Geimskutluáætlunin

Geimskutlan Atlantis á braut um jörðu.

Geimskutluáætlunin (opinbert heiti Space Transport System, STS, eða Geimsamgöngukerfið) voru mönnuð geimskip þróuð fyrir ríkisstjórn Bandaríkjanna á árunum 1981 til 2011. Formlegt upphaf áætlunarinnar hjá NASA var árið 1972. Geimskutlurnar voru ræstar lóðrétt með utanáliggjandi einnota eldsneytistanki og tveimur margnota eldflaugum. Þær fluttu yfirleitt 5 til 7 geimfara (þótt allt að 8 hafa verið fluttir) og gátu borið allt að 22.700 kg farm á nærbraut jarðar. Þegar verkefni geimskutlunnar var lokið gat hún flogið inn í lofthjúp jarðar og lent með vængjunum eins og flugvél.

Geimskutlurnar eru einu vængjuðu geimflaugarnar sem hafa bæði náð að komast á sporbaug um jörðu og lenda, og líka einu mönnuðu geimförin sem farið hafa margar ferðir á braut um jörðu. Verkefnið fól í sér að flytja mikinn farm til ýmissa nota (þar á meðal varahluti í Alþjóðlegu geimstöðina), að flytja áhafnir til Alþjóðlegu geimstöðvarinnar og vinna ýmis þjónustuverkefni. Geimskutlur hafa einnig endurheimt gervihnetti og annan farm á braut um jörð og komið þeim aftur til jarðar, en slík notkun var sjaldgæf. Hins vegar hefur skutlan verið notuð til að koma farmi aftur til jarðar frá Alþjóðlegu geimstöðinni þar sem rússneska geimskipið Sojús hafði takmarkað flutningsgetu. Hver geimskutla var hönnuð miðað við 100 ferða áætlaðan líftíma eða 10 ára starfstíma.

Grunnurinn að áætluninni innan NASA var lagður undir lok 7. áratugarins og frá 1972 var hún ríkjandi áætlun fyrir mannaðar geimferðir. Samkvæmt Framtíðarsýn geimkönnunar (VSE) árið 2004 miðaðist notkun geimskutlunar við að ljúka samsetningu Alþjóðlegu geimstöðvarinnar árið 2010. Eftir að það var áætlunin lögð niður og verkefni sem geimskutlurnar sáu áður um í höndum ýmissa einkaaðila eins og SpaceX og Orbital ATK. NASA hefur þróað Geimskotakerfið (SLS) og geimfarið Orion fyrir mannaðar geimferðir utan við nærbraut jarðar.

Mótun og þróun

Áður en Apollo 11 lenti á tunglinu árið 1969 hóf NASA að skoða hönnun geimskutlu. Árið 1969 skipaði Richard Nixon Bandaríkjaforseti geimverkefnahóp undir forystu varaforsetans Spiro T. Agnew. Þessi hópur lagði mat á rannsóknir fram að því og ráðlagði um stefnu í geimferðamálum innan Bandaríkjanna, þar á meðal að smíða geimskutlu. Markmiðið sem NASA kynnti Bandaríkjaþingi var að finna mun ódýrari leið til að skapa aðgang að geimnum fyrir NASA, varnarmálaráðuneytið og aðra í vísindalegum og viðskiptalegum tilgangi.

Meðan á fyrstu árum þróunarvinnunnar stóð var mikil umræða um hagkvæmustu hönnun skutlu sem næði besta jafnvægi milli getu, framleiðslukostnaðar og rekstrarkostnaðar. Á endanum var núverandi hönnun valin með endurnýtanlega vængjaða geimflaug, endurnýtanlegar eldflaugar og einnota utanáliggjandi eldsneytisgeymi. Geimskutluáætluninni var formlega hleypt af stokkkunum 5. janúar árið 1972 þegar Nixon forseti tilkynnti að NASA myndi þróa endurnýtanlegt geimskutlukerfi. Sú hönnun sem á endanum varð fyrir valinu var ódýrari í smíðum og tæknilega einfaldari en fyrri hugmyndir sem gerðu ráð fyrir fullkomlega endurnýtanlegu kerfi. Upphaflega breytingin á hönnunni var með stærri utanáliggjandi eldsneytisgeymi, sem hefði verið sendur á sporbraut, þar sem hann gæti orðið hluti af geimstöðinni, en þessi hugmynd var felld á fjárhagslegum og pólitískum forsendum.

Aðalverktaki áætlunarinnar var North American Rockwell (síðar International Rockwell, nú Boeing) sama fyrirtækið og hafði smíðað Appollo-stjórnfarið. Morton Thiokol (nú hluti af Alliant Techsystems) sá um framleiðslu á endurnýtanlegu eldflaugunum, Martin Marietta (nú Lockheed Martin) framleiddi eldsneytisgeyminn, og Rocketdyne (nú Pratt & Whitney Rocketdyne) smíðuðu aðalvél geimskutlunnar.

Fyrsta geimskutlan átti upphaflega að heita Constitution en bréfaherferð aðdáenda Star Trek-sjónvarpsþáttanna sannfærði Hvíta húsið um að breyta nafninu í Enterprise. Enterprise var hleypt af stokkunum í verksmiðjunni 17. september 1976, en hún var síðar notuð í röð tilrauna með svifhæfni og lendingar til að raunprófa hönnunina.

Saga áætlunarinnar

Fyrsta fullkomlega nothæfa geimfarið var Columbia sem var smíðuð í Palmdale, Kalíforníu. Hún var afhent Kennedy-geimvísindastöðinni (KSC) þann 25. mars 1979, og var fyrst skotið á loft með tveggja manna áhöfn þann 12. apríl 1981 þegar 20 ár voru liðin frá flugi Júrí Gagarín út í geiminn.

Challenger var afhent KSC í júlí 1982, Discovery í nóvember 1983, Atlantis í apríl 1985 og Endeavour í maí 1991. Challenger var upphaflega smíðuð og notuð sem tilraunaflaug en var breytt í fullbúna geimskutlu þegar það reyndist ódýrara en að breyta Enterprise.

Challenger sprakk í flugtaki vegna bilunar í þéttihring á annarri eldflauginni þann 28. janúar 1986. Allir 7 geimfararnir um borð fórust. Sautján árum eftir Challenger-slysið brotnaði Columbia upp við endurkomu inn í lofthjúp jarðar 1. febrúar 2003 með þeim afleiðingum að allir 7 um borð létust.