Profil de zbor

Un zbor nominal al navetei spațiale urmează aceiași rutină de aproape fiecare dată. Misiunea începe cu cele două boostere cu combustibil solid care sunt plasate vertical pe platforma mobilă (MLP – Mobile Launch Platform) în VAB (Vehicle Assembly Building, clădirea pătrată uriașă amplasată în preajma rampelor de lansare). Urmează fixarea rezervorului extern apoi naveta este mutată dintr-o clădire adiacentă (OPF – Orbiter Processing Facility, unde de obicei este pregătită pentru misiune) și atașată de rezervorul extern, după care sunt verificate toate legăturile electrice și pneumatice ale ansamblului.

Un vehicul transportă întregul ansamblu la una din cele două rampe de lansare din preajma VAB, rampa 39A sau 39B, singurele care sunt echipate corespunzător pentru a deservi navetele spațiale. Dacă încărcătura navetei nu a fost montată în OPF, aceasta va fi montată pe rampa de lansare. Aceasta conține un sistem mobil care se poate fixa etanș pe cala navetei.

Planul inițial era ca lansările în planuri ecuatoriale să aibă loc de la KSC (Kennedy Space Center) iar cele polare (misiuni ale căror orbite ar fi conținut cei doi poli) să aibă loc de la baza forțelor armate de la Vandenberg. Facilitatea ca naveta spațială să poată fi amplasată pe orbite polare a fost cerută de armată, însă nu avea să fie folosită niciodată. În 1986 planurile de a folosi rampa de la Vandenberg au fost anulate iar un cumul de factori împiedică lansări pe orbite polare de la KSC: masa utilă urcată de orbită ar fi în acest caz mult redusă iar în timpul primelor faze ale lansării aceasta ar parcurge zone locuite, lucru care ar încălca regulile privind siguranța lansărilor și anumite tratate politice, din moment ce traiectoria navetei ar trece prin spațiul aerian al mai multor națiuni. Cu toate acestea, NASA a studiat posibilitatea de a lansa naveta pe orbite polare de la KSC și această manevră este inclusă în softul de bord, pentru eventualitatea în care cerințe ce țin de siguranța națională a SUA devin mai importante decât alți factori economici sau politici.

În ziua lansării, naveta și rezervorul extern este umplut cu combustibil. Naveta își păstrează combustibilul în cele două rezervoare dorsale (hidrazină) iar rezervorul extern este încărcat cu hidrogen și oxigen cu câteva ore înainte de lansare. Cu trei ore înainte de lansare, echipajul ajunge pe rampă și se instalează la bord. Întreaga operațiune durează aproximativ o oră. Numărătoarea inversă are prevăzută pauze programate, pentru ca echipa să poată evalua starea vehiculului și a altor elemente adiacente misiunii. Acestea sunt de obicei la T-20 și T-9 minute.

Cu 6 secunde înainte de lansare sunt pornite cele trei motoare principale. Computerul de bord verifică starea motoarelor și abia apoi deblochează secvența de pornire a celor două propulsoare suplimentare cu combustibil solid. Deja în acest moment, toate deciziile sunt luate de computerul de bord propriu al navetei. Opt clame se desprind de propulsoarele suplimentare în momentul în care acestea sunt activate și abia acum naveta are suficientă forță pentru a părăsi rampa de lansare.

După 7 secunde de zbor, propulsoarele suplimentare, rotesc naveta și plasează rezervorul principal deasupra acesteia, în timp ce are loc și alinierea traiectoriei către planul orbital dorit, în funcție de obiectivele misiunii. Această poziționare, cu naveta spre Pământ și cu rezervorul deasupra creează un profil aerodinamic optim care minimizează încărcarea pe cele două aripi în timpul cât naveta trece prin zona de presiune dinamică maximă exercitată de atmosferă asupra sa (acest lucru are loc după 30 – 60 de secunde de la lansare).

Motoarele au fost inițial dezvoltate și certificate pentru a exercita o forță de 1668082.5 newtoni (375000 lbf) la nivelul mării. Acesta este nivelul maxim prevăzut teoretic și forța dezvoltată este ajustabilă, în pași de câte 1%, de la 67% până la un nivel peste cel prevăzut inițial teoretic, urcând până la 104% din valoarea acestuia, în mod uzual, pentru a ușura trecerea navetei prin zona cu presiune dinamică maximă. Softul de bord permite un nivel maxim al motoarelor de până la 109% în condiții de forță majoră.

Toate procedurile de testare și de control al lansării este responsabilitatea Centrului Spațial Kennedy, până în momentul în care vehiculul a părăsit rampa de lansare, moment în care Centrul Spațial Johnson preia controlul și responsabilitățile misiunii, până la aterizarea navetei.

După 120 de secunde de la lansare, cele două propulsoare suplimentare se consumă integral și se desprinde de ansamblu, opt propulsoare de mici dimensiuni asigurând securitatea acestei operațiuni. Propulsoarele suplimentare cad liber și la o altitudine predeterminată sunt deschise câte o parașută care face ca impactul cu apa oceanului să permită recuperarea și refolosirea acestora în misiuni viitoare.

Între timp, naveta și rezervorul principal atașat continuă ascensiunea pe orbită. Deja naveta se află deasupra celei mai dense părți ale atmosferei iar încărcarea aerodinamică este din ce în ce mai puțin importantă. Totuși, ansamblul își păstrează orientarea, pentru a putea comunica eficient cu stația de urmărire din Bermude. După misiunea STS-87, stația respectivă a fost retrasă din uz și astfel naveta se rotea cu 180 de grade (cu 5 grade pe secundă) pentru a ajunge deasupra rezervorului principal (relativ la Pământ), pentru a putea comunica cu sateliții din rețeaua de telecomunicații TDRS.

După 8 minute și 30 de secunde de la lansare, combustibilul din rezervorul principal este epuizat și acesta este separat de navetă, motoarele principale fiind oprite definitiv (MECO – Main Engine Cut Off). Rezervorul va cădea în oceanul Indian și se va dezintegra la contactul cu suprafața acestuia.

Pentru primele misiuni, erau prevăzute două folosiri are motoarelor OMS aflate în spatele navetei, de-o parte și de alta a motorului nr. 1, pentru rafinarea orbitei. OMS-1, prima activare a acestor motoare, are rolul de a crește altitudinea în primele câteva minute după MECO. A doua activare, OMS-2, are rolul de a crește altitudinea celui mai jos punct al orbitei (perigeu), pentru circularizarea acesteia. Cele două operațiuni OMS-1 și OMS-2 se foloseau de fiecare dată în primele misiuni (în așa numită inserție orbitală standard), când performanțele motoarelor principale nu era cunoscute încă suficient de precis. Mai târziu avea să se folosească inserția orbitală directă, în care se folosea doar manevra OMS-2 pentru circularizarea orbitei, OMS-1 fiind omisă și compensată prin motoarele principale înainte de MECO.

Pentru revenirea la sol, naveta se rotește cu motoarele în sensul de deplasare și are loc o nouă activare a propulsoarelor OMS care reduce astfel viteza vehiculului și îi permite tranzitul atmosferic spre rampa de lansare. Naveta se rotește cu 180 de grade și atacă atmosfera cu partea din față, disipând energia cu care vine de pe orbită printr-o serie de mișcări în formă de S realizate în timpul contactului violent cu atmosfera. Computerul de bord realizează aceste manevre, după ce evaluează starea navetei. Orientarea este de asemenea determinată de computer, până aproape de momentalele finale ale aterizării, când controlul vehiculului este transferat pilotului.

1 Comment

Lasă un comentariu