El Transbordador Espacial perteneció a la familia de vehículos de lanzamiento tripulados utilizados por la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de EE.UU. (NASA), para situar cargas útiles y tripulaciones en la baja órbita terrestre. El primer viaje al espacio fue realizado por el transbordador Columbia el 12 de abril de 1981. Después de llevar a cabo toda su flota un total de 127 misiones, el programa de transbordadores espaciales finalizó oficialmente después de que el Atlantis aterrizara en el Centro Espacial Kennedy el 21 de julio de 2011. Estos fueron retirados del servicio para ser sustituidos por el nuevo MPCV (Vehículo de Traslado Multi Propósito), más conocido como Orión y apoyado por el vehículo de lanzamiento Ares I, cuya misión principal se centrará inicialmente en operaciones en la Estación Espacial Internacional, utilizándose posteriormente como un componente clave para las futuras misiones a la Luna y Marte.
El inicio del diseño y desarrollo del transbordador espacial se hizo oficial el 5 de enero de 1972 cuando el presidente Richard Nixon, anunció que los ingenieros de la NASA comenzarían a crear un sistema de transporte espacial reutilizable y de bajo coste. Sin embargo, como ha venido siendo habitual por parte de la mayoría de los planes espaciales gubernamentales, los límites de presupuesto obligaron a que el proyecto se prolongase más de lo que se preveía inicialmente.
No obstante, la pericia de los ingenieros jugó un papel clave para avanzar en su desarrollo, teniendo preparado al poco tiempo el primer orbitador completo al que fue nombrado inicialmente como Constitution, pensado como un vehículo de prueba no orbital. Dado lo innovador del proyecto, muchos ciudadanos estadounidenses hicieron una campaña para que fuera rebautizado con el nombre de Enterprise, en honor a la serie Star Trek. Dado el interés social mostrado en este sentido, la Casa Blanca terminó concediéndole citado nombre con carácter oficial. Finalmente, el Enterprise hizo su primer vuelo libre el 12 de agosto de 1977, iniciando desde ese momento una serie de pruebas que validaron la operatividad del diseño real con éxito.
Primer vuelo libre del Enterprise:Instalación del cono de cola del Enterprise para su exposición:
El Columbia, entregado al Centro Espacial Kennedy el 25 de marzo de 1979, fue el primer orbitador completamente funcional, enviado al espacio con éxito el 12 de abril de 1981 dando inicio oficial a la actividad operativa del programa de transbordadores espaciales de la NASA. Posteriormente, en julio de 1982 el Centro espacial John F. Kennedy le fue entregado el Challenger, mientras que en noviembre de 1983 recibió el Discovery y en abril de 1985 el Atlantis, completándose así el total de la flota inicial prevista.
Desgraciadamente en 1986 el Challenger explotó transcurridos 73 segundos del despegue, en la que su tripulación perdió la vida. Para reemplazarlo, se construyó el último transbordador del programa, el Endeavour, entregado en mayo de 1991. Sin embargo, otra tragedia sacudió la NASA cuando el 1 de febrero de 2003 el transbordador espacial Columbia se desintegró durante su reentrada, tras la finalización con éxito de la misión STS-107. En ese momento la NASA decidió suspender todos los vuelos programados al espacio hasta averiguar las causas. Este último acontecimiento provocó que el gobierno acelerase el proceso para retirar el programa de transbordadores espaciales, el cual fue oficialmente finalizado tras 30 años en servicio el 21 de julio de 2011, al regreso del Atlantis a la Tierra tras completar con éxito su última misión.
Construido por los ingenieros de Boeing Space Systems Division en Downey, California, el vehículo orbital cuenta con una estructura compuesta principalmente por una aleación de aluminio, aunque la estructura del motor está realizada de una aleación especial de titanio. Concretamente, los ingenieros de Fairchild fueron los responsables de fabricar la cola del estabilizador y los ingenieros de General Dynamics la sección central del fuselaje.
La nave espacial orbital, que integra tres motores principales, está unida a dos cohetes propulsores de combustible sólido que se recuperan después de su lanzamiento, así como un tanque externo de combustible líquido desechable. Las tres etapas principales de misión incluye la ignición y el ascenso a la órbita, las actividades espaciales, y por último el reingreso y aterrizaje. El tanque externo y los cohetes propulsores se separan durante el ascenso, quedando sólo en órbita el vehículo espacial orbitador, el cual dispone de alas en delta con cuatro alerones y un estabilizador vertical. En líneas generales, el vehículo transbordador reutilizable alcanza unas dimensiones al estar apoyado sobre sus ruedas de 17,25 m de altura, 37,24 m de longitud, 23,79 m de envergadura y una capacidad de tripulación de 5 a 7 personas.
El orbitador dispone de un compartimento de carga con una longitud de 18,3 m y un ancho de 4,6 m, con una capacidad de carga útil en OTB de hasta 24.400 kg. Para facilitar las labores en el espacio dispone de un brazo robótico instalado en la bodega de carga habilitando el sistema de manipulación remota, permitiendo mover grandes equipos tanto fuera como dentro de la misma. Además, los radiadores térmicos en la superficie interior de las compuertas de la bodega de carga útil, recogen el calor irradiado en el espacio formando parte del sistema de control de temperatura del transbordador.
El compartimento de la tripulación de 65,8 m³ se encuentra en la parte delantera de la nave, junto a los sistemas de apoyo incluyendo las pilas de combustible y los tanques de gas, siendo los ingenieros de Hamilton Sundstrand los encargados de desarrollar y suministrar todos los sistemas de soporte vital. Asimismo, los astronautas disponían de una esclusa de aire situada en el compartimento de la tripulación o en la bodega de carga, con el fin de llevar a cabo caminatas espaciales.
Específicamente, el compartimento de la tripulación fue configurado en tres cubiertas. La cubierta superior la integra una cubierta de vuelo donde se encuentra la cabina y los asientos de los pilotos, la estación de mando y un puesto de control de popa. La cabina de cristal estaba equipada con un sistema de visualización electrónica multifunción con 11 paneles a todo color, mientras que el puesto de control de popa albergaba los sistemas para acoplamiento y maniobras de emplazamiento, para la operación del brazo robótico y la gestión del despliegue de cargas útiles. En lo que respecta a la cubierta media, contaba con una área de descanso para los astronautas, con armarios de almacenamiento, aseos y cocina, mientras que la cubierta inferior disponía de los servicios y módulos de equipamiento.
Los transbordadores espaciales hacían uso de comunicaciones por satélite que funcionan en las bandas Ku y S. El enlace de comunicaciones en banda S se encarga de los datos de voz, comando y telemetría, mientras que el enlace de banda Ku con su mayor ancho de banda se utiliza para la transmisión de vídeos y datos, sin olvidarnos que durante las caminatas espaciales los astronautas hacen uso de comunicaciones por UHF. Además, también se encuentra equipado con un sistema de posicionamiento global (GPS) y una suite de giroscopios suministrados por los ingenieros de Northrop Grumman Electronics & Systems Integration para la medición de la posición.
Por otra parte, integran cinco procesadores de datos AP-101S y ordenadores de control de vuelo desarrollados por Loral Federal Systems, que monitorizan y controlan los sistemas del orbitador, contando con sistemas de control de vuelo fly-by-wire de cuatro canales diseñados por los ingenieros de Honeywell.
Los tres motores principales del orbitador, fabricados por la División de Rocketdyne de Boeing en Canoga Park, California, pesan alrededor de 3.039 kg cada uno, instalados en la parte trasera del fuselaje en una configuración triangular. Los motores tienen una longitud de 4,3 m de longitud y un diámetro de la tobera del motor de 2,3 m, los cuales utilizan combustible de hidrógeno y oxígeno líquidos, que se almacena en el tanque de combustible externo. Como resultado, cada motor puede generar hasta 2,09 millones de Newtons de empuje.
Instalación de los motores de un transbordador espacial:El sistema de maniobra orbital (OMS) del transbordador fue desarrollado por los ingenieros de Boeing, el cual permite posicionar la nave en órbita en todo tipo de alineamientos y direcciones, para permitir por ejemplo llevar a cabo una maniobra de acoplamiento. El sistema contiene dos suites en ambos lados del estabilizador vertical en la parte trasera del transbordador, en la que cada una de ellas está compuesta por un motor hipergólico individual con un empuje de 6.000 lbf (27 kN) y un impulso específico de 313 segundos, pudiendo ser reutilizado durante más de 100 misiones con capacidad para 1.000 encendidos y 15 horas de combustión.
Asimismo, el OMS dispone del sistema de control a reacción (RCS) con 14 propulsores, utilizando como combustible la monometilhidracina (MMH), la cual es oxidada con tetróxido de dinitrógeno (N2O4). La disposición (dirección de orientación) del vehículo orbitador se ajusta o se cambia utilizando el sistema de control a reacción (RCS) del vehículo, diseñado y fabricado también por Boeing. Los cambios en la disposición del orbitador son necesarios para orientar los telescopios y otros instrumentos de investigación, así como para el despliegue de satélites y diversas cargas útiles.
El gran tanque externo de combustible está diseñado y fabricado por los ingenieros de Lockheed Martin, en el Centro de Ensamblaje Michoud de la Nasa en Nueva Orleans. El tanque puede contener hasta dos millones de litros de carburante como combustible para los tres motores principales del orbitador. El enorme tanque externo, con una longitud total de 48 m y un diámetro de 8,4 m, está fabricado de aluminio y materiales compuestos de aluminio albergando en su interior dos depósitos separados para el hidrógeno y el oxígeno líquido, incluyendo baffles con el fin de amortiguar el movimiento y el impulso de los combustibles líquidos.
Los dos cohetes de combustible sólido, a ambos lados de la nave junto al tanque externo, fueron fabricados por los ingenieros de ATK Thiokol Propulsion Group en Brigham City, Utah. Los cohetes propulsores sólidos proporcionan poco más del 70% del empuje necesario para llevar al transbordador hacia el espacio. El otro restante 30% de la energía requerida para el lanzamiento es proporcionado por los tres motores principales del orbitador. Concretamente, los cohetes de combustible sólido contienen aluminio atomizado y perclorato de amonio como oxidante, incorporando un sistema de paracaídas, un sistema de flotación y un sistema de señal por radio baliza que facilitan la recuperación de los mismos para su reutilización en siguientes misiones.
Preparación y lanzamiento de un transbordador espacial:Recuperación de cohetes de combustible sólido del transbordador:
El proceso completo operativo del sistema del transbordador espacial consta de las siguientes etapas:
1. Los motores principales de la lanzadera se encienden a los seis segundos antes del despegue (T -6 segundos). En el momento designado del despegue (T -0 segundos), los cohetes de combustible sólido se activan y el transbordador despega de la plataforma de lanzamiento.
2. Después del despegue, en el T +1 minuto, los tres motores principales del transbordador están a pleno rendimiento. En el T +2 minutos y a una altitud de 45 km, los dos cohetes impulsores sólidos se separan del vehículo espacial orbital y el tanque de combustible, regresando de nuevo a la Tierra mediante la gravedad.
3. Los paracaídas de los cohetes de propulsión se despliegan para garantizar un aterrizaje seguro en el océano a unos 220 kilómetros de la costa de Florida, los cuales son recuperados mediante barcos especialmente diseñados para tal fin.
4. En el T +7 minutos y 40 segundos, los tres motores principales del orbitador se regulan hacia abajo y en T +8 minutos y 30 segundos, el tanque externo de combustible se separa de la nave. A medida que desciende hacia la tierra, el tanque externo de combustible se desintegra en la reentrada a la atmósfera.
5. En el T +10 minutos y 30 segundos, los motores de los sistemas de maniobra del orbitador situados a cada lado del estabilizador de cola se activan para situar la nave en una órbita baja, desde la que se vuelven a encender transcurridos 15 segundos para colocar el vehículo en una órbita más elevada, en una altitud de unos 400 kilómetros.
6. La tripulación abre las puertas de la bodega de carga con el fin de enfriar la nave. Una vez alcanzado los niveles estables de temperatura, el orbitador puede iniciar operaciones en la bodega de carga, permitir ejecutar caminatas espaciales o posicionarse en cualquier punto deseado de la órbita terrestre.
Cuando se haya completado la misión, se inicia el procedimiento de adaptación para la reentrada y aterrizaje. Las compuertas de la bodega se cierran y los propulsores del sistema de control a reacción se despliegan para girar la nave desde las posiciones de morro a cola, con las puertas de la bodega en dirección opuesta a la Tierra.
Una vez que la nave está en la posición correcta de cola, los motores del sistema de maniobra orbital a ambos lados de la cola del estabilizador, son activados para reducir la velocidad de la nave. El orbitador se gira de nuevo a una posición de morro, pero con la superficie inferior en alrededor de 40 grados de inclinación a la atmósfera, de manera que la superficie inferior del transbordador resista el calor de la reentrada. A partir de ahí la nave comienza su descenso, mientras que el combustible residual de los propulsores RCS se queman por motivos de seguridad.
La fricción resultante de la velocidad del orbitador a través de la atmósfera, aproximadamente a 28.000 km/h, hace que la temperatura de la superficie del vehículo alcance los 1.600°C en la reentrada. Los materiales reforzados de carbono-carbono protegen las superficies de las alas y la superficie inferior. Otras secciones del vehículo están equipadas con aisladores de cerámica y Nomex.
Después de la fase de reentrada el orbitador vuela frenando aún más su descenso. En la aproximación final al Centro Espacial Kennedy o a la Base Aérea Edwards, el orbitador utiliza un ángulo pronunciado de descenso en alrededor de -20°, utilizando el sistema de aterrizaje por microondas de banda Ku desarrollado por los ingenieros de AIL Inc. Después de tocar tierra se activan los frenos en la cola vertical, desplegándose un paracaídas troncocónico para ejecutar la parada total del vehículo.
Documental de la NASA sobre el Transbordador Espacial (en inglés):

















































La Europa inmediatamente posterior a la Segunda Guerra Mundial era lugar peligroso y contradictorio. Mientras se juzgaban los crímenes del nazismo en Alemania y en las áreas anteriormente ocupadas por los alemanes, las grandes potencias se repartían un botín muy valioso. Se trataba de los proyectos militares alemanes, tecnología de todo tipo y los científicos e ingenieros germanos que eran reclutados forzosamente para trabajar para Rusia o los Estados Unidos independientemente de la oscuridad de su pasado. 




