Come funzionano le navette spaziali

Per un ritorno di successo sulla Terra e l’atterraggio, dozzine di cose devono andare bene.

In primo luogo, l’orbiter deve essere manovrato nella posizione corretta. Questo è fondamentale per un atterraggio sicuro.

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Quando una missione è terminata e lo shuttle è dall’altra parte del mondo dal sito di atterraggio (Kennedy Space Center, Edwards Air Force Base), il controllo missione dà il comando di tornare a casa, il che richiede all’equipaggio di:

  1. Chiudere le porte del vano di carico. Nella maggior parte dei casi, sono stati volanti naso-prima e a testa in giù, in modo che poi sparare i propulsori RCS per girare la coda orbiter prima.
  2. Una volta che l’orbiter è in coda per primo, l’equipaggio spara i motori OMS per rallentare l’orbiter verso il basso e ricadere sulla Terra; ci vorranno circa 25 minuti prima che la navetta raggiunga l’atmosfera superiore.
  3. Durante quel periodo, l’equipaggio spara i propulsori RCS per lanciare l’orbiter in modo che il fondo dell’orbiter affronti l’atmosfera (circa 40 gradi) e si muovano di nuovo il naso.
  4. Infine, bruciano il combustibile residuo dal RCS in avanti come precauzione di sicurezza perché questa zona incontra il più alto calore di rientro.

Poiché si muove a circa 17.000 mph (28.000 km/h), l’orbiter colpisce le molecole d’aria e accumula calore dall’attrito (circa 3000 gradi F, o 1650 gradi C). L’orbiter è rivestito con materiali isolanti ceramici progettati per proteggerlo da questo calore. I materiali includono:

  • Rinforzato con carbonio-carbonio (RCC) sull’ala superfici e inferiore
  • ad Alta temperatura nero superficie isolante tegole in alto a fusoliera e tutto il windows
  • Bianco Nomex coperte in alto payload bay porte, parti dell’ala superiore e medio/di poppa fusoliera
  • Bassa temperatura superficie bianca piastrelle sulle rimanenti zone

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Manovra dell’orbiter per il rientro

Questi materiali sono progettati per assorbire grandi quantità di calore senza aumentare molto la loro temperatura. In altre parole, hanno un’elevata capacità termica. Durante il rientro, i getti sterzanti di poppa aiutano a mantenere l’orbiter al suo atteggiamento di 40 gradi. I gas ionizzati caldi dell’atmosfera che circondano l’orbiter impediscono la comunicazione radio con il suolo per circa 12 minuti (cioè il blackout di ionizzazione).

Quando il rientro ha successo, l’orbiter incontra l’aria principale dell’atmosfera ed è in grado di volare come un aereo. L’orbiter è stato progettato da un disegno del corpo di sollevamento con spazzato indietro “delta” ali. Con questo design, l’orbiter può generare ascensore con una piccola area alare. A questo punto, i computer di volo volano sull’orbiter. L’orbiter fa una serie di giri bancari a forma di S per rallentare la sua velocità di discesa mentre inizia il suo approccio finale alla pista. Il comandante raccoglie un radiofaro dalla pista (Tactical Air Navigation System) quando l’orbiter è a circa 140 miglia (225 km) di distanza dal sito di atterraggio e 150.000 piedi (45.700 m) di altezza. A 25 miglia (40 km), i computer di atterraggio della navetta lasciano il controllo al comandante. Il comandante fa volare la navetta attorno a un cilindro immaginario (18.000 piedi o 5.500 m di diametro) per allineare l’orbiter con la pista e abbassare l’altitudine. Durante l’avvicinamento finale, il comandante ripiega l’angolo di discesa a meno 20 gradi (quasi sette volte più ripido della discesa di un aereo di linea commerciale).

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Percorso di volo della navetta per l’atterraggio

Quando l’orbiter è 2.000 ft (610 m) dal suolo, il comandante tira su il naso per rallentare la velocità di discesa. Il pilota dispiega il carrello di atterraggio e l’orbiter atterra. Il comandante frena l’orbiter e il freno di velocità sulla coda verticale si apre. Un paracadute viene schierato dalla parte posteriore per aiutare a fermare l’orbiter. Il paracadute e il freno di velocità sulla coda aumentano la resistenza sull’orbiter. L’orbiter si ferma a circa metà strada per tre quarti della pista.

Space shuttle orbiter toccando giù

Space shuttle orbiter toccando giù

Space shuttle orbiter toccando giù
Foto per gentile concessione NASA

Dopo l’atterraggio, l’equipaggio passa attraverso le procedure di spegnimento per spegnere il veicolo spaziale. Questo processo richiede circa 20 minuti. Durante questo periodo, l’orbiter si sta raffreddando e i gas nocivi, che sono stati fatti durante il calore del rientro, soffiano via. Una volta spento l’orbiter, l’equipaggio esce dal veicolo. Le squadre di terra sono a disposizione per iniziare la manutenzione dell’orbiter.

Paracadute distribuito per aiutare a fermare l'orbiter in fase di atterraggio

Paracadute distribuito per aiutare a fermare l'orbiter in fase di atterraggio

Paracadute distribuito per aiutare a fermare l’orbiter atterraggio
Foto per gentile concessione NASA

Orbiter servite appena dopo l'atterraggio

Orbiter servite appena dopo l'atterraggio

Orbiter servite appena dopo l’atterraggio
Foto per gentile concessione NASA

La navetta tecnologia è costantemente aggiornare. Successivamente, esamineremo i futuri miglioramenti alla navetta.

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