O ônibus espacial foi um sofisticado veículo parcialmente reutilizável usado pela NASA como veículo lançador de satélites, nave para suas missões tripuladas de reparos de aparelhos em órbita no espaço e reabastecimento da Estação Espacial Internacional. Ele tornou-se o sucessor da nave Apollo usada durante o Projeto Apollo. O ônibus espacial foi lançado pela primeira vez em 1981 e realizou sua última missão em 2011. Eles foram usados em um total de 135  missões desde 1981 até 2011, todos sendo lançados do Centro Espacial John F. Kennedy, na Flórida. Nas suas missões foram lançados inúmeros satélites, sondas interplanetárias, e o Telescópio espacial Hubble; também realizou experimentos científicos em órbita e participou da construção e manutenção da Estação Espacial Internacional. No tempo total, a frota de ônibus realizou 1322 dias, 19 horas, 21 minutos e 23 segundos de missões espaciais.

Combustível Utilizado

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Ao contrário dos automóveis, que são movidos pelo calor gerado dentro do motor, os veículos espaciais são movidos pelo impulso gerado pelos gases produzidos durante a combustão. E ao contrário dos automóveis, as naves precisam levar tanto o combustível quanto o oxidante. Em um ônibus espacial, aqueles dois foguetes laterais que podemos ver durante o lançamento estão cheios de combustível sólido. Esse combustível é formado por alumínio em pó (o combustível), perclorato de amônio (o agente oxidante, que também é um combustível) e óxido de ferro III (um catalisador). Estas substâncias são misturadas a um polímero e formam uma pasta, que é então injetada dentro dos tanques dos foguetes.

Quando estes tanques ficam vazios, cerca de 3 minutos após a decolagem, eles são ejetados e uma equipe de resgate recupera-os no mar, para utilizá-los em missões futuras.

Depois de serem ejetados, entra em operação os motores da nave e eles passam a queimar o combustível que fica armazenado naquele tanque laranja, preso embaixo do ônibus espacial. Dentro desse tanque ficam armazenados hidrogênio e oxigênio líquidos, que quando queimam produzem vapor de água.

Os Modelos

Enterprise

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O Enterprise (também chamado de OV-101) foi o primeiro ônibus espacial da história, sua construção começou em 26 de julho de 1972 com o objetivo para voos de testes orbitais, sua propulsão dependia das cápsulas auxiliares, seu primeiro lançamento foi em um voo teste acoplado e um Boeing 747 em 18 de fevereiro de 1977.

O Enterprise não tinha motores para fazê-lo decolar do chão, não tinha sistemas de controle de voo, nem sistema de proteção térmica, sua fuselagem era de poliuretano, usava Célula de combustível para gerar energia, não tinha Sistema de controle de reação, nem mecanismos hidráulicos para o trem de pouso que eram abertos através de um mecanismo de explosão e gravidade.

Foi projetado para ser o segundo ônibus espacial a ir ao espaço, contudo, uma decisão no ano de 1978 de não modificar o Enterprise em sua configuração para provas de aproximação e aterrissagem (ALT- Approach and Landing Test) deixou, a princípio, o Columbia como o único veículo orbital operacional. Deste modo o Enterprise se consolidou, basicamente, como um veículo de testes de pouso e de aerodinâmica, realizando várias missões, a partir de um Boeing 747 adaptado. Nestes testes, forneceu dados sobre o comportamento do ônibus espacial em regimes subsônicos e durante o pouso. Posteriormente, em 1986, após o acidente com o Challenger, foi estudada a possibilidade de uma reforma para adaptação ao voo espacial. Contudo optou-se pela construção de um novo veículo, o Endeavour. O Enterprise nunca saiu da atmosfera terrestre, apenas realizou voos de teste até o ano de 1985 quando foi “aposentado”. No ano de 2012 foi danificado pelo Furacão Sandy enquanto estava exposto em Nova York.

Columbia 

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Primeiro lançamento do Columbia na missão STS-1 em 12 de abril de 1981.

O Columbia foi o segundo ônibus espacial construído, baseado no Enterprise, e foi o primeiro com uma missão tripulada, sua construção começou em 1975 pela Rockwell International em Pasadena na Califórnia. Durante a construção em março de 1981 houve um incidente que causou a morte de 3 pessoas por asfixia. Sua primeira missão foi a STS-1 em 12 de abril de 1981 comandada pelo astronauta John Young.

No total, o Columbia protagonizou 28 lançamentos, passou 300 dias no espaço, deu 4.808 voltas na Terra e pesava 3.600 toneladas,  foi o mais pesado de todos os ônibus espaciais.

Challenger

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O Challenger foi o terceiro ônibus espacial a ser lançado, sua construção começou em 1979 e seu primeiro lançamento foi em 4 de abril de 1983, foi construído pela Lockheed primeiro como uma aeronave teste, a STA-099, depois convertido em ônibus espacial, o Challenger tinha menos peças para o sistema de proteção térmica comparado ao Columbia, também utilizava materiais mais leves, também foi o primeiro ônibus espacial a ter head-up display.

Discovery

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O ônibus espacial Discovery é a mais antiga nave espacial americana que não se envolveu em nenhuma tragédia. Foi aposentada pela Nasa em 9 de março de 2011, quando pousou às 16:57 horas GMT no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, nos Estados Unidos, depois de 27 anos de serviços prestados. Aquela foi a 35ª (trigésima quinta) viagem de um ônibus espacial com destino à Estação Espacial Internacional e a 39ª (trigésima nona) missão do Discovery ao espaço. Somando todas as horas de trabalho no espaço, o recordista Discovery passou o equivalente a cerca de um ano inteiro em órbita, sendo que nesta última missão de número STS-133, foram levados seis astronautas e um robot humanoide à Estação Espacial Internacional, designado de Robonauta.A equipe permaneceu no espaço por 13 dias e foram levados também novos instrumentos à Estação Espacial Internacional.

A espaçonave Discovery foi lançada para o espaço mais do que qualquer outro ônibus espacial de sua era, sendo a que mais fez membros da tripulação em órbita. Foi a primeira nave espacial que recuperou um satélite em órbita, trazendo-o de volta à Terra. Esta nave, durante sua vida útil, visitou duas estações espaciais, a Estação Espacial Internacional e a Mir, construída pela ex-União Soviética. Ela lançou um telescópio, o Hubble, que revelou com seu olhar o mais profundo espaço, jamais percebido antes com tanta precisão. E por duas vezes ela demonstrou os Estados Unidos como um país com vontade de perseverar na sequência de devastadoras tragédias, levando novamente a América em órbita após os dois piores acidentes da história da exploração espacial (Challenger em 1986 e Columbia em 2003).

Embora todos os cinco veículos que compuseram a frota de ônibus espaciais da NASA são incomparáveis em conquistas, a Discovery é a única entre elas com um total de 38 viagens ao espaço. A Discovery passou 352 dias em órbita, ou quase um ano inteiro e, contando todas as suas missões, ela circundou a Terra 5 628 vezes com uma velocidade em torno de 28 000 km/h Já percorreu quase 230 milhões de quilômetros. Esta distância equivale, em quilômetros, à 288 idas à Lua. A Discovery levou ao espaço mais membros de tripulação do que qualquer outro veículo espacial, 246 pessoas no total. Entre essas pessoas, a primeira mulher a pilotar uma nave espacial, a pessoa mais velha a voar no espaço, o primeiro afro-americano a realizar uma caminhada espacial, o primeiro cosmonauta a voar em uma nave espacial americana e o primeiro membro do Congresso Americano a voar no espaço.

Atlantis

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O Ônibus Espacial Atlantis começou a ser construído em 1979, sendo o seu primeiro lançamento em 3 de outubro de 1985 na missão STS-51-J, foi completada em metade do tempo do Columbia.

Foi o primeiro ônibus espacial americano a acoplar na estação espacial russa Mir em 29 de junho de 1995 na missão STS-71, foi o único ônibus espacial com a possibilidade de ser abastecido de energia solar da Estação Espacial Internacional, também marcou o encerramento do programa de Ônibus Espacial na missão STS-135.

Endeavour

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A Endeavour, construída com as peças remanescentes e de reserva do programa dos ônibus espaciais americanos, em substituição da fatalmente desintegrada nave Challenger, em 1986, teve sua primeira missão designada STS-49 lançada em 7 de Maio de 1992, lançando o satélite Intelsat 603. Teve sua última missão, designada STS-134, realizada com êxito em 16 de Maio de 2011, levando um equipamento avaliado em US$ 2 bilhões, o chamado Espectrômetro Magnético Alfa (AMS, na sigla em inglês), que é utilizado para experiências de Física, pois este observatório irá esquadrinhar meticulosa e cientificamente os raios cósmicos, na busca pelo “antiuniverso”, um suposto universo formado pela antimatéria e ainda, segundo as teorias astrofísicas em verificação, teria sido criada pelo Big Bang na mesma proporção que a matéria física ordinariamente já parcialmente conhecida. Último pouso do Endeavour em 1 de junho de 2011 no fim da missão STS-134.
A construção do Endeavour começou em 1987 com o objetivo de substituir o Challenger, destruído durante um acidente em 1986.

Os Acidentes

Challenger

O Challenger, segundo ônibus da Nasa a voar para o espaço, faria sua décima decolagem em janeiro de 1986.
A missão STS-51L tinha como principal tarefa trazer de volta à Terra o Spartan, uma plataforma de experiências que ficava na órbita do planeta.
O lançamento estava marcado inicialmente para a tarde do dia 22 de janeiro. Foi adiado para o dia 23 e depois para o dia 24 por conta de atrasos numa missão anterior. As condições meteorológicas na Flórida e na África, onde deveria ser feito o pouso em caso de emergência, fizeram com que a data fosse remarcada para 28 de janeiro. A decolagem ainda ocorreu duas horas após o previsto, devido a uma falha do equipamento que monitorava o sistema de detecção de incêndios.
Logo que a nave decolou, fumaça preta saiu pelo escape dos tanques de combustível. Análises posteriores sugerem que graxa e borracha das juntas tenham sido queimadas pelos gases em alta temperatura.
Os problemas voltaram com 37 segundos de voo. A nave teve de lidar com variações nos ventos na alta altitude. Em nenhum outro voo de um ônibus espacial até então o sistema de direção tinha sido tão ativo, pois era preciso manter o controle da nave, diante das condições adversas. Foi assim até os 64 segundos de voo.
Por volta de um minuto após a decolagem, uma chama visível começou a sair do foguete. A telemetria mostrava números diferentes na pressão entre os dois tanques, mostrando que havia um vazamento no cilindro direito.
Os problemas culminaram na explosão da nave, 1 minuto e 13 segundos após a decolagem. A causa da explosão, segundo o relatório da Nasa, foi uma falha numa junta do tanque de combustível direito do foguete.

A tripulação

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O Challenger estava a uma altitude de 14 mil pés quando explodiu. No acidente, morreram sete astronautas. Depois da tragédia, a Nasa levou mais de dois anos para voltar a usar ônibus espaciais: o Discovery decolou em 29 de setembro de 1988. Em 1992, o Endeavour foi lançado para suprir sua ausência.

Acidente do Columbia

No dia 1 de Fevereiro de 2003, os sete astronautas a bordo do space shuttle Columbia iniciam os preparativos para regressarem a casa: Terminam a última verificação dos sistemas da nave e comunicam ao controle da missão no Centro Espacial Lyndon Johnson, localizado em Houston, no Texas, que se encontravam alinhados para o início da reentrada. Os foguetes de manobra orbital são acionados às oito horas e quinze minutos UTC durante a 255.ª órbita e a reentrada é iniciada.

O início…
Após a fase de ionização, na qual as comunicações com a nave não são possíveis e o voo é controlado pelos computadores de bordo, o piloto William C. McCool e o comandante da missão Rick Husband assumem os comandos, iniciando as manobras para diminuírem a velocidade e monitorizar os indicadores, confirmando a trajetória correta. A astronauta Laurel Clark inicia a captação de imagens (que serão recuperadas dos destroços) durante aproximadamente treze minutos, mostrando uma tripulação bem disposta e descontraída. Às 13 horas e 48 minutos UTC a tomada de imagens é interrompida, o Columbia encontra-se então sobre o oceano Pacífico a sudoeste da baía de São Francisco. Entretanto às 13 horas e 45 minutos UTC o controle da missão considerava a reentrada como quase perfeita e previa um regresso tranquilo. Oito minutos após tudo se alterava: A telemetria começava a revelar as primeiras leituras do aquecimento não habitual de várias secções da nave. O Columbia viajava então a 21 200 km/h a uma altitude de 63,1 quilómetros sobre a parte norte do estado do Texas. Faltavam 2250 km, equivalentes a 16 minutos, para tocarem o solo de regresso a casa.

A esposa do comandante da missão, Evelyn Husband e os seus dois filhos são fotografados no Centro Espacial John F. Kennedy, na Flórida. Em fundo está um cronógrafo em contagem regressiva, que regista 11 minutos e 21 segundos para a aterragem do Columbia. Não havia maneira de saberem que tinham perdido marido e pai quatro minutos antes. As famílias restantes dos astronautas, (espectadores em geral e repórteres) observavam o céu no Centro Espacial, esperando pela chegada dos seus entes queridos. Então, ouvem os estampidos sónicos aquando da reentrada na atmosfera terrestre e iniciam uma contagem decrescente. Esgotado o tempo continuam olhando o horizonte e compreendem então que nada havia para esperar.

Sobre o Texas é ouvida uma série de estrondos similares a trovões. Uma chuva de destroços em chamas começa a cair dos céus e se espalham ao longo de uma faixa com 1200 km cobrindo o estado e parte da Louisiana. O Columbia havia se desintegrado e a missão STS-107 tinha terminado. No controle da missão as chamadas via rádio são respondidas apenas com estática e somente às 14 horas e 29 minutos UTC é oficialmente declarada uma situação de emergência no space shuttle OV-102 Columbia.

A tripulacao

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A Aposentadoria,

Sob um céu limpo, o ônibus espacial Atlantis aterrissou no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, nesta quinta-feira. O pouso executado pelo comandante Chris Ferguson marcou o fim de uma jornada de 8,4 milhões de quilômetros e encerrou um capítulo-chave da história espacial mundial.

A Atlantis retornou da 135ª missão espacial de um programa iniciado pelos Estados Unidos em 1981. Nesses 30 anos, os voos espaciais pareceram entrar para a rotina, apesar dos dois acidentes que causaram a morte de 14 astronautas e destruíram duas das naves espaciais da NASA: a Challenger e a Columbia.

O comitê de investigação do último acidente, ocorrido em 2003, recomendou que os ônibus espaciais fossem aposentados depois do término da construção da Estação Espacial Internacional (ISS), um projeto de 100 bilhões de dólares e que teve a participação de 16 países.