Space Shuttle

Allikas: Vikipeedia
Space Shuttle´i programmi embleem
Kosmosesüstik Atlantis stardiplatvormil
Stardiplatvormil kosmosesüstiku pealtvaade
Kosmosesüstiku juhtpaneel
Kosmosesüstik võrreldes Vene Sojuz-TMiga
Discovery lähenemas ISSile

Space Shuttle oli NASA poolt konstrueeritud osaliselt mitmekordse kasutusega mehitatav orbitaalne kosmoselennuk.

Kosmosesüstiku eeliseks oli see, et erinevalt kanderakettidest oli ta peaaegu täielikult taaskasutatav. Süstik startis vertikaalselt ning võis Maa-lähedasele orbiidile kanda kuni seitse astronauti ja kuni 22 700 kg raskuse lasti. Missiooni lõppedes maandus kosmosesüstik nagu tavaline lennuk, vajades ainult pikemat maandumisrada.

Kosmoselennuki esimene orbitaalne katselend toimus aastal 1981. Kokku toimus süstikute lennuprogrammi raames 135 kosmoselendu aastatel 1981 kuni 2011. Space Shuttle eemaldati kasutusest aastal 2011. Selle viimaseks lennuks jäi kosmosesüstik Atlantise lend 21. juulil 2011. aastal.

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kosmosesüstiku ehitamise kavanditele hakati mõtlema varsti pärast Apollo programmi lõppu. Kuna tolleaegne tehnika polnud veel piisavalt võimas, et taolist sõidukit konstrueerida, hakkasid teadlased kannatamatult looma tuhandeid kavandeid kosmosesüstiku loomiseks. Seejuures tekkis hiljem segadus, millise kavandi järgi üldse ehitama hakata. Palju oli välja pakutud Wernher von Brauni loodud kuuraketi Saturn V esimesel astmel baseeruvat kosmosesõidukit. See oli aga tolle aja kohta liiga kallis ega tasunud ennast ära. Mõni aasta hiljem tuli ühel teadlasel idee kavandada midagi lennukitaolist, mille kõhu all asub kanderakett. Pärast pikki aastaid ja teooriatöid saadigi 1977. aastal valmis esimene kosmosesüstik nimega Enterprise. Enterprise oli aga kosmoselennuks kõlbmatu ja seda sai kasutada ainult atmosfäärisisestel lauglennu- ja maandumiskatsetel.

Samal ajal loodi juba teist kosmosesüstikut Columbia, mis tegi süstikuseeria esimese orbitaallennu 1981. aastal. Kaheksakümnendate alguses ehitati Columbiale lisaks veel kolm kosmosesüstikut. Need olid Challenger, Discovery ja Atlantis, mis hakkasid kohe pärast valmimist peaaegu rutiinseid lende tegema. Challengeri üheksas lend lõppes 1986. aastal katastroofiga, mille põhjustas ühe stardikiirendi lekkimine. See oli suur tagasilöök kogu süstikuprogrammile. Ometi suutis NASA end jalule ajada ja ehitas 1992. aastal asenduslaeva Endeavour.

  • 26. juulil 1972 valis NSA projekteerijaks ja arendajaks Rockwelli kosmosetranspordisüsteemide osakonna Downeys, Californias.
  • 17. september 1976 väljus Enterprise (OV-101) tehasest.
  • 29. jaanuar 1979 sõlmis NASA lepingud Rockwelliga kahe süstiku ehitamiseks: OV-103(Discovery) ja OV-104(Atlantis)
  • 8. märts 1979 viidi Columbia (OV-102) Palmdale'ist Drydenisse

Columbia purunes 1. veebruaril 2003 Maa atmosfääri sisenemisel, kui pöördus tagasi oma 28. lennult. Stardi ajal oli välise kütusepaagi küljest eraldunud tükk löönud tiiva küljest keraamilise katteplaadi. See põhjustas atmosfääri sisenemisel vigastatud koha ülekuumenemise kuni süttimiseni, mis lõppes süstiku plahvatusega.

Kirjeldus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kosmosesüstik koosneb kolmest osast: süstiklaevast, välispaagist ja kahest tahkekütusel töötavast stardikiirendist. Kogu kompleksi pikkus on 56,14 m ja suurim laius 23,79 m. Stardivalmis süstik kaalub umbes 2050 tonni ja võib orbiidile kanda 22 700 kg lasti. Last paikneb süstiklaeva vahesektsioonis, mis on 18,3 m pikk ja 4,6 m lai. Orbiidile jõudnult aitab lasti välja tõsta spetsiaalne robotkäsi, mis asub kokkupanduna samuti lastiga ühes sektsioonis.

Koostisosad[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välispaak[muuda | redigeeri lähteteksti]

Välispaak on kõige suurem komponent terves kompleksis. Paak on 47 m pikk ja 8,38 meetrit lai ning kaalub 747 tonni. Välispaak sisaldab 617 tonni hapnikku ja 103 tonni vedelat vesinikku. Paagi määratu suuruse juures sai tema kõigest 27-tonnine tühikaal võimalikuks seetõttu, et neid valmistatakse kergmetallide alumiiniumi ja liitiumi sulamist. Isolatsioonimaterjalina kasutatakse välispaagis vahtplasti. Isolatsioon on vajalik selleks, et ülikülm (−252 °C) vedel vesinik paagi õhukest metallkesta rabedaks ei muudaks ega lõhki ei paisutaks. Välispaak on süstiku ainuke komponent, mida ei saa taaskasutada.

Stardikiirendid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tahkekütus-stardikiirendid on esimesed tahkekütuseraketid, mida saab taaskasutada. Iga sellise täismass on 590 tonni ja ta võib arendada 1497-tonnist veojõudu. Kiirendite puuduseks on nende kõrge maksumus ja suhteliselt suur ohtlikkus. Kiirendid tarvitavad kütuseks alumiiniumipulbril põhinevat, ammooniumperkloraat-oksüdandiga raketikütust, mis on võimeline põlema igas keskkonnnas, sõltumata õhu olemasolust. Ohtlikkus seisneb selles, et tahkekütuserakette pole tekkiva probleemi korral mitte kuidagi võimalik välja lülitada, enne kui need ise tühjaks põlevad. Seepärast tähendab sellise kiirendiga tekkiv probleem meeskonnale tõenäoliselt kindlalt surma.

Süstiklaev[muuda | redigeeri lähteteksti]

Süstiklaev on 37,24 meetri pikkune ja 117-tonnise massiga kosmosesõiduk, mille tiiva siruulatus on 23,79 m. Sõiduk on üleni kaetud kuumuskindlate kvartsplaatidega, mis kaitsevad süstiklaeva tagasilennul atmosfääri sisenemisel. Lisalast koos meeskonna hädavajalike tarvetega asub lennuteki all vahetekil. Seal saavad astronaudid orbiidil olles tegeleda katsetega ja elada. Astronaudid võivad seal ka magada. Süstikust saavad astronaudid orbiidil olles väljuda spetsiaalse õhuluku kaudu, mis avaneb vahesektsiooni kaudu kosmosesse. Tihti ongi astronautide esimene ülesanne kohe pärast orbiidile jõudmist minna kuumuskilpe kontrollima, sest viimasel ajal on lennu käigus neist mõni ära pudenenud. Süstiku lastiruumis asub peale üleslennutatava lasti ka robotkäsi, mis kujutab endast umbes 400 kg raskust kraananokka. Sellega saab lastiruumis oleva kraami välja tõsta ja orbiidile paigutada või ka orbiidil oleva objekti kinni püüda ja süstikusse paigutada.

Lend[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kosmosesüstiku lend algab Kennedy kosmosekeskusest, stardiplatvormilt 39A või 39B. Süstik monteeritakse kokku suures koostehallis ja toimetatakse püstises asendis, liikuva stardialusega 4,83 km kaugusele stardipaigale. Sellele järgneb välispaagi täitmine kütusega ja astronautide stardivalmis seadmine. Esimesena käivitatakse süstiku kolm põhimootorit, mis moodustavad stardiveojõust 71%. Kui peamootorid on oma suurima võimsuse saavutanud, hakkavad tööle stardikiirendid, mille peale süstik tõuseb tohutu suitsupilve saatel lendu. Mootorid drosseldatakse 50 s pärast starti kolmandiku jagu väiksema võimsuse peale, et vähendada maksimaalse aerodünaamilise rõhu ajal tekkivaid ülepingeid. Varsti aga lülitatakse mootorid uuesti täisvõimsusele. Stardikiirendite tööiga on kaks minutit ja need heidetakse eraldusmootorite abil umbes 44 km kõrgusel alla. Inertsist sööstavad kiirendid kuni 64–65 km kõrgusele, enne kui tagasi langevad. Kiirendid langevad umbes viie minuti jooksul kolme langevarju abil Atlandi ookeani, kust nad üles korjatakse. Välispaak jääb aga süstiku külge kaheksaks minutiks. Umbes 90 km kõrgusel heidetakse see pärast põhimootorite töö lõppu kõrvale ja ta põleb Maa atmosfääris ära. Peale seda alustavad tööd süstiku kõrvalmootorid, mis viivad laeva esimese kosmilise kiiruseni.

Maandumine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Pärast missiooni lõppu hakatakse süstikut maandumiseks ette valmistama. Laskumist alustatakse umbes 122 km kõrguselt ja maandumiskohast 8000 km kauguselt. Atmosfääri sisenedes tõuseb sõiduki väliskatte temperatuur suure kiiruse ja õhuhõõrdumise tõttu väga kõrgele. Seetõttu on väga tähtis, et kuumakaitsekilp oleks ideaalselt terve. Kosmosesüstik Columbia, mis oli kõige vanem sellest seeriast, hävineski 2003. aastal kuumakaitsekilbis oleva augu tõttu. Sisuliselt põles see süstik atmosfääris ära. Umbes 50 km kõrgusel langeb kiirus nii väikeseks, et hõõrdumisest tingitud hõõgumine lõpeb ja astronaudid saavad võtta juhtimise üle. Peale seda toimub ka süstiku suunamanööver ja nina seatakse otseks. Umbes kilomeetri kaugusel maandumisrajast alustatakse kolm sekundit kestva rakettpidurdusega, millest järgmine etapp on juba teliku väljalaskmine. Süstik maandub nagu purilennuk, mootoreid kasutamata. Maandumisrajal aitab süstikut pidurdada spetsiaalne pidurdusvari, mis avaneb pärast teliku ninaratta rajapuudutust. Pärast seismajäämist oodatakse paar minutit, et lasta kerel jahtuda. Alles seejärel alustatakse meeskonna väljalaskmisega.

Põhiandmed[muuda | redigeeri lähteteksti]

Süstiklaev[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Pikkus: 37,24 m
  • Tiiva siruulatus: 23,79 m
  • Mass koos lastiga: 117 tonni
  • Lasti maksimaalne mass: 22 700 kg
  • Meeskonnaliikmete arv: 7
  • Lastiruumi mõõtmed: 4,6 x 18,3 m
  • Kiirus: 7,91 km/s

Välispaak[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Pikkus: 46,9 m
  • Läbimõõt: 8,4 m
  • Ruumala: 2 030 000 liitrit
  • Tühimass: 27 tonni
  • Täismass: 747 tonni

Stardikiirendid[muuda | redigeeri lähteteksti]

  • Pikkus: 45,6 m
  • Läbimõõt: 3,71 m
  • Tühimass: 63,27 tonni
  • Täismass: 590 tonni
  • Veojõud: (merepinna tasemel) kuni 1497 tonni

Orbitaallennud[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kood Süstik Start
STS-1 Columbia 12.04.1981
STS-2 Columbia 10.11.1981
STS-3 Columbia 22.03.1982
STS-4 Columbia 27.06.1982
STS-5 Columbia 11.11.1982
STS-6 Challenger 04.04.1983
STS-7 Challenger 18.06.1983
STS-8 Challenger 30.08.1983
STS-9 Columbia 28.11.1983
STS-41B Challenger 03.02.1984
STS-41C Challenger 06.04.1984
STS-41D Discovery 30.08.1984
STS-41G Challenger 05.10.1984
STS-51A Discovery 08.11.1984
STS-51C Discovery 24.01.1985
STS-51D Discovery 12.04.1985
STS-51B Challenger 29.04.1985
STS-51G Discovery 17.06.1985
STS-51F Challenger 29.07.1985
STS-51I Discovery 27.08.1985
STS-51J Atlantis 03.10.1985
STS-61A Challenger 30.10.1985
STS-61B Atlantis 26.11.1985
STS-61C Columbia 12.01.1986
STS-51L Challenger 28.01.1986
STS-26 Discovery 29.09.1988
STS-27 Atlantis 02.12.1988
STS-29 Discovery 13.03.1989
STS-30 Atlantis 04.04.1989
STS-28 Columbia 08.08.1989
STS-34 Atlantis 18.10.1989
STS-33 Discovery 22.11.1989
STS-32 Columbia 09.01.1990
STS-36 Atlantis 28.02.1990
STS-31 Discovery 24.04.1990
STS-41 Discovery 06.10.1990
STS-38 Atlantis 15.11.1990
STS-35 Columbia 02.12.1990
STS-37 Atlantis 05.04.1991
STS-39 Discovery 28.04.1991
STS-40 Columbia 05.06.1991
STS-43 Atlantis 02.08.1991
STS-48 Discovery 12.09.1991
STS-44 Atlantis 24.11.1991
STS-42 Discovery 22.01.1992
STS-45 Atlantis 24.03.1992
STS-49 Endeavour 07.05.1992
STS-50 Columbia 25.06.1992
STS-46 Atlantis 31.07.1992
STS-47 Endeavour 12.09.1992
STS-52 Columbia 22.10.1992
STS-53 Discovery 02.12.1992
STS-54 Endeavour 13.01.1993
STS-56 Discovery 08.04.1993
STS-60 Discovery 03.02.1994
STS-62 Columbia 04.03.1994
STS-59 Endeavour 09.04.1994
STS-65 Columbia 08.07.1994
STS-64 Discovery 09.09.1994
STS-68 Endeavour 30.09.1994
STS-66 Atlantis 03.11.1994
STS-63 Discovery 03.02.1995
STS-67 Endeavour 02.03.1995
STS-71 Atlantis 27.06.1995
STS-70 Discovery 13.07.1995
STS-69 Endeavour 07.09.1995
STS-73 Columbia 20.10.1995
STS-74 Atlantis 12.11.1995
STS-72 Endeavour 11.01.1996
STS-75 Columbia 22.02.1996
STS-76 Atlantis 22.03.1996
STS-77 Endeavour 19.05.1996
STS-78 Columbia 20.06.1996
STS-79 Atlantis 16.09.1996
STS-80 Columbia 19.11.1996
STS-81 Atlantis 12.01.1997
STS-82 Discovery 11.02.1997
STS-83 Columbia 04.04.1997
STS-84 Atlantis 15.05.1997
STS-94 Columbia 01.07.1997
STS-85 Discovery 07.08.1997
STS-86 Atlantis 25.09.1997
STS-87 Columbia 19.11.1997
STS-89 Endeavour 22.01.1998
STS-90 Columbia 17.04.1998
STS-91 Discovery 02.06.1998
STS-95 Discovery 29.10.1998
STS-88 Endeavour 04.12.1998
STS-96 Discovery 27.05.1999
STS-93 Columbia 23.07.1999
STS-103 Discovery 19.12.1999
STS-99 Endeavour 11.02.2000
STS-101 Atlantis 19.05.2000
STS-106 Atlantis 08.09.2000
STS-92 Discovery 11.10.2000
STS-97 Endeavour 30.11.2000
STS-98 Atlantis 07.02.2001
STS-102 Discovery 08.03.2001
STS-100 Endeavour 19.04.2001
STS-104 Atlantis 12.07.2001
STS-105 Discovery 10.08.2001
STS-108 Endeavour 05.12.2001
STS-109 Columbia 01.03.2002
STS-110 Atlantis 08.04.2002
STS-111 Endeavour 05.06.2002
STS-112 Atlantis 07.10.2002
STS-113 Endeavour 23.11.2002
STS-107 Columbia 16.01.2003
STS-114 Discovery 26.07.2005
STS-121 Discovery 04.07.2006
STS-115 Atlantis 09.09.2006
STS-116 Discovery 09.12.2006
STS-117 Atlantis 08.06.2007
STS-118 Endeavour 08.08.2007
STS-120 Discovery 23.10.2007
STS-122 Atlantis 07.02.2008
STS-123 Endeavour 11.03.2008
STS-124 Discovery 31.05.2008
STS-126 Endeavour 14.11.2008
STS-119 Discovery 15.03.2009
STS-125 Atlantis 11.05.2009
STS-127 Endeavour 15.07.2009
STS-128 Discovery 28.08.2009
STS-129 Atlantis 16.11.2009
STS-130 Endeavour 08.02.2010
STS-131 Discovery 05.04.2010
STS-132 Atlantis 14.05.2010
STS-133 Discovery 24.02.2011
STS-134 Endeavour 16.05.2011
STS-135 Atlantis 08.07.2011

Seoses süstikute vanuse ja suurte vahejuhtumite arvuga lennu ajal oli NASA-l plaan süstikud juba 2010. aastaks pensionile saata. 9. märtsil 2011 maandus oma viimaselt lennult tagasi pöördunud Discovery. 1. juunil 2011 maandus viimaselt lennult saabunud Endeavour. Süstik Atlantis tegi oma viimase lennu juulis 2011. 21. juulil 2011 maandus Atlantis oma viimaselt lennult tagasi pöördudes. Sellega lõppes 1981. aastal süstik Columbia lennuga alanud kosmosesüstikute ajastu.

Tulevikuvisioonid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Päevakorras on küsimus, mis hakkab asendama praegust süstikut. Praeguseks on tehtud katseid uute prototüüpidega ja jõutud järeldusele, et uue elujõulise sõiduki konstrueerimine polegi nii lihtne kui seni arvatud. Arvukatest prototüüpidest on kõige rohkem tähelepanu pälvinud Venture Star ja CEV (Crew exploration vehicle). Kui aastaks 2015 ei suudeta uut sõidukit konstrueerida, tuleb tahes või tahtmata olemasolevate süstikutega lende jätkata, mis on siiski vähetõenäone. Praegu (märts 2011) on uute süstikute arendamine külmutatud.

Välisviited[muuda | redigeeri lähteteksti]