En cerca de sus treinta años de historia, el transbordador espacial ha tenido momentos muy buenos y momentos desastrosos. Sus vuelos han llevado a los astronautas en docenas de misiones de éxito, resultando en descubrimientos científicos importantes que han servido para mejorar conocimientos y tecnologías. Sin embargo, este éxito ha tenido un coste muy serio. En los años ochenta, el transbordador espacial Challenger explotó durante su despegue y en el año 2003 el Columbia se rompió durante su reentrada a nuestro planeta.
Desde este último accidente, los transbordadores han estado sujetos a rediseños para mejorar su seguridad. El transbordador espacial Discovery era el que supuestamente retomaría los vuelos, pero un gran pedazo de espuma aislante se desprendió del tanque externo de combustible, dejando a los científicos resolviendo el misterio y teniendo que retrasar el programa todo un año. No fue hasta el 2006 cuando este transbordador y el Atlantis volvieron a realizar misiones de éxito.
En el siguiente artículo examinaremos la increíble tecnología que hay detrás del programa de los transbordadores espaciales, las misiones que han realizado, y los extraordinarios esfuerzos que la NASA han hecho para que este aparato pudiera volar.
Lo primero es ver las partes principales de las que se compone el transbordador espacial, o lanzadera espacial como algunos la llaman. Para el lanzamiento se utilizan dos cohetes de lanzamiento sólido los cuales son críticos para comenzar las misiones. Un tanque de combustible externo hace de suministro a los motores. El orbitador es donde van los astronautas y todo el equipamiento e instrumental que necesitan. Estos son los tres elementos que hacen del transbordador espacial la nave que es. Básicamente lo que hacen es ponerse en órbita, una vez en el espacio se deshace de la estructura de lanzamiento, hace la misión que se la ha encomendado y vuelve a reentrar en la Tierra.
Estas misiones espaciales normalmente tienen un promedio de siete a ocho días, pero se pueden extender hasta 15 días dependiendo de los objetivos de la misión.
Para poder mover una masa tan pesada como es el transbordador – más de dos millones de kilos – y ponerlo en órbita, aparte de los dos cohetes sólidos y el tanque de combustible que se han comentado antes, hacen falta tres motores principales en el orbitador y un sistema de maniobra orbital llamado OMS. Los cohetes sólidos son los que proporcionan la mayoría de la fuerza principal de propulsión que se necesita para levantar el transbordador espacial del la estructura de lanzamiento.
También soportan todo el peso de la nave incluyendo el tanque de combustible. Los cohetes tienen varios componentes por ellos mismos, como son combustible propio, catalizados de óxido de hierro, instrumental de vuelo, paracaídas, dispositivos de señalización, sistemas de recuperación, cargas explosivas para separar el tanque externo, sistemas de control y un sistema de autodestrucción.
Al ser los cohetes sólidos, una vez que son encendidos ya no se pueden apagar. Por tanto, son el último componente en ser puestos en marcha en el lanzamiento. Los motores principales (los cuales tiene el orbitador) están localizados en la parte trasera y en el fuselaje (el cuerpo de la nave). Cada motor es de algo más de cuatro metros de largo y dos metros de diámetro en su punto más ancho. Tienen un peso cada uno de 3000 kilos, lo cual nos da una idea de cómo son. El motor principal provee del empuje (un 30 por ciento) para levantar el transbordador de la estructura de lanzamiento y ponerlo en órbita.
El motor quema oxígeno líquido e hidrógeno líquido, el cual es almacenado en el tanque de combustible externo. Reciben hidrógeno e hidrógeno del tanque externo a un promedio increíble, equivalente a vaciar una piscina familiar en solo diez segundos. El combustible es parcialmente quemado en una cámara para producir alta presión y gases calientes que mueven las bomba turbo.
El combustible es entonces totalmente quemado en la cámara de combustión principal y los gases resultantes (vapor de agua) son despedidos del motor a unos diez mil kilómetros por hora. Los motores están montados en un mecanismo que controla la dirección de la salida la salida, lo cual controla la dirección del cohete.
Como se ha comentado antes, el combustible para los motores se almacena en el tanque externo. Tiene casi 50 metros de largo y puede contener unos dos millones de litros de combustible. Está hecho de aluminio y otros materiales de aluminio compuesto. Tiene en su interior dos tanques separados, un para el oxígeno y otro para el hidrógeno, donde se separan por medio de zona vacía. Los fluidos fluyen de cada uno de los tanques por medio de una línea de alimentación que sale del tanque hacia los motores del transbordador.
El tanque externo está recubierto de un aislante que mantiene el combustible frío, protege el combustible del calor que se genera cuando se realiza el lanzamiento, y minimiza la formación de hielo. Esto fue lo que se desprendió en el Columbia al despegar, lo cual hizo que se dañara el ala izquierda y haciendo que se desintegrara a la vuelta. Murieron los siete tripulantes del transbordador espacial.
El sistema orbital en el transbordador
Una vez en el espacio, el transbordador espacial es el hogar del los astronautas por unos 15 días. El orbitador puede ser orientado para que las puertas del sector de carga estén confrontadas hacía la Tierra o en el lado contrario dependiendo de los objetivos de la misión; de hecho, la orientación puede ser cambiada en el transcurro de la misión. Una de las primeras cosas que el comandante hará es abrir las puertas del sector de carga para enfriar la nave.
El transbordador consiste en el compartimento de la tripulación, donde se vivirá y trabajará, el fuselaje donde está el equipamiento con el combustible de los compartimentos, un sistema modular de sistema de control (contienen cohetes para hacer girar el transbordador en varias direcciones). Algunos contenedores contienen partes esenciales para conectar a la tripulación con las diferentes partes de la nave (sistemas de comunicación, tanques de combustible, etc.). Como se ha comentado, están las puertas de carga, las cuales están en la parte superior de la nave y es esencial para enfriar la nave.
El transbordador tiene un importante dispositivo que es el brazo remoto de manipulación, el cual está localizado en el centro de carga. Esto sirve para mover y desplazar grandes piezas de equipamiento del interior y exterior de la nave. También hay una plataforma para que los astronautas puedan salir a dar paseos espaciales para sus misiones.
Lo completan otros elementos que ya conocemos, como son los dispositivos de aterrizaje, las alas y la cola, lo cual recuerda más a un avión convencional. Como se ha comentado, los tripulantes viven en un compartimento preparado para tal fin, el cual se encuentra en la parte delantera del fuselaje. Veremos como son estos compartimentos a continuación.
Los compartimentos donde viven los tripulantes durante sus misiones espaciales tienen tres niveles o pisos. El piso superior es donde se encuentra el centro de vuelo. Aquí es donde se encuentran todos los sistemas de control y de aviso del transbordador espacial (también se conoce como cabina). Como supondrás, hay cuatro asientos, de los cuales uno es del comandante, otro del piloto y los otros dos asientos son de los especialistas. Aquí también están los mandos para las operaciones orbitales y las misiones que se tienen que realizar.
En el nivel intermedio es donde se encuentran las instalaciones típicas donde los tripulantes viven cuando no están trabajando, como son las cosas personales, los lavabos, los camastros, etc. En otra sección del este nivel están los compartimentos para el equipamiento de cada tripulante y elementos relacionados con los experimentos y las misiones. También podemos encontrarnos con una zona para hacer ejercicios y una cápsula de oxígeno (para salir al exterior). Finalmente, el nivel inferior, también llamado bahía de equipamiento, contiene el equipamiento de soporte de vida más conocido como los trajes espaciales, los sistemas eléctricos, etc.
El transbordador espacial proporciona un entorno donde se puede vivir y trabajar en el espacio, y debe ser capaz de hacer varias cosas:
- Proveer de todo lo que la Tierra nos proporciona para seguir con vida, una atmósfera controlada con grandes suministros y reciclado, agua, comida, control de temperatura, luz y protección contra el fuego.
- maniobrabilidad para las misiones en órbita, un potente sistema de comunicación para contactar en todo momento con las bases en tierra, una elaborado sistema de navegación, una forma de poder generar energía eléctrica, ordenadores que pueden coordinar y gestionar la información.
- Posibilidad de lanzar y recuperar satélites, herramientas de construcción, como por ejemplo para la estación espacial y un laboratorio para realizar los experimentos.
Si quieres saben más cosas sobre el mundo del entorno espacial, puede leer nuestro artículo sobre programas espaciales.
