Programi i qeverisë amerikane STS (Sistemi i Transportit Hapësinor) është më i njohur në të gjithë botën si anija hapësinore. Ky program u zbatua nga specialistë të NASA-s, qëllimi i tij kryesor ishte krijimi dhe përdorimi i një anije kozmike të transportit të ripërdorshëm të krijuar për të dërguar njerëz dhe ngarkesa të ndryshme në orbitat e tokës së ulët dhe mbrapa. Prandaj emri aktual - "Anija kozmike".
Puna në program filloi në vitin 1969 me financim nga dy departamente të qeverisë amerikane: NASA dhe Departamenti i Mbrojtjes. Puna e zhvillimit dhe zhvillimit u krye si pjesë e një programi të përbashkët midis NASA -s dhe Forcave Ajrore. Në të njëjtën kohë, specialistët aplikuan një numër zgjidhjesh teknike që ishin testuar më parë në modulet hënore të programit Apollo të viteve 1960: eksperimente me përforcues me lëndë djegëse të ngurta, sisteme për ndarjen e tyre dhe marrjen e karburantit nga një rezervuar i jashtëm. Baza e sistemit të transportit hapësinor që u krijua ishte të ishte një anije kozmike e ripërdorshme me njerëz. Sistemi gjithashtu përfshinte komplekse mbështetëse tokësore (asambleja e Qendrës Hapësinore Kennedy, testimi dhe lëshimi i kompleksit të uljes në Bazën e Forcave Ajrore Vandenberg, Florida), qendra e kontrollit të fluturimit në Houston (Teksas), si dhe sistemet e transmetimit dhe komunikimit të të dhënave përmes satelitëve dhe mjete te tjera ….
Të gjitha kompanitë kryesore ajrore amerikane morën pjesë në punën për këtë program. Programi ishte me të vërtetë në shkallë të gjerë dhe kombëtar, më shumë se 1000 kompani nga 47 shtete furnizuan produkte dhe pajisje të ndryshme për anijen hapësinore. Kontrata për ndërtimin e anijes së parë orbitale në 1972 u fitua nga Rockwell International. Ndërtimi i dy anijeve të para filloi në qershor 1974.
Fluturimi i parë i anijes kozmike Columbia. Rezervuari i jashtëm i karburantit (qendra) ishte lyer vetëm me ngjyrë të bardhë në dy fluturimet e para. Në të ardhmen, rezervuari nuk ishte pikturuar për të zvogëluar peshën e sistemit.
Përshkrimi i sistemit
Sistemi i transportit hapësinor i ripërdorshëm strukturor Space Shuttle përfshinte dy nxitës të karburantit të ngurtë, të cilët shërbyen si faza e parë dhe një anije kozmike të përdorshme (orbiter, orbiter) me tre motorë oksigjen-hidrogjen, si dhe një ndarje të madhe të karburantit të jashtëm që formoi etapa e dyte. Pas përfundimit të programit të fluturimit në hapësirë, orbiteri u kthye në mënyrë të pavarur në Tokë, ku u ul si një aeroplan në pistat speciale.
Dy përforcuesit e fortë të raketave veprojnë për rreth dy minuta pas lëshimit, duke shtyrë dhe drejtuar anijen. Pas kësaj, në një lartësi prej rreth 45 kilometrash, ata ndahen dhe, me ndihmën e një sistemi me parashutë, spërkasin poshtë në oqean. Pas riparimit dhe rimbushjes, ato përdoren përsëri.
Rezervuari i jashtëm i karburantit, i cili digjet në atmosferën e tokës, i mbushur me hidrogjen të lëngshëm dhe oksigjen (karburant për motorët kryesorë), është elementi i vetëm i disponueshëm i sistemit hapësinor. Vetë rezervuari është gjithashtu një kornizë për lidhjen e përforcuesve të ngurtë të shtytësit në anijen. Ai hidhet në fluturim rreth 8.5 minuta pas ngritjes në një lartësi prej rreth 113 kilometrash, shumica e rezervuarit digjet në atmosferën e tokës dhe pjesët e mbetura bien në oqean.
Pjesa më e famshme dhe e njohur e sistemit është vetë anija kozmike e ripërdorshme - anija, në fakt vetë "anija kozmike", e cila është lëshuar në orbitën pranë tokës. Ky anije shërben si një vend testimi dhe platformë për kërkime shkencore në hapësirë, si dhe shtëpi për një ekuipazh prej dy deri në shtatë persona. Vetë anija është bërë sipas skemës së avionit me një krah trekëndësh në plan. Për ulje, ai përdor një mjet uljeje të tipit avion. Nëse përforcuesit e raketave me lëndë të ngurtë janë projektuar të përdoren deri në 20 herë, atëherë anija vetë - deri në 100 fluturime në hapësirë.
Dimensionet e anijes orbitale në krahasim me Soyuz
Sistemi amerikan i anijes hapësinore mund të vërë në orbitë një lartësi prej 185 kilometrash dhe një pjerrësi prej 28 ° deri në 24.4 ton ngarkesë kur niset në lindje nga Kepi Canaveral (Florida) dhe 11.3 ton kur lëshohet nga territori i Fluturimit Hapësinor Kennedy Qendër në një orbitë me një lartësi prej 500 kilometrash dhe një pjerrësi prej 55 °. Kur u nis nga Baza e Forcave Ajrore Vandenberg (Kaliforni, bregdeti perëndimor), deri në 12 tonë ngarkesë mund të hidheshin në një orbitë rrethpolare me një lartësi prej 185 kilometrash.
Ajo që ne arritëm të zbatonim, dhe çfarë nga planet tona mbeti vetëm në letër
Si pjesë e një simpoziumi kushtuar zbatimit të programit Space Shuttle, i cili u zhvillua në tetor 1969, "babai" i anijes, George Mueller, vuri në dukje: "Qëllimi ynë është të zvogëlojmë koston e dërgimit të një kilogram ngarkesë në orbitë nga 2,000 dollarë për Saturn-V në 40-100 dollarë për kilogram. Kështu që ne mund të hapim një epokë të re të eksplorimit të hapësirës. Sfida gjatë javëve dhe muajve të ardhshëm për këtë simpozium, dhe për NASA -n dhe Forcën Ajrore, është të sigurohemi që ne mund ta arrijmë këtë. " Në përgjithësi, për variante të ndryshme të bazuara në anijen hapësinore, kostoja e nisjes së një ngarkese parashikohej të ishte në intervalin nga 90 në 330 dollarë për kilogram. Për më tepër, besohej se anijet e gjeneratës së dytë do të zvogëlonin shumën në 33-66 dollarë për kilogram.
Në realitet, megjithatë, këto shifra dolën të jenë të paarritshme edhe afër. Për më tepër, sipas llogaritjeve të Mueller, kostoja e lëshimit të anijes duhet të ishte 1-2.5 milion dollarë. Në fakt, sipas NASA -s, kostoja mesatare e nisjes së anijes ishte rreth 450 milionë dollarë. Dhe ky ndryshim domethënës mund të quhet mospërputhja kryesore midis qëllimeve të deklaruara dhe realitetit.
Anija "Endeavour" me ndarje të hapur ngarkesash
Pas përfundimit të programit të Sistemit të Transportit Hapësinor në 2011, ne tashmë mund të themi me besim se cilat synime u arritën gjatë zbatimit të tij, dhe cilat jo.
Qëllimet për programin Space Shuttle janë arritur:
1. Zbatimi i dërgimit të llojeve të ndryshme të ngarkesave në orbitë (fazat e sipërme, satelitët, segmentet e stacioneve hapësinore, përfshirë ISS).
2. Mundësia e riparimit të satelitëve të vendosur në orbitën e ulët të tokës.
3. Mundësia e kthimit të satelitëve përsëri në Tokë.
4. Aftësia për të fluturuar deri në 8 persona në hapësirë (gjatë operacionit të shpëtimit, ekuipazhi mund të sillej deri në 11 persona).
5. Zbatimi i suksesshëm i fluturimit të ripërdorshëm dhe përdorimi i ripërdorshëm i vetë anijes dhe përshpejtuesve të ngurtë të shtytësit.
6. Zbatimi në praktikë i një paraqitjeje krejtësisht të re të anijes kozmike.
7. Aftësia për të kryer manovra horizontale nga anija.
8. Vëllim i madh i ndarjes së ngarkesave, aftësia për t'u kthyer në Tokë ngarkesa me peshë deri në 14, 4 ton.
9. Koha e kostos dhe zhvillimit u arrit të përmbushte afatet që i ishin premtuar Presidentit amerikan Nixon në 1971.
Objektivat e pa arritur dhe dështimet:
1. Lehtësimi cilësor i qasjes në hapësirë. Në vend që të zvogëlonte koston e dërgimit të një kilogrami ngarkesë në orbitë me dy urdhra të madhësisë, anija kozmike në të vërtetë doli të ishte një nga metodat më të shtrenjta të dërgimit të satelitëve në orbitën e Tokës.
2. Përgatitja e shpejtë e anijeve midis fluturimeve në hapësirë. Në vend të afatit të pritshëm, i cili u vlerësua në dy javë midis nisjeve, anijet në të vërtetë mund të përgatiteshin për lëshimin në hapësirë për muaj të tërë. Para fatkeqësisë së anijes hapësinore Challenger, rekordi midis fluturimeve ishte 54 ditë, pas fatkeqësisë - 88 ditë. Gjatë gjithë periudhës së funksionimit të tyre, ato u lançuan mesatarisht 4, 5 herë në vit, ndërsa numri minimal i lejueshëm i justifikuar ekonomikisht i lëshimeve ishte 28 lëshime në vit.
3. Thjeshtësia e shërbimit. Zgjidhjet teknike të zgjedhura gjatë krijimit të anijeve ishin mjaft të mundimshme për tu ruajtur. Motorët kryesorë kërkonin procedura të çmontimit dhe kohë të gjatë shërbimi. Njësitë turbopump të motorëve të modelit të parë kërkuan pjesën kryesore të tyre dhe riparimin pas çdo fluturimi në hapësirë. Pllakat e mbrojtjes nga nxehtësia ishin unike - secila fole kishte pllakën e vet. Në total, ishin 35 mijë prej tyre, për më tepër, pllakat mund të dëmtohen ose humbasin gjatë fluturimit.
4. Zëvendësoni të gjitha mediat e disponueshme. Anijet nuk u lëshuan kurrë në orbitat polare, e cila ishte e nevojshme kryesisht për vendosjen e satelitëve të zbulimit. Në këtë drejtim, u krye puna përgatitore, por ato u kufizuan pas katastrofës së Challenger.
5. Qasje e besueshme në hapësirë. Katër anije hapësinore nënkuptonin se humbja e ndonjërit prej tyre ishte humbja e 25% të të gjithë flotës (nuk kishte gjithmonë më shumë se 4 orbitra fluturues, anija Endeavour u ndërtua për të zëvendësuar Sfiduesin e humbur). Pas fatkeqësisë, fluturimet u ndaluan për një kohë të gjatë, për shembull, pas fatkeqësisë së Sfiduesit - për 32 muaj.
6. Kapaciteti mbajtës i anijeve doli të ishte 5 ton më i ulët se sa kërkohej nga specifikimet ushtarake (24.4 ton në vend të 30 ton).
7. Aftësitë e mëdha manovruese horizontale nuk janë aplikuar kurrë në praktikë, për arsye se anijet nuk fluturuan në orbita polare.
8. Kthimi i satelitëve nga orbita e tokës u ndal tashmë në 1996, ndërsa vetëm 5 satelitë u kthyen nga hapësira gjatë gjithë periudhës.
9. Riparimi i satelitëve doli të ishte pak i kërkuar. Në total, 5 satelitë janë riparuar, megjithatë, anijet kanë kryer gjithashtu mirëmbajtje të teleskopit të famshëm Hubble 5 herë.
10. Zgjidhjet inxhinierike të zbatuara ndikuan negativisht në besueshmërinë e të gjithë sistemit. Në kohën e ngritjes dhe uljes, kishte zona që nuk i linin ekuipazhit një mundësi shpëtimi në rast urgjence.
11. Fakti që anija mund të kryente vetëm fluturime me njerëz, i vuri astronautët në rrezik të panevojshëm, për shembull, automatizimi do të ishte i mjaftueshëm për lëshimet rutinë satelitore në orbitë.
12. Mbyllja e programit Space Shuttle në 2011 u mbivendos mbi anulimin e programit të Konstelacionit. Kjo bëri që Shtetet e Bashkuara të humbnin aksesin e tyre të pavarur në hapësirë për shumë vite. Si rezultat, humbjet e imazhit dhe nevoja për të marrë vende për astronautët e tyre në anijen kozmike të një vendi tjetër (anija kozmike e drejtuar nga Rusia "Soyuz").
Shuttle Discovery kryen një manovër para se të ankorohet me ISS
Disa statistika
Anijet u krijuan për të qëndruar në orbitën e Tokës për dy javë. Zakonisht fluturimet e tyre zgjatën nga 5 deri në 16 ditë. Rekordi për fluturimin më të shkurtër në historinë e programit i përket anijes kozmike Columbia (vdiq së bashku me ekuipazhin më 1 shkurt 2003, fluturimi i 28 -të në hapësirë), i cili në nëntor 1981 kaloi vetëm 2 ditë, 6 orë dhe 13 minuta në hapësirë. E njëjta anije bëri fluturimin më të gjatë në Nëntor 1996 - 17 ditë 15 orë 53 minuta.
Në total, gjatë funksionimit të këtij programi nga 1981 në 2011, 135 lëshime u kryen nga anijet kozmike, nga të cilat Discovery - 39, Atlantis - 33, Columbia - 28, Endeavour - 25, Challenger - 10 (vdiq së bashku me ekuipazhin më 28 janar 1986). Në total, brenda kuadrit të programit, u ndërtuan pesë nga anijet e mësipërme, të cilat bënë fluturime në hapësirë. Një anije tjetër, Ndërmarrja, ishte e para që u ndërtua, por fillimisht ajo ishte menduar vetëm për prova tokësore dhe atmosferike, si dhe punë përgatitore në vendet e lëshimit, ajo nuk fluturoi kurrë në hapësirë.
Vlen të përmendet se NASA planifikoi të përdorë anijet shumë më aktive sesa doli në të vërtetë. Në vitin 1985, ekspertët nga agjencia amerikane e hapësirës prisnin që deri në vitin 1990 ata do të bënin 24 lëshime çdo vit, dhe anijet fluturonin deri në 100 fluturime në hapësirë, në praktikë, të 5 anijet bënë vetëm 135 fluturime në 30 vjet, dy prej të cilave përfunduan një fatkeqësi. Rekordi për numrin e fluturimeve në hapësirë i përket anijes "Discovery" - 39 fluturime në hapësirë (e para më 30 gusht 1984).
Ulja e anijes "Atlantis"
Anijet amerikane gjithashtu zotërojnë anti -rekordin më të trishtë midis të gjitha sistemeve hapësinore - për sa i përket numrit të njerëzve të vrarë. Dy fatkeqësi me pjesëmarrjen e tyre shkaktuan vdekjen e 14 astronautëve amerikanë. Më 28 janar 1986, gjatë ngritjes, si rezultat i një shpërthimi në një rezervuar të jashtëm të karburantit, anija Challenger u shemb, kjo ndodhi në sekondën e 73 -të të fluturimit dhe çoi në vdekjen e të 7 anëtarëve të ekuipazhit, përfshirë astronautin e parë të shtrirë - ish mësuese Christa McAuliffe, e cila fitoi konkursin mbarëkombëtar amerikan për të drejtën për të fluturuar në hapësirë. Fatkeqësia e dytë ndodhi më 1 shkurt 2003, gjatë kthimit të anijes kozmike Columbia nga fluturimi i saj i 28 -të në hapësirë. Shkaku i katastrofës ishte shkatërrimi i shtresës së jashtme të mbrojtjes së nxehtësisë në rrafshin e majtë të krahut të anijes, e cila u shkaktua nga një pjesë e izolimit termik të rezervuarit të oksigjenit që binte mbi të në kohën e lëshimit. Në kthimin e tij, anija u rrëzua në ajër, duke vrarë 7 astronautë.
Programi i Sistemit të Transportit Hapësinor përfundoi zyrtarisht në 2011. Të gjitha anijet operative u çaktivizuan dhe u dërguan në muze. Fluturimi i fundit u zhvillua më 8 korrik 2011 dhe u krye nga anija Atlantis me një ekuipazh të reduktuar në 4 persona. Fluturimi përfundoi herët në mëngjes më 21 korrik 2011. Për 30 vjet funksionim, këto anije kozmike kanë kryer 135 fluturime, në total, ato kanë përfunduar 21,152 orbita rreth Tokës, duke dërguar 1,600 ton ngarkesa të ndryshme në hapësirë. Gjatë kësaj kohe, ekuipazhi përfshinte 355 njerëz (306 burra dhe 49 gra) nga 16 vende të ndryshme. Astronauti Franklin Storey Musgrave ishte i vetmi që fluturoi me të pesë anijet e ndërtuara.
