Programma Space Shuttle
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Lo Space Shuttle della NASA, ufficialmente chiamato Space Transportation System (STS) ovvero Sistema di Trasporto Spaziale, è il solo veicolo spaziale adibito al trasporto umano degli Stati Uniti. La particolarità che lo rende unico è che è parzialmente riutilizzabile.
È utilizzato per il trasporto di grandi carichi verso diverse orbite, per il trasferimento dell'equipaggio della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) e per effettuare missioni di manutenzione (per esempio sul Telescopio Spaziale Hubble - HST). Una sua potenzialità prevista originariamente e che non è stata ancora sfruttata, è quella di riportare a terra i satelliti artificiali.
Lo Space Shuttle è progettato per effettuare in sicurezza circa 100 voli.
Il programma inizia alla fine degli anni '60 e viene completamente sviluppato dalla NASA dalla metà degli '70. Nel gennaio del 2004, la NASA ha annunciato che l'intera flotta di Space Shuttle verrà rimpiazzata entro il 2010. Dopo il disastro del Columbia nel 2003, non ci sono stati più voli. Il ritorno in volo con la missione STS-114 era inizialmente previsto il 13 luglio 2005, ma a causa di un problema ad un sensore del serbatoio esterno è stato rinviato. Dopo più di due anni, il 26 luglio 2005 il Discovery ha ripreso le operazioni raggiungendo la Stazione Spaziale Internazionale per il trasferimento di materiale e per il controllo dello Shuttle stesso. È rientrata a terra senza problemi tecnici a seguito di molteplici rinvii per maltempo il 9 agosto.
Per le future missioni si è deciso che l'orbiter dovrà essere completamente controllato dall'esterno prima del rientro in atmosfera, operazione possibile solo dalla Stazione Spaziale Internazionale. Dato che in una sola missione l'orbiter non può raggiungere sia la Stazione Spaziale Internazionale che il telescopio spaziale, le missioni di manutenzione dell'Hubble possono dirsi concluse.
Secondo il discorso tenuto dal presidente George W. Bush il 14 gennaio 2004, l'uso dello Space Shuttle sarà concentrato completamente sull'assemblaggio della ISS fino al 2010, anno in cui dovrebbe essere sostituito da veicolo Orione, ancora in fase di sviluppo.
[modifica] Componenti
Lo Space Shuttle è composto da 4 parti principali:
- L'Orbiter Vehicle (OV), più semplicemente orbiter, con lo spazio per il trasporto del carico, tre motori principali che utilizzano il combustibile presente nei serbatoi esterni e un sistema di manovra orbitale con due motori più piccoli.
- 2 razzi a propellente solido riutilizzabili (Solid-fuel Rocket Booster, SRB); il propellente è perclorato d'ammonio (NH4ClO4) e alluminio. Si staccano due minuti dopo il lancio ad una altezza di 66 km e vengono recuperati nell'oceano grazie al fatto che la caduta viene attutita da alcuni paracadute.
- Un grande serbatoio esterno di combustibile (External Tank, ET) contenente ossigeno liquido (in cima) e idrogeno anch'esso liquido (nella parte bassa), che serve ad alimentare i tre motori principali dell'OV. Si stacca dopo circa 8 minuti e mezzo ad una altitudine di 109 km, esplode in atmosfera e ricade in mare senza che venga poi recuperato.
I progetti iniziali prevedevano serbatoi supplementari sull'Orbiter e altre attrezzature, che però non furono mai costruite.
[modifica] Caratteristiche
- Altezza dello Space Shuttle: 56,14 m
- Altezza dell'orbiter: 37,23 m
- Apertura alare: 23,79 m
- Massa alla partenza: 2.041.000 kg
- ET: 751.000 kg
- SRB: 2 x 590.000 = 1.180.000 kg
- Spinta alla partenza: 34,8 MN
- SSME: 3 x 1,8 = 5.4 MN
- SSRB: 2 x 14,7 = 29,4 MN
- Massa al rientro (solo orbiter): 104.000 kg
- Carico massimo trasportabile: 28.800 kg
- Orbita: da 185 a 643 km
- Velocità: 27.875 km/h
- Posti passeggeri: 10 astronauti (di solito l'equipaggio va da 5 a 7)
[modifica] Le navicelle
- Navicella di prova in grado solo di effettuare test di lancio e atterraggio:
- Enterprise (OV-101)
- Perse in incidenti:
- Challenger (OV-099, ex-STA-099)
- Columbia (OV-102)
- In uso:
[modifica] Applicazioni
- Trasferire equipaggio da e sulla ISS
- Missioni umane di manutenzione, specialmente sull'Hubble
- Esperimenti umani in orbita terrestre bassa (Low Earth Orbit, LEO)
- Trasporto in LEO di:
- grossi satelliti - includendo anche l'HST
- componenti per la costruzione della ISS
- rifornimenti
- trasporto di satelliti con il Payload Assist Module, per spedire il satellite in:
- una orbita terreste alta; tra cui:
- il Chandra X-ray Observatory
- molti satelliti TDRS
- due DSCS-III (Sistema di Comunicazione Satelliti di Difesa)
- un satellite del Programma Di Supporto alla Difesa
- un'orbita interplanetaria; tra cui:
- la Sonda Magellano
- la Sonda Galileo
- la Sonda Ulisse
- una orbita terreste alta; tra cui:
[modifica] La scelta dello Shuttle
La NASA elabora negli anni '60 alcuni progetti per sviluppare una navicella spaziale composta di parti riutilizzabili, con la quale sostituire i razzi che possono essere usati una volta sola, come il Mercury, il Gemini e l'Apollo.
Nello stesso periodo, l'aeronautica si interessa a piccoli sistemi con i tempi di reazione più veloci e viene coinvolta nel progetto NASA dell'aereo-spaziale, l'X-20 Dyna-Soar, consolidando una lunga collaborazione con l'agenzia spaziale.
Dopo il grande sforzo richiesto dal Programma Apollo nella seconda metà degli anni '60, la NASA inizia a guardare al futuro del programma spaziale. Prevede di usare navicelle spaziali riutilizzabili e spinte da grandi propulsori per portare in orbita una grande stazione spaziale, dalla quale lanciare missioni permanenti per la Luna e verso Marte.
Ma i progetti si trovano ad affrontare forti tagli nel budget, che spingono l'agenzia spaziale a cancellare prima il progetto di missioni su Marte e poi a mantenere il solo progetto Shuttle, indispensabile per costruire una Stazione spaziale.
Per costruire lo Shuttle vengono preparati diversi progetti, alcuni dei quali complessi. Un tentativo di semplificazione fu fatto con il DC-3, una piccola navicella con un carico utile di 9 tonnellate, equipaggio di 4 uomini, e manovrabilità limitata, che diventerà il punto di riferimento nella progettazione del vero Shuttle.
La decisione finale sulle caratteristiche dello Shuttle viene presa quando la NASA, potendo puntare su un solo progetto, chiede all'aeronautica di usare lo Shuttle per i propri lanci futuri, risparmiando i costi per sviluppare le capacità di razzi come il Titan II.
L'aeronautica controvoglia accetta, ma prima chiede un forte aumento del proprio budget per lanciare i propri satelliti-spia. Tali satelliti hanno grandi dimensioni, pesano circa 18 tonnellate e devono essere collocati su un'orbita polare, scelta questa che richiede un maggiore dispendio di energia rispetto ai satelliti destinati ad orbite più basse (portare un carico di 18 tonnellate su un'orbita polare equivale a portarne 29 su una "normale" orbita equatoriale).
Inoltre, l'aeronautica vuole poter far tornare sulla terra il satellite dopo una sola orbita atterrando presso lo stesso luogo di lancio per ragioni di sicurezza militare. Queste caratteristiche richiedono che la navetta sia più manovrabile attraverso ali più grandi e pesanti di quanto inizialmente previsto.
Il progetto del DC-3 viene accantonato a favore di un sistema più complesso e costoso perché ogni aumento di peso nella parte superiore di un veicolo di lancio, richiede una maggiore capacità di spinta nelle fasi iniziali di lancio e quindi, viste le caratteristiche richieste, il sistema di lancio a due stadi da progettare deve possedere dimensioni maggiori di quelle del Saturn V.
Mentre il programma avanzava, si suggerisce un approccio completamente differente: la NASA dovrebbe usare i razzi del programma Saturn per mettere in orbita la stazione spaziale, con costi di sviluppo inferiori e tempi più brevi per la messa in orbita della stazione spaziale.
Tale tesi non convince chi si dedica al programma Space Shuttle, che sostiene che se il numero dei lanci è elevato il costo di progettazione di un nuovo sistema risulta inferiore al costo dei razzi che non si possono riutilizzare. Inoltre la scelta di razzi riutilizzabili viene suggerita dai probabili aumenti dei prezzi causati dall'inflazione elevata degli anni Settanta.
E poiché non si prevedono lanci molto frequenti, si decide di affidare tutti i futuri lanci della NASA o dell'aeronautica allo Space Shuttle. In tal modo il costo dei lanci è inferiore a qualsiasi altra soluzione, eccetto il caso di lanci di vettori molto piccoli o molto grandi.
Scelto come operatore, la NASA inizia a lavorare per garantirsi i finanziamenti necessari a sviluppare il programma quinquennale per progettare lo Shuttle. Ma si trova presto in difficoltà, dovendo fare i conti con il bilancio statale americano in forte deficit.
Con il bilancio americano in difficoltà sotto il peso dell'inflazione e della guerra in Vietnam, il Parlamento e l'Amministrazione pensano a tagliare gli stanziamenti della NASA e non sono interessati a un progetto a lungo termine, come quello dello Shuttle. Ma non c'è molto da tagliare: alla NASA è rimasto solo un progetto, lo Shuttle, e tagliarlo significherebbe chiudere la NASA.
Il mondo politico punta quindi a ridurre il costo annuo, diluendo la spesa su più anni, anche se questo può significare ulteriori difficoltà per il progetto. Viene quindi scelto di ridurre i costi di sviluppo rinunciando a booster riutilizzabili e scegliendo di lanciare la navetta attraverso razzi più semplici e recuperabili dopo il lancio. Un altro cambiamento consiste nel collocare il carburante in un serbatoio esterno, che consente di aumentare il carico trasportabile in una navetta di dimensioni più piccole, anche se il serbatoio esterno non può essere riutilizzato dopo il lancio.
L'ultima questione aperta riguarda le caratteristiche dei booster. La NASA elabora almeno quattro soluzioni al problema. Pensa di sviluppare i primi stadi del razzo Saturn, poi di costruire nuovi motori a carburante liquido pressurizzato, e infine di costruire uno o due razzi. Viene scelta la soluzione che prevede due razzi di ridotte dimensioni perché è la soluzione meno costosa e più efficiente e sicura.
[modifica] Sviluppo dello Shuttle
Il programma Shuttle viene varato il 5 gennaio 1972, quando il Presidente Richard Nixon annuncia lo sviluppo di una navicella spaziale riutilizzabile e a basso costo.
Il progetto è ridimensionato per problemi di budget e ciò nonostante viene sviluppato rapidamente e nel corso di alcuni anni sono pronti i prototipi.
Tra questi il primo Orbiter completo, inizialmente chiamato Constitution, poi diventato Enterprise in seguito a pressanti richieste dei fans del telefilm Star Trek, che scrissero in massa alla Casa Bianca. L'Enterprise è pronto il 17 settembre 1976 e viene usato per una serie di test di atterraggio che hanno successo e dimostrano la bontà del progetto.
La prima navetta Shuttle messa in opera e costruita a Palmdale, California, è il Columbia, consegnato al Kennedy Space Center il 25 marzo 1979 e lanciato per la prima volta il 12 aprile 1981 con un equipaggio di due uomini. Il Challenger viene consegnato nel luglio del 1982, il Discovery nel novembre del 1983, e l'Atlantis nell'aprile del 1985. Il Challenger viene distrutto da un'esplosione in fase di lancio nel gennaio del 1986 provocando la morte dei sette astronauti a bordo. È sostituito dall'Endeavour costruito con parti delle altre navicelle e consegnato nel maggio del 1991. Il Columbia si disintegra durante il rientro nell'atmosfera il primo febbraio 2003. Nell'incidente muoiono tutti i sette membri dell'equipaggio.
[modifica] Lo Shuttle in retrospettiva
Al successo dello shuttle come veicolo di lancio, non è corrisposto un ugual successo nel ridurre i costi di lancio, che ammontano a circa 500 milioni di dollari per lancio invece dei previsti 10-20 milioni.
La missione originale dello Shuttle è di operare ad alta quota al minor costo e maggior livello di sicurezza possibile, consentendo un notevole miglioramento rispetto alla precedente generazione di navicelle non riutilizzabili con e senza equipaggio. Ma pur operando come la prima navicella equipaggiata riutilizzabile al mondo, il progetto può essere considerato piuttosto fallimentare, per non aver apportato i miglioramenti pianificati.
Benché il progetto fosse radicalmente diverso da quello iniziale, si pensò che potesse incontrare le richieste dell'aeronautica riducendo al contempo i costi. Ma allora cos'è andato storto?
Un problema è l'inflazione, molto elevata durante gli anni Settanta, che comporta un aumento dei costi del 200% nel decennio contro un aumento del 34% tra il 1990 e il 2000. L'effetto sulla crescita dei costi di sviluppo dello Shuttle è evidente.
Però l'inflazione non spiega per intero la crescita dei costi. Anche tenuto conto dell'inflazione ogni lancio dello Shuttle dovrebbe costare oggi 100 milioni di dollari. La spiegazione sta nei dettagli operativi collegati alla manutenzione e all'assistenza della flotta di Shuttle, che si sono rivelati enormemente più costosi del previsto.
Lo Shuttle viene concepito per operare come un aereo di linea. Dopo l'atterraggio l'Orbiter deve essere controllato e poi riunito al resto del sistema (ET e SRB) e dovrebbe essere pronto a un nuovo lancio nel giro di due settimane. Invece questo processo dura mesi a causa di più severi standard di manutenzione, richiesti dopo la perdita del Challenger, che impongono continui aggiornamenti nel processo di controllo.
Ora anche i compiti più semplici richiedono quantità incredibili di documentazione. Questa documentazione si rende necessaria per il fatto che lo Space Shuttle è dotato di equipaggio e non ha sistemi di fuga, perciò ogni incidente che causasse una perdita dei uno dei booster causerebbe anche la morte dell'equipaggio, il che è ovviamente inaccettabile. Di conseguenza l'obiettivo principale del programma Shuttle è riportare l'equipaggio sulla Terra in condizioni di sicurezza, cosa che contrasta con gli altri obiettivi, e in particolare quello di mantenere bassi i costi. Inoltre, poiché ci sono casi in cui non si può terminare prematuramente la missione in modo controllato, esistono tipologie di guasti che non si può evitare che diventino critici; quindi molti componenti devono semplicemente funzionare alla perfezione, e quindi devono essere ispezionati accuratamente prima di ciascun volo. Il risultato è che le ore di lavoro necessarie per un volo sono aumentate in modo massiccio; 25.000 persone lavorano alle operazioni dello shuttle (e questo dato potrebbe non essere del tutto aggiornato).
La morale che viene tratta dalla storia dello shuttle varia a seconda della persona con cui si parla; in generale, comunque, i progettisti per il futuro sono orientati verso sistemi a un solo stadio, verifiche di idoneità al volo automatiche, e, in alcuni casi, sistemi a bassa tecnologia sovradimensionati per aumentarne la durata.
Probabilmente l'aspetto più seccante della storia del sistema shuttle è il ruolo dell'aeronautica. Sebbene debba essere considerata responsabile la NASA per aver promosso il coinvolgimento dell'aeronautica, è stata quest'ultima che ha richiesto le prestazioni che hanno portato il sistema alla complessità e al costo attuale. Ironicamente, né la NASA né l'aeronautica hanno ottenuto il sistema che volevano (o di cui avevano bisogno) e l'aeronautica a un certo punto ha gettato la spugna ed è ritornata al suo vecchio sistema di lanciatori, abbandonando anche il progetto del lanciatore riutilizzabile Vandenburg.
Le prestazioni che hanno più pesato nel rendere zoppicante il sistema shuttle (carico utile da 29 tonnellate; stiva per il carico utile di grande capacità; estensione operativa larga 1600 km) in effetti non sono mai state utilizzate, con l'eccezione della stiva per il carico utile.
[modifica] Descrizione dello Shuttle
Lo Space Shuttle è formato da quattro componenti principali: l'orbiter riutilizzabile, il grande serbatoio esterno, che non viene riutilizzato, e la coppia di razzi riutilizzabili a propellente solido. Il serbatoio di carburante e i razzi si staccano durante la salita in orbita. La più lunga missione è durata 17,5 giorni, nella missione STS-80 nel novembre del 1996.
Lo Shuttle ha una grande stiva per il carico utile che si estende per buona parte della sua lunghezza. I portelloni della stiva sono provvisti di radiatori montati sulla superficie interna, e vengono tenuti aperti mentre lo Shuttle è in orbita per favorire il controllo termico, che viene mantenuto anche regolando l'orientamento dell'intero Shuttle rispetto alla Terra e al Sole. All'interno della stiva per il carico utile si trova il Sistema di Manipolazione Remota, detto anche Canadarm, un braccio robotizzato impiegato per recuperare e mettere in orbita il carico utile. Sino all'incidente del Columbia, il Canadarm veniva incluso soltanto nelle missioni in cui il suo impiego era richiesto dalla natura della missione stessa. Poiché il braccio è una parte cruciale della procedura di Ispezione della Protezione Termica che è attualmente richiesta per i voli dello Shuttle, in futuro probabilmente verrà incluso in tutti i voli.
Lo Space Shuttle ha subito numerosi miglioramenti nel corso degli anni. L'Orbiter ha cambiato il suo sistema di protezione termico diverse volte per ridurre il peso e il carico di lavoro. Le piastrelle di ceramica devono essere controllate dopo ogni volo per trovare eventuali piastrelle rotte; inoltre assorbono umidità e quindi devono essere protette dalla pioggia. Questo inconveniente è stato dapprima risolto spruzzando sulle tegole il prodotto Scotchgard; in seguito è stata sviluppata una soluzione ad hoc. In un secondo tempo molte tegole della sezione dello Shuttle che diventa meno calda sono state sostituite da grandi pannelli di un materiale isolante avente la consistenza del feltro; ciò ha comportato il vantaggio di non dover ispezionare in modo particolarmente accurato zone molto grandi del rivestimento (in particolare la zona del carico).
Internamente lo Shuttle è rimasto in gran parte simile al progetto originale, con l'eccezione dei sistemi di avionica che vengono migliorati continuamente. I sistemi originali erano dei computer IBM modello 360 basati su processori Intel 8086, con sottosistemi di controllo video basati su microcontroller RCA 1802, collegati a monitor analogici posti nella cabina di pilotaggio, similmente agli attuali aerei di linea modello DC-10. Oggi la cabina di pilotaggio è basata su 5 computer APA-101S ridondanti basati su processori 80386, ed è dotata di sistemi a tutto display. Una curiosità: i cinque calcolatori di bordo usano complessivamente circa 2 Mb di memoria RAM a nuclei magnetici, che diversamente dalla normale RAM integrata a transistor è completamente immune alle radiazioni. I computer impiegano il linguaggio di programmazione HAL/S. Come nella tradizione del Progetto Apollo-Soyuz, anche delle calcolatrici programmabili vengono portate a bordo (originariamente si usava il modello Hewlett-Packard 41C). Oltre alla cabina di pilotaggio a tutto display, svariati miglioramenti sono stati adottati per ragioni di sicurezza a seguito della esplosione del Challenger, fra cui una via di fuga per l'equipaggio da utilizzare in situazioni che richiedano un "ammaraggio". Con il sorgere della stazione spaziale, i sistemi a tenuta stagna interni sono stati sostituiti da sistemi di collegamento e attracco esterni, in modo da ottenere una maggiore capacità di carico nel ponte intermedio dello Shuttle da impiegarsi nelle missioni di rifornimento alla Stazione.
I motori principali dello Shuttle sono stati oggetto di parecchi perfezionamenti per migliorare la affidabilità e aumentare la potenza. Ciò spiega come mai durante la procedura di lancio si possono sentire comandi curiosi, come Porta la potenza al 106%; questo non significa che i motori vengano portati oltre il limite: il valore del 100% è il livello di potenza dei motori principali originali. Attualmente, il contratto per la fornitura dei motori prevede un valore del 109%. I motori originali potevano arrivare al 102%; il 109% fu ottenuto nel 2001 con la fornitura Block II.
Nei primissimi lanciatori il serbatoio esterno era verniciato di bianco per proteggere l'isolamento che riveste la maggior parte del serbatoio stesso. Miglioramenti di progetto e misure successive permisero di provare che la verniciatura non era necessaria, permettendo di risparmiare una frazione di peso apprezzabile, aumentando quindi il carico utile che è possibile portare in orbita.
Altre riduzioni di peso sono state ottenute eliminando alcune parti interne nel serbatoio dell'idrogeno che si sono mostrate non necessarie. Ne è risultato un modello di serbatoio esterno leggero che è stato poi adottato nella gran parte delle missioni dello Shuttle. Con il volo STS-91 si è visto l'impiego per la prima volta di un serbatoio esterno superleggero, realizzato con la lega alluminio-litio 2195, più leggero di 3,4 tonnellate rispetto all'ultima generazione di serbatoi leggeri. Poiché lo Shuttle non può volare senza equipaggio, tutti questi miglioramenti sono stati provati durante voli operativi.
Naturalmente, anche i razzi SRB sono stati migliorati. Va notata l'adozione di una terza tenuta ad o-ring nei giunti fra i segmenti in seguito all'incidente del Challenger.
Molti altri miglioramenti agli SRB erano stati pianificati per migliorare le prestazioni e la sicurezza, ma non sono mai stati messi in pratica; erano culminati nel progetto Advanced SRB, che avrebbe dovuto essere prodotto nella metà degli anni '90, e che sarebbe stato notevolmente più semplice, economico e probabilmente più sicuro a fronte di prestazioni superiori, ma che è stato in seguito cancellato per tagliare i costi dopo che erano già stati investiti 2,2 miliardi di dollari. La cancellazione del progetto Advanced SRB ha portato allo sviluppo del serbatoio esterno superleggero, che dà una parte dell'aumento di carico utile senza miglioramenti dal punto di vista della sicurezza. Inoltre l'aeronautica ha sviluppato un proprio progetto di booster molto più leggero e in un singolo pezzo, ma anche questo è stato cancellato.
[modifica] Procedure per il lancio
- T -43 ore e in funzione - Il Direttore dei Test dello Shuttle effettua la tradizionale chiamata alle postazioni e il display del conto alla rovescia viene attivato.
- Inizia il controllo finale del veicolo e delle attrezzature per il lancio
- Controllo dei sistemi di volo di riserva
- Controllo del software di volo memorizzato nelle unità di memoria di massa e dei display
- Caricamento del software di volo di riserva nei computer di uso generale dell'orbiter
- Rimozione delle piattaforme del ponte intermedio e del ponte di volo
- Attivazione e test dei sistemi di navigazione
- Completamento della preparazione per caricare i reagenti e il sistema di distribuzione
- Completamento delle ispezioni preliminari al ponte di volo
- T -27 ore e sospeso - Questa è la prima sospensione programmata e di solito dura quattro ore.
- Allontanamento dalla piattaforma di lancio di tutto il personale non necessario
- T -27 ore e in funzione
- Inizio delle operazioni per caricare i reagenti criogenici nei serbatoi delle celle a combustibile dell'orbiter
- T -19 ore e sospeso - Questa sospensione programmata di solito dura quattro ore.
- Distacco dell'unità ombelicale intermedia dell'orbiter
- T -19 ore e in funzione
- Inizia la preparazione finale dei tre motori principali dell'orbiter
- Riempimento del serbatoio dell'acqua del sistema di soppressione acustica
- Chiusura dei servizi della coda sulla piattaforma di lancio
- T -11 ore e sospeso - La durata di questa sospensione programmata varia, ma di solito dura dalle 12 alle 13 ore.
- Preparazione dell'equipaggiamento degli astronauti
- Spostamento della struttura di servizio rotante nella posizione "park"
- Attivazione delle unità di misurazione inerziale e dei sistemi di comunicazione
- T -11 ore e in funzione
- Inizio dei controlli funzionali del tracker stellare
- Installazione della pellicola in numerose cineprese sulla rampa di lancio
- Attivazione delle celle a combustibile
- Allontanamento dall'area a pericolo di esplosioni di tutto il personale non necessario
- Passaggio dei depuratori dell'aria dell'orbiter all'azoto gassoso
- T -6 ore e sospeso - Questa sospensione programmata di solito dura due ore.
- La squadra di lancio verifica che non ci siano violazioni dei criteri per il lancio prima di caricare il serbatoio esterno con i propellenti
- Allontanamento di tutto il personale dalla piattaforma di lancio
- Raffreddamento delle linee di trasferimento del propellente
- Inizio del caricamento del serbatoio esterno con circa 1.900 metri cubi di propellenti criogenici
- T -6 ore e in funzione
- Conclusione del caricamento del serbatoio esterno con il carico di idrogeno liquido e ossigeno liquido
- Il Final Inspection Team arriva alla rampa di lancio per effettuare una dettagliata ispezione del veicolo
- T -3 ore e sospeso - Questa sospensione programmata di solito dura due ore
- Esecuzione della calibrazione pre-volo dell'unità di misurazione inerziale
- Allineamento delle antenne dell'Area di Lancio di Merritt Island
- T -3 ore e in funzione
- L'equipaggio parte per la rampa di lancio
- Completamento della preparazione per la chiusura della White Room della rampa di lancio
- I membri dell'equipaggio iniziano ad entrare nell'orbiter
- Controllo del posizionamento degli interruttori dell'abitacolo
- Gli astronauti effettuano un controllo radio con il centro di controllo del lancio (Kennedy Space Center) e il controllo di missione (Johnson Space Center)
- Chiusura del portellone dell'orbiter e ricerca di eventuali perdite
- Completamento della chiusura della White Room
- La squadra addetta alla chiusura si porta alla zona di rientro
- I dati principali del sistema di guida sono trasferiti al sistema di riserva
- T -20 minuti e sospeso - Questa sospensione programmata di solito dura 10 minuti.
- Il Direttore dei Test dello Shuttle effettua l'ultimo briefing
- Completamento dell'allineamento dell'unità di misurazione inerziale
- T -20 minuti e in funzione
- Passaggio del computer di bordo dell'orbiter alla configurazione di lancio
- Inizio del condizionamento termico delle celle a combustibile
- Chiusura delle valvole di sfiato della cabina dell'orbiter
- Passaggio del sistema di volo di riserva alla configurazione di lancio
- T -9 minuti e sospeso- Questa è l'ultima sospensione programmata e la lunghezza varia a seconda della missione.
- Il direttore del lancio, la squadra di gestione della missione e il direttore dei test dello shuttle chiedono ai propri team per un go/no go al lancio
- T -9 minuti e in funzione
- Avvio della sequenza automatica di lancio da terra
- Ritrazione del braccio di accesso all'orbiter (T-7 minuti, 30 secondi)
- Avvio unità di registrazione della missione (T-6 minuti,15 secondi)
- Avvio delle unità di alimentazione ausiliarie (T-5 minuti, 0 secondi)
- Avvio del recupero dell'ossigeno liquido (T-4 minuti, 55 secondi)
- Inizio dei test sulle superfici aerodinamiche dell'orbiter, seguiti dai test sull'orientamento dei motori principali (T-3 minuti, 55 secondi)
- Pressurizzazione del serbatoio dell'ossigeno liquido (T-2 minuti, 55 secondi);
- Ritrazione del braccio per lo sfiato dell'ossigeno gassoso, o "beanie cap" (T-2 minuti, 55 secondi)
- I membri dell'equipaggio chiudono e bloccano le visiere dei caschi (T-2 minuti, 0 secondi)
- Pressurizzazione del serbatoio dell'idrogeno liquido (T-1 minuto, 57 secondi)
- Spegnimento riscaldatori bi-pod (T-1 minuto, 52 sec)
- Spegnimento dei riscaldatori dei giunti dei SRB (T-60 secondi)
- L'orbiter è alimentato solo dall'energia interna (T-50 secondi)
- Il sistema di controllo del lancio a terra è pronto per la sequenza di avvio automatica (T-31 secondi)
- Attivazione del sistema di soppressione acustica della rampa di lancio (T-16 secondi)
- Attivazione del sistema di combustione dell'idrogeno dei motori principali (T-10 secondi)
- Accensione dei motori principali (T-6,6 secondi)
- T -0
- Accensione dei razzi a combustibile solido e decollo!
[modifica] Cancellazione della missione
Nel caso di problemi durante il lancio l'operazione dei razzi SRB non può essere fermata. Dopo l'accensione degli SRB, le modalità di cancellazione della missione possono essere applicate solo dopo che sono esauriti e sono stati abbandonati. Sono previste le seguenti modalità di cancellazione:
- Ritorno al sito di lancio (RTLS, Return To Launch Site); non si è mai verificata
- Cancellazione con atterraggio nella Costa orientale (ECAL, East Coast Abort Landing); non si è mai verificata
- Cancellazione con atterraggio transoceanico (TAL, Transoceanic Abort Landing); non si è mai verificata
- Cancellazione a lancio completato (AOA, Abort Once Around); non si è mai verificata
- Cancellazione verso un'orbita (ATO, Abort to Orbit); si è verificata durante la missione STS-51; ha costretto a ripianificare la missione, ma la missione è stata comunque dichiarata completata con successo.
La modalità di cancellazione dipende da quando, nella fase di ascesa, la cancellazione stessa si rende necessaria. Se l'idrogeno e l'ossigeno non sono necessari, vengono consumati deliberatamente in modo da poter abbandonare il serbatoio esterno in modo sicuro.
Una cancellazione con atterraggio transoceanico deve essere dichiarata in un intervallo di tempo che va approssimativamente da T+2min,30sec (decollo più due minuti e trenta secondi) e lo spegnimento dei motori principali, a circa T+8min,30sec. L'atterraggio potrebbe avvenire nella Base Aerea di Ben Guerir, in Marocco; all'Aeroporto internazionale di Banjul, Gambia; nella Base Aerea di Saragozza o nella Base Aerea di Moron in Spagna.
Se l'Orbiter non riuscisse a raggiungere una pista, sarebbe costretto ad atterrare sul terreno o ad ammarare; è improbabile che l'equipaggio che si trovasse ancora a bordo possa sopravvivere.
Comunque, nel caso in cui lo Shuttle sia in volo planato controllato, il sistema di fuga per l'equipaggio permette l'evacuazione per mezzo di lancio con paracadute. Una particolare pertica permette ai membri dell'equipaggio di accedere a una via di fuga che conduce sotto l'ala sinistra dell'Orbiter.
Nei due incidenti che si sono verificati avvenne tutto così in fretta che si poté fare ben poco; l'unica contromisura ebbe luogo durante il volo STS-51: poiché i razzi SRB erano ancora accesi dopo che si erano separati dal resto del veicolo, furono fatti esplodere da un comando inviato dalla NASA che ha innescato delle cariche esplosive che sono installate a questo scopo.
[modifica] Incidenti dello Shuttle
Due Shuttle sono stati persi in incidenti, in entrambi i casi con la perdita di tutto l'equipaggio a bordo:
- Challenger - perso 73 secondi dopo il lancio, 28 gennaio 1986; vedi disastro dello Space Shuttle Challenger.
- Columbia - perso durante il rientro, 1 febbraio 2003; vedi disastro dello Space Shuttle Columbia.
[modifica] Statistiche di volo
(al 6 novembre 2006)
| Shuttle | Giorni di volo |
Orbite | Distanza in km |
Voli | Volo più lungo in giorni |
Equipaggio e passeggeri |
EVA | Agganci con Mir/ISS |
Satelliti messi in orbita |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Atlantis | 243,99 | 3.654 | 152.534.078 | 27 | 12,89 | 167 | 24 | 7 / 7 | 14 |
| Challenger | 62,41 | 995 | 41.527.416 | 10 | 8,23 | 60 | 6 | 0 / 0 | 10 |
| Columbia | 300,74 | 4.808 | 201.497.772 | 28 | 17,66 | 160 | 7 | 0 / 0 | 8 |
| Discovery | 268,62 | 4.229 | 176.657.672 | 32 | 13,89 | 199 | 31 | 1 / 6 | 26 |
| Endeavour | 206,60 | 3.259 | 136.910.237 | 19 | 13,86 | 130 | 29 | 1 / 6 | 3 |
| Totale | 1.082,36 | 16.945 | 709.127.175 | 116 | 17,66 (STS-80) | 716 | 97 | 9 / 19 | 61 |
[modifica] Missioni recenti
[modifica] STS-116
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Per approfondire, vedi la voce STS-116. |
La missione STS-116 è l'attuale missione dello Space Shuttle. La missione è partita il 9 dicembre 2006 e dovrebbe durare 12 giorni.
[modifica] Voci correlate
- NASA
- Kennedy Space Center
- ESA
- Buran, lo shuttle sovietico
[modifica] Altri progetti
Commons contiene file multimediali su Programma Space Shuttle
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) Reference manual
- (EN) Orbiter Vehicles
- (EN) NASA Human Spaceflight - Shuttle Current status of Shuttle missions
- (EN) [1] Shuttle Program Funding 1992 - 2002
