Introducción al transbordador espacial Challenger
El Royal Navy Challenger
El segundo transbordador espacial utilizado oficialmente por Estados Unidos. En las primeras etapas de desarrollo, se utilizó inicialmente como un producto de prueba estructural de alta fidelidad, por lo que el código inicial de la estructura del avión fue STA-099. Sin embargo, después de que el Challenger completó su misión de prueba inicial, se convirtió en un orbitador formal, por lo que su nombre en clave se cambió a OV-099 y realizó oficialmente su vuelo inaugural el 4 de abril de 1983. Desafortunadamente, durante la décima misión espacial con nombre en código STS-51-L el 28 de octubre, una junta tórica en la unidad de propulsión sólida del cohete derecho del Challenger falló, lo que provocó una serie de eventos en cadena. El avión explotó y se estrelló 72 segundos después. despegue. Los siete astronautas a bordo murieron en el accidente.
Nombre
Todos los transbordadores espaciales estadounidenses llevan el nombre de los primeros barcos de investigación, por lo que el origen del Challenger no es una excepción. El barco de investigación naval británico HMS Challenger navega en los océanos Atlántico y Pacífico desde 1870. Además, el nombre "Challenger" también se utilizó para nombrar el módulo de alunizaje del Apolo 17.
Proceso de Construcción
STA-099
26 de julio de 1972-Firma del contrato
1975 165438+21 de octubre-Inicio Montaje estructural de Módulos de cabina de pasajeros.
14 de Junio de 1976-Inicio del montaje de la estructura trasera del fuselaje.
16 de marzo de 1977: Grumman entrega el ala a la planta de Rockwell en Palmdale, California.
30 de septiembre de 1977 - Comienza el montaje final.
10 de febrero de 1978: se completa el ensamblaje final
14 de febrero de 1978: se retira de la fábrica en Palmdale y se presenta oficialmente.
OV-099
1979 65438+5 Octubre - Firma del contrato
1979 65438+28 Octubre - Se inicia el montaje estructural del módulo de cabina de pasajeros.
1980 165438+3 de octubre: comenzó el montaje final.
23 de octubre de 1981: se completa el montaje final
30 de junio de 1982: se retira de la fábrica en Palmdale y se presenta oficialmente.
65438+1 de julio de 0982: Transbordador transportado por tierra desde Palmdale a Idaho.
5 de julio de 1982: transportado por aire al Centro Espacial Kennedy (KSC).
1982 12 19 - Preparación para el encendido del vuelo
4 de abril de 1983 - Primer vuelo (STS-6)
Proyecto de investigación Challenger
Aunque el transbordador espacial en sí es una herramienta de vuelo que necesita soportar muchas fuerzas externas, también necesita reducir su peso tanto como sea posible, por lo que casi todas las partes de todo el fuselaje están sujetas a una gran tensión estructural. Sin embargo, dada la limitada tecnología informática de la época, los ingenieros no estaban seguros de que el rendimiento del transbordador bajo cargas mecánicas y térmicas pudiera calcularse con un grado muy preciso mediante simulaciones de software únicamente. Además, la sección del ala del Challenger también se ha mejorado y reforzado considerablemente. Estos datos de referencia proceden de pruebas anteriores de aviones reales. Finalmente, tras instalar dos HUD en la cabina, el proyecto de modificación del "Challenger" llegó a su fin. El peso en vacío de todo el transbordador espacial es de 70.552 kilogramos y, si se incluye el motor principal, pesa 79.500 kilogramos, aproximadamente 1,31 kilogramos más ligero que el transbordador espacial Columbia. Número de vuelos del Challenger: 10 veces, orbitando la Tierra: 987 veces y permaneciendo en el espacio 69 días.
STS Challenger (STS es la abreviatura de Space Transportation System y el nombre oficial de la cápsula espacial en Estados Unidos) es la segunda cápsula espacial utilizada oficialmente por la NASA. En las primeras etapas de desarrollo, se utilizó inicialmente como un producto de prueba estructural de alta fidelidad, por lo que el código inicial del fuselaje fue STA-099. Pero después de que Challenger completó su misión de prueba inicial, se convirtió en un orbitador oficial, por lo que el nombre en clave se cambió a OV-099 y la misión se lanzó oficialmente el 4 de abril de 1983.
Desafortunadamente, durante la décima misión espacial del Challenger, cuyo nombre en código es STS-51-L, el 28 de octubre, una junta tórica de la unidad de propulsión sólida del cohete (SRB) derecha falló, lo que provocó una serie de reacciones en cadena, 72 segundos después. El despegue, la propia cápsula y los siete astronautas a bordo murieron en el accidente.
Cuando el Challenger se completó y puso en funcionamiento en 1972, su función principal no era realizar transporte orbital entre la Tierra y el espacio exterior, sino servir como un objeto de prueba estructural de alta fidelidad (No. STA -099) Se utilizó para probar la seguridad estructural del fuselaje en las primeras etapas del programa de construcción estadounidense. Fue fabricado por Rockwell y entregado a Lockheed el 4 de febrero de 1978) 42. La razón por la que se necesita esta prueba es que, aunque la cápsula espacial en sí es una herramienta de vuelo que necesita soportar muchas fuerzas externas, también debe ser lo más liviana posible, por lo que casi todas las partes de todo el fuselaje están sujetas a grandes esfuerzos. estrés estructural. Sin embargo, dada la limitada tecnología informática de la época, los ingenieros no estaban seguros de que el rendimiento del transbordador bajo cargas mecánicas y térmicas pudiera calcularse con un grado muy preciso mediante simulación de software únicamente.
Por razones de seguridad, la única solución es probar y analizar una cápsula espacial real, motivo por el cual se construyó el Challenger. STA-099 fue probado y analizado durante 11 meses en una máquina de prueba de peso de 43 toneladas que consta de 256 gatos hidráulicos. Estos gatos pueden aplicar cargas en 836 partes diferentes. Bajo el control de una computadora, puede simular de manera realista las diversas condiciones de fuerza de la cápsula espacial durante el lanzamiento, ascenso, órbita, reingreso y aterrizaje. Entre ellos, el enorme empuje del motor principal del transbordador espacial es simulado por tres cilindros hidráulicos con un empuje de un millón de libras (unas 450 toneladas métricas). Según el contrato de 2.600 millones de dólares, Rockwell es responsable de construir un par de cuerpos de prueba estáticos (MPTA-098 para hélices principales y STA-099 para estructuras) y dos vehículos de prueba de vuelo iniciales (OV-101 y OV-102). Sin embargo, en una resolución alcanzada en 1978, se decidió no convertir la cápsula Enterprise utilizada para la prueba de aproximación y aterrizaje (ALT) en un orbitador práctico, dejando al Columbia como el orbitador real. Por lo tanto, el 29 de octubre de 1979, 65438+, la NASA firmó un contrato complementario con Rockwell para convertir el Challenger (entonces designado STA-099) de un vehículo experimental a uno que pudiera realizar la misión espacial real del orbitador OV-099. STA-099 fue devuelto al fabricante original Rockwell el 7 de octubre de 1979 165438+ y comenzó el proyecto de modificación. La escala del proyecto para convertir el Challenger de un uso de prueba a un uso de misión es relativamente simple, pero el Challenger no puede escapar al destino de desmontar todo el marco y volver a montarlo. Esto se debe en gran medida a que el Challenger original estaba equipado con una cabina simulada, por lo que los ingenieros tuvieron que desmontar toda la mitad delantera de la cápsula antes de poder sacar la cabina simulada y colocarla en un módulo de cabina real y funcional. Además, la sección del ala del Challenger también se ha mejorado y reforzado considerablemente. Estos datos de referencia proceden de pruebas anteriores de aviones reales.
Finalmente, tras instalar dos HUD en la cabina, el proyecto de modificación del "Challenger" llegó a su fin. El peso en vacío de toda la cápsula espacial es de 155.400 libras (70.552 kilogramos) y el peso después de agregar el motor principal es de 175,11 libras. El HUD explotó repentinamente y se estrelló durante la décima misión. De hecho, el Centro Espacial Kennedy modificó el Challenger y otro transbordador espacial Discovery para llevar la etapa superior Centaur en una cápsula. Para hacer frente a esto, es necesario instalar en la cápsula espacial conductos adicionales, conductos de ventilación y una plataforma de vuelo que pueda monitorear el funcionamiento del cohete de la etapa final para igualar el combustible propulsor de baja temperatura (L02/LH2) del cohete Centaur ( la mayoría de los cohetes inerciales de etapa final (IUS) utilizan combustible propulsor sólido). Sin embargo, la NASA nunca ha llevado a cabo una misión para transportar un cohete Centaur en una cápsula espacial y, desde la explosión y el accidente del Challenger, las autoridades decidieron detener el peligroso intento. Después de todo, es demasiado arriesgado colocar un cohete lleno de combustible altamente explosivo en la cabina de preparación.
El proceso de colapso
1986 65438 + 28 de octubre, el cielo sobre Cabo Cañaveral estaba despejado.
En las gradas, a 6,4 kilómetros del lugar de lanzamiento, se reunieron más de 1.000 espectadores, entre ellos 19 estudiantes de secundaria, que vinieron a presenciar el lanzamiento del transbordador espacial y despedir a su querido maestro McAuliffe. En 1984, la agencia espacial anunció que invitaría a un maestro a participar en vuelos espaciales y planeó impartir dos cursos de divulgación científica sobre el espacio y los vuelos a estudiantes de escuelas primarias y secundarias de todo el país en el espacio. una línea dedicada. McAuliffe fue cuidadosamente seleccionado entre más de 11.000 profesores. Cuando los niños vieron la espectacular escena del transbordador espacial llevando a su maestra al espacio, se emocionaron tanto que tocaron las bocinas y tocaron los tambores.
El transbordador espacial Challenger se eleva constantemente: después de 7 segundos, el avión gira; a los 16 segundos, el fuselaje gira de espaldas al suelo y su panza mira hacia el cielo para completar el cambio de ángulo; segundos, el empuje del motor principal cae a la potencia predeterminada del 94%; a los 42 segundos, el motor principal se redujo al 65% de la potencia programada como estaba previsto para evitar que el transbordador espacial se desintegrara debido al sobrecalentamiento de la capa exterior al pasar por zonas altas; -zonas de turbulencia altitudinal. En ese momento todo era normal, la velocidad había alcanzado los 677 metros por segundo y la altitud era de 8.000 metros. A los 50 segundos, se encontró un rastro de humo blanco en el suelo procedente del lado derecho del transbordador espacial, que no llamó la atención de nadie. A los 52 segundos, el centro de comando terrestre notificó al comandante Scobie que volviera el motor a máxima velocidad. Durante 59 segundos, a una altitud de 10.000 metros, el motor principal ha estado funcionando a máxima velocidad y el propulsor ha quemado casi 450 toneladas de combustible sólido. En ese momento, no hubo anomalías en los diversos datos mostrados por las computadoras en el centro de control terrestre y el transbordador espacial. A los 65 segundos, Scobie informó a tierra que "el host se ha agrandado" y "entendido, avanzando a toda velocidad" fue el último informe recibido por el centro de control y medición en tierra. A los 72 segundos, a una altitud de 16.600, el transbordador espacial de repente encendió una luz brillante, el tanque de combustible externo explotó en el aire, el transbordador espacial explotó en pedazos, la comunicación con la Tierra se interrumpió repentinamente y los datos en el monitor. La pantalla central desapareció de repente. El retador se convirtió en una bola de fuego. Los dos cohetes propulsores sólidos fuera de control se separaron de la bola de fuego y volaron hacia adelante en forma de V, con el riesgo de caer en zonas densamente pobladas. Billinger es el oficial de seguridad del centro espacial y tiene manos y vista rápidas. Al segundo 100, fueron detonados por un dispositivo de control remoto.
¡El Challenger se estrelló! Después de la explosión, los escombros se esparcieron a 30 kilómetros al sureste del lanzamiento. Una hora más tarde, el transbordador espacial de 120 millones de dólares desapareció instantáneamente, matando a los siete miembros de la tripulación. El mundo entero quedó conmocionado y líderes de varios países llamaron para expresar sus condolencias. Sin embargo, mientras la gente está de luto, su incansable búsqueda de la ciencia no se ha detenido. Gleason, quien murió en el accidente del Apolo 4, dijo una vez un dicho conmovedor: "Si morimos, debemos tratarlo como algo común. Estamos involucrados en un negocio riesgoso. En caso de un accidente, no demore el "Vale la pena correr el riesgo de conquistar el espacio".
Finalmente se descubrió la causa del accidente: la conexión entre las dos partes del propulsor se dañó y el gas expulsado se quemó a través del propulsor. carcasa y encendido. Tanque de combustible externo. Después de que el tanque de combustible se rompió, el hidrógeno líquido se quemó y explotó violentamente en el aire.
Víctimas de accidentes
Recordemos siempre los nombres de los siete guerreros que sacrificaron sus vidas por la ciencia en el Challenger. Ellos son: Capitán: Francis Scobie, 46 años; Piloto: Michael Smith, 40 años; Astronauta: Judy Ann Resnick (mujer), 36 años; Ronald McNair, 35 años; Jervis, 41 años; la profesora Christa McAuliffe (mujer), 37 años.
El capitán Francis Scobie, un ex piloto de combate de la Fuerza Aérea de EE. UU. que más tarde se convirtió en piloto de pruebas de aviones avanzados, ha estado lidiando con el peligro toda su vida. Era divertido y alegre y se convirtió en el corazón y el alma de toda la unidad.
El nombre del piloto era Michael Smith, quien sirvió en la Marina de los Estados Unidos como piloto de combate. Recibió muchas medallas, incluida la Navy Super Flying Cross y la National Silver Star Cross por su valor en combate.
A la astronauta Judith Resnik le gusta tocar el piano en su tiempo libre y encuentra la belleza en la música. A Judith le encantaba sonreír, lo que le daba confianza en su carrera y en su vida.
El astronauta Ronald McNair del sur de California perfeccionó su fuerte carácter mientras trabajaba en campos de algodón. Sueña con vivir en una estación espacial y realizar experimentos en el espacio ingrávido: tocar el saxofón.
Gregory Jarvis participó en este viaje espacial con grandes esperanzas.
Trajo una pequeña bandera como recuerdo de su alma mater, la Universidad de Nueva York en Buffalo. Quiere llevarse esta bandera consigo para explorar el espacio.
Allison Onitsuka (Onitsuka Cheng Er; Onitsuka Seiji nació en Hawaii y su hogar ancestral es Japón. Cuando era niño, siempre caminaba descalzo por los campos de café y corría por el cementerio de McAdamia. Siempre ha soñado de viajar un día a la luna y tiene ambiciones de lograr grandes cosas.
Christa McAuliffe Nacida en Boston, EE. UU., enseña en Concord Middle School en New Hampshire. Estudia profesora, está casada y tiene un hijo y una hija. Según el plan, será transmitida a más de 2,5 millones de personas en Estados Unidos y Canadá a través de televisión. Estudiantes de primaria impartirán dos clases espaciales, y también participarán. Muchas actuaciones científicas en el transbordador espacial. Una vez finalizado el vídeo, se las mostrarán a los estudiantes y se convertirán en el primer "maestro espacial" del mundo.
Después de la muerte del astronauta, el presidente Ronald Reagan. muchos discursos para conmemorar a estos destacados "desafiantes".