¿Cuáles son las deficiencias de los transbordadores espaciales retirados en comparación con la tecnología emergente de recuperación vertical de cohetes?

1. Debido a que se reutiliza, es necesario realizar muchas pruebas y trabajos de mantenimiento antes de volver a volar. Si se omite algo, puede tener graves consecuencias.

2. El costo es demasiado alto y el costo de cada lanzamiento es demasiado alto.

3. El transbordador espacial está envejeciendo mucho más rápido de lo esperado y la misión se ha visto obligada a reducirse significativamente.

Los altos costes operativos y los bajos factores de seguridad son también las principales razones del retiro del transbordador espacial.

1. Factor de seguridad bajo: Dos de los cinco transbordadores espaciales explotaron, matando a 14 astronautas.

Debido al uso repetido, el transbordador espacial es técnicamente difícil, el diseño del sistema es complejo y es más probable que las piezas se desgasten. Debe resistir diversos entornos extremadamente hostiles desde el despegue, el ascenso, la órbita, el reingreso y el regreso al aterrizaje. Las debilidades del transbordador espacial quedaron gradualmente expuestas durante su uso. Su sistema era mucho más que la simple suma de naves espaciales tripuladas y vehículos de lanzamiento.

Cuando el costo de operación única es demasiado alto, el riesgo no se puede ignorar y la frecuencia de transmisión se reduce de 24 veces al año a 5 veces. El transbordador espacial tiene una alta tasa de accidentes. Dos de los cinco transbordadores espaciales estadounidenses explotaron y se desintegraron durante sus misiones, matando a 14 astronautas. A diferencia de los aviones desechables, como los cohetes y las naves espaciales, el motor del cohete del transbordador espacial debe reutilizarse muchas veces y el tiempo total de funcionamiento durante su vida útil puede llegar a varias horas, lo que también conlleva riesgos para la seguridad de su misión: ya que el La misión de vuelo continúa A medida que aumenta el número, inevitablemente surgirán más peligros potenciales.

El segundo es el alto costo del lanzamiento: un vuelo cuesta 500 millones de dólares, casi 100 veces más que las expectativas de diseño.

Estados Unidos ha desarrollado y puesto en funcionamiento cinco transbordadores espaciales, cada uno con un coste de investigación y desarrollo de 2.000 millones de dólares. Se han lanzado más de 100 veces y cada vuelo ha costado hasta 500 millones de dólares. . Una vez de regreso, se requirió mucho tiempo y un mantenimiento laborioso, lo que puso a prueba las finanzas de la NASA.

Aunque la intención original de proponer el transbordador espacial era reducir el coste de todo el proceso de desarrollo y lanzamiento del espacio tripulado, los estadounidenses descubrieron que ese no era el caso durante la implementación de este plan. Datos anteriores mostraron que de 1985 a 1988 y 10, el precio de los lanzamientos de transbordadores espaciales aumentó en un 85%, es decir, el costo de cada lanzamiento se disparó a 90 millones de dólares estadounidenses. Este gasto era completamente contrario al presupuesto original de la NASA para diseñar el transbordador. Al determinar el diseño estructural del transbordador espacial, la NASA estimó que el costo de lanzamiento del transbordador espacial fue de 65,438 dólares + 0,000 libras por kilogramo, y el costo de cada lanzamiento no superó los 6 millones de dólares.

Aunque la NASA ha tomado varias medidas para ahorrar dinero, los costes de desarrollo se han sobrepasado cada año. En septiembre de 1978, la NASA anunció que el coste de desarrollo del transbordador espacial podría aumentar entre un 8% y un 9% en comparación con el plan original. En abril de 1980, la NASA reveló que el coste de todo el programa del transbordador espacial aumentaría a 8.900 millones de dólares. En esta circunstancia, la NASA tuvo que solicitar repetidamente al Congreso aumentos continuos de financiación. En ese momento, la administración Carter creía que el transbordador espacial era beneficioso para la seguridad nacional y de gran valor para la investigación científica y el desarrollo comercial, por lo que básicamente no tenía objeciones a la financiación adicional, y así se resolvió el costo del programa del transbordador espacial.

Además, el lugar de aterrizaje del transbordador espacial está lejos del lugar de lanzamiento. Después de cada aterrizaje, es necesario transportarlo de regreso al lugar de lanzamiento en un gran avión de pasajeros para su mantenimiento, lo que aumenta el costo. . Todos estos escenarios excedieron las expectativas favorables iniciales de la NASA y sugirieron que la economía del transbordador se redujo significativamente.

En tercer lugar, el transbordador espacial está envejeciendo mucho más rápido de lo esperado y la misión se ha visto obligada a reducirse significativamente.

Al mismo tiempo, durante el uso del transbordador espacial, la NASA descubrió que, al igual que los costos de desarrollo y lanzamiento, los costos de mantenimiento y operación del transbordador espacial también se estaban disparando. Por ejemplo, en 1984, el coste de un vuelo de transbordador espacial era de 65.438 dólares + 50.000 a 20.000 dólares, mientras que la compensación más alta disponible para un lanzamiento comercial era sólo de 765.438 dólares + 0.000 dólares.

Lo más importante es que la NASA descubrió que era más caro lanzar satélites con el transbordador que con cohetes. Por lo tanto, después de 1988, la NASA decidió no emprender misiones comerciales de lanzamiento de carga útil y el número de vuelos del transbordador espacial por año se redujo a aproximadamente 9 veces.

Según el plan, la vida útil del transbordador espacial estadounidense es de hasta 20 años y cada transbordador espacial volará 100 veces. Hasta la fecha, los cinco transbordadores espaciales han volado sólo 132 veces, dos de ellos explotaron en vuelo y dos de ellos tienen un servicio seriamente retrasado.

Además, el transbordador espacial está envejeciendo más rápido de lo esperado. Aunque el número de misiones se ha reducido en casi una cuarta parte, los daños y el envejecimiento del transbordador espacial han aumentado y los costes de mantenimiento también son muy elevados. Especialmente después del accidente del transbordador espacial Columbia (2003), el coste de la inspección de las placas térmicas aumentó.

Sin embargo, desde el primer vuelo del Discovery en 1984, se han producido con frecuencia pequeños problemas, como la caída de la espuma aislante del depósito de combustible, fugas en el tubo de suministro de hidrógeno líquido del depósito de combustible externo, etc. , lo que resulta en la necesidad de fortalecer la inspección y el mantenimiento antes de cada misión, de modo que la tarea se retrasa una y otra vez.

Intención del diseño original: reutilización para reducir los costos operativos

Las décadas de 1970 y 1980 fueron un período en el que los vuelos espaciales tripulados estaban en pleno apogeo en los Estados Unidos. Los alunizajes del Apolo pusieron a Estados Unidos a la vanguardia de la carrera espacial mundial, estimularon las ambiciones de exploración espacial de Estados Unidos y aumentaron la frecuencia de los seres humanos que ingresan al espacio. El proyecto intensivo de exploración espacial hace que la NASA sienta que no es económico, porque el lanzamiento de naves espaciales tripuladas mediante cohetes requiere cohetes enormes, y todos son desechables y no reciclables.

Por motivos económicos, la construcción de nuevas naves espaciales es la nueva exigencia de estos tiempos. Thomas Page, el tercer director de la NASA, alguna vez creyó que el costo del transbordador espacial se podía reducir porque podía reutilizarse sin tener que construir un nuevo cohete para cada misión y en su momento creía que el tiempo de preparación del transbordador espacial; para su lanzamiento sólo se necesitan dos semanas, lo que es más rápido que la reacción de un cohete.

El transbordador espacial fue alguna vez un símbolo de la tecnología aeroespacial avanzada y un hito en la industria aeroespacial estadounidense después del alunizaje del Apolo. Asumió la función de propaganda política de competir con la antigua estación espacial soviética en el campo de. vuelo espacial tripulado.

El concepto del transbordador espacial ha atraído a muchas potencias espaciales, como la ESA y Japón, que han diseñado sus propios transbordadores espaciales. La ex Unión Soviética incluso construyó el transbordador espacial "Blizzard" con derechos de propiedad intelectual independientes, pero casualmente, su apariencia es casi la misma que la del transbordador espacial estadounidense.

La capacidad de carga espacial es incomparable y las tecnologías derivadas han influido en la humanidad durante 30 años.

En ese momento, para persuadir a las autoridades estadounidenses de desarrollar un transbordador espacial, la NASA dijo que el transbordador espacial tenía muchas ventajas, además de ser reutilizable muchas veces, también podía transportar a 7 personas y casi. 30 toneladas de carga espacial y puede transportar 14,5 toneladas de carga útil desde la órbita a su regreso.

Esta carga útil puede garantizar que el transbordador espacial transporte directamente la nave espacial "Shenzhou" de China o "Soyuz" de Rusia al espacio. La capacidad de carga es decenas de veces mayor que la de otras naves espaciales que pueden capturar otras aeronaves en el espacio. , al igual que los satélites, reparar la nave mediante paseos espaciales de astronautas y traerla de regreso a la Tierra.

El transbordador espacial aumentó el impulso para la exploración espacial. La tecnología y los descubrimientos científicos relacionados obtenidos durante los últimos 30 años de operaciones de exploración han tenido un impacto vital en la vida humana en la Tierra. Ya sea la Estación Espacial Internacional o la esperada base para el avance humano a la Luna, todos necesitan el apoyo de un almacén espacial con una gran carga como el transbordador espacial; de lo contrario, es imposible enviar grandes maquinarias de ingeniería aeroespacial o materiales relacionados. para la construcción de infraestructura.

Estados Unidos tiene seis transbordadores espaciales, excepto el primer "Enterprise", que fue recogido en el museo después de la prueba. En esta misión de transporte espacial participaron otros cinco transbordadores espaciales: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis y Endeavor. Atlantis ha realizado 32 misiones y es el transbordador espacial con más misiones de cooperación internacional. El transbordador espacial Discovery ha participado en la mayor cantidad de misiones en la historia de Estados Unidos y sus logros lo han convertido en el representante más famoso del transbordador espacial estadounidense.