Űrsikló program -Space Shuttle program

Space Shuttle program
Shuttle Patch.svg
Program áttekintés
Ország Egyesült Államok
Szervezet NASA
Célja Személyzeti orbitális repülés
Állapot Befejezve
Programtörténet
Költség 196 milliárd USD (2011)
Időtartam 1972–2011
Első repülés
Az első személyzettel rendelkező repülés
Utolsó repülés
Sikerek 133
Kudarcok 2 ( STS-51-L és STS-107 )
Részleges hibák 1 ( STS-83 )
Webhely(ek) indítása
Jármű információk
Személyzeti jármű(k) Űrsikló keringő
Indítójármű(k) Űrrepülőgép
Egy sorozat része a
Egyesült Államok Űrprogramja
NASA logo.svgAz Egyesült Államok Űrereje logo.svg
Emberi űrrepülési programok
Robot űrrepülési programok
NASA Astronaut Corps
Űrkikötők
Keleti tartomány
Űrhordozó rakéták
Nemzetbiztonsági tér
Civil tér
Kereskedelmi űripar

Az Space Shuttle program az Egyesült Államok Nemzeti Repülési és Űrhivatala (NASA) által végrehajtott negyedik emberi űrrepülési program volt , amely 1981 és 2011 között rutinszerű szállítást végzett a Földről pályára tartó személyzet és teherszállítás számára. Hivatalos neve Space Transportation System ( Space Transportation System STS ), egy 1969-es tervből vették át egy újrafelhasználható űrhajók rendszerét , amelynek fejlesztésére ez volt az egyetlen tétel. 135 küldetést repült, és 355 űrhajóst szállított 16 országból, sokan több úton is.

A két újrafelhasználható szilárd rakétaerősítővel és egy eldobható külső üzemanyagtartállyal felbocsátott űrrepülőgépből álló űrrepülőgép nyolc űrhajóst és 23 000 kg-os hasznos terhet szállított az alacsony Föld körüli pályára (LEO). Amikor a küldetés befejeződött, a keringő visszatér a Föld légkörébe, és vitorlázórepülőként landolt a Kennedy Űrközpontban vagy az Edwards légibázison .

A Shuttle az egyetlen szárnyas legénységi űrhajó, amely pályára állt és landolt, és az első újrafelhasználható legénységi űrjármű, amely több repülést is képes pályára állítani. Küldetései közé tartozott nagy rakományok szállítása különböző pályákra, köztük a Nemzetközi Űrállomásra (ISS), az űrállomás legénységének forgatása, valamint a Hubble Űrteleszkóp szolgálati küldetései . A keringő műholdakat és más hasznos terheket (pl. az ISS-ről) is visszagyűjtött a pályáról, és visszavitte őket a Földre, bár ebben a minőségben ritka volt a használata. Mindegyik járművet 100 kilövésre vagy 10 éves üzemidőre tervezték. Az űrrepülőgépek eredeti eladási pontja több mint 150 kilövés volt 15 éves működési időtartam alatt, a program csúcsidejében várható „havi indítás”, de a Nemzetközi Űrállomás fejlesztésének jelentős késései soha nem teremtettek ekkora keresletet gyakori járatok.

Háttér

Az 1960-as évek vége óta különféle siklókoncepciókat vizsgáltak. A program hivatalosan 1972-ben indult, és az Apollo , Skylab és Apollo–Szojuz programok után 1975-ben a NASA emberi űrrepülési műveleteinek egyetlen fókuszpontjává vált . A Shuttle-t eredetileg 1972-ben „űrkamionként” tervezték és mutatták be a nagyközönségnek. Többek között egy amerikai űrállomás építésére használnák alacsony Föld körüli pályán az 1980-as években, majd az 1990-es évek elejére egy új járműre váltanák fel. Az amerikai űrállomás elakadt terveiből a Nemzetközi Űrállomás lett, és hivatalosan 1983-ban Ronald Reagan elnök kezdeményezte , de az ISS hosszú késésektől, tervezési változtatásoktól és költségtúllépésektől szenvedett, és az űrrepülőgép élettartamát meghosszabbította. többször meghosszabbítható egészen 2011-ig, amikor végre nyugdíjba vonult – kétszer annyi ideig szolgál, mint eredetileg tervezték. 2004-ben George W. Bush elnök űrkutatási elképzelése szerint az űrsikló használatát szinte kizárólag az ISS összeszerelésének befejezésére kellett összpontosítani, ami akkoriban messze elmaradt az ütemtervtől.

Az első kísérleti orbiter Enterprise egy nagy magasságú vitorlázórepülő volt, amelyet egy speciálisan módosított Boeing 747 hátuljáról indítottak, csak a kezdeti légköri leszállási tesztekhez (ALT) . Az Enterprise első tesztrepülése 1977. február 18-án volt, mindössze öt évvel a Shuttle program hivatalos elindítása után; ami az első űrreméltó Columbia űrsikló felbocsátásához vezetett 1981. április 12-én az STS-1- en . Az Space Shuttle program utolsó küldetésével, az Atlantis által repült STS-135-tel fejeződött be 2011 júliusában, és ezzel a flotta utolsó Shuttle-jét visszavonták. A Space Shuttle program hivatalosan 2011. augusztus 31-én ért véget.

Koncepció és fejlődés

Ez a rész egy részlet az Űrsikló tervezési folyamatából . [ szerkesztés ]
A korai amerikai űrsiklókoncepciók

Az Apollo 11 Holdra szállás 1969-es leszállása előtt a NASA már 1968 októberében megkezdte az űrrepülőgép-tervek tanulmányozását. A korai tanulmányokat "A fázisnak", 1970 júniusában pedig "B fázisnak" nevezték, amelyek részletesebbek és specifikusabbak voltak . A Space Shuttle elsődleges célja a jövőbeli űrállomás támogatása volt , legalább négy fős személyzettel és körülbelül 20 000 font (9100 kg) rakomány szállításával, és gyorsan megfordítható a jövőbeli repülésekhez.

Két terv jelent meg élenjáróként. Az egyiket a Manned Spaceflight Center mérnökei tervezték , és különösen George Mueller támogatta . Ez egy kétlépcsős rendszer volt deltaszárnyú űrhajókkal, és általában összetett. Kísérlet történt az újraegyszerűsítésre a DC-3 formájában, amelyet Maxime Faget tervezett , aki más járművek mellett a Mercury kapszulát is tervezte. Számos kereskedelmi vállalattól is számos ajánlatot ajánlottak fel, de ezek általában elmaradtak, mivel minden NASA-laboratórium szorgalmazta a saját verzióját.

Mindez más NASA-csapatok közepette zajlott, amelyek az Apollo utáni küldetések széles skáláját javasolták, amelyek közül néhány annyiba kerülne, mint az Apollo vagy több. Mivel ezek a projektek mindegyike finanszírozásért küzdött, a NASA költségvetése ugyanakkor erősen korlátozott volt. Végül hármat 1969-ben bemutattak Agnew alelnöknek. Az űrsiklóprojekt a csúcsra emelkedett, nagyrészt támogatói fáradhatatlan kampányának köszönhetően. 1970-re az űrsiklót választották az Apollo utáni rövid távú időkeret egyetlen fő projektjeként.

Amikor a program finanszírozása szóba került, aggályok merültek fel, hogy a projektet törölhetik. Ez ahhoz vezetett, hogy az amerikai légierőt felkeltették az űrsiklónak a küldetéseikre való használatára. A légierő enyhén érdeklődött, de sokkal nagyobb járművet követeltek, sokkal nagyobbat, mint az eredeti elképzelések, amit a NASA elfogadott, mivel ez a saját terveik szempontjából is előnyös volt. Az így létrejött tervek fejlesztési költségeinek csökkentése érdekében nyomásfokozókat adtak hozzá, eldobható üzemanyagtartályt alkalmaztak, és sok más olyan változtatást hajtottak végre, amelyek nagymértékben csökkentették az újrafelhasználhatóságot, és nagymértékben növelték a jármű és az üzemeltetési költségeket. A légierő segítségével a rendszer működési formájában jelent meg.

Programtörténet

Lásd még: Space Shuttle , Space Shuttle küldetések listája és Space Shuttle küldetések idővonala
Richard Nixon elnök (jobbra) James Fletcher NASA-adminisztrátorral 1972 januárjában, három hónappal azelőtt, hogy a Kongresszus jóváhagyta a Shuttle program finanszírozását
Siklós megközelítési és leszállási tesztszemélyzet, 1976

Az összes Space Shuttle küldetést a floridai Kennedy Űrközpontból (KSC) indították . Néhány polgári és katonai cirkumpoláris űrsikló küldetést terveztek a kaliforniai Vandenberg AFB számára. Az 1986-os Challenger- katasztrófa után azonban a Vandenberg AFB űrsikló-küldetésekre való használatát törölték . Az indításhoz használt időjárási kritériumok többek között a következők voltak: csapadék, hőmérséklet, felhőtakaró, villámlás előrejelzés, szél és páratartalom. A Shuttle-t nem olyan körülmények között indították el, ahol villámcsapás érhette volna .

Az első teljesen működőképes orbiter a Columbia (OV-102) volt, amelyet a kaliforniai Palmdale- ben építettek . 1979. március 25-én szállították a Kennedy Űrközpontba (KSC), és először 1981. április 12-én – Jurij Gagarin űrrepülésének 20. évfordulóján – lőtték fel kétfős legénységgel.

A Challengert (OV-099) 1982 júliusában, a Discoveryt (OV-103) 1983 novemberében, az Atlantist (OV-104) 1985 áprilisában és az Endeavourt 1991 májusábanszállították a KSC-nek. A Challengert eredetileg szerkezeti tesztként használták. (STA-099), de komplett keringőre alakították át, amikor kiderült, hogy ez olcsóbb, mint az Enterprise-t a megközelítési és leszállási teszt konfigurációjából térképes járművé alakítani.

1990. április 24-én a Discovery felvitte a Hubble Űrteleszkópot az űrbe az STS-31 alatt .

A 135 repült küldetés során két keringő ( a Columbia és a Challenger ) katasztrofális balesetet szenvedett, a legénység összes tagja, összesen 14 űrhajós vesztette életét.

A balesetek országos szintű vizsgálatokhoz és részletes elemzésekhez vezettek, hogy miért történtek a balesetek. Volt egy jelentős szünet, amikor változtatásokat hajtottak végre, mielőtt a Shuttles visszatért a repüléshez. A Columbia katasztrófa 2003-ban történt, de az STS több mint egy év szünetet tartott, mielőtt 2005 júniusában visszatért a repüléshez az STS-114 küldetéssel. A korábban említett szünet 1986 januárja (amikor a Challenger- katasztrófa bekövetkezett) és 32 hónappal később, amikor az STS-26 1988. szeptember 29-én indult, között volt.

A leghosszabb Shuttle-küldetés az STS-80 volt , amely 17 napig és 15 óráig tartott. A Space Shuttle program utolsó repülése az STS-135 volt 2011. július 8-án.

A Shuttle 2011-es nyugdíjba vonulása óta számos eredeti feladatot állami és magánhajók látnak el. Az európai ATV Automated Transfer Vehicle szállította az ISS-t 2008 és 2015 között. Minősített katonai küldetéseket hajt végre az Egyesült Államok légierejének személyzet nélküli űrrepülőgépe , az X-37B . 2012-re a Nemzetközi Űrállomásra szállított rakomány már kereskedelmi forgalomba került a NASA Kereskedelmi Utánpótlási szolgáltatása keretében a SpaceX részben újrafelhasználható Dragon űrszondájával , amelyet 2013 végén az Orbital Sciences Cygnus űrszondája követett. Az ISS személyzeti szolgáltatását jelenleg az orosz Szojuz és , 2020 óta a SpaceX Dragon 2 legénységi kapszula, amelyet a cég újrafelhasználható Falcon 9 rakétáján indítottak el a NASA Commercial Crew Development programjának részeként . A Boeing is fejleszti Starliner kapszulát az ISS személyzeti szolgálatára, de késik, mivel a 2019. decemberi, személyzet nélküli tesztrepülése sikertelen volt. Az alacsony földi pályán túli küldetésekhez a NASA az Artemis program részét képező Space Launch System-et és az Orion űrszondát építi .

A NASA adminisztrátora beszédet mond a tömeghez a Spacelab érkezési ünnepségén 1982 februárjában. A pódiumon vele együtt George Bush akkori alelnök, az Európai Űrügynökség (ESA) főigazgatója, Eric Quistgaard és a Kennedy Űrközpont igazgatója, Richard G. Kovács
"Ronald Reagan elnök a NASA űrhajósaival, Henry Hartsfielddel és Ken Mattinglyvel beszélget a kifutón, miközben Nancy Reagan first lady megvizsgálja a Columbia űrrepülőgép orrát, miután az 1982. július 4-én szállt le az Edwards légibázison."
Az STS-3 1982 márciusában landol

Teljesítmények

A Galileo szabadon lebeg az űrben, miután kiengedték az Atlantis űrsiklóról , 1989
Az Endeavour űrsikló dokkolt a Nemzetközi Űrállomással (ISS), 2011

A Space Shuttle küldetések a következőket tartalmazták:

  • Az US Shuttle Columbia leszállás az STS-73 végén, 1995

    Az US Shuttle Columbia leszállás az STS-73 végén , 1995

  • Űrművészet a Spacelab 2 küldetéshez, bemutatva néhány kísérletet a rakománytérben. A Spacelab jelentős európai hozzájárulás volt az Space Shuttle programhoz

    Űrművészet a Spacelab 2 küldetéshez, bemutatva néhány kísérletet a rakománytérben. A Spacelab jelentős európai hozzájárulás volt az Space Shuttle programhoz

  • Az európai űrhajósok 1984-es Spacelab küldetésükre készülnek.

    Az európai űrhajósok 1984-es Spacelab küldetésükre készülnek.

  • A SpaceLab hardverei közé tartozott egy túlnyomásos laboratórium, de más olyan berendezések is, amelyek lehetővé tették, hogy az Orbiter legénységgel ellátott űrobszervatóriumként működjön (Astro-2 küldetés, 1995, az ábrán)

    A SpaceLab hardverei közé tartozott egy túlnyomásos labor, de más olyan berendezések is, amelyek lehetővé tették, hogy az Orbiter legénységi űrmegfigyelőközpontként szolgáljon ( Astro-2 küldetés, 1995, látható)

  • Thomas D. Akers és Kathryn C. Thornton űrhajósok korrekciós optikát telepítenek a Hubble Űrteleszkópra az STS-61 alatt.

    Thomas D. Akers és Kathryn C. Thornton űrhajósok korrekciós optikát telepítenek a Hubble Űrteleszkópra az STS-61 alatt .

Költségvetés

Az Atlantis űrsikló 1988. december 2-án repül az STS-27 küldetésben. A Shuttle körülbelül 8,5 perc alatt gyorsult fel 27 000 km/h (17 000 mph) feletti sebességre, és pályára állt.
Az Endeavour egy húzócsúszdát vet be , miközben teljesíti a közel 17 napos űrküldetést a dél-kaliforniai Edwards légibázison, a 22-es kifutón. A leszállás 1995. március 18-án, 13:46-kor (EST) történt.

Az űrsikló fejlesztésének korai szakaszában a NASA úgy becsülte, hogy a program 7,45 milliárd dollárba (2011-ben 43 milliárd dollárba kerül, az inflációt kiigazítva) repülésenként 9,3 millió dollárba (2011-ben 54 millió dollárba) kerül a fejlesztési/egyszeri költségek. A rakomány alacsony föld körüli pályára történő szállításának költségére vonatkozó korai becslések 118 dollár/kg (260 USD/kg) hasznos teher (635 USD/lb, illetve 1400 USD/kg 2011-ben dollárban) 118 USD-t tettek ki a határ- vagy növekményes kilövési költségek alapján, és feltételezzük, hogy 65 000 font (30 000 kg) hasznos teherbírás és évi 50 indítás. A 15 éves üzemidőre évi 12 járat reálisabb előrejelzése a kezdeti fejlesztési költségekkel együtt nagyjából 54 milliárd dollár (2011-ben dollár) összköltséget eredményezett volna.

A Shuttle program 2011-ig tartó tényleges 30 éves élettartamának teljes költsége inflációval korrigálva 196 milliárd dollár volt. A nem ismétlődő és ismétlődő költségek pontos bontása nem áll rendelkezésre, de a NASA szerint az űrsikló felbocsátásának átlagos költsége 2011-ben körülbelül 450 millió dollár volt küldetésenként.

A NASA 2005-ös költségvetése 30%-ot, azaz 5 milliárd dollárt különített el űrsiklóműveletekre; ezt 2006-ban 4,3 milliárd dollárra csökkentették. A program költségvetésének jelentős részét az indításon kívüli költségek teszik ki: például a 2004–2006-os pénzügyi években a NASA körülbelül 13 milliárd dollárt költött az űrsikló-programra, annak ellenére, hogy a flotta a Columbia katasztrófa következményei miatt állt . összesen három indítás volt ebben az időszakban. A 2009-es pénzügyi évben a NASA költségvetése 2,98 milliárd dollárt különített el a program 5 indítására, ebből 490 millió dollárt a "programintegrációra", 1,03 milliárd dollárt a "repülési és földi műveletekre" és 1,46 milliárd dollárt a "repülési hardverre" (amely magában foglalja az orbiterek karbantartását is) , hajtóművek és a külső tartály a repülések között.)

Az indításonkénti költségeket úgy lehet mérni, hogy a program élettartama alatti teljes költséget (beleértve az épületeket, létesítményeket, képzéseket, fizetéseket stb.) elosztjuk az indítások számával. A 135 küldetés és a 192 milliárd dolláros összköltség (2010-ben dollárban) körülbelül 1,5 milliárd dollárt tesz ki indításonként a Shuttle program teljes élettartama alatt. Egy 2017-es tanulmány megállapította, hogy egy kilogramm rakomány szállítása az ISS-re a Shuttle-en 272 000 dollárba került 2017-ben, kétszer annyiba, mint a Cygnus és háromszorosa a Dragonénak.

A NASA a sikerorientált menedzsmentnek nevezett vezetési filozófiát használta az ûrsikló program során, amelyet Alex Roland történész a Columbia katasztrófa után úgy jellemez, hogy "a legjobbat reméli". A sikerorientált menedzsmentet azóta több elemző is tanulmányozta a térségben.

Balesetek

A 135 repült küldetés során két keringő megsemmisült, a legénység összesen 14 űrhajós veszteségével:

  • Challenger – 73 másodpercet vesztett felemelkedés után, STS-51-L , 1986. január 28.
  • Columbia – körülbelül 16 perccel a várható leszállás előtt elveszett, STS-107 , 2003. február 1.

Az indítási előkészületek során egy pályára állás megszakítása és néhány halálos baleset is történt a földön.

STS-51-L ( Challenger , 1986)

Főcikk: A Challenger űrrepülőgép katasztrófája
1986-ban a Challenger egy perccel és 13 másodperccel a felszállás után szétesett.

A Challenger 1986. január 28-i utolsó indításakor készült közeli videófelvételek egyértelműen azt mutatják, hogy a problémák a jobb oldali szilárd rakétaerősítő (SRB) O-gyűrű meghibásodása miatt kezdődtek. A meghibásodott kötésből kiszivárgó forró gázcsóva a külső tartály összeomlását okozta, ami azután a nagy aerodinamikai igénybevétel miatt a keringő széteséséhez vezetett. A baleset következtében a fedélzeten tartózkodó mind a hét űrhajós elveszett. Az Endeavour (OV-105) a Challenger helyettesítésére készült (eredetileg a többi keringőhöz tervezett szerkezeti alkatrészek felhasználásával), és 1991 májusában szállították le; egy évvel később indították el először.

A Challenger elvesztése után a NASA több mint két évre megalapozta az Space Shuttle programot, és számos biztonsági változtatást hajtott végre a Rogers Commission Report által javasolt módon, beleértve a Challenger- balesetben meghibásodott SRB-csukló újratervezését . Az egyéb biztonsági változtatások közé tartozik az új menekülési rendszer, amelyet az orbiter irányított repülése során használnak, a futómű gumiabroncsainak és fékeinek javítása, valamint a Shuttle űrhajósok nyomástartó ruháinak újbóli bevezetése (ezeket az STS-4 után megszüntették; az űrhajósok csak kezeslábast és oxigént viseltek ettől kezdve a Challenger- balesetig). A Shuttle program 1988 szeptemberében folytatódott a Discovery elindításával az STS-26- on .

A balesetek nemcsak az orbiter műszaki kialakítását érintették, hanem a NASA-t is. A Challenger Rogers utáni bizottság néhány ajánlását idézve:

I. javaslat – A hibás szilárd rakétamotor kötést és tömítést ki kell cserélni. Ez lehet egy új kialakítás, amely megszünteti az illesztést, vagy a jelenlegi csatlakozás és tömítés újratervezése. ... a NASA adminisztrátorának fel kell kérnie a Nemzeti Kutatási Tanácsot, hogy hozzon létre egy független szilárd rakétamotor tervezési felügyeleti bizottságot a Bizottság tervezési ajánlásainak végrehajtására és a tervezési erőfeszítések felügyeletére.
II. ajánlás – A transzferprogram struktúráját felül kell vizsgálni. ... A NASA-nak ösztönöznie kell a képzett űrhajósok ügynökségi vezetői pozíciókba való áthelyezését.
III. ajánlás – A NASA-nak és az elsődleges transzfer-vállalkozóknak tekintsenek át minden kritikus 1., 1R., 2. és 2R. elemet és veszélyelemzést.
IV. ajánlás – A NASA-nak létre kell hoznia egy Biztonsági, Megbízhatósági és Minőségbiztosítási Irodát, amelynek élén egy társult adminisztrátor áll, amely közvetlenül a NASA adminisztrátorának tartozik.
VI. ajánlás – A NASA-nak lépéseket kell tennie a leszállás biztonságának javítása érdekében. Javítani kell az abroncs-, a fék- és az orrkerék-rendszeren.
VII. ajánlás – Minden erőfeszítést meg kell tenni annak érdekében, hogy a személyzet menekülési rendszerét biztosítsa az irányított siklórepülés során.
VIII. ajánlás – Az, hogy a nemzet az űrrepülőgépre, mint fő űrkilövő képességére támaszkodott, könyörtelen nyomást gyakorolt ​​a NASA-ra, hogy növelje a repülési sebességet... A NASA-nak olyan repülési sebességet kell létrehoznia, amely összhangban van erőforrásaival.

STS-107 ( Columbia , 2003)

Fő cikk: A Columbia űrrepülőgép katasztrófája
Videó Columbia utolsó pillanatairól , a stáb által.
A Discovery űrsikló közeledik a Nemzetközi Űrállomáshoz az STS-114 alatt 2005. július 28-án. Ez volt a Shuttle "visszatérés a repüléshez" küldetése a Columbia katasztrófa után

A Shuttle program tizenhét évig és 88 küldetésig balesetmentesen működött a Challenger- katasztrófa után, egészen addig, amíg a Columbia a visszatéréskor feloszlott , és a legénység mind a hét tagja meghalt, 2003. február 1-jén. A baleset végső oka egy habdarab volt a külső tartály pillanatokkal a felszállás után és az orbiter bal szárnyának elülső élének ütközése után átlyukasztotta az egyik megerősített szén-szén (RCC) panelt, amely a szárny szélét fedte és védte a visszatérés során. Amikor a Columbia visszatért a légkörbe egy egyébként normális küldetés végén, forró gáz hatolt be a szárnyba, és belülről kifelé tönkretette azt, aminek következtében a keringő elvesztette uralmát és szétesett.

A Columbia katasztrófa után a Nemzetközi Űrállomás több mint két éven át kétfős legénységgel működött, és elsősorban orosz űrhajók szolgálták ki. Míg a 2005-ös "Return to Flight" STS-114 küldetés sikeres volt, a tartály egy másik részéből egy hasonló habdarab került ki. Bár a törmelék nem érte a Discoveryt , a program emiatt ismét földbe került.

A második "Return to Flight" küldetés, az STS-121 indult 2006. július 4-én, 14:37-kor (EDT). Két korábbi kilövést súroltak az elhúzódó zivatarok és a kilövőállás körüli erős szél miatt, és a kilövésre a főmérnök és a biztonsági vezető tiltakozása ellenére került sor. A külső tartály habszigetelésén egy öt hüvelykes (13 cm) repedés adott okot aggodalomra; a Mission Management Team azonban megadta az indulást. Ez a küldetés háromra növelte az ISS legénységét. A Discovery sikeresen földet ért 2006. július 17-én, 09:14-kor (EDT) a Kennedy Űrközpont 15-ös kifutóján .

Az STS-121 sikerét követően minden további küldetés komolyabb habproblémák nélkül lezajlott, és az ISS építése is befejeződött (a 2007. augusztusi STS-118 küldetés során a felszálláskor ismét habszilánk ütközött a keringőbe, de ez a kár minimális volt a Columbia által elszenvedett károkhoz képest ).

A Columbia Balesetvizsgáló Testület a jelentésében megállapította, hogy a legénység kockázata csökken, amikor egy Shuttle repült a Nemzetközi Űrállomásra (ISS), mivel az állomás biztonságos menedékként szolgálhat a mentésre váró személyzet számára kár esetén. a keringőhöz emelkedés közben nem biztonságossá tette a visszatérést. A testület azt javasolta, hogy a hátralévő járatoknál a Shuttle mindig az állomással keringjen. Az STS-114 előtt a NASA adminisztrátora, Sean O'Keefe kijelentette, hogy az űrsikló minden jövőbeni repülése az ISS-re fog menni, ami kizárta a Hubble Űrteleszkóp utolsó szervizküldetésének végrehajtását, amelyet a Columbia- baleset előtt ütemeztek , annak ellenére, hogy tény, hogy több millió dollár értékű Hubble korszerűsítő berendezés állt készen és várakozott a NASA raktáraiban. Sok másként gondolkodó, köztük űrhajósok kérték a NASA vezetőségét, hogy gondolják át a küldetés engedélyezését, de az igazgató kezdetben határozottan kitartott. 2006. október 31-én a NASA bejelentette, hogy jóváhagyja az Atlantis kilövését a Hubble Űrteleszkóp ötödik, egyben utolsó űrsiklószolgálati küldetésére, amelyet 2008. augusztus 28-ra terveztek. Az SM4/ STS-125 azonban végül 2009 májusában indult.

A Columbia egyik hatása az volt, hogy a jövő legénységi hordozórakétái, nevezetesen az Ares I , más szempontokhoz képest különös hangsúlyt fektettek a személyzet biztonságára.

A NASA kiterjedt, raktározott katalógusokat tart fenn a két megsemmisült keringőről visszaszerzett darabokról.

Nyugdíjazás

Ez a rész egy részlet az Űrsikló § Nyugdíjból . [ szerkesztés ]
Atlantiszt tömeg köszönti végső leszállása után
Atlantisz a maga és a program végső landolása után

Az űrsikló visszavonulását 2004 januárjában jelentették be. George W. Bush elnök bejelentette Űrkutatási Vízióját , amely az ISS építésének befejezését követően az űrsikló leállítását kérte. Az ISS megfelelő összeszerelésének biztosítása érdekében a közreműködő partnerek megállapították, hogy 2006 márciusában még 16 összeszerelő küldetésre van szükség. 2006 októberében egy további Hubble Űrteleszkóp szervizküldetést hagytak jóvá. Eredetileg az STS-134 volt az utolsó űrsikló-küldetés. A Columbia- katasztrófa azonban azt eredményezte, hogy mentőakció esetén szükség esetén további keringőket készítettek fel . Mivel az Atlantis felkészült a végső indítási küldetésre, 2010 szeptemberében az a döntés született, hogy STS-135-ös néven repül , négyfős legénységgel, amely vészhelyzet esetén az ISS-en maradhat. Az STS-135 2011. július 8-án indult, és 2011. július 21-én szállt le a KSC-ben, EDT (09:57 UTC) 5:57-kor. Ettől kezdve a Crew Dragon Demo-2 2020. május 30-i kilövéséig az Egyesült Államok űrhajósait orosz Szojuz űrhajó fedélzetére bocsátotta.

Minden keringő utolsó repülését követően feldolgozták, hogy biztonságossá tegyék a megjelenítést. Az alkalmazott OMS és RCS rendszerek az elsődleges veszélyeket a mérgező hipergol hajtóanyaguk miatt jelentették , és a legtöbb alkatrészüket véglegesen eltávolították, hogy megakadályozzák a veszélyes gázkibocsátást. Az Atlantis a Kennedy Űrközpont látogatókomplexumában , a Discovery az Udvar-Hazy Centerben , az Endeavour a California Science Centerben , az Enterprise pedig az Intrepid Sea-Air-Space Museumban látható . Az orbiterek alkatrészeit az Egyesült Államok légierejének, az ISS-programnak, valamint az orosz és a kanadai kormánynak szállították át. A hajtóműveket eltávolították, hogy az Űrkilövő rendszerben használhassák , és tartalék RS-25 fúvókákat csatoltak a megjelenítéshez.

Megőrzés

Space Shuttle Discovery az Udvar Hazy múzeumban

Az öt teljesen működőképes űrrepülőgépből három maradt meg. Az Enterprise-ból , amelyet légköri tesztrepülésekhez használtak, de nem orbitális repüléshez, sok alkatrészt kivettek a többi keringőre való használatra. Később vizuálisan restaurálták, és 2012. április 19-ig a Nemzeti Légi és Űrmúzeum Steven F. Udvar-Hazy Központjában volt kiállítva. Az Enterprise-t 2012 áprilisában New Yorkba költöztették, hogy az Intrepid Sea, Air kiállításon mutassák be. & Space Museum , amelynek űrrepülő pavilonja 2012. július 19-én nyílt meg. A Discovery váltotta fel az Enterprise-t a Nemzeti Légi- és Űrmúzeum Steven F. Udvar-Hazy Központjában . Az Atlantis a Kennedy Űrközpont látogatókomplexumának Űrsikló-kiállításának részét képezte, és a felújítást követően 2013. június 29-e óta látható.

2012. október 14-én az Endeavour példátlan, 19 km-es utat tett meg a város utcáin a Los Angeles-i Nemzetközi Repülőtértől a Kaliforniai Tudományos Központig , ahol 2012 vége óta egy ideiglenes hangárban van kiállítva. A szállítás a repülőtérről két napig tartott, és jelentős utcalezárásokra, több mint 400 városfa eltávolítására, valamint kiterjedt munkára volt szükség a villanyvezetékek megemelésére, az utcák szintezésére, valamint az utcatáblák, lámpaoszlopok és egyéb akadályok ideiglenes eltávolítására. Önkéntesek százai, valamint tűzoltó- és rendőrtisztek segítettek a szállításban. A nézők nagy tömegei várakoztak az utcákon, hogy meglássák a városon áthaladó siklót. Az Endeavour az utolsó repülésre alkalmas külső tankkal (ET-94) együtt jelenleg a Kaliforniai Tudományos Központ Samuel Oschin pavilonjában látható (vízszintes helyzetben) a Samuel Oschin Légi és Űrközpont befejezéséig (a tervezett kiegészítés). a Kaliforniai Tudományos Központba). Áthelyezés után állandóan megjelenik az indító konfigurációban, valódi szilárd rakétaerősítőkkel és külső tankkal.

Crew modulok

Külső kép
kép ikonra Rockwell 74 Passenger Module
© Rockwell — házigazda
Spacehab modul
Tíz ember a Spacelab Module-ban a Shuttle-öbölben 1995 júniusában, a Space Shuttle és a Mir dokkolását ünnepelve.

A Space Shuttle alkalmazások egyik területe a kibővített legénység. Legfeljebb nyolc fős személyzet repült már az Orbiterben, de legalább tízfős legénység is elfért benne. Már 1979-ben különféle javaslatokat tettek a raktér további utasokkal való feltöltésére. Rockwell egyik javaslata 74 utas számára biztosított ülőhelyet az Orbiter rakterében, három napig a Föld körüli pályán. Egy kisebb, 64 üléses keringővel az 1980-as évek végén a költségek körülbelül 1,5 millió USD-t tennének ki ülésenként. A Rockwell utasmodul két fedélzetet tartalmazott, felül négy üléssel, alul pedig kettővel, köztük egy 25 hüvelykes (63,5 cm) széles folyosóval és extra tárolóhellyel.

Egy másik terv a Space Habitation Design Associates 1983-as javaslata 72 utas számára a Space Shuttle rakományterében. Az utasok 6 részben helyezkedtek el, mindegyik ablakkal és saját rakodórámpával induláskor, valamint különböző konfigurációjú ülésekkel az induláshoz és leszálláshoz. Egy másik javaslat a Spacelab lakómodulokon alapult, amelyek 32 ülőhelyet biztosítottak a raktérben a pilótafülke területén kívül.

Volt néhány erőfeszítés az STS kereskedelmi működésének elemzésére. A NASA 2011-es, küldetésenként körülbelül 450 millió dolláros űrrepülőgép-indítási költségére vonatkozó adatok alapján a Rockwell által elképzelt 74 üléses modul ülésenkénti költsége kevesebb, mint 6 millió dollár volt, nem számítva a szokásos személyzetet. Egyes utasmodulok a meglévő berendezésekhez hasonló hardvert használtak, mint például az alagút, amelyre a Spacehab és a Spacelab számára is szükség volt

További információ: Az űrsikló személyzetének listája

Utódok

A működés három évtizede alatt az STS Space Shuttle különféle utó- és pótlásait részben kifejlesztették, de nem fejezték be.

Példák az STS kiegészítésére vagy kiváltására szolgáló lehetséges jövőbeli űrjárművekre:

Az űrszállítás irányába tett erőfeszítések egyike a NASA által 1994-ben kezdeményezett Reusable Launch Vehicle (RLV) program volt. Ez vezetett az X-33 és X-34 járművekhez. A NASA körülbelül egymilliárd dollárt költött az X-33 fejlesztésére, remélve, hogy 2005-re üzembe helyezheti. Egy másik program az ezredforduló körül a Space Launch Initiative volt , amely egy következő generációs kilövési kezdeményezés volt.

A Space Launch Initiative program 2001-ben indult, majd 2002 végén két programra, az Orbital Space Plane Programra és a Next Generation Launch Technology programra fejlődött . Az OSP a Nemzetközi Űrállomáshoz való hozzáférés biztosítására irányult.

Más járművek, amelyek átvették volna a Shuttle-ek bizonyos feladatait, a HL-20 Személyzeti Indítórendszer vagy a NASA X-38 a Crew Return Vehicle programban, amelyek elsősorban az emberek lejuttatására szolgáltak az ISS-ről. Az X-38-at 2002-ben, a HL-20-at 1993-ban törölték. Számos más program is létezett ebben, mint például a Station Crew Return Alternative Module (SCRAM) és az Assured Crew Return Vehicle (ACRV)

A 2004-es Vision for Space Exploration szerint a következő emberi NASA program a Constellation program volt az Ares I és Ares V hordozórakétákkal és az Orion űrszondával ; a Constellation programot azonban soha nem finanszírozták teljes mértékben, és 2010 elején az Obama-adminisztráció felkérte a Kongresszust, hogy ehelyett támogassa azt a tervet, amely nagymértékben támaszkodik a magánszektorra a rakomány és a legénység LEO-hoz szállítására.

A Commercial Orbital Transportation Services (COTS) program 2006-ban indult azzal a céllal, hogy kereskedelmi forgalomban üzemeltetett, személyzet nélküli teherjárműveket hozzanak létre az ISS kiszolgálására. Az első ilyen jármű, a SpaceX Dragon 2012-ben, a második, az Orbital Sciences Cygnus pedig 2014-ben kezdte meg működését.

A Commercial Crew Development (CCDev) program 2010-ben indult azzal a céllal, hogy olyan kereskedelmi célú legénységből álló űrjárműveket hozzanak létre, amelyek képesek legalább négy személyzeti tagot az ISS-re szállítani, 180 napig dokkolni, majd visszaküldeni őket a Földre. Ezek az űrhajók, mint a SpaceX Dragon 2 és Boeing CST-100 Starliner , várhatóan 2020 körül kezdik üzembe helyezni. A Crew Dragon Demo-2 küldetés során a SpaceX Dragon 2 űrhajósait küldött az ISS-re, ezzel helyreállítva Amerika emberi kilövési képességét. Az első működő SpaceX-küldetés 2020. november 15-én, 19:27:17-kor indult útnak, négy űrhajóssal az ISS-re.

Bár a Constellation programot törölték, egy nagyon hasonló Artemis programra cserélték . Az Orion űrszonda gyakorlatilag változatlan maradt a korábbi kialakításához képest. A tervezett Ares V rakétát a kisebbik Space Launch System-re (SLS) cserélték le , amely a tervek szerint az Oriont és más szükséges hardvert is elindítja. Exploration Flight Test-1 (EFT-1), az Orion űrrepülőgép személyzet nélküli tesztrepülése, amelyet 2014. december 5-én indítottak el egy Delta IV Heavy rakétával.

Az Artemis 1 az SLS első repülése, és az elkészült Orion és SLS rendszer tesztjeként indult. A küldetés során egy személyzet nélküli Orion kapszula 10 napot tölt egy 57 000 kilométeres (31 000 tengeri mérföld) távoli retrográd pályán a Hold körül, mielőtt visszatér a Földre. Az Artemis 2 , a program első legénységi küldetése, 2024-ben négy asztronautát indít a Holdon, 8520 kilométeres (4600 tengeri mérföld) távolságból. Az Artemis 2 után a Lunar Gateway Power and Propulsion Elementét és egy elhasználható Holdraszálló három alkatrészét a tervek szerint többszöri kilövéskor szállítják a kereskedelmi indító szolgáltatók . Az Artemis 3 a tervek szerint 2025-ben indul egy SLS Block 1 rakéta fedélzetén, és a minimalista Gateway-t és az elhasználható leszállóegységet fogja használni a program első személyzetes holdraszállása érdekében. A repülés a tervek szerint a Hold déli pólusának régióját érinti , és két űrhajós körülbelül egy hétig tartózkodik ott.

Képtár

  • Lineáris aerospike motor a törölt X-33-hoz

    Lineáris aerospike motor a törölt X-33-hoz

  • A Dragon űrrepülőgép, az űrsikló egyik utódja, itt látható, hogy rakományt szállítson az ISS-re.

    A Dragon űrrepülőgép, az űrsikló egyik utódja, itt látható, hogy rakományt szállítson az ISS-re.

  • A NASA Orion űrszondája az Artemis 1 küldetéshez Plum Brookban látható 2019. december 1-jén

    A NASA Orion űrszondája az Artemis 1 küldetéshez Plum Brookban látható 2019. december 1-jén

  • az Artemis I. űrkilövő rendszer rakétájának Core Stage

    az Artemis I. űrkilövő rendszer rakétájának Core Stage

  • A Space Launch System Core Stage kigördül a Michoud-létesítményből, hogy Stennisbe szállítsák

    A Space Launch System Core Stage kigördül a Michoud-létesítményből, hogy Stennisbe szállítsák

  • A Boeing CST-100 Starliner űrszonda dokkolása folyamatban van a Nemzetközi Űrállomáson

    A Boeing CST-100 Starliner űrszonda dokkolása folyamatban van a Nemzetközi Űrállomáson

  • A SpaceX Crew Dragon a Nemzetközi Űrállomáshoz való dokkolás folyamatában

    A SpaceX Crew Dragon a Nemzetközi Űrállomáshoz való dokkolás folyamatában

Eszközök és átállási terv

Atlantisz körülbelül 30 perccel az utolsó földetérés után

A Space Shuttle program több mint 654 létesítményt foglalt el, több mint 1,2 millió berendezéssort használt, és több mint 5000 embert foglalkoztatott. A berendezések összértéke meghaladta a 12 milliárd dollárt. A transzferrel kapcsolatos létesítmények a NASA készletének több mint egynegyedét képviselték. A programnak több mint 1200 aktív beszállítója volt az Egyesült Államokban. A NASA átállási terve szerint a program 2010-ig működött, az átmeneti és nyugdíjazási szakasz 2015-ig tartott. Ez idő alatt az Ares I és az Orion , valamint az Altair Lunar Lander fejlesztés alatt állt, bár ezeket a programokat azóta törölték.

A 2010-es években az emberi űrrepülés két fő programja a Commercial Crew Program és az Artemis program . A Kennedy Space Center Launch Complex 39A például a Falcon Heavy és a Falcon 9 indítására szolgál .

Kritika

Főcikk: A Space Shuttle program kritikája
Ez a rész egy részlet az Űrsikló § Kritika című könyvéből . [ szerkesztés ]

A Space Shuttle részleges újrafelhasználhatósága a kezdeti fejlesztés során az egyik elsődleges tervezési követelmény volt. A technikai döntések, amelyek az orbiter visszatérését és újrahasználatát szabták meg, csökkentették az indításonkénti hasznos teher kapacitását. Az eredeti szándék az volt, hogy ezt az alacsonyabb hasznos terhelést az indításonkénti költségek csökkentésével és a magas indítási gyakorisággal kompenzálják. A Space Shuttle kilövésének tényleges költségei azonban magasabbak voltak az eredetileg előre jelzettnél, és az űrsikló nem teljesítette a tervezett évi 24 küldetést, ahogy azt a NASA eredetileg jósolta.

Az Space Shuttle-t eredetileg műholdak bevetésére szolgáló hordozórakétának szánták, amelyre elsősorban a Challenger katasztrófa előtti küldetések során használták . A NASA költség alatti árai alacsonyabbak voltak, mint az elhasználható hordozórakéták; a szándék az volt, hogy a nagy mennyiségű Space Shuttle küldetés kompenzálja a korai pénzügyi veszteségeket. Az elhasználható hordozórakéták fejlesztése és a Space Shuttle-en a kereskedelmi rakományról való átállás azt eredményezte, hogy az elhasználható hordozórakéták váltak a műholdak elsődleges telepítési lehetőségévé. Az űrrepülőgép kulcsfontosságú ügyfele a kémműholdakért felelős Nemzeti Felderítő Iroda (NRO) volt. Az NRO kapcsolatának létezését 1993-ig titkosították, és az NRO hasznos terhelési követelményeinek titkos megfontolásai a program átláthatóságának hiányához vezettek. A Challenger- katasztrófa miatt törölt Shuttle-Centaur program az űrhajót működési kapacitásán túllépte volna.

A Challenger és a Columbia végzetes katasztrófája megmutatta az űrsikló biztonsági kockázatait, amelyek a legénység elvesztéséhez vezethetnek. A keringő űrrepülőgépes kialakítása korlátozta a megszakítási lehetőségeket, mivel a megszakítási forgatókönyvek megkövetelték a keringő irányított repülését egy kifutópályára, vagy lehetővé tették a legénység egyéni kiszállását, nem pedig az Apollo és Szojuz űrkapszulák megszakítási lehetőségeit . A NASA mérnökei és vezetősége által meghirdetett korai biztonsági elemzések a legénység halálát okozó katasztrofális meghibásodás valószínűségét 100-hoz 1-től 100 000-hez képest ritkaságig terjedő tartományban jelezték. Két Space Shuttle küldetés elvesztését követően újraértékelték a kezdeti küldetések kockázatait, és a jármű és a legénység katasztrofális elvesztésének esélye 1 a 9-hez. A NASA vezetőségét ezt követően kritizálták, amiért elfogadta a megnövekedett kockázatot. a legénységnek a magasabb küldetési arányért cserébe. Mind a Challenger , mind a Columbia jelentése kifejtette, hogy a NASA kultúrája nem tudta megőrizni a legénységet azáltal, hogy nem értékelte objektíven a küldetések lehetséges kockázatait.

Kisegítő járművek

Sok más járművet is felhasználtak a Space Shuttle program támogatására, főleg földi szállítójárműveket.

2-es számú lánctalpas szállító ("Franz") egy 2004. decemberi közúti teszten lánctalpcsere után
Az Atlantis az STS-44 nyomán a Mate-Demate Device segítségével való párosításra készül a Shuttle Carrier Repülőgéppel .
Az MV Freedom Star a NASA helyreállítási hajója volt a Space Shuttle Solid Rocket Boosters számára

Lásd még

Hivatkozások

Lábjegyzetek

Idézetek

További irodalom

Külső linkek