Rymdfärjans program

Rymdfärjans program
Shuttle Patch.svg
Programöversikt
Land Förenta staterna
Organisation NASA
Syfte Bemannad orbitalflygning
Status Avslutad
Programhistorik
Kosta 196 miljarder USD (2011)
Varaktighet 1972–2011
Första flygningen
  • ALT-12
  • 12 augusti 1977 ( 1977-08-12 )
Första flygningen med besättning
  • STS-1
  • 12 april 1981 ( 1981-04-12 )
Sista flygningen
  • STS-135
  • 21 juli 2011 ( 2011-07-21 )
Framgångar 133
Misslyckanden 2 ( STS-51-L och STS-107 )
Partiella misslyckanden 1 ( STS-83 )
Starta webbplats(er)
Fordonsinformation
Bemannat fordon Rymdfärjans orbiter
Starta fordon Rymdfärja
Del av en serie om
USA:s rymdprogram
NASA logo.svgUnited States Space Force logo.svg
Program för mänskliga rymdfärder
Robotiska rymdfärdsprogram
NASA Astronaut Corps
Rymdhamnar
Östra Range
Rymduppskjutningsfordon
Nationellt säkerhetsutrymme
Civilt utrymme
Kommersiell rymdindustri

Space Shuttle-programmet var det fjärde mänskliga rymdfärdsprogrammet som genomfördes av US National Aeronautics and Space Administration (NASA), som genomförde rutintransporter för jord-till-omloppsbesättning och last från 1981 till 2011. Dess officiella namn, Space Transportation System ( STS ), togs från en plan från 1969 för ett system av återanvändbara rymdfarkoster där det var det enda föremålet som finansierades för utveckling. Den flög 135 uppdrag och transporterade 355 astronauter från 16 länder, många på flera resor.

Rymdfärjan – som består av en orbiter som skjutits upp med två återanvändbara fasta raketboosters och en extern bränsletank för engångsbruk – bar upp till åtta astronauter och upp till 50 000 lb (23 000 kg) nyttolast i låg jordomloppsbana (LEO). När dess uppdrag var slutfört, skulle orbiter gå in i jordens atmosfär igen och landa som ett segelflygplan vid antingen Kennedy Space Center eller Edwards Air Force Base .

The Shuttle är den enda bevingade rymdfarkost som har uppnått omloppsbana och landning, och det första återanvändbara rymdfarkosten med besättning som gjorde flera flygningar i omloppsbana. Dess uppdrag involverade att bära stora nyttolaster till olika banor inklusive den internationella rymdstationen (ISS), att tillhandahålla besättningsrotation för rymdstationen och utföra serviceuppdrag på Hubble Space Telescope . Orbiter återvann också satelliter och andra nyttolaster (t.ex. från ISS) från omloppsbana och återförde dem till jorden, även om dess användning i denna egenskap var sällsynt. Varje fordon designades med en beräknad livslängd på 100 lanseringar, eller 10 års driftlivslängd. Ursprungliga försäljningsargument på skyttlarna var över 150 uppskjutningar under en 15-årig driftperiod med en "uppskjutning per månad" som förväntades vid programmets topp, men omfattande förseningar i utvecklingen av den internationella rymdstationen skapade aldrig en sådan topp efterfrågan på täta flygningar.

Bakgrund

Olika skyttelkoncept hade utforskats sedan slutet av 1960-talet. Programmet startade formellt 1972 och blev det enda fokuset för NASA:s mänskliga rymdfärdsoperationer efter programmen Apollo , Skylab och Apollo–Soyuz 1975. Shuttle var ursprungligen tänkt och presenterad för allmänheten 1972 som en "rymdbil" som skulle bland annat användas för att bygga en rymdstation i USA i låg omloppsbana om jorden under 1980-talet och sedan ersättas av ett nytt fordon i början av 1990-talet. De avstannade planerna för en amerikansk rymdstation utvecklades till den internationella rymdstationen och initierades formellt 1983 av president Ronald Reagan , men ISS led av långa förseningar, designförändringar och kostnadsöverskridanden och tvingade rymdfärjans livslängd att förlängas flera gånger fram till 2011 då den slutligen pensionerades – och tjänar dubbelt så länge än den ursprungligen var avsedd att göra. År 2004, enligt president George W. Bushs Vision for Space Exploration , skulle användningen av rymdfärjan nästan uteslutande fokuseras på att slutföra monteringen av ISS, vilket var långt efter schemat vid den tidpunkten.

Den första experimentella orbitern Enterprise var ett segelflygplan på hög höjd, som sjösattes från baksidan av en speciellt modifierad Boeing 747, endast för första atmosfäriska landningstester (ALT) . Enterprises första testflygning var den 18 februari 1977, bara fem år efter att Shuttle-programmet formellt inleddes; ledde till lanseringen av den första rymdfärjan Columbia den 12 april 1981 på STS-1 . Rymdfärjans program avslutade med sitt sista uppdrag, STS-135 flögs av Atlantis , i juli 2011, och drog tillbaka den sista skytteln i flottan. Rymdfärjans program avslutades formellt den 31 augusti 2011.

Konception och utveckling

Det här avsnittet är ett utdrag från rymdfärjans designprocess .
Tidiga amerikanska rymdfärjakoncept

Innan Apollo 11- månlandningen 1969 började NASA studier av rymdfärjans konstruktioner redan i oktober 1968. De tidiga studierna betecknades "Fas A", och i juni 1970, "Fas B", som var mer detaljerade och specifika . Den primära avsedda användningen av rymdfärjan var att stödja den framtida rymdstationen , färja en minsta besättning på fyra och omkring 20 000 pund (9 100 kg) last och snabbt kunna vändas för framtida flygningar.

Två designs dök upp som föregångare. Den ena designades av ingenjörer vid Manned Spaceflight Center och framfördes särskilt av George Mueller . Detta var ett tvåstegssystem med deltavingade rymdfarkoster, och generellt komplext. Ett försök att omförenkla gjordes i form av DC-3 , designad av Maxime Faget , som hade designat Mercury-kapseln bland andra fordon. Många erbjudanden från en mängd olika kommersiella företag erbjöds också men föll i allmänhet i vägen när varje NASA-labb drev på för sin egen version.

Allt detta ägde rum mitt i andra NASA-team som föreslog ett brett utbud av post-Apollo-uppdrag, av vilka ett antal skulle kosta lika mycket som Apollo eller mer [ citat behövs ] . Eftersom vart och ett av dessa projekt kämpade för finansiering, var NASA-budgeten samtidigt kraftigt begränsad. Tre presenterades så småningom för vicepresident Agnew 1969. Skytteprojektet steg till toppen, till stor del tack vare outtröttlig kampanj av dess anhängare [ citat behövs ] . År 1970 hade skytteln valts ut som det enda stora projektet för den korta tidsramen efter Apollo.

När finansieringen av programmet ifrågasattes fanns det farhågor om att projektet skulle komma att ställas in. Detta ledde till ett försök att intressera det amerikanska flygvapnet för att använda skytteln även för sina uppdrag. Flygvapnet var milt intresserade men krävde ett mycket större fordon, mycket större än de ursprungliga koncepten, vilket NASA accepterade eftersom det också var fördelaktigt för deras egna planer. För att sänka utvecklingskostnaderna för de resulterande designerna lades boosters till, en engångsbränsletank antogs och många andra förändringar gjordes som kraftigt sänkte återanvändbarheten och avsevärt ökade fordons- och driftskostnaderna. Med flygvapnets hjälp växte systemet fram i sin operativa form.

Programhistorik

Se även: Rymdfärja , Lista över rymdfärjeuppdrag och tidslinje för rymdfärjeuppdrag
President Richard Nixon (till höger) med NASA-administratören James Fletcher i januari 1972, tre månader innan kongressen godkände finansieringen av Shuttle-programmet
Inflygnings- och landningstestbesättningar, 1976

Alla rymdfärjans uppdrag lanserades från Kennedy Space Center (KSC) i Florida. Vissa civila och militära cirkumpolära rymdfärjauppdrag planerades för Vandenberg AFB i Kalifornien. Användningen av Vandenberg AFB för rymdfärjauppdrag avbröts dock efter Challenger - katastrofen 1986. Väderkriterierna som användes för uppskjutning inkluderade, men var inte begränsade till: nederbörd, temperaturer, molntäcke, blixtprognos, vind och fuktighet. Skytteln sjösattes inte under förhållanden där den kunde ha träffats av blixten .

Den första fullt fungerande orbitern var Columbia (betecknad OV-102), byggd i Palmdale, Kalifornien . Den levererades till Kennedy Space Center (KSC) den 25 mars 1979 och lanserades första gången den 12 april 1981 – 20-årsdagen av Yuri Gagarins rymdfärd – med en besättning på två.

Challenger (OV-099) levererades till KSC i juli 1982, Discovery (OV-103) i november 1983, Atlantis (OV-104) i april 1985 och Endeavour i maj 1991. Challenger byggdes ursprungligen och användes som en strukturell testartikel (STA-099), men omvandlades till en komplett orbiter när detta visade sig vara billigare än att konvertera Enterprise från dess Approach and Landing Test-konfiguration till ett rymdvärdigt fordon.

Den 24 april 1990 bar Discovery rymdteleskopet Hubble ut i rymden under STS-31 .

Under loppet av 135 flögna uppdrag drabbades två orbiters ( Columbia och Challenger ) av katastrofala olyckor, med förlust av alla besättningsmedlemmar, totalt 14 astronauter.

Olyckorna ledde till undersökningar på nationell nivå och detaljerade analyser av varför olyckorna inträffade. Det var en betydande paus där ändringar gjordes innan skyttlarna återvände till flygningen. Columbia - katastrofen inträffade 2003, men STS tog mer än ett år ledigt innan han återvände till flygningen i juni 2005 med STS-114-uppdraget. Det tidigare nämnda uppehållet var mellan januari 1986 (när Challenger- katastrofen inträffade) och 32 månader senare när STS-26 lanserades den 29 september 1988.

Det längsta skytteluppdraget var STS-80 som varade i 17 dagar, 15 timmar. Rymdfärjans sista flygning var STS-135 den 8 juli 2011.

Sedan skytteln gick i pension 2011 utförs många av dess ursprungliga uppgifter av ett urval av statliga och privata fartyg. European ATV Automated Transfer Vehicle levererade ISS mellan 2008 och 2015. Klassificerade militära uppdrag flygs av det amerikanska flygvapnets obemannade rymdplan , X -37B . År 2012 levererades redan last till den internationella rymdstationen kommersiellt under NASA:s kommersiella återförsörjningstjänster av SpaceX:s delvis återanvändbara rymdfarkost Dragon , följt av Orbital Sciences rymdfarkost Cygnus i slutet av 2013. Besättningsservice till ISS tillhandahålls för närvarande av ryska Soyuz och Sedan 2020 har SpaceX Dragon 2- besättningskapseln lanserats på företagets återanvändbara Falcon 9- raket som en del av NASA:s Commercial Crew Development-program . Boeing utvecklar också sin Starliner- kapsel för ISS besättningstjänst, men har blivit försenad sedan dess obemannade testflygning i december 2019 misslyckades. För uppdrag bortom låg omloppsbana om jorden bygger NASA Space Launch System och Orion-rymdfarkosten , en del av Artemis-programmet .

NASA-administratören talar till folkmassan vid Spacelabs ankomstceremonin i februari 1982. På podiet med honom finns dåvarande vicepresident George Bush, generaldirektören för European Space Agency (ESA), Eric Quistgaard och chefen för Kennedy Space Center Richard G. Smed
"President Ronald Reagan chattar med NASA-astronauterna Henry Hartsfield och Ken Mattingly på banan när första damen Nancy Reagan inspekterar näsan på rymdfärjan Columbia efter dess landning på självständighetsdagen på Edwards Air Force Base den 4 juli 1982."
STS-3 landar i mars 1982

Framgångar

Galileo flyter fritt i rymden efter frigivning från rymdfärjan Atlantis , 1989
Rymdfärjan Endeavour dockade med den internationella rymdstationen (ISS), 2011

Rymdfärjans uppdrag har inkluderat:

  • U.S. Shuttle Columbia landing at the end of STS-73, 1995

    US Shuttle Columbia landar i slutet av STS-73, 1995

  • Space art for the Spacelab 2 mission, showing some of the various experiments in the payload bay. Spacelab was a major European contribution to the Space Shuttle program

    Rymdkonst för Spacelab 2 -uppdraget, som visar några av de olika experimenten i lastutrymmet. Spacelab var ett stort europeiskt bidrag till rymdfärjeprogrammet

  • European astronauts prepare for their Spacelab mission, 1984.

    Europeiska astronauter förbereder sig för sitt Spacelab-uppdrag, 1984.

  • SpaceLab hardware included a pressurized lab, but also other equipment allowing the Orbiter to serve as a crewed space observatory (Astro-2 mission, 1995, shown)

    SpaceLab-hårdvaran inkluderade ett trycksatt labb, men också annan utrustning som gjorde det möjligt för Orbiter att fungera som ett bemannat rymdobservatorium ( Astro-2 mission, 1995, visad)

  • Astronauts Thomas D. Akers and Kathryn C. Thornton install corrective optics on the Hubble Space Telescope during STS-61.

    Astronauterna Thomas D. Akers och Kathryn C. Thornton installerar korrigerande optik på rymdteleskopet Hubble under STS-61 .

Budget

Rymdfärjan Atlantis flyger med STS-27-uppdraget den 2 december 1988. Det tog cirka 8,5 minuter att accelerera till en hastighet på över 27 000 km/h (17 000 mph) och nå en omloppsbana.
En dragränna sätts ut av Endeavour när den slutför ett uppdrag på nästan 17 dagar i rymden på bana 22 vid Edwards Air Force Base i södra Kalifornien. Landningen skedde klockan 13:46 (EST), 18 mars 1995.

Tidigt under utvecklingen av rymdfärjan hade NASA uppskattat att programmet skulle kosta 7,45 miljarder dollar (43 miljarder dollar i 2011-dollar, justering för inflation) i utvecklingskostnader/engångskostnader och 9,3 miljoner dollar (54 miljoner dollar i 2011-dollar) per flygning. Tidiga uppskattningar för kostnaden för att leverera nyttolast till låg omloppsbana var så låg som $118 per pund ($260/kg) nyttolast ($635/lb eller $1 400/kg i 2011 dollar), baserat på marginella eller inkrementella lanseringskostnader, och förutsatt att en nyttolastkapacitet på 65 000 pund (30 000 kg) och 50 lanseringar per år. En mer realistisk prognos på 12 flygningar per år under den 15-åriga livslängden i kombination med de initiala utvecklingskostnaderna skulle ha resulterat i en total kostnadsprognose för programmet på ungefär 54 miljarder dollar (i 2011 dollar).

Den totala kostnaden för den faktiska 30-åriga livslängden för Shuttle-programmet fram till 2011, justerat för inflation, var 196 miljarder dollar. Den exakta uppdelningen i engångskostnader och återkommande kostnader är inte tillgänglig, men enligt NASA var den genomsnittliga kostnaden för att lansera en rymdfärja från och med 2011 cirka 450 miljoner dollar per uppdrag.

NASA:s budget för 2005 anslog 30 %, eller 5 miljarder dollar, till rymdfärjeverksamhet; detta minskades 2006 till en begäran på 4,3 miljarder dollar. Icke-lanseringskostnader står för en betydande del av programmets budget: till exempel, under räkenskapsåren 2004 till 2006 spenderade NASA cirka 13 miljarder dollar på rymdfärjans programmet, även om flottan grundstöts i efterdyningarna av Columbia-katastrofen och där var totalt tre lanseringar under denna tidsperiod. Under räkenskapsåret 2009 anslog NASAs budget 2,98 miljarder dollar för 5 uppskjutningar till programmet, inklusive 490 miljoner dollar för "programintegration", 1,03 miljarder dollar för "flyg- och markoperationer" och 1,46 miljarder dollar för "flyghårdvara" (vilket inkluderar underhåll av orbiters) , motorer och den externa tanken mellan flygningar.)

Kostnader per lansering kan mätas genom att dela den totala kostnaden under programmets livslängd (inklusive byggnader, anläggningar, utbildning, löner etc.) med antalet lanseringar. Med 135 uppdrag och den totala kostnaden på 192 miljarder USD (2010 dollar) ger detta cirka 1,5 miljarder USD per lansering under Shuttle-programmets livstid. En studie från 2017 visade att transport av ett kilo last till ISS på skytteln kostade 272 000 dollar i 2017 dollar, dubbelt så mycket som Cygnus och tre gånger så mycket som Dragon.

NASA använde en ledningsfilosofi känd som framgångsorienterad ledning under rymdfärjans program som beskrevs av historikern Alex Roland i efterdyningarna av Columbia - katastrofen som "hoppas på det bästa". Framgångsinriktad ledning har sedan dess studerats av flera analytiker inom området.

Olyckor

Under loppet av 135 flögna uppdrag förstördes två orbiters, med förlust av besättning på totalt 14 astronauter:

Det inträffade också en aborter-till-omloppsbana och några dödsolyckor på marken under uppskjutningsförberedelserna.

STS-51-L ( Challenger , 1986)

Huvudartikel: Space Shuttle Challenger-katastrof
1986 sönderföll Challenger en minut och 13 sekunder efter start.

Närbildsfilmer av Challenger under dess slutliga uppskjutning den 28 januari 1986 visar tydligt att problemen började på grund av ett O-ringsfel på höger solid raketbooster (SRB). Den heta gasplymen som läckte ut från den trasiga skarven orsakade kollapsen av den externa tanken, vilket sedan resulterade i att orbitern gick sönder på grund av hög aerodynamisk stress. Olyckan resulterade i att alla sju astronauterna ombord förlorades. Endeavour (OV-105) byggdes för att ersätta Challenger (med hjälp av strukturella reservdelar som ursprungligen var avsedda för de andra orbiters) och levererades i maj 1991; den lanserades först ett år senare.

Efter förlusten av Challenger , grundade NASA rymdfärjans program i över två år, och gjorde många säkerhetsändringar som rekommenderas av Rogers Commission Report , som inkluderade en omdesign av SRB-leden som misslyckades i Challenger -olyckan. Andra säkerhetsförändringar inkluderade ett nytt utrymningssystem för användning när orbitern var i kontrollerad flygning, förbättrade landningsställsdäck och bromsar, och återinförandet av tryckdräkter för Shuttle-astronauter (dessa hade avvecklats efter STS-4; astronauterna bar endast overaller och syrgas hjälmar från den tidpunkten fram till Challenger- olyckan). Shuttle-programmet fortsatte i september 1988 med lanseringen av Discovery på STS-26 .

Olyckorna påverkade inte bara den tekniska designen av orbitern, utan även NASA. Citerar några rekommendationer från kommissionen efter Challenger Rogers:







Rekommendation I – Den felaktiga Solid Rocket Motor-skarven och tätningen måste bytas. Detta kan vara en ny design som eliminerar fogen eller en omdesign av den nuvarande fogen och tätningen. ... administratören för NASA bör begära att National Research Council bildar en oberoende kommitté för konstruktion av Solid Rocket Motor för att implementera kommissionens designrekommendationer och övervaka designarbetet. Rekommendation II – Shuttle-programmets struktur bör ses över. ... NASA bör uppmuntra övergången av kvalificerade astronauter till byråledningspositioner. Rekommendation III – NASA och de primära skyttelentreprenörerna bör granska alla Criticality 1, 1R, 2 och 2R artiklar och faroanalyser. Rekommendation IV – NASA bör inrätta ett kontor för säkerhet, tillförlitlighet och kvalitetssäkring som ska ledas av en associerad administratör, som rapporterar direkt till NASA:s administratör. Rekommendation VI – NASA måste vidta åtgärder för att förbättra landningssäkerheten. Däck-, broms- och noshjulssystemet måste förbättras. Rekommendation VII – Gör allt för att tillhandahålla ett besättningsutrymningssystem för användning under kontrollerad glidflygning. Rekommendation VIII – Nationens beroende av skytteln som dess huvudsakliga rymduppskjutningskapacitet skapade ett obevekligt tryck på NASA att öka flyghastigheten ... NASA måste fastställa en flyghastighet som är förenlig med dess resurser.

STS-107 ( Columbia , 2003)

Huvudartikel: Rymdfärjans Columbia-katastrof
Video av Columbias sista ögonblick , filmad av besättningen.
Space Shuttle Discovery när den närmar sig den internationella rymdstationen under STS-114 den 28 juli 2005. Detta var skyttelns "retur to flight"-uppdrag efter Columbia - katastrofen

Shuttle-programmet fungerade olycksfritt i sjutton år och 88 uppdrag efter Challenger -katastrofen, tills Columbia bröt upp vid återinträde och dödade alla sju besättningsmedlemmar den 1 februari 2003. Den yttersta orsaken till olyckan var en bit skum som separerade från den yttre tanken ögonblick efter lyftet och träffar den främre kanten av orbiterns vänstra vinge, punkterar en av de förstärkta kol-kol-panelerna (RCC) som täckte vingkanten och skyddade den under återinträde. När Columbia återinträdde i atmosfären i slutet av ett annars normalt uppdrag, trängde het gas in i vingen och förstörde den inifrån och ut, vilket fick orbitern att tappa kontrollen och sönderfalla.

Efter Columbia -katastrofen opererade den internationella rymdstationen på en skelettbesättning på två i mer än två år och betjänades främst av ryska rymdfarkoster. Medan "Return to Flight"-uppdraget STS-114 2005 var framgångsrikt, fälldes en liknande bit skum från en annan del av tanken. Även om skräpet inte träffade Discovery , var programmet avstängt igen av denna anledning.

Det andra "Return to Flight"-uppdraget, STS-121 lanserades den 4 juli 2006, klockan 14:37 (EDT). Två tidigare uppskjutningar skurades på grund av kvardröjande åskväder och kraftiga vindar runt uppskjutningsrampen, och uppskjutningen skedde trots invändningar från dess chefsingenjör och säkerhetschef. En fem-tums (13 cm) spricka i skumisoleringen av den yttre tanken gav anledning till oro; Missionsledningsgruppen gav dock chansen att lansera. Detta uppdrag utökade ISS-besättningen till tre. Discovery landade framgångsrikt den 17 juli 2006, klockan 09:14 (EDT) på bana 15 vid Kennedy Space Center .

Efter framgången med STS-121 slutfördes alla efterföljande uppdrag utan större skumproblem, och konstruktionen av ISS slutfördes (under STS -118- uppdraget i augusti 2007 träffades orbitern återigen av ett skumfragment vid lyftet, men denna skada var minimal jämfört med den skada som Columbia ådragit sig ).

Columbia Accident Investigation Board noterade i sin rapport den minskade risken för besättningen när en skyttel flög till den internationella rymdstationen (ISS), eftersom stationen skulle kunna användas som en fristad för besättningen som väntar på räddning i händelse av skada till orbiter vid uppstigning gjorde det osäkert för återinträde. Styrelsen rekommenderade att för de återstående flygningarna, skytteln alltid kretsar runt stationen. Före STS-114 deklarerade NASA-administratören Sean O'Keefe att alla framtida flygningar med rymdfärjan skulle gå till ISS, vilket utesluter möjligheten att utföra det sista serviceuppdraget för Hubble Space Telescope som hade planerats före Columbia -olyckan, trots faktum att miljontals dollar i uppgraderingsutrustning för Hubble stod redo och väntade i NASA:s lager. Många oliktänkande, inklusive astronauter [ vem? ] , bad NASA-ledningen att ompröva att tillåta uppdraget, men till en början stod direktören fast. Den 31 oktober 2006 NASA godkännande av uppskjutningen av Atlantis för det femte och sista skyttelserviceuppdraget till rymdteleskopet Hubble, planerat till den 28 augusti 2008. Men SM4/ STS-125 lanserades så småningom i maj 2009.

En påverkan av Columbia var att framtida bärraketer med besättning, nämligen Ares I , hade en särskild betoning på besättningens säkerhet jämfört med andra hänsyn.

Pensionering

Detta avsnitt är ett utdrag från Rymdfärjan § Pensionering .

Rymdfärjans pensionering tillkännagavs i januari 2004. President George W. Bush tillkännagav sin Vision for Space Exploration, som krävde att rymdfärjan skulle gå i pension när den slutfört konstruktionen av ISS. För att säkerställa att ISS monterades korrekt, fastställde de bidragande partnerna behovet av 16 återstående monteringsuppdrag i mars 2006. Ytterligare ett Hubble Space Telescope-serviceuppdrag godkändes i oktober 2006. Ursprungligen skulle STS-134 vara det sista rymdfärjans uppdrag. Emellertid Columbia- katastrofen i att ytterligare orbiters förbereddes för uppskjutning vid behov i händelse av ett räddningsuppdrag. När Atlantis var förberedd för det slutliga uppskjutningen vid behov, togs beslutet i september 2010 att den skulle flyga som STS-135 med en besättning på fyra personer som kunde stanna kvar vid ISS i händelse av en nödsituation. STS-135 lanserades den 8 juli 2011 och landade på KSC den 21 juli 2011, klockan 5:57 EDT (09:57 UTC). Sedan dess fram till lanseringen av Crew Dragon Demo-2 den 30 maj 2020, lanserade USA sina astronauter ombord på ryska rymdfarkosten Soyuz.

Efter varje orbiters sista flygning bearbetades den för att göra den säker för visning. OMS- och RCS-systemen som användes utgjorde de primära farorna på grund av deras giftiga hypergoliska drivmedel , och de flesta av deras komponenter togs bort permanent för att förhindra farlig avgasning. Atlantis visas på Kennedy Space Center Visitor Complex , Discovery är på Udvar-Hazy Center , Endeavour visas på California Science Center och Enterprise visas på Intrepid Sea-Air-Space Museum . Komponenter från orbiters överfördes till det amerikanska flygvapnet, ISS-programmet och ryska och kanadensiska regeringar. Motorerna togs bort för att användas på Space Launch System , och extra RS-25-munstycken fästes för visningsändamål.

Atlantis being greeted by a crowd after its final landing
Atlantis efter sin, och programmets, sista landning

Bevarande

Space Shuttle Discovery på Udvar Hazy museum

Av de fem fullt fungerande skyttelbanan som byggts finns tre kvar. Enterprise , som användes för atmosfäriska testflygningar men inte för orbitalflyg, hade många delar uttagna för användning på de andra orbiters. Det restaurerades senare visuellt och visades på National Air and Space Museums Steven F. Udvar-Hazy Center fram till den 19 april 2012. Enterprise flyttades till New York City i april 2012 för att visas på Intrepid Sea, Air & Space Museum , vars rymdfärjepaviljong öppnade den 19 juli 2012. Discovery ersatte Enterprise på National Air and Space Museums Steven F. Udvar-Hazy Center . Atlantis utgjorde en del av rymdfärjeutställningen på Kennedy Space Center- besökarkomplexet och har visats där sedan 29 juni 2013 efter renoveringen.

Den 14 oktober 2012 genomförde Endeavour en aldrig tidigare skådad 12 mi (19 km) bilresa på stadsgator från Los Angeles internationella flygplats till California Science Center , där den har visats i en tillfällig hangar sedan slutet av 2012. Transporten från flygplatsen tog två dagar och krävde stora gatuavstängningar, borttagning av över 400 stadsträd och omfattande arbete med att höja kraftledningar, plana gatan och tillfälligt ta bort gatuskyltar, lyktstolpar och andra hinder. Hundratals frivilliga, samt brand- och polispersonal, hjälpte till med transporten. Stora skaror av åskådare väntade på gatorna för att se skytteln när den passerade genom staden. Endeavour , tillsammans med den sista flygkvalificerade externa tanken (ET-94), visas för närvarande i California Science Centers Samuel Oschin Pavilion (i horisontell riktning) tills Samuel Oschin Air and Space Center färdigställs (ett planerat tillägg) till California Science Center). När den väl har flyttats kommer den att visas permanent i uppskjutningskonfiguration, komplett med äkta solida raketboosters och extern tank.

Besättningsmoduler

Extern bild
image icon
Rockwell 74 Passenger Module © Rockwell — värd
Spacehab-modul
Tio personer inne i Spacelab Module i Shuttle Bay i juni 1995, och firade dockningen av rymdfärjan och Mir.

Ett område av rymdfärjans applikationer är en utökad besättning. Besättningar på upp till åtta har flugits i Orbiter, men den kunde ha haft åtminstone en besättning på tio. Olika förslag för att fylla nyttolastfacket med ytterligare passagerare lades också fram redan 1979. Ett förslag från Rockwell gav plats för 74 passagerare i Orbiter-nyttolasten, med stöd för tre dagar i jordens omloppsbana. Med en mindre 64-sits orbiter skulle kostnaderna för slutet av 1980-talet vara cirka 1,5 miljoner USD per säte och uppskjutning. Rockwell passagerarmodulen hade två däck, fyra säten tvärs över på toppen och två på botten, inklusive en 25-tums (63,5 cm) bred gång och extra förvaringsutrymme.

En annan design var Space Habitation Design Associates förslag från 1983 för 72 passagerare i rymdfärjans nyttolast. Passagerarna var placerade i 6 sektioner, var och en med fönster och egen lastramp vid sjösättning, och med säten i olika konfigurationer för sjösättning och landning. Ett annat förslag var baserat på Spacelabs bostadsmoduler, som gav 32 sittplatser i lastutrymmet utöver de i cockpitområdet.

Det gjordes vissa ansträngningar för att analysera kommersiell drift av STS. Med hjälp av NASA-siffran för den genomsnittliga kostnaden för att starta en rymdfärja från och med 2011 till cirka 450 miljoner dollar per uppdrag, uppgick kostnaden per plats för en modul med 74 platser som Rockwell föreställde sig till mindre än 6 miljoner dollar, inte inklusive den vanliga besättningen. Vissa passagerarmoduler använde hårdvara som liknar befintlig utrustning, såsom tunneln, som också behövdes för Spacehab och Spacelab

Ytterligare information: Lista över rymdfärjans besättningar

Efterträdare

Under de tre decennierna av drift utvecklades olika uppföljningar och ersättningar för STS-rymdfärjan delvis men inte färdiga.

Exempel på möjliga framtida rymdfarkoster för att komplettera eller ersätta STS:

Ett försök i riktning mot rymdtransport var programmet Reusable Launch Vehicle (RLV), som initierades 1994 av NASA. Detta ledde till arbete på fordonen X-33 och X-34. NASA spenderade omkring 1 miljard USD på att utveckla X-33 i hopp om att den skulle vara i drift 2005. Ett annat program kring millennieskiftet var Space Launch Initiative , som var nästa generations lanseringsinitiativ.

Space Launch Initiative-programmet startades 2001 och i slutet av 2002 utvecklades det till två program, Orbital Space Plane Program och Next Generation Launch Technology-programmet. OSP var inriktat på att ge tillgång till den internationella rymdstationen.

Andra fordon som skulle ha tagit över en del av skyttlarnas ansvar var HL-20 Personal Launch System eller NASA X-38 från Crew Return Vehicle- programmet, som främst var för att få ner folk från ISS. X-38 avbröts 2002, och HL-20 avbröts 1993. Flera andra program i detta fanns såsom Station Crew Return Alternative Module (SCRAM) och Assured Crew Return Vehicle (ACRV)

Enligt 2004 års Vision for Space Exploration, skulle nästa mänskliga NASA-program vara Constellation-programmet med sina Ares I och Ares V bärraketer och Orion rymdskepp ; Constellation-programmet var dock aldrig helt finansierat, och i början av 2010 bad Obama-administrationen kongressen att istället godkänna en plan med starkt beroende av den privata sektorn för att leverera last och besättning till LEO.

Commercial Orbital Transportation Services (COTS) startade 2006 med syftet att skapa kommersiellt drivna obemannade lastfordon för att serva ISS. Det första av dessa fordon, SpaceX Dragon , togs i drift 2012, och det andra, Orbital Sciences Cygnus gjorde det 2014.

Programmet Commercial Crew Development (CCDev) inleddes 2010 med syftet att skapa kommersiellt drivna rymdfarkoster med besättning som kan leverera minst fyra besättningsmedlemmar till ISS, stanna kvar i docka i 180 dagar och sedan återföra dem tillbaka till jorden. Dessa rymdfarkoster, som SpaceX :s Dragon 2 och Boeing CST-100 Starliner, förväntades bli operativa runt 2020. På Crew Dragon Demo-2- uppdraget skickade SpaceX:s Dragon 2 astronauter till ISS, vilket återställde Amerikas mänskliga uppskjutningsförmåga. Det första operativa SpaceX-uppdraget lanserades den 15 november 2020, klockan 19:27:17 ET, och fraktade fyra astronauter till ISS.

Även om Constellation-programmet avbröts, har det ersatts med ett mycket liknande Artemis-program . Rymdfarkosten Orion har lämnats praktiskt taget oförändrad från sin tidigare design. Den planerade Ares V -raketen har ersatts med det mindre Space Launch System (SLS), som är planerat att skjuta upp både Orion och annan nödvändig hårdvara. Exploration Flight Test-1 (EFT-1), en obemannad testflygning av rymdfarkosten Orion, som lanserades den 5 december 2014 på en Delta IV Heavy raket.

Artemis 1 är den första flygningen av SLS och lanserades som ett test av det färdiga Orion- och SLS-systemet. Under uppdraget kommer en obemannad Orion-kapsel att tillbringa 10 dagar i en 57 000 kilometer (31 000 nautisk mil) avlägsen retrograd bana runt månen innan den återvänder till jorden. Artemis 2 , det första besättningsuppdraget i programmet, kommer att skjuta upp fyra astronauter 2024 på en förbiflygning av månen på ett avstånd av 8 520 kilometer (4 600 nautiska mil). Efter Artemis 2 planeras kraft- och framdrivningselementet i Lunar Gateway och tre komponenter i en förbrukningsbar månlandare att levereras vid flera uppskjutningar från kommersiella uppskjutningstjänster . Artemis 3 är planerad att lanseras 2025 ombord på en SLS Block 1-raket och kommer att använda den minimalistiska Gateway och förbrukningsbara lander för att uppnå programmets första besättning månlandning. Flygningen är planerad att landa på månens sydpolsregion , med två astronauter som stannar där i ungefär en vecka.

Galleri

  • Linear aerospike engine for the cancelled X-33

    Linjär aerospike-motor för den inställda X-33

  • The Dragon spacecraft, one of the Space Shuttle's several successors, is seen here on its way to deliver cargo to the ISS

    Rymdfarkosten Dragon, en av rymdfärjans flera efterföljare, ses här på väg att leverera last till ISS

  • NASA's Orion Spacecraft for the Artemis 1 mission seen in Plum Brook On December 1, 2019

    NASA:s Orion-rymdfarkost för Artemis 1-uppdraget sågs i Plum Brook den 1 december 2019

  • the Core Stage for the Space Launch System rocket for Artemis I

    Core Stage för Space Launch System-raketen för Artemis I

  • The Space Launch System Core Stage rolling out of the Michoud Facility for shipping to Stennis

    The Space Launch System Core Stage rullar ut från Michoud-anläggningen för frakt till Stennis

  • The Boeing CST-100 Starliner spacecraft in the process of docking to the International Space Station

    Boeing CST-100 Starliner-rymdfarkosten håller på att docka till den internationella rymdstationen

  • The SpaceX Crew Dragon in the process of docking to the International Space Station

    SpaceX Crew Dragon håller på att docka till den internationella rymdstationen

Tillgångar och övergångsplan

Atlantis cirka 30 minuter efter sista touchdown

Rymdfärjans programmet ockuperade över 654 anläggningar, använde över 1,2 miljoner utrustningsartiklar och sysselsatte över 5 000 personer. Det totala värdet av utrustningen var över 12 miljarder dollar. Shuttle-relaterade anläggningar representerade över en fjärdedel av NASA:s inventering. Det fanns över 1 200 aktiva leverantörer till programmet i hela USA. NASA:s övergångsplan hade programmet igång till 2010 med en övergångs- och pensionsfas som varade till och med 2015. Under denna tid skulle Ares I och Orion samt Altair Lunar Lander vara under utveckling, även om dessa program sedan dess har ställts in.

På 2010-talet var två stora program för mänsklig rymdfärd Commercial Crew Program och Artemis-programmet . Kennedy Space Center Launch Complex 39A används till exempel för att skjuta upp Falcon Heavy och Falcon 9 .

Kritik

Huvudartikel: Kritik mot rymdfärjans program
Det här avsnittet är ett utdrag från Rymdfärjan § Kritik .

Den partiella återanvändbarheten av rymdfärjan var ett av de primära designkraven under dess första utveckling. De tekniska besluten som dikterade orbiterns återkomst och återanvändning minskade nyttolasten per lansering. Den ursprungliga avsikten var att kompensera för denna lägre nyttolast genom att sänka kostnaderna per lansering och en hög lanseringsfrekvens. De faktiska kostnaderna för en uppskjutning av en rymdfärja var dock högre än vad som ursprungligen förutspåddes, och rymdfärjan flög inte de avsedda 24 uppdragen per år som NASA först förutspådde.

Rymdfärjan var ursprungligen avsedd som en bärraket för att distribuera satelliter, vilket den främst användes för på uppdragen före Challenger -katastrofen. NASA:s prissättning, som låg under kostnaden, var lägre än förbrukningsbara bärraketer; avsikten var att den höga volymen rymdfärjauppdrag skulle kompensera för tidiga ekonomiska förluster. Förbättringen av förbrukningsbara bärraketer och övergången från kommersiell nyttolast på rymdfärjan resulterade i att förbrukningsbara bärraketer blev det primära utplaceringsalternativet för satelliter. En nyckelkund för rymdfärjan var National Reconnaissance Office (NRO) som ansvarade för spionsatelliter. Förekomsten av NRO:s anslutning klassificerades till och med 1993, och hemliga överväganden om NRO:s nyttolastkrav ledde till bristande transparens i programmet. Det föreslagna Shuttle-Centaur- programmet, som avbröts i kölvattnet av Challenger -katastrofen, skulle ha drivit rymdfarkosten bortom dess operativa kapacitet.

De dödliga katastroferna med Challenger och Columbia visade säkerhetsriskerna med rymdfärjan som kan leda till att besättningen förloras. Orbiterns rymdplansdesign begränsade avbrottsalternativen, eftersom avbrottsscenarierna krävde en kontrollerad flygning av orbitern till en bana eller för att tillåta besättningen att lämna individuellt, snarare än alternativen för att avbryta rymden på rymdkapslarna Apollo och Soyuz . Tidiga säkerhetsanalyser som annonserats av NASAs ingenjörer och ledning förutspådde risken för ett katastrofalt misslyckande som resulterade i besättningens död, allt från 1 av 100 uppskjutningar till så sällsynta som 1 av 100 000. Efter förlusten av två rymdfärjeuppdrag omvärderades riskerna för de första uppdragen, och risken för en katastrofal förlust av fordonet och besättningen visade sig vara så hög som 1 av 9. NASAs ledning kritiserades efteråt för att ha accepterat ökad risk till besättningen i utbyte mot högre uppdragsrater. Både Challenger- och Columbia -rapporterna förklarade att NASA-kulturen hade misslyckats med att hålla besättningen säker genom att inte objektivt utvärdera de potentiella riskerna med uppdragen.

Stödfordon

Många andra fordon användes till stöd för rymdfärjans program, främst markbundna transportfordon.

Bandtransportör No.2 ("Franz") i ett vägtest i december 2004 efter byte av bandsko
Atlantis förbereds för att paras till Shuttle Carrier Aircraft med hjälp av Mate-Demate Device efter STS-44 .
MV Freedom Star var ett NASA återvinningsfartyg för rymdfärjan Solid Rocket Boosters

Se även

Fotnoter

Citat

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Space_Shuttle_program&oldid=1143815550 "