El transbordador espacial o lanzadera espacial (en inglés Space Shuttle) de la NASA, llamado oficialmente Space Transportation System (STS), traducido "Sistema de Transporte Espacial", fue el único vehículo espacial utilizado para el transporte de astronautas por parte de Estados Unidos. En particular lo destacable de él es que era parcialmente reutilizable.
Desde el despegue de la primera misión del transbordador espacial (STS-1) lanzada el 12 de abril de 1981, se ha utilizado para el transporte de grandes cargas hacía varias órbitas, para el abastecimiento y colocación de módulos orbítales en la Estación Espacial Internacional (ISS) y para realizar misiones del mantenimiento (como por ejemplo en el Telescopio espacial Hubble). Visto de antemano, uno de sus aprovechamientos originales y que finalmente no se aprovechó, era la posibilidad de traer de nuevo a la Tierra satélites en su bodega para ser reparados. Aunque desde la ISS en ella sí se trajeron grandes cargas, ya que las Soyuz no puede traerlas de regreso por tener una capacidad más limitada.
El vehículo estaba programado inicialmente para realizar aproximadamente 100 vuelos.
El programa del transbordador espacial comenzó a finales de los años 60 y se convierte en prioridad principal de la NASA en los 70. En enero de 1986, un impactante accidente del Challenger en el que murieron sus siete tripulantes, detuvo dos años el programa de lanzamientos. Igualmente, tras el desastre del Columbia en 2003, no hubo más vuelos en los siguientes dos años. En enero de 2004 la NASA anunció que retiraría la flota entera de transbordadores y los sustituiría en 2010. El regreso de los vuelos con la misión STS-114 fue programado inicialmente en julio de 2005, pero debido a problemas en un sensor del tanque externo se descartó. Después de más de dos años de suspensión, el 26 de julio de 2005 el Discovery reanudó las operaciones con la Estación Espacial Internacional (ISS) para la transferencia de material y abastecimiento. En la reentrada a la Tierra hubo problemas técnicos con el seguimiento de la nave a causa del mal tiempo sucedido el 9 de agosto.
Según el discurso que sostuvo el presidente estadounidense George W. Bush el 14 de enero de 2004, el uso del transbordador espacial sería concentrado totalmente en el ensamblaje de la ISS hasta 2010, año en el cual tendría que ser substituido por el vehículo Orión, en aquel momento en fase de desarrollo y actualmente abandonado. El último lanzamiento de un transbordador se produjo el 8 de julio de 2011, en la misión STS-135, tras lo que el programa se dio por cancelado.
Diseño:
El Programa del transbordador espacial fue ideado
principalmente como sucesor de las misiones Apolo para dotar a la NASA de un
programa espacial tripulado en la década de los 80.
La NASA quería abaratar los costos y necesitaba una nave
multifuncional. Uno de sus usos sería traer los satélites que eran lanzados al
espacio para su reparación en caso de algún fallo. Otra función sería que fuera
reutilizable para evitar la pérdida de miles de millones de dólares en cohetes
que se iban separando en fases menores y una vez desechados se quemaban durante
la reentrada a la atmósfera. Por último se usaría como transporte a la estación
espacial que tenía planeada construir la NASA.
Con todos estos principios durante la década de los 60, la
NASA había delineado una serie de proyectos en papel sobre vehículos espaciales
reusables para reemplazar los sistemas de uso único como el Proyecto Mercury,
el Proyecto Gemini y el Programa Apolo. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos
(USAF) también tenía interés en sistemas más pequeños, con mayor capacidad de
maniobrabilidad y estaba realizando su propio proyecto de avión espacial,
llamado X-20 Dyna-Soar. Para poder elaborar un estado del arte en la materia,
ambos equipos trabajaron juntos.
En la segunda mitad de la década de los 60, el esfuerzo para
mejorar el Apolo se estaba diluyendo, y la NASA empezó a buscar el futuro del
programa espacial. Su visión fue la de un programa ambicioso que contemplaba el
desarrollo de una enorme estación espacial que se lanzara con grandes cohetes,
y que fuera mantenida por un "transbordador espacial" reutilizable
que pudiera dar servicio a una colonia lunar permanente y que eventualmente
pudiera transportar personas a Marte.
Sin embargo, la realidad era otra, ya que el presupuesto de
la NASA disminuyó rápidamente. En lugar de retroceder y reorganizar su futuro
en función de su nueva situación económica, la agencia intentó salvar tanto
como fuera posible de sus proyectos. Se descartó la misión a Marte, pero tanto
la estación espacial como el transbordador todavía estaban en pie.
Eventualmente solo se pudo salvar uno de ellos, que fue el transbordador por
razones económicas y logísticas, ya que sin ese sistema no se podría construir
una estación espacial.
A continuación se propusieron una cantidad de diseños,
muchos de ellos complejos y diferentes entre ellos. Maxime Faget, diseñador de
la cápsula del Mercury, entre otros, creó el "DC-3", un pequeño avión
capaz de llevar una carga de 9.070 kg o menos, cuatro tripulantes, aunque con
maniobrabilidad limitada. El DC-3 se constituyó en la plataforma básica con la
cual se compararían los demás diseños.
Con la desesperación de ver su último proyecto salvado, la
NASA pidió la bendición de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF). La
agencia hizo la solicitud de que los futuros lanzamientos de la USAF se
hicieran con el transbordador en vez de los lanzadores descartables que se
estaban usando, como el cohete Titan II. Como retribución, la USAF vería
ahorros significativos en la construcción y actualización de sus lanzadores.
Sin mucho entusiasmo, la USAF asintió, no sin antes pedir un
incremento significativo en la capacidad para permitirle lanzar sus satélites
espías proyectados. Estos eran grandes, con un peso aproximado de 18.144 kg, y
tendrían que ponerse en órbitas polares, lo cual necesita más energía que la
que se requiere para poner un objeto en órbita baja (LEO). El vehículo también
tendría que tener la habilidad de maniobrar hacia cualquier lado de su huella
orbital para ajustarse a la deriva rotacional del punto de lanzamiento mientras
estuviera en la órbita polar - por ejemplo, en una órbita de 90 minutos, el
punto Vandenberg AFB en California, EE.UU. tendría una deriva de 1.600 km,
mientras que en órbitas más alineadas con el ecuador, la deriva sería de menos
de 400 km. Para lograr lo anterior, el vehículo debería tener alas más grandes
y pesadas.
Con ello, el sencillo DC-3 quedaba fuera de la ecuación
debido a su reducida capacidad de carga y habilidad de maniobra. De hecho,
todos los diseños eran insuficientes. Todos los nuevos dibujos tendrían que
incorporar un ala delta. Y ese no era el único inconveniente, con el incremento
de la capacidad del vehículo, los propulsores también debían ser mucho más
poderosos. De pronto, el sistema había crecido hasta ser más alto que el cohete
Saturno V y sus costos y complejidad se salieron de todos los pronósticos.
Mientras todo esto sucedía, otras personas sugirieron un
enfoque diferente: que la NASA utilizara el Saturno existente para lanzar la estación
espacial, la cual sería mantenida por cápsulas Gemini modificadas que irían en
cohetes Titan II-M, de la USAF. El costo sería probablemente menor, y
alcanzaría el objetivo de la estación internacional más pronto.
La respuesta no se hizo esperar: un transbordador
reutilizable pagaría con creces el costo de su desarrollo, si se comparaba con
el gasto de lanzar cohetes de uso único. Otro factor en el análisis fue la
inflación, que fue tan alta en la década de los 70 que cualquier reposición del
costo del desarrollo tenía que ser rápida. Se necesitaba entonces una tasa de
lanzamientos para hacer que el sistema fuera plausible desde el punto de vista
económico. Estas condiciones no las cumplían ni la estación espacial, ni las
cargas de la USAF. La recomendación fue, entonces, hacer los lanzamientos desde
el transbordador, una vez construido. El costo de lanzar el transbordador
tendría que ser menor que cualquier otro sistema, exceptuando los cohetes
pequeños y los muy grandes
Con el tema de la plausibilidad solucionado, la NASA se
dedicó a obtener fondos para los cinco años que tardaría el desarrollo del
proyecto, empresa que no resultó para nada fácil. La inflación y la Guerra de
Vietnam amenazaban con dar al traste con el transbordador, pero era el único proyecto
viable, y suspenderlo significaba que EE.UU. no tendría un programa espacial
tripulado en la década de los 80. Sin embargo, los presupuestos debían
ajustarse, lo cual llevó otra vez a la mesa de dibujo. Se abandonó el proyecto
de cohete reutilizable en favor de un cohete sencillo que se desprendiera y
fuera recuperado posteriormente. El combustible se sacó del orbitador a un
tanque externo, lo cual permitió aumentar la capacidad de carga a costa de
desechar el tanque
El último escollo de diseño fue la naturaleza de los propulsores. Por lo menos cuatro soluciones se propusieron, y se optó finalmente por la que contemplaba dos cohetes sólidos (en vez de uno grande), debido a menores costos de diseño (aspecto que estuvo permanentemente presente en el diseño del transbordador)
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