STS-3xx

Las misiones del transbordador espacial designadas STS-3xx (oficialmente llamadas misiones de lanzamiento bajo demanda (LON)) eran misiones de rescate que se habrían montado para rescatar a la tripulación de un transbordador espacial si su vehículo sufría daños y se consideraba que no podía hacer una reentrada exitosa. Se habría llevado a cabo una misión de este tipo si el Centro de Control de Misión determinaba que las placas de protección térmica y los paneles de carbono-carbono reforzados de un orbitador en vuelo estaban dañados más allá de las capacidades de reparación de los métodos de reparación en órbita disponibles. Estas misiones también se denominaban misiones de lanzamiento bajo demanda (LOD) y de apoyo de contingencia a la tripulación del transbordador . El programa se inició tras la pérdida del transbordador espacial Columbia en 2003. No se lanzó ninguna misión de este tipo durante el programa del transbordador espacial.

El transbordador y cuatro de los tripulantes que debían volar en la siguiente misión planificada serían reasignados a la misión de rescate. Los procesos de planificación y entrenamiento para un vuelo de rescate permitirían a la NASA lanzar la misión dentro de un período de 40 días desde su convocatoria. Durante ese tiempo, la tripulación del transbordador averiada (o inutilizada) tendría que refugiarse en la Estación Espacial Internacional (ISS). La ISS puede soportar a ambas tripulaciones durante unos 80 días, siendo el suministro de oxígeno el factor limitante. ^[1] Dentro de la NASA, este plan para mantener a la tripulación del transbordador en la ISS se conoce como operaciones de Apoyo de Contingencia a la Tripulación del Transbordador (CSCS). ^[2] Hasta la STS-121, todas las misiones de rescate debían designarse STS-300 .

En el caso de un aborto a la órbita, en el que el transbordador no hubiera podido alcanzar la órbita de la ISS y las inspecciones del sistema de protección térmica sugirieran que el transbordador no hubiera podido regresar a la Tierra de manera segura, la ISS podría haber sido capaz de descender para encontrarse con el transbordador. Este procedimiento se conocía como recuperación conjunta de velocidad insuficiente. ^[3]

* – originalmente programado para ser Endeavour , cambiado a Discovery por problemas de contaminación. ^[7]

Para ahorrar peso y permitir que las tripulaciones combinadas de ambos transbordadores regresaran a la Tierra de manera segura, habría que hacer muchos atajos y afrontar los riesgos de lanzar otro orbitador sin resolver la falla que causó que el orbitador anterior quedara inutilizado.

Se construyeron varias piezas de hardware de vuelo de Launch on Need como preparación para una misión de rescate, entre ellas:

• Tres asientos reclinables adicionales que se ubicarán en la cubierta intermedia de popa (área de la zanja)
• Dos asideros situados en la pared de estribor de la zona de la zanja.
• Disposiciones de montaje para unidades de refrigeración individuales
• Modificación del asiento 5 para asegurarlo correctamente en posición reclinada
• Previsiones de montaje para cuatro dispositivos de salida Sky Genie adicionales (ver imagen)

  

• Disposiciones de montaje en poste de escape para tres cordones adicionales ^[8]

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El orbitador de control remoto (RCO), también conocido como el Prototipo Rápido de Orbitador Autónomo (AORP), fue un término utilizado por la NASA para describir un transbordador que podía realizar la entrada y el aterrizaje sin una tripulación humana a bordo mediante control remoto. La NASA desarrolló el cable de mantenimiento en vuelo (IFM) RCO para ampliar las capacidades de aterrizaje automático existentes del transbordador y permitir que las tareas restantes se completaran desde tierra. El propósito del cable IFM RCO era proporcionar una conexión de señal eléctrica entre la lógica de interfaz de comando terrestre (GCIL) y los interruptores del panel de la cabina de vuelo. El cable tiene aproximadamente 28 pies (8,5 m) de largo, pesa más de 5 libras (2,3 kg) y tiene 16 conectores. ^{[9] [10]} Con este sistema, se podrían enviar señales desde el Centro de Control de Misión al transbordador no tripulado para controlar los siguientes sistemas:

• Arranque y funcionamiento de la unidad de potencia auxiliar (APU)
• Despliegue de la sonda de datos aéreos (ADP)
• Armado y despliegue del tren de aterrizaje principal (MLG)
• Armado y despliegue del paracaídas de arrastre
• Cierre de la válvula de reactancia de la pila de combustible

El cable IFM del RCO voló por primera vez a bordo de la misión STS-121 y fue transferido a la ISS para su almacenamiento durante la misión. El cable permaneció a bordo de la ISS hasta el final del programa del transbordador. Antes de la misión STS-121, el plan era abandonar el transbordador dañado y dejar que se quemara al reingresar. El principal lugar de aterrizaje para un orbitador RCO sería la base aérea Vandenberg en California. ^[11] La base aérea Edwards , un sitio que ya se utilizaba para apoyar los aterrizajes del transbordador, fue el principal lugar de aterrizaje del RCO para las primeras misiones que transportaron el equipo; sin embargo, Vandenberg fue seleccionado más tarde como el sitio principal, ya que está más cerca de la costa y el transbordador puede ser abandonado en el Pacífico si surge un problema que haga que el aterrizaje sea peligroso. El campo de misiles White Sands en Nuevo México es un posible sitio alternativo. ^[12] Una consideración importante para determinar el lugar de aterrizaje sería el deseo de realizar un reingreso de alto riesgo lejos de áreas pobladas. El libro de recursos de vuelo y las reglas de vuelo vigentes durante la misión STS-121 sugieren que el transbordador dañado volvería a entrar en una trayectoria tal que, si se rompiera, lo haría con escombros que caerían en el Océano Pacífico Sur. ^[2]

El transbordador soviético Buran también estuvo controlado a distancia durante todo su vuelo inaugural sin tripulación a bordo. El aterrizaje se llevó a cabo mediante un sistema automático a bordo. ^[13]

En marzo de 2011, el avión espacial robótico de duración extendida Boeing X-37 demostró vuelo orbital, reentrada y aterrizaje autónomos. ^{[14] [15]} El X-37 fue originalmente pensado para ser lanzado desde la bahía de carga útil del transbordador, pero después del desastre del Columbia , fue lanzado en una configuración cubierta en un Atlas V.

Si se hubiera requerido una misión LON, se habría elaborado un cronograma similar al siguiente:

• Se espera que para el décimo día de vuelo de una misión nominal se tome una decisión sobre el requerimiento de apoyo de contingencia para la tripulación del transbordador (CSCS).
• FD-10 Poco después de que sean necesarias las operaciones del CSCS, se llevará a cabo una parada del transbordador por parte del grupo C.
• FD-11→21 Durante los días de vuelo 11 a 21 de la misión, el transbordador permanecerá acoplado a la Estación Espacial Internacional (ISS) con la escotilla abierta. Se transferirán diversos elementos entre el transbordador y la ISS.
• El cierre de la escotilla del FD-21 se realizará desde el lado de la ISS. La tripulación del transbordador permanecerá en la ISS, lo que dejará al transbordador sin tripulación.
• Combustión de desorbitación del FD-21 : la combustión se produce cuatro horas después de la separación. El orbitador aterriza en la base aérea Vandenberg bajo control remoto desde Houston. (Antes de la misión STS-121, las puertas de la bodega de carga se habrían dejado abiertas para facilitar la desintegración del vehículo).
• FD-45 Lanzamiento del vuelo de rescate. La mejor estimación del tiempo mínimo que transcurrirá antes de que se lance un vuelo de rescate es de 35 días desde la llamada hasta el lanzamiento del vuelo de rescate. ^[16]
• FD-45→47 El vuelo de rescate alcanza a la ISS y realiza inspecciones del escudo térmico en el camino.
• FD-47 El vuelo de rescate atracará en la estación, en el tercer día de su misión.
• La tripulación del transbordador FD-48 entra en el orbitador de rescate. El vehículo, con una tripulación de 11 personas, se desacopla de la Estación Espacial Internacional.
• El orbitador de rescate FD-49 vuelve a entrar en la atmósfera sobre el océano Índico o el Pacífico para aterrizar en el Centro Espacial Kennedy o en la Base Aérea Edwards. Más tarde se lanza una nave espacial rusa de reabastecimiento Progress para reabastecer a la tripulación de la ISS. Comienzan los preparativos preventivos para la destripación de la ISS.
• FD-58 Destripulación de la ISS debido al agotamiento del O2 del ECLSS en caso de que _Progress no pueda realizar la función de reabastecimiento.

El STS-400 fue el vuelo de apoyo de contingencia del transbordador espacial (Launch On Need) que se habría lanzado utilizando el transbordador espacial Endeavour si ocurriera un problema importante en el transbordador espacial Atlantis durante el STS-125 , la última misión de servicio del telescopio espacial Hubble (HST SM-4). ^{[17] [18] [19] [20]}

Debido a la inclinación orbital mucho menor del HST en comparación con la ISS, la tripulación del transbordador no habría podido usar la Estación Espacial Internacional como un "refugio seguro", y la NASA no habría podido seguir el plan habitual de recuperar a la tripulación con otro transbordador en una fecha posterior. ^[19] En cambio, la NASA desarrolló un plan para llevar a cabo una misión de rescate de transbordador a transbordador, similar a las misiones de rescate propuestas para los vuelos previos a la ISS. ^{[19] [21] [22]} La misión de rescate se habría lanzado solo tres días después de la llamada y tan pronto como siete días después del lanzamiento del STS-125, ya que la tripulación del Atlantis solo tendría aproximadamente tres semanas de consumibles después del lanzamiento. ^[18]

La misión se lanzó por primera vez en septiembre de 2008 al Complejo de Lanzamiento 39B, dos semanas después de que el transbordador STS-125 se lanzara al Complejo de Lanzamiento 39A , lo que creó un escenario poco común en el que dos transbordadores estaban en las plataformas de lanzamiento al mismo tiempo. ^[19] Sin embargo, en octubre de 2008, el STS-125 se retrasó y se devolvió al VAB .

Inicialmente, la misión STS-125 fue reprogramada para no antes de febrero de 2009. Esto cambió el vehículo STS-400 de Endeavour a Discovery . La misión fue redesignada STS-401 debido al cambio de Endeavour a Discovery . La misión STS-125 se retrasó aún más, lo que permitió que la misión Discovery STS-119 volara antes. Esto dio como resultado que la misión de rescate volviera a llamarse Endeavour y se restableciera la designación STS-400. ^[20] En enero de 2009, se anunció que la NASA estaba evaluando realizar ambos lanzamientos desde el Complejo 39A para evitar más retrasos en Ares IX , que, en ese momento, estaba programado para su lanzamiento desde LC-39B en el marco temporal de septiembre de 2009. ^[20] Se planeó que después de la misión STS-125 en octubre de 2008, el Complejo de Lanzamiento 39B se sometería a la conversión para su uso en el Proyecto Constelación para el cohete Ares IX . ^[20] Varios de los miembros del equipo de gestión de la misión de la NASA dijeron en ese momento (2009) que las operaciones con una sola plataforma eran posibles, pero se tomó la decisión de utilizar ambas plataformas. ^{[18] [19]}

La tripulación asignada a esta misión era un subconjunto de la tripulación del STS-126 : ^{[18] [23]}

Se evaluaron tres planes de misión conceptuales diferentes: el primero sería utilizar un acoplamiento de transbordador a transbordador, donde el transbordador de rescate se acopla con el transbordador dañado, volando boca abajo y hacia atrás, en relación con el transbordador dañado. ^[22] No estaba claro si esto sería práctico, ya que la estructura delantera de cualquiera de los orbitadores podría colisionar con la bahía de carga útil del otro, lo que resultaría en daños a ambos orbitadores. La segunda opción que se evaluó, sería que el orbitador de rescate se reuniera con el orbitador dañado, y realizara el mantenimiento de la posición mientras usaba su Sistema de Manipulación Remota (RMS) para transferir a la tripulación desde el orbitador dañado. Este plan de misión resultaría en un gran consumo de combustible. El tercer concepto sería que el orbitador dañado agarrara al orbitador de rescate usando su RMS, eliminando la necesidad de mantener la posición. ^[23] El orbitador de rescate luego transferiría a la tripulación usando su RMS, como en la segunda opción, y sería más eficiente en cuanto a combustible que la opción de mantenimiento de la posición. [22 ^]

El concepto que finalmente se adoptó fue una versión modificada del tercer concepto. El orbitador de rescate utilizaría su RMS para agarrar el extremo del RMS del orbitador dañado. ^{[17] [24]}

Después de su última misión ( STS-123 ), el Endeavour fue llevado a la Instalación de Procesamiento de Orbitadores para realizar un mantenimiento rutinario. Después del mantenimiento, el Endeavour estuvo en espera para la misión STS-326 , que habría volado en caso de que la misión STS-124 no hubiera podido regresar a la Tierra de manera segura. El apilamiento de los cohetes propulsores sólidos (SRB) comenzó el 11 de julio de 2008. Un mes después, el tanque externo llegó al KSC y se acopló a los SRB el 29 de agosto de 2008. El Endeavour se unió al apilamiento el 12 de septiembre de 2008 y fue trasladado a la plataforma 39B una semana después.

Dado que la misión STS-126 se lanzó antes que la STS-125, el Atlantis fue devuelto a la VAB el 20 de octubre y el Endeavour se dirigió a la plataforma de lanzamiento 39A el 23 de octubre. Cuando llegó el momento de lanzar la misión STS-125, el Atlantis se dirigió a la plataforma 39A. ^[20]

La misión no habría incluido la inspección extendida del escudo térmico que normalmente se realiza el segundo día de vuelo. ^{[17] [19]} En su lugar, se habría realizado una inspección después de que la tripulación fuera rescatada. ^{[17] [19]} El segundo día de vuelo, el Endeavour habría realizado el encuentro y enfrentamiento con el Atlantis . ^{[17] [23]} El tercer día de vuelo, se habría realizado la primera EVA . ^{[17] [19] [23]} Durante la primera EVA, Megan McArthur, Andrew Feustel y John Grunsfeld habrían instalado una correa entre las esclusas de aire. ^{[18] [19]} También habrían transferido una Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU) de gran tamaño y, después de que McArthur hubiera represurizado, habrían transferido la EMU de McArthur de regreso al Atlantis . Luego habrían represurizado el Endeavour , poniendo fin a las actividades del segundo día de vuelo. ^[17]

Las dos últimas EVA estaban previstas para el tercer día de vuelo. ^{[17] [19]} Durante la primera, Grunsfeld habría despresurizado el Endeavour para ayudar a Gregory Johnson y Michael Massimino a transferir una unidad electromagnética al Atlantis . Luego, él y Johnson volverían a presurizar el Endeavour y Massimino habría regresado al Atlantis . ^[17] Él, junto con Scott Altman y Michael Good, habrían llevado el resto del equipo y a ellos mismos al Endeavour durante la última EVA. Habrían estado preparados en caso de que el sistema RMS funcionara mal. ^[24] El orbitador dañado habría recibido la orden desde tierra de desorbitar y realizar los procedimientos de aterrizaje sobre el Pacífico, con el área de impacto al norte de Hawái. ^{[18] [19]} El quinto día de vuelo, el Endeavour habría tenido una inspección completa del escudo térmico y habría aterrizado el octavo día de vuelo. ^{[17] [18] [19]}

Esta misión podría haber marcado el final del programa del transbordador espacial, ya que se considera poco probable que el programa hubiera podido continuar con solo dos orbitadores restantes , Discovery y Endeavour . ^[25]

El jueves 21 de mayo de 2009, la NASA liberó oficialmente al Endeavour de la misión de rescate, liberando al orbitador para comenzar a procesarlo para la misión STS-127 . Esto también le permitió a la NASA continuar procesando el LC-39B para el próximo lanzamiento del Ares IX, ya que durante el período de inactividad, la NASA instaló un nuevo sistema de protección contra rayos, similar a los que se encuentran en las plataformas Atlas V y Delta IV , para proteger al cohete Ares I, más nuevo y más alto, de los rayos. ^{[26] [27]}

El STS-134 fue el último vuelo programado del programa del transbordador. Como no se planearon más después de este, se desarrolló una misión especial llamada STS-335 para que actuara como misión LON para este vuelo. Esto habría emparejado al Atlantis con el ET-122 , que había sido reacondicionado después de los daños causados ​​por el huracán Katrina . ^[28] Como no habría una próxima misión, el STS-335 también llevaría un módulo logístico multipropósito lleno de suministros para reabastecer la estación. ^[29]

El Senado autorizó el STS-135 como vuelo regular el 5 de agosto de 2010, ^[30] seguido por la Cámara el 29 de septiembre de 2010, ^[31] y más tarde fue firmado por el Presidente Obama el 11 de octubre de 2010. ^[32] Sin embargo, la financiación de la misión siguió dependiendo de un proyecto de ley de asignaciones posterior.

No obstante, la NASA convirtió la STS-335, la última misión de lanzamiento según necesidad, en una misión operativa (STS-135) el 20 de enero de 2011. ^[33] El 13 de febrero de 2011, los directores del programa comunicaron a su plantilla que la STS-135 volaría "independientemente" de la situación de financiación mediante una resolución continua. ^[34] Finalmente, el presupuesto del gobierno estadounidense aprobado a mediados de abril de 2011 exigía 5.500 millones de dólares para la división de operaciones espaciales de la NASA, incluidos los programas del transbordador espacial y de la estación espacial. Según la NASA, el presupuesto vigente hasta el 30 de septiembre de 2011 puso fin a todas las preocupaciones sobre la financiación de la misión STS-135. ^[35]

Con la finalización exitosa de la STS-134, la STS-335 se volvió innecesaria y los preparativos de lanzamiento para la STS-135 continuaron mientras Atlantis se acercaba a LC-39A durante su lanzamiento mientras la STS-134 aterrizaba en la cercana Instalación de Aterrizaje del Transbordador . ^[36]

En el caso de la misión STS-135, no había transbordadores disponibles para una misión de rescate. Se ideó un plan de rescate diferente , que involucraba a los cuatro miembros de la tripulación que permanecían a bordo de la Estación Espacial Internacional y que regresarían a bordo de la nave espacial Soyuz de uno en uno durante el año siguiente. Esa contingencia no fue necesaria.

• "Reglas de vuelo del CSCS" (PDF) . (34,2  KiB )