Spacelab era un laboratorio reutilizable desarrollado por la ESA y utilizado en ciertos vuelos espaciales realizados por el transbordador espacial . El laboratorio constaba de varios componentes, incluido un módulo presurizado, un portador sin presión y otro hardware relacionado alojado en el compartimento de carga del Shuttle. Los componentes se organizaron en varias configuraciones para satisfacer las necesidades de cada vuelo espacial.
Los componentes de Spacelab volaron en un total de aproximadamente 32 misiones del Transbordador, dependiendo de cómo se tabulan el hardware y las misiones. Spacelab permitió a los científicos realizar experimentos en microgravedad en la órbita de la Tierra. Había una variedad de hardware asociado a Spacelab, por lo que se puede hacer una distinción entre las principales misiones del programa Spacelab con científicos europeos que ejecutan misiones en el módulo habitable de Spacelab, misiones que ejecutan otros experimentos de hardware de Spacelab y otras misiones STS que utilizan algún componente de Spacelab. hardware. Existe cierta variación en el recuento de misiones de Spacelab, en parte porque había diferentes tipos de misiones de Spacelab con un amplio rango en la cantidad de hardware de Spacelab volado y la naturaleza de cada misión. Hubo al menos 22 misiones importantes de Spacelab entre 1983 y 1998, y el hardware de Spacelab se utilizó en otras misiones, y algunas de las paletas de Spacelab se enviaron en avión hasta 2008. [1]
Antecedentes e historia
En agosto de 1973, la NASA y ESRO (ahora Agencia Espacial Europea o ESA) firmaron un memorando de entendimiento (MOU) para construir un laboratorio científico para su uso en vuelos del transbordador espacial. [2] La construcción de Spacelab fue iniciada en 1974 por ERNO (una subsidiaria de VFW-Fokker GmbH , después de la fusión con MBB llamada MBB / ERNO, y se fusionó con EADS SPACE Transportation en 2003). El primer módulo de laboratorio, LM1 , fue donado a la NASA a cambio de oportunidades de vuelo para los astronautas europeos. La NASA compró un segundo módulo, LM2 , para su propio uso a ERNO. [3]
La construcción de los módulos de Spacelab comenzó en 1974 por la entonces empresa ERNO-VFW-Fokker. [4]
Spacelab es importante para todos nosotros por al menos cuatro buenas razones. Expandió muchas veces la capacidad del Transbordador para realizar ciencia en órbita. Brindó una oportunidad maravillosa y un ejemplo de una gran empresa conjunta internacional que involucra al gobierno, la industria y la ciencia con nuestros aliados europeos. El esfuerzo europeo proporcionó al mundo libre un sistema de laboratorio realmente versátil varios años antes de que hubiera sido posible si Estados Unidos hubiera tenido que financiarlo por su cuenta. Y, por último, proporcionó a Europa la experiencia de gestión y desarrollo de sistemas que necesitaban para pasar al campo exclusivo de los vuelos espaciales tripulados.
- Administrador de la NASA, Spacelab: Una historia de éxito internacional [5]
A principios de la década de 1970, la NASA cambió su enfoque de las misiones lunares al transbordador espacial y también a la investigación espacial. [6] El administrador de la NASA en ese momento movió el foco de una nueva estación espacial al laboratorio espacial para el transbordador espacial planeado. [6] Esto permitiría investigar tecnologías para futuras estaciones espaciales y aprovechar las capacidades del transbordador espacial para la investigación. [6]
Spacelab fue producido por ESRO , un consorcio de diez países europeos que incluye: [7]
Componentes
Además del módulo de laboratorio, el conjunto completo también incluía cinco pallets externos para experimentos en vacío construidos por British Aerospace (BAe) y un Igloo presurizado que contenía los subsistemas necesarios para la operación de configuración de vuelo solo con pallet. Se calificaron ocho configuraciones de vuelo, aunque se podrían ensamblar más si fuera necesario.
El sistema tenía algunas características únicas, incluido un tiempo de respuesta previsto de dos semanas (para el tiempo de respuesta del lanzamiento del transbordador espacial original) y el roll-on-roll-off para la carga en aviones (transporte terrestre). [ cita requerida ]
Spacelab consistió en una variedad de componentes intercambiables, siendo el principal un laboratorio tripulado que podría volar en la bahía del orbitador del Transbordador Espacial y regresar a la Tierra. [8] Sin embargo, el módulo habitable no tenía que volar para llevar a cabo una misión tipo Spacelab y había una variedad de paletas y otro hardware que apoyaba la investigación espacial. [8] El módulo Habitable amplió el volumen para que los astronautas trabajaran en un entorno de mangas de camisa y tenía espacio para bastidores de equipos y equipo de apoyo relacionado. [8] Cuando no se utilizó el módulo habitable, algunos de los equipos de soporte para los palés podrían alojarse en el iglú más pequeño , un cilindro presurizado conectado al área de la tripulación del orbitador del transbordador espacial. [8]
La misión Spacelab generalmente apoyaba múltiples experimentos, y la misión Spacelab 1 tenía experimentos en los campos de la física del plasma espacial, la física solar , la física de la atmósfera, la astronomía y la observación de la Tierra . [9] La selección de los módulos apropiados fue parte de la planificación de la misión para las misiones del Spacelab Shuttle y, por ejemplo, una misión podría necesitar menos espacio habitable y más paletas, o viceversa.
Módulo habitable
El módulo Spacelab comprende un laboratorio principal cilíndrico configurable como módulo corto o largo que se encuentra en la parte trasera del compartimento de carga del transbordador espacial, conectado al compartimento de la tripulación mediante un túnel. El laboratorio tenía un diámetro exterior de 4,12 metros (13,5 pies) y cada segmento tenía una longitud de 2,7 metros (8,9 pies). La mayoría de las veces se utilizaron dos segmentos para formar la configuración del módulo largo.
Un túnel presurizado conectaba la cabina principal del orbitador del transbordador espacial con los módulos habitables de Spacelab, con un punto de conexión en la cubierta central. [10] Había dos túneles de diferente longitud dependiendo de la ubicación del HM en la bahía de carga útil. [10] Cuando no se usó el Módulo Habitable, pero se necesitaba espacio adicional para el equipo de soporte, se podría usar otra estructura llamada Igloo . [10]
La configuración más grande del módulo Habitation consistió en el módulo Core y el módulo Experiment. [11] También fue posible operar experimentos Spacelab desde la cubierta de vuelo de popa del orbitador del Transbordador Espacial. [11]
Se construyeron dos módulos habitables, denominados LM1 y LM2 . LM1 está en exhibición en el Udvar-Hazy Center en el Smithsonian Air and Space Museum detrás del Space Shuttle Discovery . LM2 estuvo en exhibición en la exposición de Bremenhalle en el aeropuerto de Bremen de Bremen , Alemania , de 2000 a 2010. Se encuentra en el edificio 4c en la cercana planta de Airbus Space and Defense desde 2010 y solo se puede ver durante las visitas guiadas.
Paleta
El Spacelab Pallet es una plataforma en forma de U para montar instrumentación, instrumentos grandes, experimentos que requieren exposición al espacio e instrumentos que requieren un gran campo de visión, como telescopios. El palet tiene varios puntos duros para montar equipo pesado. La paleta se puede utilizar en una configuración simple o apilada de un extremo a otro en configuraciones dobles o triples. Se pueden configurar hasta cinco palés en la bahía de carga del transbordador espacial utilizando configuraciones de palé doble más palé triple.
El Spacelab Pallet utilizado para transportar Canadarm-2 y Dextre a la Estación Espacial Internacional se encuentra actualmente en el Museo del Espacio y la Aviación de Canadá , prestado por la NASA a través de la Agencia Espacial Canadiense (CSA). [12]
Un Spacelab Pallet se transfirió al Museo Suizo del Transporte para su exhibición permanente el 5 de marzo de 2010. El Pallet, apodado Elvis , se utilizó durante la misión STS-46 de ocho días, del 31 de julio al 8 de agosto de 1992, cuando el astronauta de la ESA Claude Nicollier a bordo del Shuttle Atlantis para desplegar la misión científica European Retrievable Carrier (Eureca) de la ESA y el Sistema de Satélites Tethered (TSS-1) conjunto NASA / Agencia Espacial Italiana . El Pallet llevaba TSS-1 en el compartimento de carga del Shuttle. [13]
Otro palé de Spacelab se exhibe en el Museo Nacional del Aire y el Espacio de EE. UU. En Washington, DC. [14] Había un total de diez palés Spacelab de vuelo espacial. [15]
Iglú
En vuelos espaciales donde no se voló un módulo habitable, pero sí se hicieron volar paletas, un cilindro presurizado conocido como iglú transportaba los subsistemas necesarios para operar el equipo Spacelab. [16] El iglú medía 10 pies de alto, tenía un diámetro de 5 pies y pesaba 2500 libras. [17] Se fabricaron dos unidades de iglú, ambas por la compañía belga SABCA , y ambas se utilizaron en vuelos espaciales. [17] Se voló un componente de iglú en Spacelab 2, Astro-1, ATLAS-1, ATLAS-2, ATLAS-3 y Astro-2. [17]
Un Spacelab Igloo está en exhibición en el James S. McDonnell Space Hangar en el Steven F. Udvar-Hazy Center en los Estados Unidos. [18]
Sistema de señalización de instrumentos
El IPS era un dispositivo señalador cardán, capaz de apuntar telescopios, cámaras u otros instrumentos. [19] IPS se utilizó en tres misiones diferentes de transbordadores espaciales entre 1985 y 1995. [19] IPS fue fabricado por Dornier, y se fabricaron dos unidades. [19] El IPS se construyó principalmente con aluminio, acero y aislamiento multicapa . [20]
IPS se montaría dentro de la bahía de carga útil del Space Shuttle Orbiter y podría proporcionar un puntero cardán de 3 ejes. [20] Fue diseñado para una precisión de apuntado de menos de 1 segundo de arco (una unidad de grado), y tres modos de apuntado, incluidos los modos enfocados Tierra, Sol y Estelar. [21] El IPS se montó en un palé expuesto al espacio exterior en la bahía de carga útil. [21]
Misiones IPS: [19]
- Spacelab 2, también conocido como STS-51-F, lanzado en 1985
- Astro-1, también conocido como STS-35, lanzado en 1990 [22]
- Astro-2, también conocido como STS-67 lanzado en 1995
La misión Spacelab 2 voló el Telescopio Infrarrojo (IRT), que era un telescopio infrarrojo refrigerado por helio con una apertura de 15,2 cm , que observaba la luz entre longitudes de onda de 1,7 a 118 μm. [23] IRT recopiló datos infrarrojos en el 60% del plano galáctico. [24]
Sistema de señalización de instrumentos (IPS)
IPS trabajando sobre el cielo en Astro-2, 1995
Sistema de puntero de instrumentos Dornier en el Museo Smithsonian (Udvar Hazy Center)
Lista de partes
Ejemplos de componentes o hardware de Spacelab: [ cita requerida ]
- Esclusa de EVA
- Túnel [11]
- Adaptador de túnel [11]
- Iglú
- Módulo Spacelab [25]
- Cono del extremo delantero
- Cono de popa
- Módulo / segmento principal [11]
- Bastidores de experimentos
- Segmento / módulo de experimento [25]
- Equipo de soporte de tierra eléctrico
- Equipo mecánico de soporte en tierra
- Subsistema de distribución de energía eléctrica
- Subsistema de gestión de datos y mando
- Subsistema de control ambiental
- Sistema de señalización de instrumentos
- Estructura de palet
- Estructura de soporte de experimentos multipropósito (MPESS)
El ensamblaje de Extended Duration Orbiter (EDO) no era hardware de Spacelab, estrictamente hablando. Sin embargo, se utilizó con mayor frecuencia en vuelos de Spacelab. Además, la NASA lo usó más tarde con los módulos SpaceHab .
Misiones Spacelab
Los componentes del Spacelab volaron en 22 misiones del Transbordador Espacial desde noviembre de 1983 hasta abril de 1998. [26] Los componentes del Spacelab fueron desmantelados en 1998, excepto los pallets. El trabajo científico se trasladó a la Estación Espacial Internacional y al módulo Spacehab , un portador presurizado similar al Módulo Spacelab. Un Spacelab Pallet se volvió a poner en servicio en 2000 para volar en STS-99 . El "Pallet Spacelab - Desplegable 1 (SLP-D1) con manipulador diestro de propósito especial canadiense , Dextre" se lanzó en STS-123 . "Spacelab Pallet - Implementable 2 (SLP-D2)" estaba programado para STS-127 . [ cita requerida ] Los componentes de Spacelab se utilizaron en 32 misiones del transbordador en total.
Los módulos habitables volaron en 16 misiones de transbordadores espaciales en las décadas de 1980 y 1990. [27]
Nombre de la misión | Orbitador | Fecha de lanzamiento | Nombre de la misión de Spacelab | Módulo presurizado | Módulos sin presión |
---|---|---|---|---|---|
STS-2 | Columbia | 12 de noviembre de 1981 | OSTA-1 | 1 paleta [28] | |
STS-3 | Columbia | 22 de marzo de 1982 | OSS-1 | 1 paleta [29] | |
STS-9 | Columbia | 28 de noviembre de 1983 | Spacelab 1 | Módulo LM1 | 1 paleta |
STS-41-G | Desafiador | 5 de octubre de 1984 | OSTA-3 | Palet [30] | |
STS-51-B | Desafiador | 29 de abril de 1985 | Spacelab 3 | Módulo LM1 | MPESS |
STS-51-F | Desafiador | 29 de julio de 1985 | Spacelab 2 | Iglú | 3 paletas + IPS |
STS-61-A (D1) | Desafiador | 30 de octubre de 1985 | Spacelab D1 | Módulo LM2 | MPESS |
STS-35 | Columbia | 2 de diciembre de 1990 | Astro-1 | Iglú | 2 Paletas + IPS |
STS-40 | Columbia | 5 de junio de 1991 | SLS-1 | Módulo LM1 | |
STS-42 | Descubrimiento | 22 de enero de 1992 | IML-1 | Módulo LM2 | |
STS-45 | Atlantis | 24 de marzo de 1992 | ATLAS-1 | Iglú | 2 paletas |
STS-50 | Columbia | 25 de junio de 1992 | USML-1 | Módulo LM1 | EDO |
STS-46 | Atlantis | 31 de julio de 1992 | TSS-1 | 1 paleta [13] | |
STS-47 (J) | Esfuerzo | 12 de septiembre de 1992 | Spacelab-J | Módulo LM2 | |
STS-52 | Columbia | 22 de octubre de 1992 | USMP-1 | 2 MPESS | |
STS-56 | Descubrimiento | 8 de abril de 1993 | ATLAS-2 | Iglú | 1 paleta |
STS-55 (D2) | Columbia | 26 de abril de 1993 | Spacelab D2 | Módulo LM1 | Estructura de soporte única (USS) |
STS-58 | Columbia | 18 de octubre de 1993 | SLS-2 | Módulo LM2 | EDO |
STS-62 | Columbia | 4 de marzo de 1994 | USMP-2 | 2 MPESS + EDO | |
STS-59 | Esfuerzo | 9 de abril de 1994 | SRL-1 | 1 paleta | |
STS-65 | Columbia | 8 de julio de 1994 | IML-2 | Módulo LM1 | EDO |
STS-64 | Descubrimiento | 9 de septiembre de 1994 | LITE | 1 paleta [31] | |
STS-68 | Esfuerzo | 30 de septiembre de 1994 | SRL-2 | 1 paleta | |
STS-66 | Atlantis | 3 de noviembre de 1994 | ATLAS-3 | Iglú | 1 paleta |
STS-67 | Esfuerzo | 2 de marzo de 1995 | Astro-2 | Iglú | 2 Paletas + IPS + EDO |
STS-71 | Atlantis | 27 de junio de 1995 | Spacelab-Mir | Módulo LM2 | |
STS-73 | Columbia | 20 de octubre de 1995 | USML-2 | Módulo LM1 | EDO |
STS-75 | Columbia | 22 de febrero de 1996 | TSS-1R / USMP-3 | 1 Palet [30] + 2 MPESS + EDO | |
STS-78 | Columbia | 20 de junio de 1996 | LMS | Módulo LM2 | EDO |
STS-82 | Descubrimiento | 21 de febrero de 1997 | Palet [30] | ||
STS-83 | Columbia | 4 de abril de 1997 | MSL-1 | Módulo LM1 | EDO |
STS-94 | Columbia | 1 de julio de 1997 | MSL-1R | Módulo LM1 | EDO |
STS-87 | Columbia | 19 de noviembre de 1997 | USMP-4 | 2 MPESS + EDO | |
STS-90 | Columbia | 17 de abril de 1998 | Neurolab | Módulo LM2 | EDO |
STS-99 | Esfuerzo | 11 de febrero de 2000 | SRTM | Paleta |
Siglas del nombre de la misión:
- ATLAS: Laboratorio atmosférico de aplicaciones y ciencia
- Astro: no es un acrónimo; abreviatura de "astronomía"
- IML: Laboratorio internacional de microgravedad
- LITE: Experimento de tecnología espacial Lidar
- LMS: Ciencias de la vida y la microgravedad
- MSL: Laboratorio de ciencia de materiales
- SLS: Spacelab Life Sciences
- SRL: Laboratorio de radar espacial
- TSS: Sistema de satélite conectado
- USML: Laboratorio de microgravedad de EE. UU.
- USMP: Carga útil de microgravedad de EE. UU.
Además de contribuir a las misiones de la ESA, Alemania y Japón financiaron cada uno sus propias misiones del Transbordador Espacial y del Laboratorio Espacial. Aunque superficialmente similares a otros vuelos, en realidad fueron las primeras y únicas misiones espaciales humanas no estadounidenses y no europeas con completo control alemán y japonés. [ cita requerida ]
La primera misión de Alemania Occidental Deutschland 1 (Spacelab-D1, DLR-1, designación de la NASA STS-61-A ) tuvo lugar en 1985. Una segunda misión similar, Deutschland 2 (Spacelab-D2, DLR-2, designación de la NASA STS-55 ), se planeó por primera vez para 1988, pero debido al desastre del transbordador espacial Challenger , se retrasó hasta 1993. Se convirtió en la primera misión espacial humana alemana después de la reunificación alemana . [32]
La única misión de Japón, Spacelab-J (designación de la NASA STS-47 ), tuvo lugar en 1992.
Otras misiones
- STS-92 , octubre de 2000, PMA -3, ( descubrimiento )
- STS-108 , diciembre de 2001, Portador de estructura de soporte peculiar de misión ligera (LMC) ( Endeavour )
- STS-123 , marzo de 2008, Pallet ( Endeavour ), Dextre
Misiones canceladas
Spacelab-4, Spacelab-5 y otras misiones Spacelab planificadas se cancelaron debido al desarrollo tardío del transbordador y el desastre del Challenger .
Galería
Spacelab en la bahía de carga útil durante STS-90
Shuttle Columbia durante STS-9 con Spacelab Module LM1 y túnel en su bahía de carga
Corte ilustrado de orbitador y laboratorio.
Legado
El legado de Spacelab sigue vivo en la forma de los MPLM y los sistemas derivados de ellos. Estos sistemas incluyen las naves espaciales ATV y Cygnus utilizadas para transferir cargas útiles a la Estación Espacial Internacional y los módulos Columbus , Harmony y Tranquility de la Estación Espacial Internacional . [33] [34]
La misión Spacelab 2 examinó el 60% del plano galáctico en infrarrojo en 1985. [24]
Spacelab fue un programa extremadamente grande, y esto fue mejorado por diferentes experimentos y múltiples cargas útiles y configuraciones durante dos décadas. Por ejemplo, en un subconjunto de solo una parte de la misión Spacelab 1 (STS-9), se enviaron al espacio no menos de ocho sistemas de imágenes diferentes. Incluyendo esos experimentos, hubo un total de 73 experimentos separados en diferentes disciplinas solo en el vuelo Spacelab 1. Las misiones de Spacelab llevaron a cabo experimentos en las ciencias de los materiales, la vida, la energía solar, la astrofísica, la atmósfera y la Tierra. [35]
Spacelab representa una importante inversión del orden de mil millones de dólares de nuestros amigos europeos. Pero su finalización marca algo igualmente importante: el compromiso de un equipo tenaz, dedicado y talentoso proveniente de los gobiernos, universidades e industrias de la ESA que se mantuvieron firmes durante una década y llevaron a cabo el proyecto. Estamos orgullosos de su perseverancia y le felicitamos por su éxito.
- Administrador de la NASA, 1982 [36]
Diagrama, módulo Spacelab y palet
Ver también
- Libertad de la estación espacial
- Retiro del transbordador espacial
- Estación Espacial Internacional
- Módulo Columbus
- Flyer gratuito dirigido por hombres de Columbus
- Hermes (nave espacial)
- Spacelab , una canción de 1978 de Kraftwerk
- Módulo Spacehab , varios, no confundir con Spacelab
Referencias
- Notas
- ^ "Spacelab" . ESA.
- ^ Lord 1987, págs. 24-28.
- ^ Sistema de transporte espacial - HAER No. TX-116 - p. 46. Cita: "... Más tarde, la NASA compró LM2, el segundo laboratorio"
- ^ Sistema de transporte espacial - HAER No. TX-116 - p. 46
- ^ Spacelab: una historia de éxito internacional adelante por el administrador de la NASA James C. Fletcher
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- ^ El pallet Spacelab completa su largo viaje llegando al Museo del Espacio y la Aviación de Canadá ” .
- ^ a b "La ESA entrega un pedazo de historia espacial" .
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- ^ "Spacelab - eoPortal Directory - Satellite Missions" .
- ^ "capítulo 1" .
- Fuentes
- Lord, Douglas R. Spacelab Una historia de éxito internacional , NASA-SP-487 . NASA, 1 de enero de 1987.
- SLP / 2104-2: Manual de adaptación de la carga útil de Spacelab
enlaces externos
- Historia de Spacelab en NASA.gov
- Spacelab: un laboratorio en órbita internacional de corta estancia, NASA-EP-165 en NASA.gov
- Science in Orbit: The Shuttle & Spacelab Experience, 1981–1986, NASA-NP-119 en NASA.gov
- Cargas útiles de Spacelab en vuelos de lanzadera en NASA.gov
- Colección James Downey, archivos UAH y colecciones especiales archivos de James A. Downey III, director de proyecto de cargas útiles de Spacelab