Für eine erfolgreiche Rückkehr zur Erde und Landung müssen Dutzende Dinge genau richtig laufen.
Zunächst muss der Orbiter in die richtige Position manövriert werden. Dies ist entscheidend für eine sichere Landung.
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Wenn eine Mission beendet ist und das Shuttle vom Landeplatz (Kennedy Space Center, Edwards Air Force Base) um die halbe Welt ist, gibt die Missionskontrolle den Befehl, nach Hause zu kommen, was die Besatzung dazu auffordert:
- Schließen Sie die Laderaumtüren. In den meisten Fällen sind sie mit der Nase zuerst und auf den Kopf geflogen, also feuern sie dann die RCS-Triebwerke ab, um zuerst das Orbiter-Heck zu drehen.
- Sobald der Orbiter zuerst gestartet ist, feuert die Besatzung die OMS-Triebwerke ab, um den Orbiter zu verlangsamen und zur Erde zurückzukehren; es wird etwa 25 Minuten dauern, bis das Shuttle die obere Atmosphäre erreicht.
- Während dieser Zeit feuert die Besatzung die RCS-Triebwerke ab, um den Orbiter so zu kippen, dass der Boden des Orbiters der Atmosphäre zugewandt ist (etwa 40 Grad) und sie sich wieder mit der Nase zuerst bewegen.
- Schließlich verbrennen sie sicherheitshalber Kraftstoffreste aus dem vorderen RCS, da dieser Bereich auf die höchste Wiedereintrittswärme trifft.
Da er sich mit etwa 17.000 Meilen pro Stunde (28.000 km / h) bewegt, trifft der Orbiter auf Luftmoleküle und baut Wärme aus Reibung auf (etwa 3000 Grad Fahrenheit oder 1650 Grad C). Der Orbiter ist mit keramischen Isoliermaterialien bedeckt, die ihn vor dieser Hitze schützen sollen. Die Materialien umfassen:
- Verstärkter Kohlenstoff-Kohlenstoff (RCC) auf den Flügeloberflächen und der Unterseite
- Schwarze Hochtemperatur-Oberflächendämmplatten am oberen vorderen Rumpf und um die Fenster herum
- Weiße Nomex-Decken an den oberen Nutzlasttüren, Teilen des oberen Flügels und des mittleren / hinteren Rumpfes
- Weiße Niedertemperatur-Oberflächenfliesen an den verbleibenden Bereichen
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Manövrieren des Orbiters zum Wiedereintritt
Diese Materialien sind so ausgelegt, dass sie große Wärmemengen absorbieren, ohne ihre Temperatur sehr stark zu erhöhen. Mit anderen Worten, sie haben eine hohe Wärmekapazität. Beim Wiedereintritt helfen die hinteren Lenkdüsen, den Orbiter in seiner 40-Grad-Haltung zu halten. Die heißen ionisierten Gase der Atmosphäre, die den Orbiter umgeben, verhindern die Funkkommunikation mit dem Boden für etwa 12 Minuten (d. H. Ionisationsausfall).
Wenn der Wiedereintritt erfolgreich ist, trifft der Orbiter auf die Hauptluft der Atmosphäre und kann wie ein Flugzeug fliegen. Der Orbiter besteht aus einem Hebekörperdesign mit zurückgekehrten „Delta“ -Flügeln. Mit dieser Konstruktion kann der Orbiter mit einer kleinen Flügelfläche Auftrieb erzeugen. An diesem Punkt fliegen Flugcomputer den Orbiter. Der Orbiter macht eine Reihe von S-förmigen, geschwungenen Kurven, um seine Sinkgeschwindigkeit zu verlangsamen, während er seine endgültige Annäherung an die Landebahn beginnt. Der Kommandant nimmt ein Funkfeuer von der Landebahn (Tactical Air Navigation System) auf, wenn der Orbiter etwa 225 km (140 Meilen) vom Landeplatz entfernt und 45.700 m (150.000 Fuß) hoch ist. Bei 25 Meilen (40 km) geben die Landecomputer des Shuttles die Kontrolle an den Kommandanten ab. Der Kommandant fliegt das Shuttle um einen imaginären Zylinder (18.000 Fuß oder 5.500 m Durchmesser), um den Orbiter mit der Landebahn auszurichten und die Höhe zu senken. Während des Endanflugs erhöht der Kommandant den Abstiegswinkel auf minus 20 Grad (fast siebenmal steiler als der Abstieg eines Verkehrsflugzeugs).
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Shuttle-Flugbahn für die Landung
Wenn sich der Orbiter 2.000 Fuß (610 m) über dem Boden befindet, zieht der Kommandant die Nase hoch, um die Sinkgeschwindigkeit zu verlangsamen. Der Pilot entfaltet das Fahrwerk und der Orbiter landet. Der Kommandant bremst den Orbiter und die Geschwindigkeitsbremse am vertikalen Heck öffnet sich. Ein Fallschirm wird von hinten eingesetzt, um den Orbiter anzuhalten. Der Fallschirm und die Geschwindigkeitsbremse am Heck erhöhen den Widerstand am Orbiter. Der Orbiter hält etwa in der Mitte bis drei Viertel des Weges die Landebahn hinunter.
„Nach der Landung durchläuft die Besatzung die Abschaltvorgänge, um das Raumschiff auszuschalten. Dieser Vorgang dauert etwa 20 Minuten. Während dieser Zeit kühlt sich der Orbiter ab und schädliche Gase, die während der Hitze des Wiedereintritts entstanden sind, blasen weg. Sobald der Orbiter ausgeschaltet ist, verlässt die Besatzung das Fahrzeug. Bodenteams sind vor Ort, um mit der Wartung des Orbiters zu beginnen.
„
„Die Technologie des Shuttles wird ständig aktualisiert. Als nächstes werden wir uns zukünftige Verbesserungen des Shuttles ansehen.