Een Space shuttle of ruimteveer is een ruimtevaartuig van de NASA.
Hoewel het ruimteveer geen bouwwerk of kunstwerk in de strikte zin van het woord genoemd kan worden, beschouwen velen het toch als een van de moderne wereldwonderen, een voortbrengsel van de mens dat bewondering oproept.
Het idee van een herbruikbaar ruimtevaartuig dateert van de jaren zestig en zeventig van de twintigste eeuw. De Space Shuttle is belangrijk voor het Internationale ruimtestation ISS. In tegenstelling tot andere raketten kan de Space Shuttle bemanning van het ISS gemakkelijk afzetten en ophalen, en met relatief hoge frequentie het ruimtestation bezoeken. Voor het ontwerp en fabricage van de Space Shuttle is de NASA verantwoordelijk, maar zij hebben veel van het werk uitbesteed aan een consortium van Lockheed Martin en Boeing.
De allereerste Space shuttle van de V.S. Columbia begon zijn eerste ruimtereis op 12 april 1981 vanaf Cape Canaveral in de Amerikaanse staat Florida. Deze shuttle verongelukte bij de landing op 1 februari 2003.
De spaceshuttle wordt gelanceerd met een zeer grote afkoppelbare externe brandstoftank voor de raketmotoren en de lancering wordt daarnaast nog gesteund door twee hulpraketten die op vaste brandstof werken. Bij het terugkeren in de atmosfeer remt de shuttle af door de wrijving met de lucht, waarbij veel warmte vrijkomt. Het ruimteveer landt als een zweefvliegtuig zonder eigen motoren. Bij het laatste deel van de landing wordt een remparachute gebruikt.
Externe tank
Het eerste deel van de lancering van de Space Shuttle gebeurt met een externe brandstoftank. Dit is een lichte tank waarin vloeibare zuurstof van -180 °C en vloeibare waterstof van -250 °C worden gepompt. Tijdens de lancering worden deze vloeistoffen naar de hoofdmotor gepompt, waar ze verdampen en de waterstof met de zuurstof reageert (verbrandt). Daarbij ontstaat veel waterdamp. De koude vloeistoffen in de tank verdampen snel als ze te warm zouden worden, en dan zou de druk in de brandstoftank snel te hoog worden. Daarom is de externe tank voorzien van een dikke laag isolatieschuim. Ongeveer twee minuten na de lancering is de externe tank leeg en wordt deze afgeworpen. In tegenstelling tot de andere delen van de Space Shuttle, wordt de externe tank niet hergebruikt.
Het isolerende schuim op de tank wordt er op gespoten, waarna het uithardt. Het schuim beperkt ook de ijsafzetting op de externe tank. Tijdens de lancering breken soms delen van het isolatieschuim af, al dan niet voorzien van ijs, dat op het schuim ontstaat door de grote kou. Beschadiging van de beschermende tegellaag van de shuttle door een afbrekend stuk schuim is de belangrijkste oorzaak van de ramp bij de landing van de Columbia op 1 februari 2003, het ruimteveer Columbia viel toen uit elkaar bij terugkeer in de atmosfeer op 60 kilometer hoogte.
Thermische tegels
Tijdens het begin van de landing wordt de kinetische energie van de shuttle via wrijving met de atmosfeer omgezet in warmte (thermische energie}. Zonder speciale maatregelen in de vorm van thermische tegels zou de constructie van de shuttle smelten of zelfs verdampen. Het aluminium van de shuttle mag niet warmer worden dan 180 °C. De tegels bereiken aan de buitenzijde een temperatuur van 1700 °C.
De thermische tegels hebben standaard afmetingen van 15x15 cm en bestaan uit een extreem licht keramisch materiaal, versponnen en gesinterd siliciumoxide. De dichtheid van de tegels is 0,150 kilogram per dm3. De buitenkant van de tegels is zwart om de warmte uitstraling te vergroten. De tegels zijn erg bros en kunnen daardoor geen vervorming opnemen. Daarom zijn ze op de huid van de shuttle bevestigd met een elastische lijmlaag, waarin bovendien een vezelige (Nomex) mat is opgenomen. De tegels worden aangebracht met een onderlinge spleet, om uitzetting door verhitting op te vangen.
Als de shuttle te veel vervormt of beweegt, springen de tegels los. Dit is met name gedurende de eerste vlucht van de Columbia gebeurd, tijdens het transport op de rug van een Boeing 747. Toen verloor de shuttle de helft van de tegels. Ook bij de eerste lancering van de Columbia vielen een aantal tegels van de shuttle.
Bemanning en missies
Het door twee of drie astronauten te bemannen vaartuig kan satellieten meedragen voor hun ruimtemissie, of de bemanning gelegenheid geven reeds om de aarde draaiende satellieten te vervangen of te repareren. Ook kan de spaceshuttle dienen als vervoermiddel naar en van permanente ruimtestations. Er kunnen minstens 7 bemanningsleden mee.
|
| Landing van de space shuttle |
Enkele bijzonderheden
- hoogte inclusief externe brandstoftank en hulpraketten: 56,14 m.
- hoogte Orbiter: 37,23 meter lang.
- spanwijdte: 23,79 meter.
- Startgewicht: 2.041.166 kilogram (varieert per vlucht)
- Landingsgewicht: 104.326 kilogram (varieert per vlucht)
- Maximum laadgewicht: 28,803 kilogram (varieert per orbiter)
- Baanhoogte: 185 tot 643 kilometer.
- Snelheid: 27.875 km/u (varieert per baanhoogte)
Een space shuttle getransporteerd door een Boeing 747 (1998) - Een public domain afbeelding van de NASA
Een opengewerkt model van een space shuttle
NASA heeft in totaal 7 spaceshuttles laten bouwen. Het zijn:
De vet weergegeven shuttles zijn nog inzetbaar.
