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Space Shuttle - Questo sconosciuto.

F

federico

Autore discussione #1
Aggancio dell’External Tank e degli SRB

Al di là della curiosità e del fascino che questa macchina straordinaria può suscitare negli appassionati di aviazione, e non solo (visto che alla classica domanda che si fa ai bambini: cosa vorresti fare da grande? molti ancora rispondono: l'astronauta!), pochi veramente sanno cosa c'è dietro. Ovvero, dal momento che lo Shuttle è considerata "the most complex machine ever built", chiunque può immaginare la complessità, appunto, di tutte le operazioni che lo coinvolgono, ma non hanno ben chiaro cosa significa lavorarci sù.

Si lavora su una macchina che non ha eguali, che dovrà affrontare una missione con rischi oggettivi elevatissimi. Tutto deve essere calcolato, tutto deve essere controllato, tutto deve essere previsto. Anche la più semplice delle operazioni, a dirsi, diventa tremendamente impegnativa a farsi, per il livello di concentrazione richiesto.

In questo video si vede come la navicella spaziale viene attaccata sotto il serbatoio principale e i due boosters. La lentezza e l'attenzione prestata ad ogni singola operazione (anche perché si lavora nella zona dello scudo termico inferiore, e l'accidentale rimozione di alcune piastrelle che lo componevano, durante il lancio, è stata la causa del disastro del Columbia) parlano da sole

Buona visione... http://it.youtube.com/watch?v=Hzck_m9EumE


fede ;)
 
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federico

Autore discussione #2
Trasporto al Launch PAD

L'edificio in questione è il VAB (Vertical Assembly Building), lo stesso dove venivano assemblati i vettori Saturno. Credo sia tuttora l'edificio più grande al mondo ;)

Una volta attaccata la navicella al serbatoio principale e ai solid rocket boosters, tutto il complesso viene portato al launch pad mediante un gigantesco trattore (lo stesso dei Saturn), che viaggiando a pochi chilometri orari, copre la distanza dal VAB al launch pad stesso in diverse ore. I pads sono 2, A e B.

Ovviamente l'operazione di trasferimento è estremamente delicata e seguita millimetro per millimetro, onde evitare scossoni o movimenti bruschi a tutto il delicato sistema.

Godetevi il video

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #3
Lift off

Giunti al Launch Pad, ha inizio tutta la procedura per il decollo.

Al momento del decollo, inteso come accensione dei boosters e distacco del "sistema Shuttle" dal pad (lift-off), programmato ormai da giorni, viene data definizione generica di T. Ad esso viene riferito ogni step prima del lancio. La procedura di lancio inizia 43 ore prima di T e prende il nome di T -43. Ma come vedremo non sono le effettive 43 ore prima del lift-off. Infatti, gli steps si dividono in "in funzione" e "sospeso". Nel primo caso il countdown continua, nel secondo vi è una sospensione dello stesso, che può essere di ore o minuti.

Ad intervalli regolari ci sono controlli e check da effettuare. Ovviamente se insorgono problemi, il lancio può essere rimandato in qualsiasi momento. Ecco di seguito la procedura completa:

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.

Le ultime fasi sono concitatissime.


fede ;)
 
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federico

Autore discussione #4
I componenti dello Space Shuttle: Solid Rocket Boosters

Vediamo ora "come fa" lo Shuttle ad arrivare in orbita. Operazione tutt'altro che facile visto il peso del sistema Shuttle e la necessità di vincere la forza di gravità. Da ciò ne consegue che l'energia che dovrà essere sprigionata, quantomeno per arrivare ad un'altitudine tale da avere minore resistenza atmosferica e attrazione gravitazionale, sarà enorme.

A questo provvedono i Solid Rocket Boosters (SRB), veri e propri razzi agganciati al serbatoio centrale. Sono i motori più potenti mai costruiti dall'uomo e permettono allo Shuttle di raggiungere l'altitudine di 120.000 piedi (24 NM), altitudine alla quale avviene la separazione dal sistema, e inizia la loro caduta verso il mare, ove poi saranno recuperati. L'iniezione dei due SRB, che forniscono la spaventosa spinta di 3.300.000 pounds, avviene solo dopo l'accensione dei 3 motori principali dell'Orbiter, circa 6 secondi prima del lift-off.

Ogni SRB pesa a vuoto circa 190.000 pounds e "brucia" circa 1.200.000 pounds di propellente durante il lancio. E' lungo circa 150 ft e ha un diametro di 12 ft.

Il propellente è costituito da perclorato di ammonio, alluminio, ossido di ferro.

Ecco uno spaccato dell'SRB



E' stato proprio il cedimento strutturale di un componente di uno dei due SRB, probabilmente un o'ring (piccola guarnizione tra l'altro anche molto economica), la causa del disastro del Challenger nel gennaio dell''86.

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #5
I componenti dello Space Shuttle: External Tank

I boosters cadono in mare, ma l'impatto è frenato da paracadute, quindi possono essere recuperati Questa ripresa è stata fatta durante il lancio da una telecamera sugli SRB. Si vede lo sgancio dei razzi (impressionante vedere l'Orbiter e il suo serbatoio che "se ne vanno via!"), e la caduta, frenata da paracadute, in mare.

Discorso a parte, invece, per l'External Tank. Quest'ultimo contiene l'idrogeno e l'ossigeno, entrambe allo stato liquido (quindi ad elevata pressione), per i tre motori dell'Orbiter, che li utilizza durante il lift- off e l'ascesa.

Separandosi dall'Orbiter ad un'altezza ben superiore rispetto ai due SRB, l'External Tank subisce l'impatto frenante dell'atmosfera, quindi si disintegra e ricade nell'Oceano. Ovviamente è un vuoto a perdere, non sarà recuperato né, tantomeno, riutilizzato.

Ecco degli spaccati dell'External Tank e dei relativi serbatoi interni







E' il componente più voluminoso dello Shuttle (...e si vede), è estremamente semplice come concezione. Composto fondamentalmente da tre sezioni: una anteriore contenente ossigeno liquido, una centrale che contiene apparati elettronici e una posteriore che contiene l'idrogeno liquido. E' lungo 154 ft e ha un diametro di 28 ft.



Il serbatoio di ossigeno è in alluminio, ha una capacita di circa 20.000 ft↑3 e pesa, a vuoto, 12.000 pounds. Opera ad una pressione di 20/22 psig (pound per inch↑2). Con i motori dell'Orbiter al 104%, il flusso di ossigeno è pari a 2.800 pounds/sec.

Il serbatoio di idrogeno, anch'esso in alluminio, ha una capacita di oltre 53.000 ft↑3, un peso a vuoto di 29.000 pounds, opera ad una pressione di 32/34 psig e coi motori sempre al 104%, permette un flusso di 465 pounds/sec, pari a 47.365 galloni/minuto.

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #6
In orbita e docking

Dopo lo sgancio dell'external tank, vengono aperte le cargo doors, operazione che si rende necessaria per favorire il raffreddamento della navicella, fino ad ora sottoposta ad enormi forze dinamiche nonché al calore generato dai motori. L'Orbiter inizia così la sua missione. Generalmente, a parte qualche sporadica visita al telescopio Hubble, negli ultimi anni si è trattato di missioni sulla Stazione Spaziale Internazionale. Orbitando attorno alla Terra, si avvicina alla ISS, che raggiunge dopo 24 - 36 ore. Lì viene il bello! L'operazione che richiede la maggior precisione: il docking alla ISS. Non è affatto una passeggiata! I numeri parlano chiaro: l'Orbiter ha un peso di 91.000 Kg, viaggia alla spaventosa velocità di oltre 27.000 Kilometri orari (!!!), a 354 Km dalla Terra. La precisione deve essere massima, entro i 7 cm. Se si sbaglia, non c'è modo di recuperare...

Mentre il pilota manovra, l'assistente ripete la checklist delle operazioni, e i membri dell'equipaggio utilizzano un raggio laser per tenere sotto controllo i parametri dei due veicoli (velocità, distanza, ecc.), il raggio viene analizzato ed elaborato da un computer.

A circa 600 metri dalla ISS, è visibile il punto di contatto (docking ring), nella foto...


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I pannelli solari sono disposti in modo da non interferire con le operazioni, né rimanere danneggiati accidentalmente.

L'approach avviene con l'Orbiter capovolto e di coda.

[/FONT] In questo video il docking tra Discovery e ISS avvenuto durante l'ultima STS-120. Da notare la precisione con cui è avvenuto il contatto e il grido di euforia dell'equipaggio dell'Orbiter alla conferma del docking avvenuto.

Una volta agganciati, Orbiter e ISS diventano, di fatto, un tutt'uno. Attraverso il docking ring gli astronauti passano dall'una all'alta entità, trasportando sulla ISS i materiali che servono per la missione e i rifornimenti, riportando sull'Orbiter attrezzature non più necessarie sulla ISS e/o rifiuti.

Inizia quindi il lavoro duro, che vede gli astronauti impegnati per molte ore al giorno. Durante il tempo libero leggono, studiano, si esercitano ai simulatori (non FS9 o FSX!!!) come per esempio quello del braccio robotico o del sistema di docking, osservano la Terra e scattano foto, leggono le emails, praticano attività fisica con attrezzature ad hoc (come cyclette o tapis roulant).
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fede ;)

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federico

Autore discussione #7
Undocking

Due parole sull'undocking.

Al momento della separazione tra ISS e Orbiter, tutti i fermi e i ganci vengono aperti e un sistema automatico spinge via l'Orbiter. L'Orbiter non usa i suoi getti direzionali per non danneggiare i componenti della ISS. Quando l'Orbiter sarà ad una distanza di 2 ft dalla ISS, il pilota eseguirà manualmente l'allontanamento attraverso il corridoio di uscita. Ad una distanza di circa 450 ft dalla ISS, il pilota eseguirà un'evoluzione attorno alla stessa. Durante questo giro, avviene un reciproco controllo, sia visivo sia con strumenti appropriati che inviano i dati a terra per essere analizzati, specialmente quelli riguardanti lo scudo termico (heat shield) dell'Orbiter. Dopo di che avviene un successivo allontanamento a circa 45 miglia dalla ISS, dove l'Orbiter rimarrà in attesa che i dati vengano analizzati per ottenere l'ok al deorbit. Questa distanza è sufficiente per permettere all'Orbiter, in caso l'analisi dei dati evidenzi un danneggiamento dello heat shield, di ritornare presso la ISS e rieffettuare un nuovo docking. Se tutto andrà bene, l'Orbiter sarà pronto per tornare a casa.

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #8
Deorbit e rientro a Terra

Veniamo ora all'ultima fase della missione del nostro Space Shuttle. Volente o nolente è la più complicata, delicata e rischiosa: il deorbit e il rientro alla base. Per questo motivo le dedicheremo qualche riga in più ;)

Ovviamente immaginerete tutti il perché: in questa fase, l'Orbiter, è sottoposto a tante e tali forze cinetiche da mettere in serio imbarazzo qualsiasi oggetto costruito con i materiali "convenzionali". In questa fase, infatti, l'Orbiter deve disperdere l'energia cinetica accumulata durante la fase di decollo e in orbita geostazionaria. Il mezzo di dispersione è, ovviamente l'atmosfera terrestre. E' proprio l'incontro di strati via via più densi di quest'ultima, la causa del surriscaldamento della parte inferiore <= correzione dell'Orbiter (costituito di placche di ceramica) che, in alcuni punti critici, può raggiungere anche la ragguardevole temperatura di 1700°C.

Come detto in un post precedente, il rientro viene preparato fin dal giorno prima in cui è previsto il landing. Viene accesa la APU (proprio come sui nostri liners ;) ), lo Shuttle (io continuo ad alternare le diciture Shuttle e Orbiter, ma è più corretto chiamarlo Orbiter), infatti, aerodinamicamente è un vero e proprio aereo, tuttavia non avendo i motori che generano energia (i suoi tre principali vengono utilizzati solo ed esclusivamente in decollo) edit: ma solo motori ausiliari non molto potenti, deve affidarsi a questa unità ausiliaria per rendere possibile il movimento di tutte le superfici di controllo, i vani carrello, freni, ecc.

Il deorbit viene definito anche TIG (Time of Ignition) e, come per il decollo, i momenti che lo precedono vengono riportati con un "-" (meno). Così:

TIG - 4 hours si passa alla lettura delle innumerevoli check list previste per il rientro: controllo di tutti i sistemi di sopravvivenza, l'allineamento delle unità di misura inerziale, i sistemi idraulici, elettrici, ecc.

TIG - 3 viene chiusa la cargo door

TIG - 2 gli astronauti vestono le tute arancione e siedono ai loro posti

TIG - 1 Houston da il "go" per il deorbit burn

La navetta si mette sottosopra, è così che si prepara al deorbit burn. Nel momento in cui, dal Controllo della missione, danno il via libera per la pista di atterraggio designata, vengono accesi i motori di manovra. L'Orbiter si rigira ed assume un assetto cabrato di 40° rispetto all'orizzonte. Vengono accese le altre APU.

E' IL DEORBIT BURN!!! Dura circa 2 minuti e mezzo. E' il momento di maggior sollecitazione di tutta la missione.

Superato il deorbit burn, a circa 400.000 piedi, il sistema di guida provvede a fare assumere all'Orbiter una traiettoria quanto più planata possibile in modo da far giungere la navicella, con la massima precisione, nel punto di atterraggio (ricordiamo che non ci sono motori, non si può riattaccare, non si ha una seconda possibilità!!!), senza mettere in crisi la struttura della stessa.

Il controllo della navetta avviene attraverso le superfici di controllo, appunto. Ce ne sono 7: 4 sulle ali, due sullo stabilizzatore verticale e una sotto i motori principali.

L'atterraggio può avvenire in modo totalmente automatico. Tuttavia, tenendo il fattore umano sempre in grande considerazione, è ormai prassi consolidata alla NASA, di prendere le redini non appena si raggiunge velocità subsonica.

Due parole sul sistema di guida.

Il suo scopo principale è quello di gestire l'energia cinetica rimanente in modo da portare l'Orbiter esattamente a bordo pista (generalmente la 33 del KSC). Ciò avviene in due modi: modificando l'angolo di attacco delle ali oppure compiendo ripetute virate. Viene preferita la seconda opzione, allungando così la corsa e permettendo di smaltire tutta l'energia cinetica. Ed è per questo che la traiettoria di rientro dello Shuttle somiglia molto ad una S.

L'approach inizia ad un'altitudine di circa 25 km e a una velocità di due volte e mezza quella del suono, a una distanza di 80 km dalla pista.

Lo short final inizia a 3 km di altezza. Il rateo di discesa è circa 20 volte più elevato di quello di un aereo di linea.

A 500 metri di altezza l'equipaggio estende il carrello di atterraggio e attiva i freni aerodinamici.

Il contatto col suolo avviene a una velocità di 350 km/h.

Solo un confronto: si parte dalla velocità orbitale di 27 - 28.000 Km/h, si atterra a 350 Km/h. Una differenza enorme! Vi lascio immaginare le immense forse aerodinamiche e cinetiche in gioco e la straordinaria precisione con la quale viene effettuata la manovra di atterraggio.

Ad aiutare la frenata dell'Orbiter ci pensa un paracadute (ovviamente non ci sono i reverse), che si apre non appena vengono raggiunti i 250 Km/h.

Lo Shuttle è a terra, con il suo carico umano ed, eventualmente, di materiali provenienti dallo spazio e dalla ISS.

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #9
Le strutture dedicate allo Space Shuttle

Una breve descrizione delle strutture preposte ad ospitare lo Shuttle e i suoi voli.

I Launch Pad 39 A e B si trovano nel Kennedy Space Center della NASA, Merritt Island, Florida. Costruiti negli anni 60 per i razzi Apollo, Skylab, ecc.

La base di lancio è alta 106 metri, ha tre bracci mobili e una struttura rotante in grado di ruotare tutt'intorno all'Orbiter. Dei tre bracci: un braccio mobile retrattile (Fixed Service Structure) permette l'accesso allo Shuttle dalla base e funge da uscita di sicurezza fino a circa 7' prima del lancio; quello centrale serve da aggancio dei tubi per le operazioni di carico dell'ET; il braccio superiore ha un coperchio di scarico aria, per prevenire l'eventuale formazione di ghiaccio dovuto alle alte pressioni e basse temperature di stoccaggio di O2 e H. La struttura rotante permette la manutenzione dell'Orbiter e l'installazione nello stesso del payload da trasportare nello spazio.

In prossimità del Launch Pad si trova un serbatoio da 3.400 metri cubi per lo stoccaggio di Ossigeno liquido a –183°C e un serbatoio di 3.200 metri cubi per conservare Idrogeno liquido a –253°C.

La pista del KSC si trova a circa 3 Km dal VAB, lunga 4.500 m e larga circa 90. Tutt'intorno vi sono aree e piazzole di sosta per i mezzi di soccorso e per tutti i mezzi per la messa in sicurezza dell'Orbiter e del suo equipaggio una volta atterrati.

Oltre al Kennedy Space Center, l'Edwards Air Force Base, in California, è attrezzata per ricevere lo Shuttle. Tuttavia, qualsiasi missione dello Shuttle si riterrà conclusa solo e solamente dopo che questo si troverà al Kennedy Space Center. Nel caso in cui l'atterraggio, a causa delle condimeteo avverse, dovesse avvenire ad Edwards AFB (come avvenuto recentemente per l'Atlantis durante la STS-117), l'Orbiter sarà riportato in Florida con un Ferry Flight su un Boeing 747 appositamente modificato per questo genere di trasporto. Ecco a voi il video, buona visione.

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #10
Gli Orbiter.

Il complesso Space Shuttle, nome ufficiale Space Transoportation System (da qui la sigla STS che identifica ogni missione) è l’unica navicella spaziale in possesso della NASA. La sua peculiarità è proprio la riutilizzabilità e, almeno negli intenti dei progettatori, è stato studiato per effettuare in sicurezza, almeno un centinaio di voli.

Il componente più importante e complesso è l’Orbiter, che tutti associano direttamente allo Space Shuttle. Le missioni dello Shuttle comprendono: messa in orbita geostazionaria di satelliti e lancio interplanetario di sonde (Magellano, Galileo, Ulisse…), esperimenti scientifici, manutenzione del telescopio Hubble, assemblaggio della Stazione Spaziale Internazionale e trasporto verso di essa di materiali, uomini, mezzi e rifornimenti.

Lo Shuttle ha una grande stiva per il carico, i suoi portelloni 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, oltreche favorire il raffreddamento della navicella subito dopo il lancio. All'interno della stiva si trova il Sistema di Manipolazione Remota, detto anche Canadarm, un braccio robotizzato impiegato per recuperare e mettere in orbita i satelliti piuttosto che estrarre e installare componenti per la ISS. Sino all'incidente del Columbia, il Canadarm veniva incluso soltanto nelle missioni in cui il suo impiego era richiesto. In seguito ne venne previsto l’utilizzo per l’ispezione dello scudo termico esterno e quindi è stato incluso in tutti i voli.

Lo Space Shuttle ha subìto 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 perennemente controllate (anche durante le fasi della missione); inoltre assorbono umidità e quindi devono essere protette dalla pioggia. Nel corso degli anni molte piastrelle ceramiche 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. Oggi la cabina di pilotaggio è basata su 5 computer APA-101S basati su processori 80386. Usano complessivamente circa 2 Mb di memoria RAM particolare completamente immune alle radiazioni. I computer impiegano il linguaggio di programmazione HAL/S. Oltre alla cabina di pilotaggio, 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".

I motori principali dello Shuttle (P&W) sono stati oggetto di parecchi perfezionamenti per migliorare la affidabilità e aumentare la potenza. 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.


Dati Tecnici Orbiter
Altezza dell'orbiter: 37,23 m
Apertura alare: 23,79 m
Massa alla partenza: 2.041.000 kg
  • Orbiter: 110.000 Kg
  • ET: 751.000 kg
  • SRB: 2 x 590.000 = 1.180.000 kg
Spinta alla partenza: 34,8 MN
  • Motori Orbiter: 3 x 1,8 = 5.4 MN
  • SRB: 2 x 14,7 = 29,4 MN
Massa al rientro (Orbiter): 104.000 kg
Carico massimo trasportabile: 28.800 kg
Orbita: da 185 a 643 km
Velocità: 27.875 km/h
Posti astronauti: 10

fede ;)
 
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federico

Autore discussione #11
[FONT=&quot]Gli Orbiter: l'Enterprise

[/FONT][FONT=&quot] Il primo Orbiter costruito dalla NASA fu l'Enterprise, ed è stato anche l'unico a non vedere mai lo spazio. Venne costruito per eseguire i primi test di fattibilità del progetto e, per questo, non aveva né i motori, né lo scudo termico.

Eseguì dei voli, sganciato dall'SCA (boeing 747 Shuttle Carrier Aircraft, vd. sopra) e planando atterrava sulla pista per effettuare verifiche strutturali. Questi voli liberi vennero effettuati con diverse configurazioni di carico.

Venne preso in considerazione un paio di volte per una eventuale riconversione alla piena operatività, la seconda fu dopo la tragedia del Challenger, ma risultò troppo costoso apportare le dovute modifiche.

Interessante la diatriba per il nome: all'inizio non doveva chiamarsi così, ma a seguito di una petizione, con raccolta di firme, di tutti i fans di Star Trek, la NASA decise di chiamarlo Enterprise, al punto che un modellino compare anche come oggettino di arredamento dell'alloggio del Capitano Kirk in un paio di film della serie. All'inaugurazione dell'Enterprise era presente l'ideatore della saga Roddenberry e una buona parte del cast. Dulcis in fundo venne usata la musica del telefilm come colonna sonora della cerimonia :D

Terminati i test e messo a terra, l'Enterprise fece di tutto tranne che... stare a terra :D Caricato sul 747 SCA, fece il giro del mondo in lungo e in largo, venne anche in Italia. Dopo di che fu portato a Washington
nel National Air and Space Museum, dove si trova ora.

Ecco il nostro eroe...



fede ;)

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federico

Autore discussione #12
[FONT=&quot]Gli Orbiter: il Columbia

[/FONT][FONT=&quot] Fu il primo Orbiter costruito dalla NASA. Effettuò il volo inaugurale nel 1981. Gli fu dato questo nome in onore della prima nave americana che circumnavigò il globo. A suo modo vide molte "prime volte": la prima volta di un astronauta non americano a bordo di uno Shuttle, così come la prima volta di un ispanico, la prima volta di un comandante donna.

A febbraio 2003 il Columbia si disintegrò al rientro dalla missione STS-107, a causa delle enormi forze d'attrito che lo scudo inferiore non era riuscito a contrastare per la perdita, presumibilmente durante il lancio, di un consistente numero di piastrelle ceramiche. Trasportava il primo astronauta israeliano e la prima astronauta indiana. Venne visto, e ripreso anche con telecamere amatoriali, disintegrarsi sul Texas, pochi minuti prima dell'atterraggio previsto al KSC.

Aveva svolto, fino ad all'ora, 28 missioni, inclusa l'ultima, percorrendo qualcosa come 200.000.000 di chilometri.

Eccolo al lancio della STS-1, con l'ET verniciato di bianco. In seguito non fu più necessario dipingerlo con conseguente risparmio di peso dovuto alla vernice, in favore del payload...



fede ;)


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federico

Autore discussione #13
Gli Orbiter: il Challenger.

Il Challenger è stato il secondo Orbiter costruito dalla NASA (dopo il Columbia). Volò per la prima volta nel 1983. Effettuò 10 voli in tutto, compreso l’ultimo (STS-51-L), durante il quale rimase distrutto. Percorse oltre 41 milioni di chilometri. Nell’incidente persero la vita tutti e sette i membri dell’equipaggio.

L’incidente avvenne il 28 gennaio 1986, dopo 73 secondi dal lift-off, al momento della separazione degli SRB. La causa è imputabile alla rottura di una guarnizione (o-ring) dell’SRB destro, con conseguente cedimento strutturale dell’External Tank: il serbatoio dell’ossigeno è stato spinto verso quello dell’idrogeno, cambiando il baricentro del sistema e costringendo ad una modifica nell’assetto. Vicini al Max Q, ovverosia il punto di massima pressione aerodinamica, e sottoposto a micidiali forze aerodinamiche, l’Orbiter inizia a disintegrarsi, mentre gli SRB, ormai separati continuano la loro traiettoria. La cabina dei membri dell’equipaggio resiste, ma precipita in mare e viene recuperata in fondo all’Oceano. Malgrado le analisi svolte sui corpi degli astronauti, la commissione d’inchiesta non fu in grado di stabilire la reale causa del decesso. Vero è che l’impatto con l’acqua, da quell’altitudine, è avvenuta a oltre 300 Km/h, con una decelerazione di oltre 200 G, cioè ben oltre i limiti sopportabili dall’uomo, ma non fu possibile capire se e quanto rimasero coscienti gli astronauti dopo la disintegrazione dell’Orbiter.

Dopo il disastro del Challenger i voli dello Shuttle vennero congelati per circa due anni.

La commissione d’inchiesta stabilì che la causa della rottura dell’o-ring dell’SRB destro era da imputarsi si ad un difetto di produzione, accentuato però da alcune situazioni contingenti verificatesi in occasione del lancio, tra le quali le anomale condizioni atmosferiche riscontrate in Florida in quei giorni, con temperature molto rigide.

Vennero date indicazioni su come ovviare ai difetti di fabbricazione, in più la NASA decise di dotare gli Orbiter di un sistema di fuga per l’equipaggio, che tuttavia, se anche fosse stato adottato sul Challenger, non avrebbe potuto salvare la vita all’equipaggio. Tutti gli altri sistemi di fuga presi in esame sarebbero risultati troppo laboriosi da mettere in atto (eccessive modifiche strutturali, ridimensionamento del payload, ecc.), al punto che venne intensificato il controllo qualità sui materiali utilizzati per la fabbricazione/manutenzione degli Orbiter stessi. Vennero quindi considerati sicuri dopo questi accorgimenti, salvo poi subire un secondo fatale incidente col Columbia 17 anni dopo, ma per cause non riconducibili a difetti di fabbricazione.

La disintegrazione del Challenger 73 secondi dopo il lift-off




fede ;)
 
F

federico

Autore discussione #14
Gli Orbiter: il Discovery.

Il Discovery prende il nome dalla nave (HMS Discovery) che portò in viaggio James Cook. E' il terzo Orbiter costruito e il più anziano in linea. Volò la prima volta nel 1984. Venne scelto per il ritorno nello spazio dopo il disastro del Challenger e anche dopo il disastro del Columbia.

Ha preso parte, fino ad oggi, a 31 voli, per un totale di circa 160 milioni di chilometri percorsi. Oltre al ritorno dopo i due incidenti, il Discovery ha posto in orbita il telescopio Hubble, ha portato nello spazio John Glenn nel 1998, stabilendo il record del volo con l’astronauta più anziano, ha portato nello spazio la sonda Ulisse, infine innumerevoli missioni con satelliti e per la ISS. Dovrebbe essere dimesso nel 2010, ma non vi è ancora una comunicazione ufficiale da parte della NASA.

Eccolo che atterra in notturna al KSC



fede ;)
 
#18
Fede, li hai recuperati dalla cache di Google?
Li ho trovato quasi tutto, prova a darci un occhio! ;)