תוכנית מעבורות החלל

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
תוכנית מעבורות החלל
Shuttle delivers ISS P1 truss.jpg
מעבורת החלל אנדוור במשימת STS-113
מפעילה נאס"א
פעילות 1981-2011
מטרה שימוש בחללית רב פעמית
משימות שיגור ותיקון לוויינים, בניית ואספקת ה-ISS
אבדות אסון מעבורת החלל צ'לנג'ר (1986)

אסון מעבורת החלל קולומביה (2003)

Space Shuttle Program Commemorative Patch.png

תוכנית מעבורות החללאנגלית: Space Shuttle program, רשמית: Space Transportation System או STS - מערכת תעבורת חלל) של נאס"א הייתה תוכנית חלל מאוישת של ארצות הברית בין 1981 ל-2011. מעבורת החלל בעלת הכנפיים הייתה משוגרת אנכית כשבתוכה בדרך כלל בין 4 ל-7 אסטרונאוטים ועד לכ-23,000 ק"ג של מטען למסלול לווייני נמוך. כשהמשימה הושלמה, הייתה המעבורת מנווטת אל תוך אטמוספירת כדור הארץ וחודרת אותה, דואה כמו דאון ונוחתת אופקית על גלגליה כמטוס רגיל.

מעבורת החלל היא רכב החלל היחיד בעל הכנפיים עד כה שהגיע למסלול ונחת חזרה בכדור הארץ, והחללית רב-הפעמית היחידה ששוגרה מספר פעמים. משימות מעבורות החלל כללו נשיאת מטענים שונים למסלולים שונים (כולל יחידות שונות של תחנת החלל הבינלאומית), החלפת צוותים בתחנת החלל הבינלאומית ושירותים שונים. המעבורת שימשה גם להחזרת לוויינים ומטענים (מתחנת החלל הבינלאומית) ממסלול חזרה אל כדור הארץ. כל מעבורת תוכננה לעמוד ב-100 טיסות או 10 שנות שרות.

התוכנית החלה בסוף שנות ה-60 ותכנונה היה מרכז הפעילות של נאס"א בתחום הטיסות המאוישות לחלל מאמצע שנות ה-70. לפי החזון לחקר החלל, תפקיד מעבורות החלל היה צריך להתמקד בהשלמת בניית תחנת החלל הבינלאומית עד ל-2011 ולאחר מכן לפרוש. נאס"א תכננה להחליף את מעבורות החלל בחללית אוריון שאחר כך הוחלפה לMulti-Purpose Crew Vehicle. התוכנית החלה מעשית ב-12 באפריל 1981 עם שיגור מעבורת החלל קולומביה למשימת STS-1, משימת המעבורת הראשונה בהיסטוריה. התוכנית הסתיימה עם נחיתת מעבורת החלל אטלנטיס שסיימה את משימה STS-135 ב-21 ביולי 2011. התוכנית הסתיימה רשמית ב-31 באוגוסט 2011.‏[1]

היסטוריית התוכנית[עריכת קוד מקור | עריכה]

תכנון ופיתוח[עריכת קוד מקור | עריכה]

תכנונים מוקדמים של מעבורת החלל
שיגור מעבורת החלל קולומביה למשימת STS-1 - משימת המעבורות הראשונה לחלל, ב-12 באפריל 1981
מעבורת החלל צ'אלנג'ר מוקפת כדור עשן ואש בעת התפוצצותה בעת שיגורה למשימת STS-51-L ב-28 בינואר 1986
מעבורת החלל אטלנטיס נוחתת ממשימת STS-135 - משימתה האחרונה של המעבורת ושל תוכנית מעבורות החלל
צוות STS-107 שניספה באסון מעבורת החלל קולומביה ב-1 בפברואר 2003. מימין עומד האסטרונאוט הישראלי הראשון - אילן רמון.
הדמיית אמן של חללית הדרגון המפותחת על ידי חברת ספייס איקס מחוברת לתחנת החלל הבינלאומית. חללית הדרגון היא אחת ממחליפותיה של מעבורת החלל יחד עם ה-MPCV.
Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – מעבורת חלל

עוד לפני נחיתת אפולו 11 על הירח ב-1969, החלה נאס"א בתכנונים מוקדמים של מעבורת החלל. ב-1969, נשיא ארצות הברית ריצ'רד ניקסון הקים את "קבוצת משימות החלל" (Space Task Group) שנוהלה על ידי סגן נשיא ארצות הברית ספירו אגניו. הקבוצה העריכה את כל ממצאי המחקר של נאס"א, והמליצה על אסטרטגיית חלל חדשה שתכלול בניית מעבורת חלל.‏[2] המטרה, כפי שהוצגה על ידי נאס"א בקונגרס, הייתה לספק אמצעי זול בהרבה להגעה לחלל, שישמש את נאס"א, מחלקת ההגנה ומשתמשים מסחריים ומדעיים אחרים.‏[3]

במהלך התכנונים המוקדמים של המעבורת, היו דיונים רבים בקשר לעיצוב האופטמלי למעבורת, שיקח בחשבון את יכולות, עלויות פיתוח ועלויות תפעול. בסופו של דבר נבחר העיצוב הנוכחי, המשתמש במעבורת מכונפת בעלת יכולת שימוש חוזר, רקטות האצה לשימוש חוזר ומכל דלק מתכלה.‏[2]

תוכנית מעבורות החלל החלה רשמית ב-5 בינואר 1972, כשהנשיא ניקסון הודיע כי נאס"א תמשיך עם פיתוח מערכת שיגור לחלל בעלת יכולת שימוש חוזר.‏[2] התכנון היה לשגר 50 משימות בשנה, בתקווה להוריד את העלויות לכל משימה.‏[4]

העיצוב הסופי שנבחר למעבורת היה זול יותר לבנייה ופחות שאפתני מבחינה טכנית מאשר עיצובים אחרים של המעבורת. התכנון המקורי של המעברות כלל מכל דלק חיצוני גדול יותר, שהיה נכנס למסלול יחד עם המעבורת שם היה יכול לשמש כמחלקה של תחנת חלל, אבל רעיון זה "חוסל" משיקולים כלכליים ופוליטיים.

הקבלנית הראשית של התוכנית הייתה חברת נורת' אמריקן אוויאיישן (מאוחר יותר רוקוול אינטרנשיונל וכיום בואינג), אותה חברה שהייתה אחראית על בניית תאי הפיקוד/שירות של החללית אפולו. הקבלן הראשי לייצור רקטות ההאצה של המעבורת הייתה חברת ט'יאוקול (כיום חלק מאליאנט טקסיסטמס). לייצור מכל הדלק הנתיק חברת מרטין מריאטה (כיום חלק מלוקהיד מרטין), ולייצור מנועיה הראשיים של מעבורת החלל חברת רוקטדיין (כיום חלק מחברת פראט אנד ויטני).‏[2]

המעבורת הראשונה שנבנתה תוכננה להיקרא בשם "קונסטיטיושן" (Constitution - חוקה), אבל מסע תעמולה של מעריצי סדרת הטלווייזיה סטאר טרק שיכנעו את הבית הלבן לשנות את השם לאנטרפרייז.‏[5] בקולות רבים, מעבורת החלל אנטרפרייז (OV-101) הוצגה לראשונה ב-17 בספטמבר 1976, ומאוחר יותר ביצעה סרדת משימות ניסוי שכללו דאיות ונחיתות מוצלחות.

כני השיגור במרכז החלל קנדי, שנבנו במקור על מנת לשמש את טילי הסטורן 5 של תוכנית אפולו, עברו הסבה כך שיתאימו לשיגורי מעבורות החלל. אתר שיגור נוסף נבחר, בסיס חיל האוויר ונדנברג בקליפורניה, ומתחם שלם בבסיס עבר שיפוץ. ונדנברג יועד לשמש כבסיס השיגור מהחוף המערבי של ארצות הברית אך לאחר אסון מעבורת החלל צ'אלנג'ר הוחלט לצמצם את היקף הטיסות של המעבורות והתוכנית לשגר מעבורות מונדנברג בוטלה. רוב משימות מעבורות החלל (78) נחתו במרכז החלל קנדי, שאר המשימות למעט משימה אחת (STS-3) נחתו בבסיס חיל האוויר אדוארדס שבקליפורניה ומשימת STS-3 נחתה בנמל החלל ווייט סאנדס (White Sands Space Harbor) שבניו מקסיקו. בסיס חיל האוויר ונדנברג היה אמור לשמש גם כן כאתר נחיתה אך לאחר אסון צ'אלנג'ר וביטול השיגורים המתוכננים מונדנברג בוטלו גם הנחיתות באתר. שדות תעופה שונים ברחבי העולם יועדו לשמש כאתרי נחיתה עבור המעבורות במקרה חרום.

צי המעבורות[עריכת קוד מקור | עריכה]

זיהוי שם טיסה ראשונה משימה ראשונה משימה אחרונה הערות
OV-098
פאת'פיינדר
דגם עשוי עץ ופלדה לצורך בדיקות וניסויים.
OV-099
צ'אלנג'ר
4 באפריל 1983
STS-6
STS-51-L
נבנתה כמעבורת ניסוי והוסבה למבצעית. אבדה באסון מעבורת החלל צ'אלנג'ר (1986).
OV-101
אנטרפרייז
מעבורת לניסויים אטמוספיריים (דאייה, נחיתה וכו')
OV-102
קולומביה
12 באפריל 1981
STS-1
STS-107
המעבורת המבצעית הראשונה. אבדה באסון מעבורת החלל קולומביה ב-2003
OV-103
דיסקברי
30 באוגוסט 1984
STS-41-D
STS-133
פרשה לגלמלאות בפברואר 2011
OV-104
אטלנטיס
3 באוקטובר 1985
STS-51-J
STS-135
המעבורת המבצעית האחרונה. פרשה לגמלאות ביולי 2011.
OV-105
אנדוור
7 במאי 1992
STS-49
STS-134
נבנתה כמחליפה למעבורת צ'אלנג'ר שהתפוצצה. פרשה במאי 2011
Shuttle profiles.jpg

פעילות[עריכת קוד מקור | עריכה]

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – משימות מעבורות החלל

המעבורת המבצעית הראשונה הייתה מעבורת החלל קולומביה (OV-102), שנבנתה בפאלמדייל, קליפורניה. קולומביה הועברה למרכז החלל קנדי (KSC) ב-25 במרץ 1979, ושוגרה לראשונה ב-12 באפריל 1981 - יום השנה ה-20 לשיגורו של יורי גאגארין לטיסת החלל המאוישת הראשונה בהיסטוריה. במשימה זו שוגרו רק שני אסטרונאוטים. מעבורת החלל צ'אלנג'ר (OV-099) הועברה ל-KSC ביולי 1982 וביצעה את טיסתה הראשונה (STS-6) ב-4 באפריל 1983 בה בוצעה הליכת החלל הראשונה בתוכנית. צ'אלנג'ר נשאה במשימת STS-7 ב-18 ביוני 1983 את סאלי רייד, האסטרונאוטית האמריקאית הראשונה. צ'לנג'ר נבנתה במקור כמעבורת לניסויים מבניים (STA-099) אבל לבסוף שופצה והפכה למעבורת לכל דבר כאשר התברר שהמרת המעבורת אנטרפרייז (שנבנתה כמעבורת לבחינת הדאייה והנחיתה) יקרה יותר. מעבורת החלל דיסקברי (OV-103) הועברה ל-KSC בנובמבר 1983 ושוגרה למשימתה הראשונה (STS-41-D) ב-30 באוגוסט 1984. מעבורת החלל אטלנטיס (OV-104) הועברה ל-KSC באפריל 1985 וביצעה את טיסתה הראשונה (STS-51-J) ב-3 באוקטובר 1985.

ב-28 בינואר 1986, 73 שניות לאחר שיגור מעבורת החלל צ'לנג'ר למשימת STS-51-L, התפוצצה המעבורת בגלל כשל ברקטת ההאצה הימנית. שבעת האסטרונאוטים במעבורת ניספו והתוכנית קורקעה. רק כעבור כמעט 3 שנים ב-29 בספטמבר 1988 שוגרה המעבורת דיסקברי למשימת STS-26. בעקבות אסון המעבורת צ'אלנג'ר הוקמה ועדת חקירה שחוץ מחקירת האירוע הציגה מסקנות שבעקבותם הוחלט לצמצם את מספר הטיסות מטיסה אחת כל שבועיים לטיסה אחת כל חודשיים והוחלט שלא יתוכננו עוד מעבורות מלבד אלו שכבר החלו בשירטוטם. מעבורת החלל אנדוור נבנתה בעיקר מחלקי חילוף שיועדו למעבורות האחרות החליפה את המעבורת צ'אלנג'ר והועברה ל-KSC במאי 1991. אנדוור ביצעה את טיסתה הראשונה (STS-49) ב-7 במאי 1992.

ב-1995 המעבורת דיסקברי עגנה בהצלחה בתחנת החלל מיר הרוסית כחלק מתוכנית מיר ומעבורות החלל במהלכה בוצעו 11 טיסות בשיתוף פעולה עם סוכנות החלל הרוסית. ב-4 בדצמבר 1998 נשאה המעבורת אנדור STS-88 את היחידה השנייה של תחנת החלל הבינלאומית והראשונה שנישאה על ידי מעבורת. עוד עשרה משימות מעבורת נשאו יחדיות נוספות ועוד משימות רבות שימשו לאספקת מיטען והחלפת צוותים בתחנה.

ב-1 בפברואר 2003, בעת החדירה לאטמוספירה, כ-16 דקות לפני הנחיתה המתוכננת במרכז קנדי, התפרקה מעבורת החלל קולומביה בעקבות פגיעה במגני החום של המעבורת בעת השיגור. למעבורת קולומביה שהתפוצצה בפברואר 2003 לא נבנתה מחליפה. המעבורת אנטרפרייז שימשה במהלך השנים כספקית חלקי חילוף למעבורות האחרות. בנוסף למעבורות אלו נבנה על ידי נאס"א דגם מעבורת שקיבל את השם פאת'פיינדר.

מעבורות החלל שוגרו למגוון רחב של פעילויות ביניהם:

אסונות[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-135 משימות ששוגרו שני מעבורות אבדו, וצוות המעבורות (14 סך הכל) ניספה:

תהליכי פרישה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-14 בינואר הציג נשיא ארצות הברית דאז ג'ורג' בוש את החזון לחקר החלל. לפי החזון, מעבורות החלל היו צריכות להתמקד בהשלמת בניית תחנת החלל הבינלאומית עד ל-2011 ולאחר מכן לפרוש.

חוק ההרשאה של נאס"א לשנת 2008[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-15 באוקטובר 2008 חתם נשיא ארצות הברית דאז, ג'ורג' בוש, על חוק ההרשאה של נאס"א לשנת 2008 שאושר בקונגרס והוסיף משימה נוספת לתוכנית מעבורות החלל - משימת STS-134 - שתביא אל תחנת החלל הבינלאומית את ה-Alpha Magnetic Spectrometer.‏[6]

חוק ההרשאה של נאס"א לשנת 2010[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-11 באוקטובר 2010 חתם נשיא ארצות הברית ברק אובאמה, על חוק ההרשאה של נאס"א לשנת 2010 שאושר בקונגרס והוסיף עוד משימה לתוכנית מעבורות החלל - משימת STS-135 - שנועדה לשלים את בניית תחנת החלל הבינלאומית.‏[7]

פרישה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ב-24 בפברואר 2011 נחתה דיסקברי ממשימת STS-133 ופרשה משירות, ב-16 במאי 2011 חזרה אנדוור ממשימת STS-134 ופרשה משירות וב-21 ביולי 2011 נחתה אטלנטיס ממשימת המעברות האחרונה - STS-135 - ופרשה משירות.

מחליף[עריכת קוד מקור | עריכה]

החללית אוריון יועדה להיות מחליפתה של המעבורת כחלק מתוכנית קונסטליישן אך התוכנית בוטלה ב-2010. למרות ביטול התוכנית, נאס"א הודיעה ב-24 במאי 2011 כי פיתוח החללית אוריון יימשך תחת השם Multi-Purpose Crew Vehicle.‏[8] בספטמבר 2011 הודיעה נאס"א כי היא החלה בתכנון המשגר החדש (במקום ארס 1 וארס 5 שבוטלו עם תוכנית קונסטליישן) שישא את חלליות ה-MPCV.

בנוסף לחללית אוריון מפתחת חברת ספייס איקס את חללית הדרגון שתשמש לטיסות מאוישות ובלתי מאוישות גם אל תחנת החלל הבינלאומית. טיסת הבכורה של החללית בוצעה בהצלחה בדצמבר 2010. החללית נישאה ותינשא על גבי משגר הפאלקון 9 שפותח גם הוא על ידי חברת ספייס איקס.

עלויות[עריכת קוד מקור | עריכה]

במהלך התכנונים המוקדמים של תוכנית מעבורות החלל, נאס"א העריכה כי פיתוח התוכנית יעלה כ-7.45 מיליארד דולרים (כ-43 מיליארד בדולרים של 2011) ועוד כ-9.3 מיליון דולרים (45 מיליון בדולרים של 2011) לכל שיגור.‏[9] העלות המוערכת לשיגור מטען למסלול לווייני נמוך היה 260 דולר לכל ק"ג (1,400 בדולרים של 2011) בהנחה שכל יכולת הנשיאה של המעבורת (30,000 ק"ג) נמצאת בשימוש וש-50 משימות משוגרות כל שנה.‏[10][11]

העלות הכוללת בסך הכל, מוערכת נכון ל-2011 בכ-196 מיליארד דולרים (של 2011).‏[4]

תקציב נאס"א לשנת 2005 הקצה כ-30% (5 מיליארד דולר) מהתקציב של שנה זו לתוכנית מעבורות החלל‏[12] וב-2006 ירד הסכום ל-4.3 מיליארד דולר.‏[13] סכומים רבים בתוכנית שימשו לא רק לשיגור המעבורות. בין 2004 ל-2006 למשל, נאס"א הוציאה כ-13 מיליארד דולרים על תוכנית מעבורות החלל‏[14] למרות שהמעבורות היו מקורקעות בעקבות אסון הקולומביה ורק שלוש משימות שוגרו במהלך שנים אלו. בשנת 2009 הקצה תקציב נאס"א 2.98 מיליארד דולר ל-5 טיסות, כולל 490 מיליון דולרים ל"תיכלול התוכנית", 1.03 מיליארד לתפעול מרכזי הבקרה ו-1.46 מיליארד לתחזוק המעבורות.

כלים נוספים בתוכנית מעבורות החלל[עריכת קוד מקור | עריכה]

מעבורת החלל דיסקברי מובלת אל כן השיגור למשימת STS-114 על גבי הזחל
מעבורת החלל אטלנטיס מובלת על גבי מטוס בואינג 747 של נאס"א שהותאם לכך. מנועי המעבורת מוגנים במגן מיוחד.

על מנת לתפעל את מעבורות החלל, לתחזק אותם ולאימון צוותי המעבורות, נבנו מספר כלים נוספים:

  • מדמה מעבורת החלל - 4 מטוסי גאלפסטרים שופצו והפכו לכלי לאימון טייסי ומפקדי המעבורות.
  • זחל ענק שנשא את המעבורת ממבנה ההרכבה אל אתר השיגור. משקלו של הזחל הוא 2,721 טון והוא עובר את המרחק בין מבנה ההרכבה לאתר השיגור (5.6 ק"מ) במהירות מקסימלית של 1.6 קמ"ש (כאשר הוא טעון).
  • שני מטוסי בואינג 747 שנקנו על ידי נאס"א עברו הסבה והותאמו לנשיאת מעבורות החלל. המטוסים שימשו בתחילה לנשיאת המעבורת אטרפרייז ושיחרורה על מנת לבחון את יכולות הדאייה והנחיתה שלה. לאחר כניסת המעבורות לשירות שימשו המטוסים לההעברת המעבורות מאתרי הנחיתה (למשל בסיס אדוארדס) אל מרכז קנדי להכנה לשיגור הבא.
  • גשר עלייה למטוס מיוחד נבנה על מנת לשמש את האסטרונאוטים לאחר נחיתת המעבורת.
  • מעבורת החלל אקספלורר (כינוי מקצועי: OV-100) היא העתק מדויק של מעבורת חלל, שנבנתה לשם הצגתה במוזיאון נאס"א.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ Shannon to review options for deep space exploration
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Hepplewhite, T.A. The Space Shuttle Decision: NASA's Search for a Reusable Space Vehicle . Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, 1999.
  3. ^ General Accounting Office. Cost Benefit Analysis Used in Support of the Space Shuttle Program. Washington, DC: General Accounting Office, 1972.
  4. ^ 4.0 4.1 Borenstein, Seth (July 5, 2011). "AP Science Writer" . Boston Globe. Associated Press. Retrieved July 5, 2011.
  5. ^ NASA: The Names of the Space Shuttle Orbiters אוחזר: 2-12-2004
  6. ^ "Obama backs NASA waiver, possible shuttle extension"
  7. ^ "Obama signs Nasa up to new future"
  8. ^ http://www.space.com/11765-nasa-deep-space-exploration-vehicle-announcement.html
  9. ^ Bulletin of the Atomic Scientists. February 1973. p. 39.
  10. ^ NASA (2003) Columbia Accident Investigation Board Public Hearing Transcript
  11. ^ Comptroller General (1972). "Report to the Congress: Cost-Benefit Analylsis Used in Support of the Space Shuttle Program" United States General Accounting Office. Retrieved November 25, 2008.
  12. ^ David, Leonard (February 11, 2005). "Total Tally of Shuttle Fleet Costs Exceed Initial Estimates" Retrieved August 6, 2006.
  13. ^ Berger, Brian (February 7, 2006). "NASA 2006 Budget Presented: Hubble, Nuclear Initiative Suffer" . Retrieved August 6, 2006.
  14. ^ "NASA Budget Information"


תוכנית החלל המאוישת של ארצות הברית
תוכנית מרקורי · תוכנית ג'מיני · תוכנית אפולו · סקיילאב · מעבורת החלל · תחנת החלל הבינלאומית · תוכנית קונסטליישן (בוטלה) סמל נאס"א
מעבורות חלל
Flag of the United States.svg מעבורות אמריקאיות   Flag of the Soviet Union.svg Flag of Russia.svg מעבורות סובייטיות / רוסיות
Space Shuttle diagram.jpg