מעבורת החלל: החללית הראשונה לשימוש חוזר

טיסת המבחן האולטימטיבית: נאס

מסלול קולומביה של נאס'א משגר לשמיים ב -12 באפריל 1981 בטיסת ההסעה הראשונה אי פעם של נאס'א, STS-1. פיקד על המשימה של 54 שעות היה ג'ון יאנג הוותיק האסטרונאוט עם טייס הטייס דאז רוברט קריפן. (אשראי תמונה: נאס'א).



מעבורת החלל של נאס'א הייתה החללית הראשונה לשימוש חוזר בעולם. היא שיגרה כמו רקטה וחזרה לכדור הארץ כמו רחפן, נוחתת כמו מטוס על מסלול בטון ארוך. הוא נועד לשאת מטענים גדולים - כגון לוויינים - למסלול ולהחזירם, במידת הצורך, לתיקונים.



בעקבות טיסות ניסוי באמצעות מעבורת Enterprise (שלא יצאה לחלל), משיחת מעבורת החלל הראשונה, STS-1, שוגרה ב -12 באפריל 1981, על סיפון מסלול הקולומביה. המעבורת האחרונה שטסה הייתה אטלנטיס במשימת STS-135 ביולי 2011. מעבורת החלל ספגה שני אסונות גדולים-ביום 28 בינואר 1986 (צ'לנג'ר) ו -1 בפברואר 2003 (קולומביה); 14 אסטרונאוטים מתו בשתי המשימות.

התרומה הגדולה ביותר של מעבורת החלל הייתה בניית תחנת החלל הבינלאומית, שנותרה כיום במסלול לביצוע מאות ניסויים מדעיים מדי שנה בנושאי בריאות האדם, הנדסה ועניינים אחרים. התוכנית זכורה גם בזכות שיגור ושירות טלסקופ החלל האבל, ביקור בתחנת החלל הרוסית מיר, שיגור לוויינים וגששים רבים וביצוע אלפי על אלפי שעות של ניסויים בסיסיים במדע.



מעבורת החלל אטלנטיס נראית מבעד לחלון של מטוס אימון מעבורות (STA) כשהיא משגרת ממשטח השיגור 39A בנאס

מעבורת החלל אטלנטיס נראית מבעד לחלון של מטוס אימון מעבורות (STA) כשהיא משגרת ממשטח השיגור 39A במרכז החלל קנדי ​​של נאס'א במשימת STS-135, 8 ביולי 2011 בקייפ קנוורל, פלורידה, במעבורת האחרונה. משימה.(אשראי תמונה: נאס'א/דיק קלארק)

אלמנטים של מעבורת חלל ושיגור

מעבורת החלל, שנקראה רשמית מערכת תחבורה בחלל, הורכבה משלושה מרכיבים עיקריים [ אינפוגרפיקה: מעבורת החלל של נאס'א - מלמעלה למטה ]:



  • שני מגביר רקטות מוצקים, שסיפקו את מרבית דחיפת המעבורת במהלך השיגור
  • המיכל החיצוני הענק בצבע חלודה, שהזין דלק לשלושת המנועים העיקריים במהלך השיגור
  • המסלול, שהכיל את תא הצוות, תא המטען ושלושה מנועים עיקריים.

מגבירי הרקטות המוצקים (SRBs) פעלו במשך שתי דקות הטיסה הראשונות כדי לספק דחף נוסף הדרוש להכנסת המעבורת למסלול. כ -45 קילומטרים למעלה, המגברים נפרדו מהטנק החיצוני וירדו במצנחים לאוקיינוס ​​האטלנטי. ספינות השיגו אותן, והן שופצו לשימוש חוזר.

כל מגבר הכיל מנוע דוחה מוצק - הגדול ביותר שפותח אי פעם לטיסה בחלל. כל מנוע הכיל יותר ממיליון ק'ג. (450,000 ק'ג) של חומר דלק, תערובת מוצקה של אמוניום פרכלוראט ואלומיניום , כמו גם זרז תחמוצת ברזל המסייע לתגובת השריפה וחומר 'קלסר' שיחזיק את כל המרכיבים יחד, על פי המועצה האמריקאית לכימיה. לתערובת כולה יש עקביות של מחק עיפרון. אמוניום פרכלוראט משמש גם את הצבא האמריקאי ברקטות, חומרי נפץ, התלקחויות ותחמושת.

הטנק החיצוני בצבע חלודה בן 15 קומות היה רכיב המעבורת היחיד שלא נעשה בו שימוש חוזר. הוא האכיל יותר מ -500,000 ליטרים של דלק - חמצן נוזלי ומימן נוזלי - למנועים הראשיים של המעבורת במהלך השיגור. הטנק היה גם 'עמוד השדרה' של מבנה מעבורת החלל. הוא סיפק תמיכה למגבירי הרקטות והמסלול.



הטנק החיצוני היה החלק היחיד במעבורת החלל שלא נעשה בו שימוש חוזר משיגור לשיגור. זה שימש כ

הטנק החיצוני היה החלק היחיד במעבורת החלל שלא נעשה בו שימוש חוזר משיגור לשיגור. הוא שימש כ'מיכל הדלק 'של מעבורת החלל בעת השיגור. לאחר שהתרוקן, המכל הכתום הענק הזה נפרד משאר המכשירים ונפל בחזרה לכדור הארץ.(אשראי תמונה: נאס'א)

לאחר שהמגביר הרקטות המוצקות נפרדו, המסלול נשא את הטנק החיצוני לגובה של כ- 113 קילומטרים מעל כדור הארץ. כשהדלק שלו נגמר, הטנק נפרד ונפל לאורך מסלול מתוכנן. רובו נשרף באטמוספירה, והשאר נפלו לאוקיינוס.

המסלול הוא המרכיב שרוב האנשים חושבים עליו כ'מעבורת '. הלב והמוח של המערכת והאונייה בפועל לקחו אנשים לחלל והחזירו אותם. המסלול היה בערך באותו גודל כמו מטוס DC-9. אורכו היה 37 מטר ואורך מוטת כנפיים של 23 מטר. תא הצוות, הממוקם בגוף המטוס הקדמי, נשא בדרך כלל צוותים של שבעה אסטרונאוטים, אך מדי פעם נשא פחות אנשים. גודל הצוות הגדול ביותר למשימת הסעות היה שמונה אסטרונאוטים.

בגוף המטוס האמצעי נמצאו מפרץ מטען של 18 מטר (60 מטר) וזרוע רובוטית. המפרץ יכול להכיל לוויינים, מודולים המכילים מעבדות שלמות וחומרי בנייה לתחנת החלל הבינלאומית. גוף המטוס האחורי החזיק במערכת התמרון המסלול, המנועים הראשיים והזנב האנכי. דחפים קטנים יותר הממוקמים באף המעבורת וגוף המטוס האחורי שימשו להתאמות טיסה קטנות.

היסטוריית פיתוח קצרה

מעבורת החלל צמחה מכמה מאמצים לפיתוח חלליות רב פעמיות. תוכנית ה- X-15 בשנות החמישים בדקה את הרעיון להטיס מטוס חלל. חיל האוויר האמריקאי ערך גם מחקרים על חלליות לשימוש חוזר למחצה בשנות השישים. נאס'א החלה לעבוד על מכונית שיגור משולבת וכניסה מחדש (ILRV) בשנת 1968, ועד שנת 1969 קיבל פיתוח מעבורת החלל אישור מהנשיא דאז ריצ'רד ניקסון.

החזון המקורי של תוכנית מעבורת החלל היה לפתח רכב שיצא לחלל בתדירות גבוהה מאוד (מספר פעמים בחודש) לפריסה ולתיקון לוויינים כנדרש. הצבא היה גם שותף פעיל בפיתוח, ותא המטען של המעבורת (שהוביל ציוד ללוויינים לחלל) הורחב בשלב התכנון כדי להכיל לוויינים צבאיים גדולים יותר.

באופן ספציפי, משרד הסיור הלאומי ביקש להגדיל את מפרץ המטען וכי בסופו של דבר המעבורת תפעיל משימות קוטביות, המתאימות ללוויינים לראות את פני כדור הארץ כולה מתחת. חיל האוויר בנה משטח שיגור בוונדנברג, קליפורניה, למשימות המקיפות את הקוטב, אך הרעיון ננטש לאחר אסון הצ'לנג'ר בשנת 1986. אף כי מספר משימות צבאיות של מעבורות פעלו בשנות השמונים, התרגול הלך ודעך וחדל לאחר הפיצוץ של צ'לנג'ר. .

קָשׁוּר: משימות הסעות מסווגות: סודות בחלל

פעילויות מעבורת חלל

בימיה הראשונים של תוכנית מעבורת החלל, משימות המשימה כללו גידול אזרחים לניהול ניסויים ופריסת לוויינים - אזרחיים וצבאיים כאחד. אסטרונאוטים בדקו ציוד נועז כמו יחידת התמרון המאוישת, מעין תיק גב סילוני שיאפשר לאנשי הצוות להשאיר את המעבורת ללא קשר ולאסוף לוויינים לתיקון. לוויינים אחרים נלכדו ו/או נפרסו באמצעות הקנדארם, זרוע רובוטית.

פעילויות אלה פחתו מאוד (ואז נפסקו) לאחר התפוצצות מעבורת החלל צ'לנג'ר בשנת 1986, כאשר התברר כי מעבורות חלל יכולות לשגר רק כמה פעמים בשנה במקום רבות. היה חשש שהאסטרונאוטים מבצעים טיולי חלל מסוכנים. כמו כן, הלוויינים הצבאיים הועברו בהדרגה לרקטות חד פעמיות, וסיפקו הזדמנויות שיגור תכופות יותר בעלות נמוכה יותר.

אולם מה שלא השתנה במשימות מעבורת החלל היה ביצוע ניסויים. במהלך 30 השנים של תוכנית מעבורת החלל, כ -355 קוסמונאוטים ואסטרונאוטים בודדים השתמשו במעבורת החלל לשיגור, נחיתה או שניהם יחד. בריאות להנדסה לאסטרונומיה ללימודי בעלי חיים.

קָשׁוּר: מעבורת החלל של נאס'א לפי המספרים: 30 שנים של אייקון טיסה לחלל

מעבורת החלל טסה 11 פעמים לתחנת החלל הרוסית מיר בין השנים 1994-1998, כאשר שבעה אסטרונאוטים אמריקאים עשו שהות ממושכות בתחנת החלל. זה היה שיתוף הפעולה הגדול בחלל בין רוסיה וארצות הברית מאז משימת אפולו-סויוז בשנת 1975, אז עוגנו אמריקאים וקוסמונאוטים מברית המועצות לכמה ימים קצרים בחלל. לאחר קריסת ברית המועצות בשנת 1991, נאס'א הסכימה לשיתוף פעולה עם הרוסים שהחל עם שאטל-מיר והמשיך בתוכנית תחנת החלל הבינלאומית.

אולי המשימה המפורסמת ביותר שהתחיל המעבורת הייתה העלאת אסטרונאוטים, פריטים וציוד לבניית תחנת החלל הבינלאומית. השלמת תחנת החלל ארכה 13 שנים ועשרות משימות הסעה; מספר משימות ההסעות שעגנו בתחנה עמד על 37, או יותר משליש ממספר המעסיקים הכולל של 135 משימות.

תחנת החלל הבינלאומית, כפי שניתן לראות ממעבורת החלל אטלנטיס ביולי 2011, בטיסה האחרונה של תוכנית המעבורת.

תחנת החלל הבינלאומית, כפי שניתן לראות ממעבורת החלל אטלנטיס ביולי 2011, בטיסה האחרונה של תוכנית המעבורת.(אשראי תמונה: נאס'א)

מלבד מאות שעות של טיולי חלל של אסטרונאוטים, חלק מהמרכיבים העיקריים שמעבורת החלל עצמה תרמה כללו את המעבדה האירופית של קולומבוס, צומת ההרמוניה, צומת השלווה, מעבדת קיבו היפנית, פאנלים סולאריים, מנעולים וזרוע הרובוטית Canadarm2 המשמשת לחלליות לידה. מעבורת החלל נשאה גם ציוד חיוני הדרוש לפנים, עם כמה דוגמאות לרבות ציוד כושר, מתלים מדעיים, שירותים וכמובן מזון טרי.

מעבורת החלל ידועה גם בזכות שירות מוצלח וחוזר של טלסקופ החלל האבל. הטלסקופ נפרס ב -25 באפריל 1990, במהלך משימת גילוי מעבורת החלל STS-31. לרוע המזל, נתגלה פגם במראה הטלסקופ, דבר שפגע מאוד ביכולתו לבצע תצפיות אסטרונומיות. נאס'א פרסה משימת מעקב, STS-61, בדצמבר 1993. האסטרונאוטים התקינו מספר מכשירים-כולל מערכת לתיקון מיקוד-להצלחה מלאה, וזכו לשבחים עולמיים לאחר מבוכת ההשקה הראשונית של האבל.

NASA עשתה לאחר מכן משימות שירות בשנת 1997 (STS-82), 1999 (STS-103) ו- 2002 (STS-109). משימת השירות האחרונה בוטלה בתחילה בשנת 2003 בעקבות חששות לבטיחות האסטרונאוטים לאחר אסון קולומביה; מכיוון שהאבל נמצא במסלול אחר מתחנת החלל הבינלאומית, הצוות לא יכול היה להסתכן בתחנה במקרה של פגיעה במעבורת.

אסטרונומים דאגו כי יהיה פער גדול מדי בין סוף ימיו של האבל לבין תחילת עבודתו של טלסקופ החלל ג'יימס ווב, שתחילה היה אמור לשגר בשנים 2010-11 אך צפוי להשיק בשנת 2021. לאחר זעקה מצד מדענים, הציבור והקונגרס, אמר מנהל נאס'א שון או'קיף בשנת 2004 כי יסקור את ההחלטה. מנהל חדש, מייקל גריפין, הגיע בשנת 2005 ואישר משימת טיפול לשנת 2008. משימת השירות התעכבה עד 2009 (STS-125) כדי להוסיף יחידת טיפול בנתונים, במקומה של אחת שנכשלה במסלול. המשימה בוצעה להצלחה רבה ותשומת לב בינלאומית, והאבל נשאר במצב בריאותי טוב החל משנת 2018.

הסעות החלל

בתוכנית ההסעות היו חמש מעבורות חלל, כמו גם את מסלול הניסוי Enterprise. להלן כמה עובדות בולטות על כל אחת מהן.

בעוד שתוכנית ההסעות התנהלה ברובה בחלל, מִפְעָל נבנה למבחני ירידה ונחיתה בשנת 1977, וקידמו עבודות קודמות של נאס'א וצבא בכלי רכב חלל מעופפים. אנטרפרייז ביצעה סדרה של בדיקות קפדניות, שהתחילו בעבודות מוניות והסתיימו במספר טיסות ונגיעות בחינם. האנטרפרייז נפרסה בסיורי רצון טוב למספר מדינות, ולאחר מכן הפכה לנכס של מכון סמיתסוניאן. הוא הוצג באופן זמני בספח שדה התעופה סטיבן פ. אודוואר-האזי של מוזיאון האוויר והחלל הלאומי סמית'סוניאן בפיירפקס, וירג'יניה, ולאחר מכן עבר לצמיתות בשנת 2012 למוזיאון הים החסר, האוויר והחלל בניו יורק.

קולומביה (1981-2003):זו הייתה מעבורת החלל הראשונה שטסה בחלל. היא ביצעה מספר טיסות ניסוי, שעסקו בבעיות מוקדמות במגן החום ועם מערכות הנחיתה האוטומטיות. משימות מבצעיות החלו בשנת 1982. חלק מפעולות המשימה העיקריות שלה כללו את Spacelab, פריסת מצפה הרנטגן של צ'אנדרה ושירות טלסקופ החלל האבל. המשימה האחרונה, STS-107, הסתיימה בצורה הרת אסון ב -1 בפברואר 2003, במהלך הנחיתה כאשר המעבורת התפרקה באטמוספירה וגרמה להרג הצוות של שבעה אנשים. הסיבה נגרמה לפיסת קצף שנפלה מהמיכל החיצוני במהלך ההמראה והתנפצות לתוך הכנף וגרמה לחור. מספר שינויים עיצוביים בוצעו בתוכנית מעבורת החלל לאחר מותה של קולומביה, והוכנו הליכי בדיקה חדשים לבחינת אריחים לאחר השיגור (בזמן שהאסטרונאוטים היו בחלל).

צ'לנג'ר (1983-1986):צ'לנג'ר נבנה במקור כרכב ניסוי ולאחר מכן שודרג לטיסת חלל. אבני הדרך העיקריות של המשימה שלה כללו שיגור הלוויין הראשון למעקב וממסרי נתונים (שאליו השתמשו המעברים כדי להישאר בקשר עם Mission Control), טיסת האסטרונאוט האמריקאית הראשונה (סאלי רייד), טיסת האפרו-אמריקאי הראשון (גאון בלפורד) וה תיקון אסטרונאוט ראשון של לוויין (הלוויין Solar Maximum Mission). המעבורת התפוצצה ב -28 בינואר 1986, במהלך הסרת המשימה STS-51L, וגרמה למותם של כל שבעת האסטרונאוטים שעל הסיפון. הסיבה הטכנית נגרמה לכך שכשל חותם רקטות חיצוני נכשל, אך גם האשמות ניהוליות - כולל לחץ נרחב על תוכנית ההסעות להשיק בתדירות גבוהה. האסון גרם לשינויי תכנון, סקירת בטיחות (ושינויים) של תוכנית ההסעות והאטה קבועה בתדירות שיגור המעבורות.

תַגלִית (1984-2011): המשימה הראשונה של דיסקברי, STS-41D בשנת 1984, עברה הפסקת כרית עקב בעיה של שסתום הדלק, אך המשימה שיגרה בבטחה כעבור מספר שבועות ושחררה שלושה לווייני תקשורת. היא הטסה 39 משימות-הכי הרבה מכל מעבורת-וחלק מהעומסים העיקריים ששחררה כללו את טלסקופ החלל האבל, חללית יוליסס הקשורה לשמש ולוויין המחקר של האטמוספירה העליונה. הוא אפילו הטיס את אסטרונאוט מרקורי ג'ון גלן בגיל 77, מה שהפך אותו לאדם המבוגר ביותר שטס בחלל עד כה. דיסקברי הייתה גם המעבורת הראשונה שטסה במשימות 'חזרה לטיסה' לאחר האסונות של צ'לנג'ר וקולומביה. היא הופסקה לאחר טיסתה האחרונה בשנת 2011 והיא מוצגת כעת באגף שדה התעופה סטיבן פ. אודוואר-האזי של מוזיאון האוויר והחלל הלאומי סמיתסוניאן בפיירפקס, וירג'יניה.

אטלנטיס (1985-2011):המשימה הראשונה של המעבורת הזו הייתה משימה צבאית סודית בשנת 1985, שעליה יודעים מעט פרטים אפילו כיום. חלק מפעילויות אחרות שלה כללו תנועה של שלושה לווייני תקשורת במסלול במשימה אחת, שיגור חללית מגלן לעבר ונוס, שיגור בדיקת גלילאו לעבר צדק, הטסת רוב משימות תכנית המעבורת-מיר והטסת משימת מעבורת החלל האחרונה ( STS-135 בשנת 2011). המעבורת הופסקה ומוצגת כעת במתחם המבקרים של מרכז החלל קנדי ​​ליד מרכז החלל קנדי ​​בקייפ קנוורל, פלורידה.

מַאֲמָץ (1992-2011): Endeavour נבנתה מחלקי חילוף ממעבורות חלל אחרות, כתחליף למעבורת החלל צ'לנג'ר שהתפוצצה בשנת 1986. במהלך המשימה הראשונה של Endeavour, STS-49 בשנת 1992, חברי צוות ביצעו את טיול החלל הראשון של שלושה אנשים כדי להביא את הקושי ללכוד את הלוויין Intelsat VI לתוך תא המטען לתיקונים. אנדאבור ביצעה מספר משימות מכוונות מדעית והייתה המעבורת הראשונה שהשתתפה בהרכבת תחנת החלל הבינלאומית. לאחר משימתה האחרונה בשנת 2011, הוצא אנדוור והוצג כעת במרכז המדע בקליפורניה.

דיווח נוסף מאת אליזבת האוול, תורמת demokratija.eu. מאמר זה עודכן ב -26 בינואר 2021 על ידי עורכת הפניות של demokratija.eu ויקי שטיין.