De Space Shuttle

Na het Apollo-project begonnen de Amerikanen met de bouw van de Shuttle. Het moest een vervoermiddel worden dat meerdere malen kon herbruikt worden om de kosten te drukken. Het moest ook snel na de landing terug klaargemaakt kunnen worden voor de volgende vlucht. Het idee bestond om met een kleine vloot bijna elke week een lancering te doen.

De orbiter

Dit is het eigenlijke ruimtevliegtuig. Het heeft een lengte van 37,2 meter en een spanwijdte van 24 meter. Het weegt 68 ton en kan een maximale last van 29,5 ton in een lage baan (300 km) brengen. Voor een hogere baan moet de IUS, de inertial upper stage gebruikt worden, een kleine stuwraket, om de lading vanuit het ruim te lanceren. De maximale last geld voor een lancering evenwijdig met de evenaar. Voor een baan om de polen daalt de nuttige last tot 18 ton.

Er zijn 6 orbiters gebouwd. De eerste, de Enterprise, werd voor tests gebruikt en heeft alleen enkele zweefvluchten gemaakt. De Columbia, de eerste die gelanceerd werd, is op 1 februari 2003 geëxplodeerd. De Challenger is op 28 januari 1986 geëxplodeerd. De Endeavour, de Atlantis en de Discovery vliegen nog altijd.

De orbiter bestaat uit een drietal grote delen. Het voorste deel deel omvat het bemanningsverblijf. Hier is ook de cockpit gesitueerd.
Het middelste deel is het vrachtruim. Het heeft een lengte van 18,3 meter en een breedte van 5,2 meter. Hiermee is het net groot genoeg om de Amerikaans Keyhole-spionagesatellieten te vervoeren. Militaire doeleinden zijn immers één van de belangrijkste bestaansredenen van de shuttle. Al naargelang de missie kan het vrachtruim geladen worden met ruimtesondes, eventueel met de IUS erbij, of met laboratoria, zoals het Europees-Amerikaanse Spacelab. Dit wordt dan via een sluis verbonden met de bemanningsverblijven. Het vrachtruim kan ook gebruikt worden als werkplaats, zoals bij de herstelling van de Hubble-telescoop. Het vrachtruim is uitgerust met een Canadese robotarm die kan gebruikt worden om satellieten uit te zetten of binnen te halen.
Het achterste deel huisvest de SSME's, de machtige hoofdmotoren van de Shuttle. Die doen amper 8,5 minuten dienst tijdens de start en worden daarna niet meer gebruikt. De rest van de vlucht wordt er met kleinere stuurmotoren en baanregelmotoren gewerkt.

Het hitteschild van de orbiter bestaat uit duizenden keramische tegeltjes die op de romp zijn aangebracht. Onder deze tegeltjes bevinden zich nog isolerende dekens. De witte tegeltjes zijn gemaakt op basis van silicium. De 30000 zwarte tegeltjes zijn behandeld met koolstof om een temperatuur van meer dan 1200°C te weerstaan. Elk tegeltje is op maat gemaakt en past in principe maar op één plaats. Na elke vlucht worden alle tegeltjes gecontroleerd.
De elektriciteit haalt de orbiter uit brandstofcellen op waterstof en zuurstof, die als bijprodukt water geven. Tijdens de vlucht staan de deuren van het laadruim altijd open om overtollige warmte af te voeren. In tegenstelling tot wat sommigen denken, zitten hier dus geen zonnecellen op.

De brandstof

De grote stuwstoftank levert brandstof voor de SSME's van de orbiter. Ze is 48 meter lang en heeft een diameter van 8,4 meter. Ze bevat 600 ton vloeibare zuurstof en 100 ton vloeibare waterstof. Op minder dan 10 minuten wordt dit allemaal verstookt.

De twee vaste-brandstofraketten zijn 45,5 meter lang, 3,7 meter in diameter en wegen elk 580 ton. Ze werken op een mengsel van ammoniumperchloraat, aluminiumpoeder en andere toevoegingen. Ze leveren het grootste deel van de stuwkracht tijdens de start. Na 2 minuten zijn ze opgebrand en komen aan een parachute neer in de Atlantische Oceaan. Ze worden dan terug bijgevuld en kunnen op die manier 20 keer opnieuw gebruikt worden.

De toekomst

De Shuttle heeft nooit de beloftes waar kunnen maken. Ten eerste bleek het onderhoud moeilijk. Een vlucht per week is onmogelijk, twee vluchten per orbiter per jaar is al veel. Het onderhoud bleek ook veel duurder te zijn dan men had verwacht.
Nog factoren die de prijs omhoog duwen zijn de bemanning en het eigen gewicht. Op elke reis moet er immers een orbiter van 68 ton mee omhoog. Een traditionele wegwerpraket kan met dezelfde brandstof meer nuttige last omhoogbrengen.
De Shuttle is eigenlijk alleen maar nuttig als er echt een bemanning met apparatuur aanwezig moet zijn. Voorbeelden zijn de herstelling van de Hubble of de bouw van het ISS. Om gewoon wat experimenten uit te voeren is het veel te duur. Beter is om éénmalig een ruimtestation te lanceren en dit dan te bevoorraden met goedkope wegwerpraketten. De Russen hebben zo jarenlang voor een fractie van het Shuttle-budget de Mir in de lucht kunnen houden.
De NASA heeft plannen voor een goedkopere opvolger voor de Shuttle. Spijtig genoeg is er geen geld voor de ontwikkeling. Nu 40 procent van de actieve vloot is geëxplodeerd, is er wellicht wat meer wil voor een alternatief. De Lockheed Venture Star wordt misschien wel uit de diepvries gehaald. Laat ons hopen.

Compton
Zicht op het ruim bij het uitladen van het Compton Gamma Ray Observatory.

de Challenger
De ontploffing van de Challenger.

» home       » site kaart       » info       » contact
Laatst aangepast: 20.3.2005
Copyright © 2000-2005, Maarten Driesen