programa del transbordador espacial
DESCRIPTION
Descripcion del Programa Del Transbordador Espacial de los EUATRANSCRIPT
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 1/25
Programa del Transbordador Espacial
Insignia conmemorativa del transbordador espacial
Programa del transbordador espacialDe Wikipedia, la enciclopedia libre
Este artículo se refiere a los transbordadores espaciales estadounidenses. Existió un proyectocancelado de transbordador espacial ruso, cuyas características pueden consultarse enTransbordador Buran, y otro proyecto cancelado de transbordador europeo, que puede consultarseen Transbordador Hermes.
El transbordador espacial o lanzaderaespacial (en inglés Space Shuttle) de laNASA, llamado oficialmente SpaceTransportation System (STS), traducido"Sistema de Transporte Espacial", fue elúnico vehículo espacial utilizado para eltransporte de astronautas por parte deEstados Unidos entre 1981 y 2011. Enparticular lo destacable de él es que eraparcialmente reutilizable.
Desde el despegue de la primera misióndel transbordador espacial (STS1) lanzadael 12 de abril de 1981, se ha utilizado parael transporte de grandes cargas haciavarias órbitas, para el abastecimiento ycolocación de módulos orbítales en laEstación Espacial Internacional (ISS) ypara realizar misiones del mantenimiento(como por ejemplo en el Telescopioespacial Hubble). Estaba planeado que unode sus aprovechamientos originales y quefinalmente no se aprovechó, era laposibilidad de traer de nuevo a la Tierrasatélites en su bodega para ser reparados.Sin embargo desde la existencia de la ISSsí se trajeron de vuelta grandes cargas conel trasnbordador, ya que las Soyuz nopuede traerlas de regreso por tener unacapacidad más limitada.
El vehículo estaba programadoinicialmente para realizaraproximadamente 100 vuelos.
El programa del transbordador espacialcomenzó a finales de los años 60 y seconvierte en prioridad principal de laNASA en los 70. En enero de 1986, unimpactante accidente del Challenger en el
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 2/25
Transbordador espacial Atlantis en la plataforma delanzamiento durante la misión STS135, la última delprograma del transbordador (NASA)Organización: NASADuración delprograma: 19812011
Tareasprimarias:
Acceso tripulado a órbita baja;colocación de satélites y sondasinterplanetarias, apoyo logístico ymantenimiento; ensamblaje yreaprovisionamiento de la ISS.
Lugares delanzamiento:
Complejo de Lanzamiento 39(Centro Espacial John F.Kennedy)Complejo de Lanzamiento 6(Base Vanderberg de la FuerzaAérea) (no usado)
Flota detransbordadores(misionesespaciales):
Atlantis (33)Challenger (10) destruidoColumbia (28) destruidoDiscovery (39)Endeavour (25)Enterprise (suborbital)Pathfinder (suborbital)
Número total demisiones: 135
que murieron sus siete tripulantes, detuvodos años el programa de lanzamientos.Igualmente, tras el desastre del Columbiaen 2003, no hubo más vuelos en lossiguientes dos años. En enero de 2004 laNASA anunció que retiraría la flota enterade transbordadores y los sustituiría en2010. El regreso de los vuelos con lamisión STS114 fue programadoinicialmente en julio de 2005, pero debidoa problemas en un sensor del tanqueexterno se descartó. Después de más dedos años de suspensión, el 26 de julio de2005 el Discovery reanudó las operacionescon la Estación Espacial Internacional(ISS) para la transferencia de material yabastecimiento. En la reentrada a la Tierrahubo problemas técnicos con elseguimiento de la nave a causa del maltiempo sucedido el 9 de agosto.
Puesto que en una sola misión el orbitadorno podía compaginar el transporte demódulos a la ISS y continuar elmantenimiento del telescopio espacialHubble, y al haber previamente canceladoestas misiones al Hubble, la NASAanunció que realizaría una misión, laúltima realizada al telescopio, el 11 demayo del 2009.
Según el discurso que sostuvo elpresidente estadounidense George W.Bush el 14 de enero de 2004, el uso deltransbordador espacial sería concentradototalmente en el ensamblaje de la ISS hasta 2010, año en el cual tendría que ser substituido por el vehículoOrión, en aquel momento en fase de desarrollo y actualmente abandonado. El último lanzamiento de untransbordador se produjo el 8 de julio de 2011, en la misión STS135, tras lo que el programa se dio porcancelado.
Índice
1 Historia1.1 Diseño1.2 Desarrollo1.3 Conclusión
2 Flota de transbordadores espaciales de la NASA3 Misiones del programa STS
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 3/25
3 Misiones del programa STS4 Fuentes de combustibles
4.1 Tanque externo4.2 Motores principales4.3 Cohetes aceleradores sólidos
5 Propelentes5.1 Criogénicos5.2 Hipergólicos5.3 Sólido
6 Instalaciones de la NASA para el programa del transbordador espacial6.1 Instalación de aterrizaje del transbordador6.2 Instalación de procesamiento del orbitador6.3 Instalación del sistema de protección térmica6.4 Instalación de Logística6.5 Instalaciones de procesamiento de los Cohetes Aceleradores Sólidos
6.5.1 Instalación para el desarmado del Cohete Acelerador Sólido6.5.2 Instalación para el reacondicionamiento y ensamblaje del Cohete AceleradorSólido6.5.3 Instalación para el proceso de rotación y salida6.5.4 Instalación para el reacondicionamiento del paracaídas6.5.5 Edificio de ensamblaje de vehículos
7 Centro de control de lanzamiento8 Equipo transportable e instalaciones
8.1 Plataforma Lanzadora Móvil8.2 Transportador Oruga
8.2.1 Camino del transportador oruga8.3 Contenedor de carga8.4 Transportador del contenedor de carga
9 Plataformas de lanzamiento 39A y 39B9.1 Estructura de servicio fija9.2 Estructura de servicio giratoria
9.2.1 Unidad umbilical central del orbitador9.2.2 Sistema umbilical de hipergólicos
9.3 Sistema de protección climática9.4 Sistema deflector de llamas9.5 Sistema de escape9.6 Pararrayos9.7 Sistema de agua para supresión sonora
9.7.1 Sistema de supresión de la tensión del Cohete Acelerador Sólido9.8 Sistema de eliminación de hidrógeno del motor principal9.9 Instalaciones de almacenamiento de propelentes9.10 Interfaz de la plataforma de lanzamiento y el sistema de procesamiento del lanzamiento
10 Véase también11 Fuentes12 Bibliografía13 Enlaces externos
Historia
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 4/25
El Transbordador espacial Discovery en la plataformade lanzamiento.
Diseño
El Programa del transbordador espacial fue ideadoprincipalmente como sucesor de las misiones Apolopara dotar a la NASA de un programa espacialtripulado en la década de los 80.
La NASA quería abaratar los costos y necesitaba unanave multifuncional. Uno de sus usos sería traer lossatélites que eran lanzados al espacio para sureparación en caso de algún fallo. Otra función seríaque fuera reutilizable para evitar la pérdida de milesde millones de dólares en cohetes que se ibanseparando en fases menores y una vez desechados sequemaban durante la reentrada a la atmósfera. Porúltimo se usaría como transporte a la estaciónespacial que tenía planeada construir la NASA.
Con todos estos principios durante la década de los60, la NASA había delineado una serie de proyectosen papel sobre vehículos espaciales reusables parareemplazar los sistemas de uso único como elProyecto Mercury, el Proyecto Gemini y elPrograma Apolo. La Fuerza Aérea de los EstadosUnidos (USAF) también tenía interés en sistemasmás pequeños, con mayor capacidad demaniobrabilidad y estaba realizando su propioproyecto de avión espacial, llamado X20 DynaSoar. Para poder elaborar un estado del arte en la materia, ambos equipos trabajaron juntos.
En la segunda mitad de la década de los 60, el esfuerzo para mejorar el Apolo se estaba diluyendo, y laNASA empezó a buscar el futuro del programa espacial. Su visión fue la de un programa ambicioso quecontemplaba el desarrollo de una enorme estación espacial que se lanzara con grandes cohetes, y que fueramantenida por un "transbordador espacial" reutilizable que pudiera dar servicio a una colonia lunarpermanente y que eventualmente pudiera transportar personas a Marte.
Sin embargo, la realidad era otra, ya que el presupuesto de la NASA disminuyó rápidamente. En lugar deretroceder y reorganizar su futuro en función de su nueva situación económica, la agencia intentó salvartanto como fuera posible de sus proyectos. Se descartó la misión a Marte, pero tanto la estación espacialcomo el transbordador todavía estaban en pie. Eventualmente solo se pudo salvar uno de ellos, que fue eltransbordador por razones económicas y logísticas, ya que sin ese sistema no se podría construir unaestación espacial.
A continuación se propusieron una cantidad de diseños, muchos de ellos complejos y diferentes entre ellos.Maxime Faget, diseñador de la cápsula del Mercury, entre otros, creó el "DC3", un pequeño avión capazde llevar una carga de 9.070 kg o menos, cuatro tripulantes, aunque con maniobrabilidad limitada. El DC3se constituyó en la plataforma básica con la cual se compararían los demás diseños.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 5/25
Con la desesperación de ver su último proyecto salvado, la NASA pidió la bendición de la Fuerza Aérea delos Estados Unidos (USAF). La agencia hizo la solicitud de que los futuros lanzamientos de la USAF sehicieran con el transbordador en vez de los lanzadores descartables que se estaban usando, como el coheteTitan II. Como retribución, la USAF vería ahorros significativos en la construcción y actualización de suslanzadores, puesto que el transbordador tendría capacidad más que suficiente para lograr los objetivos.
Sin mucho entusiasmo, la USAF asintió, no sin antes pedir un incremento significativo en la capacidad parapermitirle lanzar sus satélites espías proyectados. Estos eran grandes, con un peso aproximado de 18.144kg, y tendrían que ponerse en órbitas polares, lo cual necesita más energía que la que se requiere para ponerun objeto en órbita baja (LEO). El vehículo también tendría que tener la habilidad de maniobrar haciacualquier lado de su huella orbital para ajustarse a la deriva rotacional del punto de lanzamiento mientrasestuviera en la órbita polar por ejemplo, en una órbita de 90 minutos, el punto Vandenberg AFB enCalifornia, EE.UU. tendría una deriva de 1.600 km, mientras que en órbitas más alineadas con el ecuador,la deriva sería de menos de 400 km. Para lograr lo anterior, el vehículo debería tener alas más grandes ypesadas.
Con ello, el sencillo DC3 quedaba fuera de la ecuación debido a su reducida capacidad de carga yhabilidad de maniobra. De hecho, todos los diseños eran insuficientes. Todos los nuevos dibujos tendríanque incorporar un ala delta. Y ese no era el único inconveniente, con el incremento de la capacidad delvehículo, los propulsores también debían ser mucho más poderosos. De pronto, el sistema había crecidohasta ser más alto que el cohete Saturno V y sus costos y complejidad se salieron de todos los pronósticos.
Mientras todo esto sucedía, otras personas sugirieron un enfoque diferente: que la NASA utilizara elSaturno existente para lanzar la estación espacial, la cual sería mantenida por cápsulas Gemini modificadasque irían en cohetes Titan IIM, de la USAF. El costo sería probablemente menor, y alcanzaría el objetivode la estación internacional más pronto.
La respuesta no se hizo esperar: un transbordador reutilizable pagaría con creces el costo de su desarrollo, sise comparaba con el gasto de lanzar cohetes de uso único. Otro factor en el análisis fue la inflación, que fuetan alta en la década de los 70 que cualquier reposición del costo del desarrollo tenía que ser rápida. Senecesitaba entonces una tasa de lanzamientos para hacer que el sistema fuera plausible desde el punto devista económico. Estas condiciones no las cumplían ni la estación espacial, ni las cargas de la USAF. Larecomendación fue, entonces, hacer los lanzamientos desde el transbordador, una vez construido. El costode lanzar el transbordador tendría que ser menor que cualquier otro sistema, exceptuando los cohetespequeños y los muy grandes.
Con el tema de la plausibilidad solucionado, la NASA se dedicó a obtener fondos para los cinco años quetardaría el desarrollo del proyecto, empresa que no resultó para nada fácil. La inflación y la Guerra deVietnam amenazaban con dar al traste con el transbordador, pero era el único proyecto viable, ysuspenderlo significaba que EE.UU. no tendría un programa espacial tripulado en la década de los 80. Sinembargo, los presupuestos debían ajustarse, lo cual llevó otra vez a la mesa de dibujo. Se abandonó elproyecto de cohete reutilizable en favor de un cohete sencillo que se desprendiera y fuera recuperadoposteriormente. El combustible se sacó del orbitador a un tanque externo, lo cual permitió aumentar lacapacidad de carga a costa de desechar el tanque.
El último escollo de diseño fue la naturaleza de los propulsores. Se propusieron por lo menos cuatrosoluciones, y se optó finalmente por la que contemplaba dos cohetes sólidos (en vez de uno grande), debidoa menores costos de diseño (aspecto que estuvo permanentemente presente en el diseño del transbordador).
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 6/25
Lanzamiento del Columbia (1981).
Desarrollo
El desarrollo del transbordador se hizo oficial el 5 de enero de 1972, cuando el presidente Richard Nixonanunció que la NASA comenzaría a crear un sistema de transbordador reusable, de bajo costo. Debido a lostopes de presupuesto, el proyecto ya estaba condenado a durar más de lo que se había anticipadooriginalmente. Sin embargo, el trabajo empezó rápidamente, y un par de años después ya había variosartículos de prueba.
De estos, el más notable era el primer Orbitador completo, que originalmente se conocería como"Constitution". Sin embargo, una campaña masiva de cartas de fanáticos de la serie Star Trek convenció ala Casa Blanca de rebautizar al orbitador como "Enterprise". Con bombo y platillos, el Enterprise hizo suprimer carreteo el 17 de septiembre de 1976 y empezó una serie de pruebas exitosas que fueron la primeravalidación real del diseño.
El primer orbitador completamente funcional, el Columbia, fueconstruido en Palmdale, California, y enviado al CentroEspacial Kennedy el 25 de marzo de 1979. Dos tripulantes ibanen el primer viaje del Columbia, el 12 de abril de 1981. En juliode 1982 el CEK vio llegar al Challenger. En noviembre de 1983llegó el Discovery, y el Atlantis en abril de 1985. Con el tiempolas tripulaciones fueron creciendo: la primera tripulación decinco astronautas fue en el STS7 en 1983 y la de seis fue en elSTS9 a finales del mismo año. La primera tripulación de 7personas fue en STS 41C en 1984 y el récord de ocho fue en1985 a bordo del STS 61A.
Debido a las grandes tripulaciones, los astronautas fuerondivididos en dos grupos: pilotos, responsables del vuelo ymantenimiento del orbitador; y los especialistas de misión,encargados de los experimentos y de la carga útil. Finalmente se creó otra categoría: los especialistas decarga, los cuales no tienen que hacer necesariamente un curso de astronauta. Éstos se ocupan deexperimentos de a bordo.
La segunda parte del proyecto, la llamada Estación Espacial Freedom, anunciada en 1984, se convirtió, conmodificaciones y reducciones, en la Estación Espacial Alpha y posteriormente en la Estación EspacialInternacional. En la mañana del 28 de enero de 1986 el Challenger explotó 73 segundos después deldespegue (misión STS51L). El problema se debió a un escape en una junta de sellado de los cohetesauxiliares. La tripulación de siete personas perdió la vida. Para reemplazarlo se construyó el Endeavour,que llegó en mayo de 1991. Mientras tanto, en 1988, los soviéticos estrenaron el transbordador Buran,similar al estadounidense.
En 1995 el transbordador espacial fue preparado para la concepción de la Estación Espacial Internacional,motivo por el cual realizó una serie de acoplamientos con los rusos en la estación Mir. Finalmente y debidoa los retrasos por presupuesto de la agencia espacial rusa se dio comienzo a la construcción de la ISS en1998.
El 1 de febrero de 2003 otro trágico accidente sacudió a la familia de transbordadores espaciales de laNASA al desintegrarse el Columbia en los cielos durante su reentrada, cuando regresaba tras finalizar conéxito la misión STS107.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 7/25
Distribución de la masa delTransbordador Espacial durante eldespegue.
Último despegue del Columbia.
La NASA suspendió todos los vuelos de transbordadores programados mientras investigaba lo sucedido. Elresultado fue que el desastre del Columbia se produjo por un pedazo de espuma que recubre el tanqueexterno que se desprendió y chocó contra el ala del transbordador a unos 800 km/h, éste golpeó y produjoun orificio que luego resultaría fatal ya que por éste entraría el plasma producido por el rozamiento con laatmósfera lo que la fundió.
Los vuelos se reiniciaron con el despegue del Discovery dos años y medio después, el 26 de julio de 2005,para llevar a cabo la misión STS114, ésta se realizó sin habersolucionado por completo el problema del tanque externo, elDiscovery regresó a casa el 9 de agosto de 2005 en la Base Edwardsen California. La siguiente misión del Transbordador se realizó enjulio de 2006 con el lanzamiento del Discovery. La misióncomprendió un viaje a la Estación Espacial Internacional y pruebasde seguridad.
Conclusión
El transbordador ha requerido de importantes avances tecnológicospara su desarrollo, incluyendo miles de losetas de proteccióntérmica, capaces de resistir el calor de la reentrada en el curso devarias misiones, además de sofisticados motores que pudieran serusados una y otra vez sin ser desechados. El orbitador con forma deavión tiene tres de estos motores principales, los cuales quemanhidrógeno y oxígeno líquido que están almacenados en el tanqueexterno. Fijados al tanque externo se encuentran dos cohetes decombustible sólido ó aceleradores llamados SRB, en inglés SolidRocket Boosters, los cuales proveen la mayor parte del empujedurante el despegue. Los “boosters” se apagan y son arrojados alocéano para ser recuperados, rellenados y preparados para elpróximo uso. Una vez que los cohetes de combustible sólido hansido desechados, los tres motores principales del orbitador siguenquemando el combustible del tanque externo hastaaproximadamente los ocho minutos de vuelo.
El STS introdujo muchas herramientas que son utilizadas en elespacio: el sistema de manipulación remota, un brazo de 15,24metros de longitud construido por la Agencia Espacial Canadiense,es capaz de mover grandes y pesados objetos desde y hacia labodega de carga del transbordador, la cual mide unos 18,29 metrosde largo. El módulo Spacelab construido por la Agencia EspacialEuropea (ESA), provee un laboratorio presurizado y completamenteequipado para que los científicos puedan realizar diversosexperimentos, cubriendo un amplio espectro de la investigación: desde la astronomía, la creación de nuevosmateriales, la observación de la Tierra, el estudio de fenómenos físicos y hasta la investigación biomédica.La Unidad de Vuelo Maniobrable (MMU) permite a los astronautas moverse libremente en el espacio sinestar conectado al Transbordador valiéndose de unos pequeños cohetes fijados a la estructura en forma desilla para el desplazamiento.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 8/25
La mayoría de las misiones han sido científicas y de defensa. Entre los proyectos científicos másimportantes se destaca la puesta en órbita del Telescopio Espacial Hubble, la nave espacial Galileo querealizó importantes descubrimientos, el Observatorio de Rayos Gamma y el transporte de módulos yabastecimiento para la construcción de la Estación Espacial Internacional (ISS).
Flota de transbordadores espaciales de la NASA
Los cinco transbordadores funcionales de la NASA, durante algunos de sus lanzamientos
Vehículos de prueba, no aptos para vuelos orbitales:
Perdidos en accidentes:
Actualmente retirados del servicio:
Misiones del programa STS
Fuentes de combustibles
El Transbordador tiene dos fuentes de combustible: el Tanque Externo y dos Cohetes Aceleradores Sólidos,en inglés Solid Rocket Boosters (SRB). El orbitador también almacena combustibles hipergólicos que sonusados durante la estadía en el espacio.
El impulso combinado es tal que en un lapso de 0 a 8,5 s el transbordador alcanza una velocidad de 250 m/s(900 km/h). Esto equivale a unos 3 G, es decir, más de 3 veces la fuerza ejercida por la tierra.
Tanque externo
El Tanque externo llega hasta el Edificio de Ensamblaje de Vehículo en una enorme barca. Una vez en estainstalación, es procesado y colocado en posición vertical para ser unido al orbitador.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 9/25
Lancha a remolque trasladando el tanque externo aCabo Cañaveral.
Motores principales del Columbia
El Tanque Externo es el elemento más grande y más pesado del transbordador espacial. Además dealimentar a los tres motores principales del Orbitador, el Tanque cumple la función de espina dorsal delTransbordador al absorber las cargas de empuje durante el lanzamiento. Es eyectado a los 10 s del apagadode los motores principales del transbordador, reentrando en la atmósfera terrestre e impactando sobre elocéano Índico o Pacífico, en función del tipo de misión. No es reutilizable.
En las dos primeras misiones iba pintado de blanco peroa partir de la STS3 dejó de pintarse para reducir peso.Desde entonces presentó ese color naranja tancaracterístico.
Motores principales
Posee tres, y proveen del empuje necesario paraalcanzar la velocidad orbital. Los motores principalesestán ubicados en la parte inferior del orbitador y antesde ser instalados en el mismo han de haber pasado poruna prueba de encendido en el Centro Espacial Dennisen Misisipi de donde son transportados en camión hastael edificio de ensamblaje del vehículo.
Los motores miden unos 4,2 m de altura y cada uno pesa unas 2 t.La potencia que producen es tremenda: 12 millones de CV depotencia, lo necesario para proveer de energía a 10 000 hogares. Elelemento principal de los motores es la turbobomba la cual seencarga de alimentar de propelente a la cámara de combustión. Lapotencia de la turbobomba también es descomunal, ya que con sóloel tamaño de un motor V8 tiene la fuerza de 28 locomotoras, por loque si llegara a explotar enviaría una columna de hidrógeno a 58 kma la redonda. Cuando se enciende, la turbobomba consume 1 t/s decombustible.
Los motores principales utilizan LOX y LH2 que se encienden en lacámara de combustión que no mide más de 25 cm de diámetro a unatemperatura de 3 300 °C lo que le da una gran presión. Una vez queson liberados, los gases calientes son expulsados por la tobera.Después de la separación de los boosters, los motores principalessiguen encendidos por varios minutos. Los motores principales sonreutilizables para 55 despegues y operan con un rendimientomáximo de 104%
Cohetes aceleradores sólidos
El transbordador espacial usa el cohete de propulsión sólida más grande del mundo. Cada cohete aceleradorcontiene 453 600 kg de propelente en la forma de una sustancia sólida de consistencia similar a la goma deborrar. El Cohete Acelerador Sólido (SRB) tiene cuatro secciones centrales que contienen el propelente. Laparte superior tiene un hueco en forma de estrella que se extiende hasta dos tercios hacia abajo hasta tomarla forma de un cilindro. Cuando entran en ignición todas las superficies expuestas reaccionan violentamente
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 10/25
Cohete acelerador sólido de la misión STS114recuperado y transportado a Cabo Cañaveral.
proveyendo el impulso necesario. Una vez que entran en ignición, no es posible su apagado. Debido a laforma de estrella del segmento superior, la eficiencia de impulso es mucho mayor que con una formacilíndrica.
Después de proveer un empuje equivalente a un tercio del total, los SRB se separan a los 2:12 min de vuelo.Caen en el océano Atlántico, con ayuda de unos paracaídas, de donde son rescatados y posteriormentereutilizados.
Propelentes
El combustible utilizado por el transbordador espacialproviene del Tanque Externo y de los cohetesaceleradores o también conocidos como Boosters. Elpropelente empleado en los boosters es perclorato deamonio y tiene una consistencia sólida; respecto alTanque Externo, aquí sucede lo contrario ya que estádividido en dos tanques el superior contiene oxígenolíquido (LOX) y el segundo tanque contiene hidrógenolíquido (LH2) los cuales se mezclan en la cámara decombustión de los motores principales deltransbordador espacial proveyendo la combustión.
Una característica importante de los combustibles es su impulso específico, el cual es utilizado para medirla eficiencia de los propelentes de los cohetes en términos de segundos. Cuanto más alto es el número, más“caliente” es el propelente.
La NASA utiliza cuatro tipos de propelentes: petróleo, criogénicos, hipergólicos y sólidos.
El petróleo es en realidad un tipo de kerosén similar al quemado en las lámparas y estufas. Sin embargo, eneste caso se trata de un tipo llamado RP1 (Petróleo Refinado) que es quemado con oxígeno líquido(oxidante) para proveer de impulso. El RP1 sólo se utiliza en los cohetes Delta, AtlasCentauro y tambiénfue utilizado en las primeras etapas del Saturn IB y el Saturn 5.
En el programa del Transbordador no se utiliza el petróleo, salvo para etapas de satélites. En el despegue, eltransbordador espacial utiliza el tipo criogénico y sólido, mientras que en órbita hace uso de los tiposhipergólicos.
Criogénicos
Los motores criogénicos se basan en la unión de oxígeno líquido (LOX), que es utilizado como oxidante, ehidrógeno líquido (LH2) que es el combustible. El LOX permanece en estado líquido a –183 °C y el LH2 a–253 °C.
En su estado gaseoso, el oxígeno y el hidrógeno tienen densidades tan bajas que serían necesarios enormestanque para su almacenamiento. Por ello deben ser enfriados y comprimidos para ser almacenados en lostanques de los cohetes. Debido a la tendencia permanente de los criogénicos a volver a su estado naturalgaseoso, su uso es menos frecuente en los cohetes militares debido a que éstos deben permanecer en lasbases de lanzamiento por largos períodos de tiempo.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 11/25
Distribución del empuje delTransbordador Espacial durante eldespegue.
A pesar de las dificultades que acarrean su almacenamiento, la combinación LOXLH2 tiene una graneficiencia. El hidrógeno tiene una potencia un 40% mayor que otros combustibles, siendo muy ligero(densidad de 0,071 g/cm3). El oxígeno es 16 veces más denso (1,14 g/cm3 de densidad).
Los motores de alta eficiencia a bordo del orbitador utilizan hidrógeno y oxígeno líquido logrando unimpulso específico de 455 segundos, lo cual es un gran avance respecto a los motores F1 del Saturno 5,que llegaban a 260 s. Las células de combustible a bordo del orbitador usan estos dos líquidos para producirenergía eléctrica en un proceso conocido como electrólisis inversa. La quema del LOX con LH2 se producesin producir gases tóxicos dejando sólo como subproducto vapor de agua.
Hipergólicos
Los hipergólicos son combustibles y oxidantes que entran en ignición cuando entran simplemente encontacto, por lo que no necesitan una fuente de ignición. Esta capacidad de encendido los haceespecialmente útiles en sistemas de maniobramiento, tanto tripulados como no tripulados. Otra de susventajas es su facilidad de almacenamiento, ya que no necesitan temperaturas extremadamente bajas comolos criogénicos.
El combustible es monometilhidracina (MMH) y el oxidante es tetróxido de nitrógeno (N2O4). La hidracinaes un compuesto de nitrógeno e hidrógeno con un olor muy fuerte similar al amoníaco. El tetróxido denitrógeno es de color rojizo y olor repugnante. Debido a que ambos son altamente tóxicos, su manejo serealiza bajo condiciones de seguridad extrema.
El orbitador usa hipergólicos para el Sistema de Maniobramiento Orbital (OMS) para la entrada en órbita,maniobras orbitales y salida de órbita. El sistema de control de reacción usa hipergólicos para el control deactitud.
La eficiencia de la combinación MMH/N2O4 en el orbitador es de 260 a 280 segundos en el SCR y 313segundos en el OMS. La mayor eficiencia del OMS se explica por la mayor expansión de las toberas y laselevadas presiones en las cámaras de combustión.
Sólido
Los propelentes sólidos son los más simples de todos. Su uso norequiere de turbobombas o complejos sistemas de alimentación depropelentes. Su ignición se produce con un largo chorro de llamasproducido desde la punta del cohete lo cual produce el encendidoinmediato. Los combustibles sólidos, compuestos por un metal ydiferentes mezclas químicas son más estables y permiten un mejoralmacenamiento. Por otra parte, la gran desventaja que presentan esque los propelentes sólidos una vez encendidos no pueden apagarse.
Los propelentes sólidos se usan en una gran variedad de naves ysistemas como el Módulo de Asistencia de Carga (PAM) y en laEtapa Superior Inercial (IUS) que proveen el impulso necesario paraque los satélites alcancen órbitas geosincrónicas o para entrar enórbitas planetarias. El IUS se utiliza en el transbordador espacial.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 12/25
Un propelente sólido siempre posee su propia fuente de oxígeno. El oxidante del propelente sólido deltransbordador espacial es perclorato de amonio, que constituye el 63,93% de la mezcla. El combustible esuna forma de aluminio en polvo (16%) con un oxidante de hierro en polvo (0,07%) como catalizador. Elfijador que mantiene a la mezcla unida es ácido acrilonitril polibutadieno (12,04%). Además, la mezclacontiene un agente de protección epoxy (1,96%). Tanto el fijador como el agente epoxy se queman juntocon el resto del propelente, contribuyendo al empuje.
El impulso específico de los SRB del transbordador espacial es de 242 segundos a nivel del mar y 268,6segundos en el vacío.
Instalaciones de la NASA para el programa del transbordadorespacial
El Centro Espacial Kennedy es el centro principal de la NASA para las pruebas, chequeos y lanzamientosdel transbordador espacial y sus cargas. El centro también es uno de los sitios de aterrizaje delTransbordador.
Los Transbordadores despegan del Complejo de Lanzamiento 39 ubicado sobre Merrit Island, Florida, alnorte de Cabo Cañaveral. Las instalaciones del complejo 39 han sufrido modificaciones desde la época delas misiones Apolo para poder adaptarse a la tecnología del Programa del transbordador espacial.
Instalación de aterrizaje del transbordador
La pista de aterrizaje para el transbordador espacial es una de las más grandes del mundo. La pista delCentro Espacial Kennedy está ubicada a unos tres kilómetros al noroeste del edificio de ensamblaje, en unalineamiento noroeste/sudeste. La pista de aterrizaje tiene el doble de longitud que las pistas de losaeropuertos comerciales. Mide aproximadamente unos 4.752 m de largo y 91,4 metros de ancho, y tiene406 milímetros de espesor en el centro. En cada extremo hay un espacio de 305 metros para propósitos deseguridad. A cada lado de la pista corren unos pequeños surcos de 0,63 cm de ancho y profundidad.
Debido a que el orbitador, una vez que ha reentrado en la atmósfera, carece de un sistema de propulsiónpropio, tiene que valerse de la suspensión aerodinámica provista por el aire. La velocidad de aterrizaje varíaentre 343 y 364 kilómetros por hora.
Para lograr un aterrizaje perfecto, el orbitador necesita de ayuda de navegación, que se encuentra tanto entierra como a bordo de la misma nave. El escáner de rayos microondas del sistema de aterrizaje sirve para elacercamiento final y dirige al orbitador a un punto determinado de la pista.
Los aterrizajes se realizan de noroeste a sudeste (Pista 15) o de sudeste a noreste (Pista 33). La pista no esperfectamente plana, ya que tiene una pendiente de 61 cm desde la línea central hasta el borde. Estapendiente junto con los surcos constituyen un efectivo método de dispersión del agua. Los surcos ademásson de utilidad para la resistencia al deslizamiento superficial. Modificaciones posteriores de la pista deaterrizaje aumentaron su longitud, por lo que actualmente mide unos 5.182 metros de largo.
Instalación de procesamiento del orbitador
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 13/25
Aterrizaje del transbordador Atlantis.
Vista de la parte inferior del morro delEndeavour. Se puede apreciar elrecubrimiento de losetas térmicas deltransbordador.
Horas después de haber aterrizado el orbitador es transportado hasta el edificio de procesamiento en elcentro espacial. El edificio tiene tres hangares, cada uno de 60 m de largo, 46 m de ancho y 29 m de alto,que ocupan un área de 2.694 m². El hangar inferior conecta a los hangares 1 y 2. Tiene 71 m de largo, 30 deancho y cerca de 8 m de altura. El hangar 3 está ubicado al norte y al este de las dos primeras; tiene ademásun hangar inferior adyacente.
Otros anexos y estructuras proveen del espacio necesario para realizar el mantenimiento del orbitador. Cadahangar superior está acompañado de un brazo grúa de 27 t de peso con una altura aproximada de 20 m. Unaserie de plataformas, un puente de acceso principal y dos puentes móviles motorizados proveen los accesosal orbitador. Los hangares superiorestienen un sistema de escape deemergencia en caso de que se produzcael escape de hipergólicos. El hangarinferior tiene equipos eléctricos,mecánicos una sala de comunicaciones,oficinas y salas de supervisión delcontrol. Todos los hangares tienensistemas de protección en caso deincendio.
El control postvuelo y mejoras, ademásde la instalación de cargas en posiciónhorizontal, se realizan en este edificio.Los satélites colocados en posiciónvertical normalmente son instalados enla plataforma de lanzamiento.
Después del procesamiento, el orbitador es remolcado hasta el edificio de ensamblaje a través de la granpuerta al extremo norte del hangar superior.
Instalación del sistema de protección térmica
Un Sistema de Protección Térmica, compuesto de una red delosetas, filtros y mantas de aislamiento, protegen el interior decada orbitador del calor producido en el despegue y durante lareentrada, además de las bajas temperaturas del espacio. Estosmateriales pueden resistir algún daño dentro del tiempo devuelo y deben ser inspeccionados, reparados o algunas vecesreemplazados para la próxima misión.
La reparación y la elaboración final de los materiales delsistema de protección térmica toma lugar en la instalación dedicho sistema, un edificio de 2 pisos con un área de 4.088metros cuadrados. El edificio está ubicado cruzando la calledesde el complejo de procesamiento del orbitador.
Instalación de Logística
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 14/25
El Complejo de Logística, con un área de 30.159 metros cuadrados está ubicado al sur del edificio deensamblaje. Contiene cerca de 160.000 partes de repuestos del transbordador espacial y más de 500trabajadores de la NASA y de empresas contratadas. Una de las características destacables de este edificioes la existencia del sistema de recuperación de partes, el cual automáticamente encuentra y retira partesespecíficas del Transbordador.
Instalaciones de procesamiento de los Cohetes Aceleradores Sólidos
Después de 2 minutos del lanzamiento, los SRB se separan del tanque externo gracias al encendido deretrocohetes y abren sus paracaídas para caer al norte del Océano Atlántico en donde son rescatados porbarcos especiales que los transportan hasta la estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral.
Instalación para el desarmado del Cohete Acelerador Sólido
Corresponde al área en y alrededor del hangar AF que junto al edificio forman la instalación del desarmadodel Cohete Acelerador. Elevadores especiales detrás del hangar AF elevan a los SRB del agua. Allí pasanpor un lavado inicial y cada cohete es separado en sus cuatro secciones y los ensamblajes superiores einferiores. Los segmentos principales son devueltos al complejo de lanzamiento en el Centro EspacialKennedy a bordo de vehículos sobre rieles para ser enviados al fabricante y la recarga del propelente.
Instalación para el reacondicionamiento y ensamblaje del Cohete Acelerador Sólido
El reacondicionamiento y la instalación de las secciones superior e inferior se lleva a cabo en este edificioubicado al sur del edificio de ensamblaje. Este complejo está formado por cinco edificios: construcción,ingeniería, servicio, prueba de la sección inferior o prueba de fuego y la instalación de enfriamiento. Eledificio de tres pisos para la construcción cuenta con sistema de control automático, una grúa de 24 X 61metros en el hangar superior y tres robots grúas, estando estos últimos entre los más grandes del mundo.
Instalación para el proceso de rotación y salida
Ubicada al norte del edificio de ensamblaje, esta instalación recibe los segmentos de los SRB cargados conpropelente a través de un sistema férreo desde el fabricante. El complejo incluye un edificio deprocesamiento y dos edificios de despacho. La inspección, rotación y el armado de la parte inferior delbooster ocurre en el edificio de procesamiento. Los otros dos edificios de despacho sirven para elalmacenamiento de los segmentos cargados con propelentes y permanecen allí hasta ser transportados aledificio de ensamblaje para ser integrados a las otras partes del booster listas para el siguiente vuelo.
Instalación para el reacondicionamiento del paracaídas
Después de que los dos boosters caigan en el Océano Atlántico, dos embarcaciones los recuperan y tambiénretiran los paracaídas que son enrollados en enormes rodillos los cuales son enviados a esta instalación. Unavez allí, los paracaídas son lavados, secados y almacenados en tanques para un uso futuro.
Edificio de ensamblaje de vehículos
Aquí, los boosters son unidos al tanque externo y al orbitador para ser transportados hasta la plataforma delanzamiento.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 15/25
Edificio de ensamblaje de vehículos.
Centro de control de lanzamiento.
Ubicado en el centro del complejo de lanzamiento 39, el edificio de ensamblaje del vehículo es uno de losmás grandes del mundo cubriendo un área de 3,24 ha y con un volumen de aproximadamente 3.884.460 m³.El edificio tiene 160 m de altura, 218 m de largo y 158 m de ancho.
La estructura puede resistir vientos de 125 km/hy está reforzada con vigas de acero de 406 mmde diámetro hasta una profundidad de 49 m.
El hangar superior tiene una altura de 160 m yel hangar inferior, 64 m. Al este se encuentranlos hangares superiores 1 y 3 donde se unen loscomponentes del transbordador espacial enposición vertical en la plataforma lanzadora. Aloeste están los hangares 2 y 4 donde se chequeael tanque externo y es también donde se realizael almacenamiento.
Este edificio tiene más de 70 dispositivos deelevación incluyendo dos grúas de 227 t.
Una vez que el ensamblaje del transbordadorespacial está completo, se abren las enormespuertas del edificio para permitir la entrada del transportador oruga que se desplaza debajo de la PlataformaLanzadora Móvil y los lleva –con el Transbordador ensamblado hasta el lugar de lanzamiento.
Centro de control de lanzamiento
Es un edificio de cuatro pisos conectado a la parteoriental del edificio de ensamblaje a través de unelevado puente cerrado. El centro de control cuenta condos salas de operaciones y otras dos de apoyo cada unaequipada con el sistema de procesamiento delanzamiento –un sistema automático de operacióncomputarizada– el cual monitorea y controla enensamblaje del transbordador espacial, el control y lasoperaciones de lanzamiento.
La cuenta regresiva para el transbordador espacial tomacerca de 43 h gracias al sistema de procesamiento de
lanzamiento, de otra manera, llevaría más de 80 h, como en las misiones Apolo.
Por otro lado, el uso del sistema de procesamiento de lanzamiento requiere la presencia de 225 a 230personas en la sala de lanzamiento, a diferencia de las misiones Apolo que requerían de cerca de 450personas.
Una vez que los cohetes de propulsión sólida se encienden en el despegue, el control pasa automáticamenteal centro de control de misión en el Centro Espacial Johnson en Houston, Texas.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 16/25
El transbordador espacial Discovery sobrela Plataforma de Lanzadora Móvil.
(sin inscripciones)
Equipo transportable e instalaciones
Plataforma Lanzadora Móvil
Es una estructura de acero de dos pisos que provee de una basede lanzamiento transportable para el transbordador espacial. Elcuerpo principal de la plataforma tiene 7,6 m de altura, 49 m delargo y 41 m de ancho. La plataforma descansa sobre seispedestales de 6,7 m de altura.
Sin ser cargada, una plataforma pesa cerca de 3.730 t. Con unTransbordador sin combustible, pesa unas 5.000 t.
El cuerpo principal de la plataforma tiene tres salidas: una paralos gases expelidos por los cohetes de propulsión sólida y otraubicada en el medio, para los tres motores principales.Sobre la estructura hay dos dispositivos de tamaño considerablea cada lado del hueco de escape de los motores principales.Estos dispositivos denominados "mástiles de servicio trasero"proveen de varias conexiones umbilicales al orbitadorincluyendo una línea de oxígeno líquido a través de uno y unalínea de hidrógeno líquido a través del otro. Estos combustiblescriogénicos son alimentados al tanque externo a través de estasconexiones desde la plataforma. En el momento de lanzamientoestos umbilicales son retraídos hasta los mástiles donde sonprotegidos de las llamas de los motores por una cubierta giratoria.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 17/25
Transportador oruga.
Camino del Transportador Oruga.
Cada mástil tiene 4,5 m de largo, 2,7 m de ancho y se elevan a unos 9,4 m de altura sobre el piso de laplataforma.
Otros umbilicales transportan helio y nitrógeno, además de energía eléctrica y enlaces de comunicación.Ocho pernos, cuatro en cada base del los SRB sostienen al transbordador espacial sobre la plataformalanzadora. Estos pernos encajan con otros pernos opuestos sobre los dos huecos de escape de los SRB. Lanave se desconecta de la plataforma mediante pirotecnia que rompe los enlaces de estos pernos.
Cada plataforma lanzadora contiene dos niveles internos que proveen de equipos eléctricos, de prueba y decarga de propelentes.
Transportador Oruga
Estos vehículos especiales transportan al transbordador espacialmontado sobre la plataforma lanzadora desde el edificio deensamblaje hasta la zona de lanzamiento. Se trata de dos orugas(nombre dado a los vehículo cuya tracción se da sobre correasmóviles como la de los tanques de guerra) que tienen 6,1metros de altura, 40 m de largo y 34,7 m de ancho. Cada unapesa unas 2.700 t sin carga. Un vehículo de este tipo tiene seisorugas con 57 secciones cada una. Cada conjunto de ruedascontenido en la oruga pesa unos 907 kg.
La velocidad máxima de la oruga con el transbordador a bordoes de 1,6 km/h, mientras que sin carga tiene una velocidadmáxima de 3,2 km/h.
La oruga tiene un sistema de nivelación para contrarrestar los 5 grados de inclinación hasta el sitio delanzamiento y posee además, un sistema de rayos láser que le permite ubicarse en una posición precisa.
Cada oruga es impulsada por dos motores diésel de 2.750 CV. Los motores controlan unos generadores de1.000 kW que proveen de energía eléctrica a los 16 motores de tracción.
Camino del transportador oruga
Una carretera de 39,6 m de ancho es usada por el transportadororuga en un trayecto desde el edificio de ensamblaje hasta laplataforma de lanzamiento que están separados por unos 4,8km.
El camino consiste en dos carriles de 12 metros separados poruna franja central de 15 m. Para soportar el peso de la cargatotal (unas 7.700 t) el camino está compuesto por cuatro capas.La parte superior es una capa de grava de río de 20,3 cm en lascurvas y 10,2 cm en los trayectos rectos. Las otras capas —ensentido descendiente— son: 1,2 m de roca comprimida, 76 cmde un relleno selecto y 30 cm de un relleno compacto.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 18/25
La distancia desde el edificio de ensamblaje a la Plataforma 39A es unos 5,5 km y a la Plataforma 39B,unos 6,8 km.
Contenedor de carga
Este contenedor instala las cargas útiles en sentido vertical y opera en varias instalaciones. En la instalaciónde procesamiento del orbitador sirve para las cargas de posición horizontal.
Cada contenedor está sellado herméticamente y puede llevar cargas de hasta 4,5 m de diámetro y 18,3 m delongitud. El peso máximo que permite es de aproximadamente 22,68 t.
Transportador del contenedor de carga
Es un camión de 48 ruedas que puede transportar el contenedor ya sea en posición vertical u horizontal. ElTransportador tiene unos 19,8 m de largo y 7 m de ancho, con una plataforma que puede ser elevada obajada desde 1,5 m hasta 2,1 m.
Cada rueda tiene un eje independiente lo que le permite desplazarse libremente en cualquier dirección. Unmotor diésel impulsa al transportador en las actividades exteriores, pero cuando está dentro de unainstalación funciona con un motor eléctrico.
Cuando está completamente cargado tiene una velocidad máxima de 8 km/h, pero también se puededesplazar a velocidades del orden de 0,636 centímetros por segundo (o lo que es lo mismo: 0,022 km/h)para las cargas que necesitan un movimiento de precisión.
Plataformas de lanzamiento 39A y 39B
Las plataformas A y B del Complejo de Lanzamiento tienen un tamaño casi octogonal. Cada una cubre unárea de 0,65 km². La parte central de la Plataforma A está situada a unos 14,6 metros sobre el nivel del mar,y la Plataforma B a 16,8 m. Antes del retorno a vuelos en 1988 después de la trágica misión del Challenger,el Complejo sufrió 105 modificaciones. Las modificaciones fueron realizadas para mejorar la inspección delos sistemas.
La parte superior de cada Plataforma mide 119 X 99 m. Las dos estructuras principales de cada plataformade lanzamiento son la Estructura de Servicio Fija y la Estructura de Servicio Giratoria.
Estructura de servicio fija
Está ubicada al norte de cada plataforma de lanzamiento. Es una estructura abierta de cerca de 12,2 metroscuadrados. Una grúa en la parte superior provee de acceso para las operaciones prolanzamiento. Laestructura tiene 12 pisos de trabajo a intervalos de 6,1 m cada uno. La altura de la estructura es de 75 m.Mientras que la altura hasta la grúa superior es de 81 m por encima de todo se encuentra el pararrayos: unaestructura cilíndrica de fibra de vidrio con una longitud de 24 m. Con el pararrayos, la estructura tiene unaaltura de 106 m.
La estructura fija tiene tres brazos de servicio:
Brazo de acceso al orbitador: este brazo se extiende para permitir el acceso de personal
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 19/25
Ingenieros en la escotilla del orbitador.
Conexión umbilical al tanque externo.
especializado al compartimiento de la tripulación en el orbitador. La parte extrema de este brazocomprende una sección llamada “cuarto blanco”. Estepequeño cuarto permite el acceso de un máximo de seispersonas y permite el acceso a la escotilla a través de lacual los astronautas se ubican en sus posiciones.
El brazo de acceso permanece en posición extendida hasta los 7min 24 s previos al lanzamiento para proveer una salida deemergencia a la tripulación. Mide 19,8 m de largo, 1,5 m deancho y 2,4 m de altura. Este brazo está fijado a la Estructurade Servicio Fija a un nivel de 44,8 m sobre la superficie.
En caso de emergencia, el brazo puede ser extendido mecánicao manualmente en cerca de 15 s.
Brazo de línea de acceso para la ventilación de hidrógenodel tanque externo: este brazo permite la unión de las líneasumbilicales del tanque externo con las instalaciones de laplataforma además de proveer acceso para el trabajo en el áreadel tanque. Este brazo se retrae varias horas antes dellanzamiento dejando los cables umbilicales unidos al tanque loscuales son cortados en el instante en el que los boosters seencienden. Los cables vuelven a la torre de la estructura dondeson protegidos de la llamas de los motores gracias a una cortinade agua.
El brazo de línea de acceso para la ventilación de hidrógeno deltanque externo mide 48 m de largo y está unido a la estructurade servicio fija a un nivel de 51 m.
Brazo de ventilación de oxígeno gaseoso del tanque externo:este brazo se extiende hasta la parte superior del tanque exteriordonde baja un cobertor o capullo en la punta del tanque. Elcapullo contiene nitrógeno gaseoso calentado que corre a travésde esta cubierta para evitar que los vapores de la abertura deventilación se condensen formando hielo que puededesprenderse y por lo tanto dañar a la nave durante el despegue.
El sistema del brazo de ventilación tiene 24,4 m de largo, 1,5 m de ancho y 2,4 m de alto. Este brazoestá adherido a la Estructura de Servicio Fija entre los niveles correspondientes a los 63 y 69 m.
El cobertor es retirado de la abertura de ventilación a los 2 min y 30 s previos al lanzamiento y el brazo esretraído hasta la estructura de la torre y puede ser vuelto a su posición extendida si se detiene la cuentaregresiva.
Estructura de servicio giratoria
Provee de protección al transbordador y acceso a la bodega de carga para la instalación y servicio de cargasen la plataforma. La estructura gira de un tercio de círculo a 120° para que las puertas de la sala de cambiode carga se acoplen a la bodega de carga del orbitador. El cuerpo de esta estructura empieza a un nivel de
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 20/25
Estructura de servicio giratoria.
Sala de intercambio de carga.
18 metros y se extiende hasta un nivel de 57,6 m proveyendo el acceso a cinco niveles. La estructuragiratoria, se desplaza en 8 carros sobre rieles. El cuerpo giratorio mide 31 m de largo, 15 m de ancho y 40m de alto.
El propósito principal de la estructura giratoria es la de instalarcargas en la bodega del orbitador. Solamente se encarga de lainstalación de cargas livianas, para los casos más pesados comocompartimentos, laboratorios, etc. se realizan en la instalaciónde procesamiento del orbitador.
El cuarto de intercambiode carga se encuentra enla parte central de estaestructura y constituyeun cuarto sellado querecibe las cargas delcontenedor de carga. Lalimpieza de estas cargasse mantiene gracias a cobertores que impiden que los dispositivossean expuestos al aire libre.
Unidad umbilical central del orbitador
Esta unidad permite el acceso y trabajo en el área central delorbitador. La misma se extiende desde la Estructura de ServicioGiratoria desde los niveles de 48 a 53,6 m. Esta unidad tiene 6,7 mde largo, 4 m de ancho y 6 m de alto. Una plataforma de extensión yun mecanismo manual de desplazamiento horizontal permite elacceso a la puerta del cuerpo central del orbitador.
Esta unidad sirve para la alimentación de hidrógeno y oxígenolíquido de las células de combustible, y gases como el nitrógeno y helio.
Sistema umbilical de hipergólicos
El sistema transporta el combustible hipergólico y el oxidante, además de líneas de servicio para elhidrógeno y helio desde la estructura de servicio fija hasta el transbordador espacial. Es sistema tambiénpermite la rápida conexión de las líneas y su desconexión del vehículo. Seis unidades umbilicales sonoperadas manualmente en la plataforma. Estas unidades están ubicadas a cada lado de la parte inferior delorbitador. Estas unidades sirven al sistema de maniobramiento orbital y el sistema de reacción de control,además de la bodega de carga y el área del morro del orbitador.
Sistema de protección climática
Este sistema ubicado en las plataformas A y B sirve para proteger al orbitador de las inclemencias deltiempo como granizo, chaparrones y escombros transportados por el viento que podrían dañar al sistema deprotección térmica y las mantas de aislamiento.
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 21/25
La estructura giratoria al cerrarse cubre la mayor parte del orbitador, y un sistema de protección climáticacubre los espacios libres.
Puertas corredizas que se desplazan entre la panza del orbitador y el tanque externo proveen protección parala parte inferior del orbitador. Estas puertas que miden 16 m de largo y 11,6 m de alto pesan unos 20.866kg. Las puertas están conectadas a la estructura giratoria y la Estructura de Servicio Fija. Las puertas semueven en lados opuestos sobre rieles.
Un sello inflable que protege la parte superior del orbitador se extiende desde el cuarto de intercambio decarga, formando un semicírculo que cubre 90 grados de arco entre el vehículo y el tanque externo. Unaserie de 20 o más puertas metálicas dobles de 24,4 por 1,2 metros se extienden desde el cuarto deintercambio de carga en la Estructura de Servicio Giratoria para cubrir las áreas laterales entre el tanqueexterno y el orbitador.
Sistema deflector de llamas
El sistema sirve para proteger del fuego del lanzamiento al vehículo y las estructuras de la plataforma.
Un deflector de llamas es una estructura en forma de V invertida que sirve para desviar las llamas dellanzamiento y dirigirlas a través de las aberturas de la plataforma lanzadora hasta las fosas ubicadas debajo.Las paredes de esta estructura se curvan a medida que se apartan de la zona central y alcanzan unapendiente casi horizontal.
Esta estructura deflectora mide 149 m de largo, 18 de ancho y 12 m de alto. El sistema deflector que utilizael transbordador espacial es doble ya que un lado de la V invertida recibe las llamas de los motoresprincipales, mientras que el lado opuesto recibe las llamas de los cohetes de propulsión sólida.
Los deflectores del orbitador y los cohetes aceleradores están construidos con acero y cubiertos con unmaterial de ablación con un espesor de 127 mm. Cada deflector pesa más de 453,6 t.
Además de los deflectores fijos, también hay otros dos que se desplazan sobre la fosa para proveer deprotección adicional de las llamas de los cohetes aceleradores.
Sistema de escape
Provee una ruta de escape para los astronautas del orbitador y los técnicos en la Estructura de Servicio Fijahasta los últimos 30 segundos de la cuenta regresiva. El sistema está compuesto por siete cables que seextienden desde la Estructura de Servicio Fija al nivel del Brazo de Acceso al Orbitador cuyos trayectosterminan en el suelo.
En caso de emergencia los astronautas se introducen en una estructura en forma de balde hecho de acero yrodeado de una red. Cada balde puede servir para tres personas. El cable se extiende unos 366 m hasta unbúnker de refugio ubicado al oeste de la Estructura de Servicio Fija. El descenso dura unos 35 s y el frenadose lleva a cabo gracias a una red y a un sistema de frenado por cadenas.
Pararrayos
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 22/25
Imagen de un rayodurante el HuracánErnesto antes deldespegue de la STS115.
En el Centro Espacial Kennedy, el agua es vertidaen la plataforma de lanzamiento al comienzo de untest de supresión de sonido.
El pararrayos se extiende desde la parte superior de la estructura fija y provee la protección al vehículo y lasestructuras de la plataforma. El pararrayos está conectado a un cable que se fija a un ancla a 335 m al sur dela estructura y otro cable se extiende la misma distancia hacia el norte. Un rayoque golpee la punta corre por este cable hasta el suelo, de esta manera, el mástildel pararrayos funciona como un aislador eléctrico, manteniendo el cable aisladode la estructura fija. El mástil junto a la estructura acompañante eleva al cableunos 30,5 m sobre la estructura.
Sistema de agua para supresión sonora
Este sistema instalado en las plataformas protege al orbitador y sus cargas deldaño producido por la energía acústica y las llamaradas expulsadas por loscohetes sólidos en la fosa deflectora y la plataforma lanzadora.
El sistema de supresión sonora incluye un tanque de agua con una capacidad de1.135.620 L. El tanque tiene 88 m de alto y estáubicado a una posición elevada adyacente a cadaplataforma. El agua es liberada justo antes de laignición de los motores del transbordador espacial yfluye a través de cañerías de un diámetro de 2,1 m. Eltrayecto lo realiza en cerca de 20 s. El agua esexpulsada a través de 16 boquillas encima de losdeflectores de llamas y a través de unas aberturas en elhueco de la plataforma lanzadora para los motoresprincipales del orbitador, comenzando a T menos 6,6 s(T corresponde a tiempo (time, en inglés) que define elpreciso momento del lanzamiento).
Para el momento en que los SRB entren en ignición, untorrente de agua cubre la plataforma lanzadora gracias aseis enormes toberas o rociadores fijados en susuperficie.Los rociadores miden 3,7 m de altura. Los dos centrales miden 107 cm de diámetro; los restantes cuatrotienen 76 cm de diámetro.
El punto de mayor flujo de agua se da a los 9 segundos después del despegue con 3.406.860 L desde todaslas fuentes.
Los niveles acústicos llegan a su máximo cuando el transbordador está a unos 300 m sobre la plataforma delanzamiento. El peligro disminuye a una altitud de 305 m.
Sistema de supresión de la tensión del Cohete Acelerador Sólido
Este sistema pertenece al sistema de supresión sonora. En este caso, se encarga de disminuir los efectos delas presiones reflejadas que ocurren cuando los cohetes aceleradores entran en ignición. Sin el sistema desupresión la presión ejercería mucha tensión en las alas y las superficies de control de orbitador.
Hay dos componentes principales para este sistema de supresión de energía acústica:
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 23/25
Un sistema de rociadores de agua que provee un colchón de agua el cual es dirigido a la fosa dellamas directamente debajo de cada booster.Una serie de bolsas de aguas distribuidas alrededor de los huecos de llamas proveen de una masa deagua que facilita la absorción del pulso de presión reflejado.
Usados juntos, esta barrera de agua impide el paso de las ondas de presión de los boosters, disminuyendo suintensidad.En caso de una misión abortada, un sistema de inundación postapagado se encargaría de enfriar la parteinferior del orbitador. También controla la quema del gas de hidrógeno residual después de que los motoreshayan sido apagados con el vehículo en la plataforma. Hay 22 bocas de agua alrededor del hueco de escapepara los motores principales dentro de la plataforma lanzadora. El agua es alimentada por una línea deabastecimiento con un diámetro de 15 cm, logrando que el agua fluya a 9.463,5 L/min.
Sistema de eliminación de hidrógeno del motor principal
Los vapores de hidrógeno que se producen durante el comienzo de la secuencia de ignición son expelidosen las toberas de los motores justo antes de la ignición. Como resultado se obtiene una atmósfera rica enhidrógeno dentro de las toberas. Para evitar daños a los motores, seis preiniciadores de remoción estáninstalados en el mástil trasero. Justo antes de la ignición de los motores principales estos preiniciadores sonactivados y producen la ignición de cualquier remanente de hidrógeno en el área debajo de las toberas. Esteproceso evita una brusca combustión en el encendido de los motores principales.
Instalaciones de almacenamiento de propelentes
Estas instalaciones están ubicadas en las dos plataformas de lanzamiento. Un tanque de 3.406.860 L situadoen el extremo noroeste de cada plataforma almacena el oxígeno líquido (LOX) que es usado como eloxidante de los motores principales del orbitador.
En realidad estos tanques son enormes botellas al vacío. Éstas mantienen al LOX a temperaturas de –183 °C. Dos bombas que abastece 4.540 L oxidante/min (cada una) transfieren el LOX desde el tanque dealmacenamiento hasta el tanque externo del orbitador.
Botellas al vacío similares con una capacidad de 3.217.590 L y ubicadas en el extremo noreste de lasplataformas, almacenan el hidrógeno para los tres motores principales del orbitador. En este caso, no senecesitan bombas para mover el LH2 hasta el tanque externo durante las operaciones de abastecimiento, yaque primero un poco de hidrógeno se evaporiza y esta acción crea un presión de gas en la parte superior deltanque que mueve al liviano combustible a través de las líneas de transferencia.
Las líneas de transferencia llevan a los propelentes súper enfriados hasta la plataforma lanzadora yalimentan al tanque externo a través de los mástiles traseros.
Los propelentes hipergólicos usados por los motores de maniobramiento orbital y los cohetes de control deactitud también están almacenados en las plataformas, en áreas bien separadas. Una instalación ubicada enel extremo sudeste de cada plataforma contiene el combustible monometil hidracina. Una instalación en elextremo sudoeste almacena el oxidante, tetróxido de nitrógeno. Estos propelentes son almacenados porlíneas de transferencia hasta la estructura fija y continúan hasta el sistema umbilical de hipergólicos de laestructura giratoria, con sus tres pares de líneas umbilicales conectadas al orbitador.
Interfaz de la plataforma de lanzamiento y el sistema de procesamiento del
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 24/25
lanzamiento
Los elementos ubicados en la Sala de Conexión Terminal de la plataforma proveen los enlaces vitales entreel sistema de procesamiento de lanzamiento en el centro de control de lanzamiento, el equipo de apoyoterrestre, y los dispositivos de vuelo del transbordador. Esta sala reside debajo de la elevada posición de laplataforma.
Véase también
Misiones del Programa STSApoloSoyuzProyecto MercuryProyecto GeminiPrograma ApoloPrograma SkylabLista de sondas interplanetarias estadounidenses
Fuentes
Information Summaries: Countdown! NASA Launch Vehicles and Facilities, (NASA PMS 018B(KSC), octubre de 1991).U.S. Human Spaceflight: A Record of Achievement, 19611998. NASA Monographs in AerospaceHistory #9, julio de 1998.
BibliografíaA Space Shuttle Chronology, de John F. Guilmartin y John Maurer (NASA Johnson Space Center,1988).Entering Space, de Joseph Allen (Stewart, Tabori & Chang, 1984).Before LiftOff: The Making of a Space Shuttle Crew, de Henry S. F. Cooper Jr. (Johns HopkinsUniversity Press, 1987).Space Shuttle: The Quest Continues, de George Forres (Ian Allen, 1989).Space Shuttle Log, de Tim Furniss (Jane's, 1986).The Space Shuttle Log: The First 25 Flights, de Gene Gurney y Jeff Forte (Aero Books, 1988).Space Shuttle: The History of Developing the National Space Transportation System, de DennisJenkins (Walsworth Publishing Company, 1996).Space Shuttle Operator's Manual, de Kerry Mark Joels y Greg Kennedy (Ballantine Books, 1982).The Last Voyage of Challenger, de Richard S. Lewis (Columbia University Press, 1988).The Voyages of Columbia: The First True Spaceship, de Richard S. Lewis (Columbia UniversityPress, 1984).Mission: An American Congresman's Voyage to Space, de Bill Nelson con Jamie Buckingham(Harcourt, Brace, Jovanovich, 1988).Spaceliner: Report on Columbia's Voyage into Tomorrow, de William Stockton y John NobleWilford (Times Books, 1981).
Enlaces externos
21/9/2015 Programa del transbordador espacial Wikipedia, la enciclopedia libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Programa_del_transbordador_espacial 25/25
Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Programa del transbordadorespacial.NASA (http://www.nasa.gov)Transbordadores espaciales (http://celestia.albacete.org/celestia/celestia/naves1/7transbor.html)Actividad educativa: Naves Espaciales de la Tierra y la Luna.
Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Programa_del_transbordador_espacial&oldid=83363158»
Categoría: Programa del transbordador espacial
Esta página fue modificada por última vez el 23 jun 2015 a las 05:35.El texto está disponible bajo la Licencia Creative Commons Atribución Compartir Igual 3.0; podríanser aplicables cláusulas adicionales. Léanse los términos de uso para más información.Wikipedia® es una marca registrada de la Fundación Wikimedia, Inc., una organización sin ánimo delucro.