¿Cuáles son las experiencias de vuelo del transbordador espacial estadounidense Challenger?
El transbordador espacial Challenger es el segundo transbordador espacial utilizado oficialmente por Estados Unidos. Realizó oficialmente su vuelo inaugural el 4 de abril de 1983.
El transbordador espacial Challenger es la segunda cápsula espacial utilizada oficialmente por la NASA. En las primeras etapas de desarrollo, se utilizó originalmente como un objeto de prueba estructural de alta fidelidad (STA-099). Sin embargo, después de que el Challenger completó su misión de prueba inicial, se convirtió en un vehículo orbital formal (OV-099) y se lanzó. en abril de 1983. La misión inició oficialmente su viaje inaugural el 4 de marzo.
Desafortunadamente, cuando el Challenger llevó a cabo su décima misión espacial con el nombre en código STS-51-L el 28 de enero de 1986, una junta tórica del propulsor de estado sólido derecho del cohete falló, provocando una falla. serie de reacciones en cadena, y 72 segundos después del despegue, explotó y se estrelló. Incluyendo la propia cápsula espacial y los siete astronautas que se encontraban a bordo en ese momento, todos murieron en el accidente.
Todos los transbordadores espaciales estadounidenses llevan el nombre de los primeros barcos de investigación, por lo que el origen del nombre Challenger no es una excepción. Desde la década de 1870, el barco de investigación Challenger de la Armada británica navegó por los océanos Atlántico y Pacífico. El nombre "Challenger" también se utilizó para nombrar el módulo de alunizaje del Apolo 17.
Cuando el Challenger fue terminado y puesto en servicio en 1972, su función principal no era servir realmente como vehículo orbital entre la Tierra y el espacio exterior, sino probar la estructura del fuselaje en las primeras etapas del plan de construcción estadounidense. El cuerpo de prueba estructural de seguridad de alta fidelidad (numerado STA-099) fue fabricado por la empresa y llegó a Lockheed Factory 42 el 4 de febrero de 1978, donde comenzaron las pruebas estructurales reales.
El motivo de este tipo de pruebas es que, aunque la cápsula espacial en sí es una herramienta voladora que necesita soportar grandes fuerzas externas, también necesita reducir su propio peso tanto como sea posible, por lo que casi todo fuselaje Cada parte de él soporta una tensión estructural muy grande. Sin embargo, teniendo en cuenta la limitada tecnología informática de la época, los ingenieros no estaban seguros de que la simulación por software por sí sola pudiera calcular con mucha precisión el rendimiento del transbordador espacial bajo cargas mecánicas y térmicas.
Por seguridad, la única solución es utilizar una cápsula espacial real para pruebas y análisis, razón por la cual se creó el Challenger. STA-099 fue probado y analizado durante 11 meses en un banco de pruebas de 43 toneladas que consta de 256 gatos hidráulicos capaces de aplicar carga en 836 ubicaciones diferentes.
Bajo control por computadora, puede simular de manera realista las diversas fuerzas experimentadas por la cápsula espacial durante el lanzamiento, ascenso, órbita, reingreso y aterrizaje. Entre ellas, cuando se arranca el motor principal del transbordador espacial. El enorme empuje se simula mediante tres cilindros hidráulicos con un empuje de un millón de libras (unas 450 toneladas métricas).
Además, el ala del Challenger también se ha mejorado y reforzado en gran medida. Todos estos datos de referencia provienen de sus pruebas reales anteriores. Finalmente, después de instalar dos pantallas frontales en la cabina, el proyecto de modificación del Challenger llegó a su fin. El peso en vacío de todo el transbordador espacial fue de 70.552 kilogramos. Después de agregar el motor principal, pesaba 79.500 kilogramos. el transbordador espacial Columbia pesa aproximadamente 1.311 kg. El Challenger voló 10 veces, orbitó la Tierra 987 veces y permaneció en el espacio un total de 69 días.
En el contrato de 2.600 millones de dólares obtenido originalmente por Rockwell Company, la empresa era responsable de fabricar un par de cuerpos de prueba estáticos (es decir, el cuerpo de prueba del propulsor principal MPTA-098 y el cuerpo de prueba estructural STA- 099), y dos vehículos de prueba de vuelo iniciales (es decir, OV-101 y OV-102). Sin embargo, en una resolución alcanzada en 1978, se decidió no convertir la cápsula espacial Enterprise utilizada para las pruebas de aproximación y aterrizaje en un vehículo orbital que realmente pudiera usarse, dejando solo un vehículo orbital que realmente pudiera realizar la misión. .
Por ello, el 29 de enero de 1979, la NASA firmó un contrato complementario con Rockwell para modificar el Challenger (entonces numerado STA-099) de un vehículo de prueba a un vehículo orbital real OV-099 capaz de realizar misiones espaciales.
STA-099 fue devuelto al fabricante original Rockwell el 7 de noviembre de 1979, y en ese momento comenzó el proyecto de modificación para convertir el Challenger de uso de prueba a uso de misión. Es relativamente simple, pero el Challenger no puede. evitar el destino de ser desmantelado y reensamblado. Esto se debe principalmente a que el Challenger original estaba equipado con una cabina de pasajeros simulada, por lo que los ingenieros tuvieron que desmontar toda la mitad delantera de la cápsula espacial para sacar la cabina simulada y colocar un módulo de cabina funcional real. Además, el ala del Challenger también se ha mejorado y reforzado en gran medida. Todos estos datos de referencia provienen de sus pruebas reales anteriores.
Finalmente, después de agregar dos pantallas frontales en la cabina, el proyecto de modificación del Challenger llegó a su fin. El peso en vacío de toda la cápsula espacial es de 70.552 kilogramos, y el peso después de agregar el motor principal es. 79.500 kilogramos, aproximadamente 1.311 kilogramos más ligero que el Columbia. Cuando el HUD estaba en su décima misión, de repente explotó y se estrelló durante el despegue.
En el proceso real, el Centro Espacial Kennedy modificó el Challenger y otro transbordador espacial Discovery para poder transportar el cohete Centaur en el módulo de carga. Para hacer frente a esto, el compartimiento de carga de la cápsula espacial debe estar equipado con tuberías adicionales, conductos de ventilación y una plataforma de vuelo que pueda monitorear el funcionamiento del cohete de la etapa superior para hacer frente al combustible de propulsión de baja temperatura (L02/LH2) del Cohete Centaur (la mayoría de los cohetes de etapa superior inercial utilizan combustible de propulsión sólido).
Sin embargo, la NASA nunca ha llevado a cabo una misión para utilizar una cápsula espacial para transportar un cohete Centaur. Después de la explosión y el accidente del Challenger, las autoridades competentes han decidido suspender este peligroso intento. Todavía se están preparando para el lanzamiento. Se colocó en la cabina un cohete lleno de combustible altamente explosivo y el riesgo era demasiado grande.
El accidente del Challenger fue causado por una junta rota entre los dos componentes del propulsor. El gas expulsado quemó la capa exterior del propulsor y luego encendió el tanque de combustible externo. Después de que el tanque de combustible se agrietó, el hidrógeno líquido ardió violentamente y explotó en el aire.
Transbordador Espacial Challenger