11 noviembre, 2010

¿Por qué el Shuttle tiene alas?

¿Por qué el Shuttle tiene alas?: "

Hoy vamos a dedicar la entrada a curiosidades sobre el transbordador espacial Shuttle (antes de que lo retiren, jeje). Para ello os propongo un pequeño viaje partiendo de su diseño, despegue y hasta su aterrizaje.

El Shuttle ha sido el único vehículo espacial reutilizable. El Shuttle está formado por el vehículo orbital, el tanque externo (depósito central naranja) y los 2 Solid Rockets (uno a cada lado). Oficialmente es conocido como Space Transportation System (STS), de ahí que las sucesivas misiones se vayan llamando STS-131, STS-132... En su diseño se rompieron todos los conceptos previos de nave espacial, desarrollando tecnologías nuevas, y posicionaron a EEUU en la vanguardia espacial. Pero veamos algunas curiosidades...



Para empezar, más que una nave espacial parece un avión. Si miramos a las naves Apollo (americana) y Soyuz (rusa y actualmente en activo), respectivamente, observamos que nunca antes se había puesto alas a un vehículo espacial. ¿Por qué le pusieron alas si en el espacio no hay aire? El STS fue desarrollado en los años 70, a finales de la guerra fría. Tras llegar a la Luna, los recortes en la NASA fueron creciendo y se decidió diseñar un vehículo reutilizable. Aún así no tenían suficiente dinero y se optó por juntarse con la USAF (ejército del aire americano), para que pudieran lanzar sus satélites desde el Shuttle, en vez de usar otros cohetes de menor tamaño. Fue la USAF la que, por miedo a que en un despegue fallido sus satélites cayeran en territorio enemigo, obligó a diseñar un vehículo con alas. De esta manera, en caso de fallo, siempre podría planear hasta territorio americano. La realidad fue que después de aceptar esta condición, la USAF siguió lanzando sus satélites desde cohetes menores como los Delta. De hecho, el planteamiento inicial era de realizar del orden de 10 lanzamientos al año con cada uno de los 4 transbordadores. Tras 30 años de misión, sólo se van realizar 134 lanzamientos, una cifra mucho menor. Aunque lejos de ser rentable, este programa ha servido no sólo para permitir la construcción de la Estación Espacial Internacional (ISS), cuyos enormes módulos sólo podían ponerse en órbita en la panza del Shuttle, sino para realizar avances científicos inimaginables.

Cuando hablo con amigos de este tema, me doy cuenta de que la mayoría de la gente cree que la parte naranja del STS es un super cohete. Lejos de ello, no es más que un depósito para llevar el combustible que necesita el vehículo orbital. Fijaros!




Este depósito alimenta los 3 motores cohete principales que lleva el vehículo orbital. ¡Mirad su tamaño!


En cuanto a los dos cohetes (estos sí que lo son) a los lados, son motores cohete de combustible sólido (os explicaré en una entrada los distintos motores cohete). Estos proporcionan el 80% del empuje de despegue necesario para poner esa mole por los aires.



Una vez, ensamblados los 3 módulos, el STS es transportado a la zona de lanzamiento. Para ello se construyó el mayor vehículo de carga del mundo. Para que os hagáis una idea, para recorrer 5,8 km, tarda de 6 a 8 horas!!!


Una vez despegado, tras 2 min aproximadamente de vuelo, los Solid Rockets se desprenden cayendo al mar para ser reutilizados.


Finalmente, tras 8 min de vuelo, el depósito central se desprende, destruyéndose en la re-entrada.


¿Y de donde saca la energía si no tiene paneles solares? Pues para ello se usan unos dispositivos llamados células de combustible, que se usaban desde las cápsulas Apollo. Estos combinan el oxígeno y el hidrógeno para dar energía y agua (que luego es usada para consumo, aseo y refrigeración). Así es!, todo eso que se investiga hoy en día en las energías renovables, ya se usaba en la industria espacial en los años 60!!


Una vez terminada la misión, el Shuttle se desengancha de la ISS y comienza su vuelta a casa. Para ello se da un pequeño impulso para obtener la senda de reentrada adecuada. ¿Y de dónde saca el combustible, si el tanque se perdió hace tiempo? El Shuttle cuenta con unos pequeños depósitos que proporcionan el propulsante necesario para acercarse a la ISS (tras desprenderse el tanque externo), corregir su orientación (actitud) y sacarle de la órbita de la ISS para inyectarle en la reentrada. ¡¡Nada más!!

Eso quiere decir, que el Shuttle desde que se desprende de la ISS planea hasta aterrizar en el Kennedy Space Center. ¡Sí! ¡Esa mole planea! Entonces... ¿sólo tiene una oportunidad para aterrizar? En efecto, si fallan se estrellan! Por supuesto, toda esta maniobra está realizada por el ordenador de a bordo. De hecho, excepto la maniobra de atraque a la ISS, todas las maniobras se realizan por ordenador. Por cierto, el ordenador del Shuttle sólo tenía 424Kb!! Pensad que es tecnología de los 70. Finalmente, en 1990 se aumentó a 1Mb.

Volviendo al aterrizaje, y debido a esa única oprtunidad, antes de permitir que el Shuttle se suelte de la ISS, en tierra se aseguran de que no va a haber ninguna tormenta o huracán en Florida. ¿Y si hay mal tiempo y no se puede esperar más? En ese caso, existe un listado de aeropuertos alternativos donde aterrizar (uno de ellos es la base militar de Zaragoza). Lo normal es ir a Edwards Air Force Base en Califormia (de hecho, sólo el STS -3 no aterrizó ni en una ni en otra).







A lo mejor alguno está pensando: 'Muy bien, aterrizas en California, pero ¿cómo llevas luego ese trasto hasta Florida?' Para ello, se monta el Shuttle a la espalda de un Boeing 747 modificado. Este viaje cuesta 1 millón de dólares, por lo que comprederéis que la NASA se piense mucho antes de desviar un aterrizaje a California. Fijaros en las partes añadidas en la cola del Shuttle, y en los estabilizadores horizontales del 747.





Como me estoy alargando mucho, en otro momento os hablaré de la reentrada, los distintos métodos de protección y de la panza negra del Shuttle. Siemplemente espero que os haya gustado este pequeño viaje y haber despertado en vosotros la curiosidad por este fantástico mundo que es el espacio.

No os olvidéis de que podéis enviar vuestras preguntas a los.porques@gmail.com, o bien dejarlas en los comentarios.

Entrada publicada previamente en Los Porqués.

Nota: La mayoría de las fotos me llegaron por email (desconociendo su origen), pero me parecía una pena no publicarlas. El resto son de wikipedia.



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