros dos que le permiten maniobrar en el espacio.

En total hubo seis vehículos orbitales y cada uno tenía un nombre el Enterprise el Columbia y el Challenger Discovery el Atlantis y el Endeavour nos hemos acostumbrado a ver este tipo de naves en fotos como si estuviese suspendida en el vacío y sin apenas moverse.

Sin embargo los astronautas se desplazan a 28.000 kilómetros por hora y pueden llegar a ver hasta dieciséis amaneceres en un solo día.

Para que se hagan una idea la velocidad a la que se mueven equivaldría a viajar de Nueva York a Londres en tan sólo 12 minutos.

2. Los cohetes SRB


Las siglas SRB significan cohete acelerador de combustible,  sólido son los encargados de acelerar el vehículo orbital únicamente durante los dos primeros minutos del lanzamiento con el fin de superar la gravedad de la tierra estos cohetes proporcionan el 83% del empuje para el despegue.

El combustible que utilizan es sólido y se trata de una mezcla de aluminio óxido de hierro, hiperclorato de amonio que mezcla dos tienen la textura de una pasta densa con una consistencia parecida a la de la mantequilla.

A una altitud de 30 kilómetros los dos cohetes se separan y comienzan una caída libre de vuelta a la tierra antes de caer al océano se abren unos paracaídas que hacen que los cohetes no se desintegren por el choque y puedan ser utilizados de nuevo eso sí después de unos tres meses de reparaciones y puesta a punto.

Como podéis imaginar con 45 metros de altura estos cohetes son los más grandes y los más potentes del mundo.

3. El tanque externo

Es el verdadero depósito de combustible del orbitador y suministra energía a los tres motores principales.

Únicamente durante el despegue y ascensión el combustible al contrario que los juguetes efe rb está formado por dos componentes hidrógeno y oxígeno, ambos en estado líquido en el momento del despegue hay dos millones de litros en su interior.

El tanque externo es el único elemento no reutilizable que separa del orbitador a los diez segundos del apagado de los motores principales y vuelve a entrar a la atmósfera terrestre, al carecer de paracaídas el tanque externo se desintegra contra el océano pacífico a una velocidad de caída libre.

para que sirve un transbordador espacial
Que son transbordadores espaciales

Cuales Son Los momentos más delicados en el viaje de un transbordador espacial

a. El lanzamiento

La nave al fin y al cabo es un cohete por lo que sólo puede despegar en posición vertical para ello se coloca mediante una grúa y se fija al tanque de combustible este proceso es tan delicado que tarda 36 horas en completarse.

En el momento del despegue existe una cuenta regresiva de unos cuantos minutos controlar automáticamente por un ordenador durante la que se va a verificar lo que todo está funcionando correctamente cuando tan sólo quedan seis segundos antes del despegue se encienden primero los tres motores del orbitador.

Y cuando la cuenta atrás llega a  cero se enciende también los SRB, la etapa de lanzamiento es muy complicada por infinidad de motivos.

Y explicarlos aquí uno a uno sería imposible pero si tan sólo pensáis en que los cohetes SRB generan una energía acústica capaz de partir por la mitad la nave y que para contrarrestar esto es necesario verter más de mil metros cúbicos de agua.

En cuanto se pone en funcionamiento se pueden imaginar la complejidad del proceso completo hasta que los visitadores llega al espacio.

b. El aterrizaje

El aterrizaje es otro de los momentos clave, el diseño de la nave permite que pueda volver a entrar en la tierra en tan sólo 45 minutos; para ello la nave con la ayuda de los motores se desplaza una órbita más baja

En esos momentos la tripulación cuenta con 30 minutos para convertirse en una auténtica bola de fuego, debido a que la nave va penetrando en una atmósfera cada vez más densas miles de millones de moléculas de gas colisionan contra la nave.

El morro y la parte baja empiezan a resplandecer soportando una temperatura de hasta mil 600 grados,  para que la nave no se funda por el calor generado en su reentrada la tierra la parte inferior está  compuesta por 35 mil dejas cerámicas capaces de soportarlo

A unos 15.000 metros de altura es cuando el piloto se hace con los mandos de la nave y cuenta con cinco minutos para reducir la velocidad y aterrizar como un avión.

La diferencia más importante que existe con un avión es que a la hora de aterrizar el transbordador espacial no tiene ninguna capacidad de maniobra y el piloto sólo tiene una oportunidad para enderezarlo bien.

En definitiva tiene que aterrizar a la primera la pista de aterrizaje con dos kilómetros y medio es la más larga del mundo. Una vez en la tierra la nave espacial es reparada y revisada al milímetro para su próximo viaje.

Con 6 millones de piezas la nave tarda tres meses de trabajo duro en estar preparada para volver al espacio. hoy en día los transbordadores espaciales ya no están en funcionamiento fueron utilizados durante 135 misiones entre el año 1981 y 2011.

Durante estos años hubo dos etapas de parón que corresponden a los años posteriores a los accidentes de los orbitadores Challenger y Columbia de los que hablaré en otro post, desde el último vuelo de un transbordador espacial en 2011 y hasta hoy se han estado desarrollando proyectos para crear una nueva generación de naves espaciales.

Uno de éstos era el programa "Constelación" que trabajaba en los cohetes lanzadores Ares y la nave "Orion." Estas naves habrían sido capaces de realizar una gran variedad de misiones espaciales seguir reabasteciendo a la estación espacial internacional e incluso alunizar.

Pero el proyecto se canceló debido a recortes presupuestarios en beneficio de un nuevo sistema más flexible y que permita ir más rápido a diferentes lugares del sistema solar

El proyecto SLS siglas de space launch system es el que parece tener más fuerza y que será un híbrido de tecnologías desarrolladas del programa de los transbordadores para las misiones tripuladas de esta lanzadera está previsto continuar con el diseño de la nave Orion y según la programación de la nasa el lanzamiento tripulado y una de estas naves alrededor de la luna estaría fijado para 2021.

Por lo que de momento habrá que esperar a los acontecimientos y ya que la estación espacial internacional ai astronautas continuamente que se van rotando éstos están siendo enviados hoy en día mediante naves espaciales rusas de modelos soyuz.

Que Accidentes hubieron en la era de los Transbordadores Espaciales?

transbordador Challenge y columbia

También el fallo humano y mecánico estuvo presente lo que dio como resultado la pérdida de vidas humanas, 14 héroes perdieron la vida en los accidentes que sufrió el programa sts Williams Safire para la misión Apolo 11 tuvo que escribir un discurso en caso de que la misión fracasará.

a. Accidente del Transbordador Espacial Challenger

Pero aguardaban días oscuros para el programa STS dos de estos vehículos y lo más importante su tripulación se perdieron debido a varios errores desde fallos de componentes y sistemas hasta lo peor, órdenes ignoradas por los propios directores de la Nasa.

La mañana del 28 de enero de 1986 fue una bastante atareada el vuelo del transbordador espacial Challenger fue aplazado varios días por el mal tiempo y las bajas temperaturas.

Los anillos "O" llamados así por su forma que se llevan los segmentos de los cohetes srb sevilla gravemente afectados por la baja temperatura.

Y varios ingenieros dieron la voz de alarma la cual Nasa no quiso escuchar debido a los cuantiosos costes que conllevan aplazar otro lanzamiento con los anillos muy por debajo de su temperatura de seguridad mínima de 12 grados el destino del challenger y su tripulación de siete personas estaba sellado.

Familias y allegados viernes el lanzamiento en directo desde las gradas la prensa y el público estaban especialmente emocionados debido a que en ese lanzamiento iba a una profesora llamada Christa McAuliffe siendo la primera civil en participar en una misión espacial.

A los 73 segundos el sellado del Solid Rocket Booster falló, haciendo que gases extremadamente calientes de la combustión salieron de manera descontrolada contra el tanque de combustible externo haciéndolo explotar.

El transbordador se desintegró en el acto y ninguno de los siete astronautas sobrevivió.

b. Accidente del Transbordador Espacial Columbia

 16 años habían pasado desde el accidente del Challenger cuando el primer transbordador espacial que voló hacia el espacio hizo su 28ª visión el Columbia despegó el 16 de enero de 2003 y su misión era investigar los efectos de la microgravedad.

La investigación en sí fue un éxito la cual duró 15 días en el espacio pero durante este tiempo en tierra se investigaba un incidente que le costaría la fiabilidad y popularidad al programa para muchísimos

Durante el lanzamiento un pedazo de espuma aislante del tanque de combustible externo se partió chocando contra la izquierda del transbordador, en primeros lanzamientos habia pasado de manera parecida. Pero muchos ingenieros de la misión sospecharon que éste era un caso mucho más serio.

El Ala izquierda resultó lo suficientemente dañada para provocar una catástrofe, se pidió al centro de control la toma de fotos en alta resolución del ala y la salida de astronautas al espacio emisiones eva para investigar los daños.

Control de misión denegó la investigación intensiva de los daños porque la tripulación no hubiera podido arreglar los años y subiesen confirmado.

Durante la reentrada el día 1 de febrero de 2003 gas es extremadamente calientes penetró en la estructura interior del ala izquierda destruyéndola. El transbordador el cual viajaba 25.000 kilómetros por hora perdió la estabilidad de vuelo al perder el ala.

Hasta que finalmente se desintegró matando a la tripulación de siete personas, después de la pérdida del Challenger en 1992 entró en servicio activo el quinto final estás borrador diseñado para el espacio llamado Endeavour.

Este serviría como reemplazo del Challenger, para mantener una flota activa de cinco naves, Nasa tenía varias razones para hacer lo que hizo. retrasar el lanzamiento del Challenger otro día más les hubiera costado millones de dólares en descargar y cargar el vehículo de nuevo de combustible.

Calcular las nuevas órbitas y la fase de despegue y el coste de personal entre otras muchas cosas ,había riesgos en la misión como en cada misión espacial que ha existido y decidieron tomarlos, el columbia por otra parte en luchar contra lo imposible.

En caso de que los astronautas hubieran descubierto el fallo de la izquierda no tendrían como arreglarla y les hubiera condenado la desesperación se sabía que era imposible el arreglo en el espacio del ala y era mejor que no lo supieran.

Había posibilidades de que el transbordador reentrará pero eran pocas, en palabras del Director de Operaciones de la Nasa Jon C. Harpold.

 "No podemos hacer nada sobre el daño del tps (sistema de protección térmico) si estaba dañado era mejor no saberlo pero que la tripulación no quería saberlo no crees que sería mejor para ellos tener un vuelo con éxito y morir sí que se enteraban durante la reentrada a quedarse en órbita sabiendo que no se podía hacer nada hasta que se les acaba el oxígeno"

El programa quitando estos dos incidentes mayores funciono de una manera perfecta completando cada una de sus 136 misiones sin fallos, hasta su retiro en 2011. El Telescopio Espacial Hubble por ejemplo fue lanzado y reparado en órbita usando la flexibilidad del programa sts.

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