Besætningsrum Rediger

Besætningsrummet bestod af tre dæk og var det beboede område under tryk på alle rumfærdsmissioner. Flydækket bestod af to pladser til kommandøren og piloten samt yderligere to til fire pladser til besætningsmedlemmer. Midtdækket var placeret under flydækket og var, hvor kabyssen og besætnings køjerne blev oprettet samt tre eller fire besætningsmedlemssæder. Midtdækket indeholdt luftslussen, som kunne understøtte to astronauter på en ekstravehikulær aktivitet (EVA) samt adgang til forskningsmoduler under tryk. En udstyrsbakke lå under midterdækket, som lagrede miljøkontrol- og affaldshåndteringssystemer.: 60–62:365–369

På de første fire Shuttle-missioner bar astronauter modificeret US Air Force storhøjde fuldtryksdragter, som inkluderede en heltrykshjelm under opstigning og nedstigning. Fra den femte flyvning, STS-5, indtil tabet af Challenger, havde besætningen et stykke lyseblå nomex-flydragter og deltrykshjelme. Efter Challenger-katastrofen havde besætningsmedlemmerne Launch Entry Suit (LES), en delvis trykversion af højtrykstøj med hjelm. I 1994 blev LES erstattet af Advanced Crew Escape Suit (ACES) med fuld tryk, hvilket forbedrede sikkerheden for astronauterne i en nødsituation. Columbia havde oprindeligt ændret SR-71 nul-nul-udstødningssæder installeret til ALT og de første fire missioner, men disse blev deaktiveret efter STS-4 og fjernet efter STS-9.:370–371

Flydækket var det øverste niveau i besætningsrummet og indeholdt flyvekontrol for kredsløb. Befalingen sad i det forreste venstre sæde, og piloten sad i det forreste højre sæde med to til fire ekstra pladser opsat til yderligere besætningsmedlemmer. Instrumentpanelerne indeholdt over 2.100 skærme og kontroller, og befalingen og piloten var begge udstyret med et heads-up display (HUD) og en Rotational Hand Controller (RHC) til at køre motorer under motoriseret flyvning og flyve orbiter under ubådig flyvning. Begge sæder havde også rorkontrol for at muliggøre rorbevægelse under flyvning og næsehjulstyring på jorden .:369–372 Orbiterkøretøjerne blev oprindeligt installeret med multifunktions CRT Display System (MCDS) til at vise og kontrollere flyveoplysninger. MCDS viste flyoplysningerne ved kommandør- og pilotsæderne såvel som på den bageste siddeplads og kontrollerede også dataene på HUD. I 1998 blev Atlantis opgraderet med Multifunction Electronic Display System (MEDS), som var et glas cockpitopgradering til flyveinstrumenterne, der erstattede de otte MCDS-displayenheder med 11 multifunktionsfarvede digitale skærme. MEDS blev fløjet for første gang i maj 2000 på STS-98, og de andre orbiterbiler blev opgraderet til den. Den bageste del af den pyntede flyvning indeholdt vinduer, der kiggede ind i nyttelastbåsen, samt en RHC til at styre Remote Manipulator System under lastoperationer. Derudover havde det bageste flydæk monitorer til et lukket kredsløb for at se lastrummet.: 372–376

Midterdækket indeholdt opbevaring af besætningsudstyr, soveværelse, kabys, medicinsk udstyr og hygiejnestationer for besætningen. Besætningen brugte modulære skabe til at opbevare udstyr, der kunne skaleres afhængigt af deres behov, samt permanent installerede gulvrum. Midtdækket indeholdt en luge på havnen, som besætningen brugte til ind- og udgang mens de var på jorden. Derudover blev hver kredsløb oprindeligt installeret med en intern luftsluse i midterdækket. Den interne luftsluse blev erstattet med en ekstern luftsluse i nyttelastbåsen på Discovery, Atlantis og bestræbelser på at forbedre docking med Mir og ISS sammen med Orbiter Docking System .:II–26–33

Flight systemsEdit

Orbiteren var udstyret med et flyelektroniksystem til at give information og kontrol under atmosfærisk flyvning. Dens avionics-suite indeholdt tre mikrobølge-scanningstrålesystemer, tre gyroskoper, tre TACAN’er, tre accelerometre, to radarhøjdemålere, to barometriske højdemålere, tre holdningsindikatorer, to Mach-indikatorer og to Mode C-transpondere. Under genindtræden indsatte besætningen to luftdatasonder, når de kørte langsommere end Mach 5. Orbiteren havde tre inertielle måleenheder (IMU), som den brugte til vejledning og navigation i alle faser af flyvningen. Orbiteren indeholder to stjernesporere til at justere IMU’erne, mens de er i kredsløb. Stjernesporerne indsættes i kredsløb og kan automatisk eller manuelt justere på en stjerne. I 1991 begyndte NASA at opgradere de inertielle måleenheder med et inertialnavigationssystem (INS), som gav mere nøjagtige placeringsoplysninger. I 1993 fløj NASA en GPS-modtager for første gang ombord på STS-51.I 1997 begyndte Honeywell at udvikle et integreret GPS / INS til erstatning af IMU-, INS- og TACAN-systemerne, som først fløj på STS-118 i august 2007: 402-403

Mens de var i kredsløb, var besætningen primært kommunikeret ved hjælp af en af fire S-båndradioer, som leverede både tale- og datakommunikation. To af S-båndets radioer var fasemodulationstransceivere og kunne sende og modtage information. De to andre S-båndsradioer var frekvensmodulationssendere og blev brugt til at transmittere data til NASA. Da S-båndradioer kun kan fungere inden for deres synsfelt, brugte NASA Tracking and Data Relay Satellite System og Spacecraft Tracking and Data Acquisition Network jordstationer til at kommunikere med kredsløb gennem hele sin bane. Derudover indsatte kredsløb en Ku-båndradio med høj båndbredde ud af lastrummet, som også kunne bruges som en rendezvous-radar. Orbiteren var også udstyret med to UHF-radioer til kommunikation med lufttrafikstyring og astronauter, der ledede EVA.:403–404

Space Shuttle’s styresystem til fly-by-wire var helt afhængigt af dets hovedcomputer , databehandlingssystemet (DPS). DPS kontrollerede flyvekontrol og thrustere på kredsløb såvel som ET og SRB under lanceringen. DPS bestod af fem computere til almindelige formål (GPC), to magnetbåndmassehukommelsesenheder ( MMU’er), og de tilknyttede sensorer til overvågning af rumfærdsdelene.: 232-223 Den oprindelige GPC, der blev brugt, var IBM AP-101B, som brugte en separat centralbehandlingsenhed (CPU) og input / output-processor (IOP) og ikke -volatile solid state-hukommelse. Fra 1991 til 1993 blev orbiter-køretøjerne opgraderet til AP-101S, hvilket forbedrede hukommelsen og behandlingsfunktionerne og reducerede volumen og vejning t af computerne ved at kombinere CPU og IOP i en enkelt enhed. Fire af GPC’erne var fyldt med Primary Avionics Software System (PASS), som var Space Shuttle-specifik software, der leverede kontrol gennem alle faser af flyvningen. Under opstigning, manøvrering, genindtræden og landing fungerede de fire PASS GPC’er identisk til at producere firdoblet redundans og ville fejle kontrollere deres resultater. I tilfælde af en softwarefejl, der ville forårsage fejlagtige rapporter fra de fire PASS GPC’er, kørte en femte GPC Backup Flight System, som brugte et andet program og kunne styre rumfærgen gennem opstigning, bane og genindtræden, men kunne ikke understøtte en hele missionen. De fem GPC’er blev adskilt i tre separate bugter i midterdækket for at give redundans i tilfælde af en køleventilatorfejl. Efter at have opnået kredsløb skifter besætningen nogle af GPC’ernes funktioner fra vejledning, navigation og kontrol (GNC) til systemadministration (SM) og nyttelast (PL) for at understøtte den operationelle mission.: 405-408 Rumfærgen blev ikke lanceret hvis dets fly ville køre fra december til januar, da dets flysoftware ville have krævet, at kredsløbskøretøjets computere blev nulstillet ved årskiftet. I 2007 udtænkte NASA-ingeniører en løsning, så Space Shuttle-flyvninger kunne krydse slutningen af året .

Space Shuttle-missioner bragte typisk en bærbar generel supportcomputer (PGSC), der kunne integreres med kredsløbskøretøjets computere og kommunikationspakke, samt overvåge videnskabelige data og nyttelastdata. Tidlige missioner bragte Grid Compass, en af de første bærbare computere, som PGSC, men senere missioner bragte Apple og Intel bærbare computere.: 408

Payload bayEdit

Nyttelastrummet omfattede det meste af orbiterkøretøjets skrog og sørgede for lastbærende plads til rumfærgenes nyttelast. Det var 18 m langt og 4,6 m bredt og kunne rumme cylindriske nyttelast op til 4,6 m i diameter. To nyttelastdøre hængslet på hver side af bugten og tilvejebragte en relativt lufttæt forsegling for at beskytte nyttelastene mod opvarmning under udsendelse og genindtræden. Nyttelast blev fastgjort i nyttelastrummet til fastgørelsespunkterne på længderne. Nyttelastrumsdørene tjente en ekstra funktion som radiatorer til kredsløbskøretøjets varme og blev åbnet, når de nåede kredsløb til varmeafvisning.: 62–64

Kredsløberen kunne bruges sammen med en række forskellige add-on-komponenter afhængigt af missionen. Dette omfattede orbitale laboratorier: II-304, 319 boostere til lancering af nyttelast længere ud i rummet,: II-326 Remote Manipulator System (RMS) ,: II-40 og for at forlænge missionens varighed .: II-86 For at begrænse brændstofforbruget, mens orbiteren var docket ved ISS, blev Station-to-Shuttle Power Transfer System (SSPTS) udviklet til at konvertere og overføre stationskraft til orbiteren.: II-87–88 SSPTS blev første gang brugt på STS-118 og blev installeret på Discovery og Endeavour.: III-366-368

Remote Manipulator SystemEdit

Remote Manipulator System (RMS), også kendt som Canadarm, var en mekanisk arm fastgjort til lastrummet. Det kunne bruges til at forstå og manipulere nyttelast samt fungere som en mobil platform for astronauter, der gennemfører en EVA. RMS blev bygget af det canadiske firma Spar Aerospace og blev kontrolleret af en astronaut inde i kredsløbets flydæk ved hjælp af deres vinduer og lukket kredsløb. RMS tillod seks frihedsgrader og havde seks led placeret på tre punkter langs den arm. Den oprindelige RMS kunne anvende eller hente nyttelast op til 29.000 kg (65.000 lb), som senere blev forbedret til 270.000 kg (586.000 lb) .: 384–385

SpacelabEdit

Spacelab-modulet var et europæisk finansieret laboratorium under tryk, der blev transporteret inden for nyttelastbåsen og tilladt videnskabelig forskning i kredsløb. Spacelab-modulet indeholdt to 2,7 m (9 ft) segmenter, der var monteret i bagenden af nyttelastbåsen for at opretholde tyngdepunktet under flyvning. Astronauter trådte ind i Spacelab-modulet gennem en 2,7 m (8,72 ft) eller 5,8 m (18,88 ft) tunnel, der kon cted til luftslussen. Spacelab-udstyret blev primært opbevaret i paller, som tilvejebragte opbevaring til både eksperimenter samt computer- og strømudstyr .:434-435 Spacelab-hardware blev fløjet på 28 missioner gennem 1999 og studerede emner, herunder astronomi, mikrogravitation, radar og biovidenskab . Spacelab-hardware understøttede også missioner såsom Hubble Space Telescope (HST) service og rumforsyning. Spacelab-modulet blev testet STS-2 og STS-3, og den første fulde mission var på STS-9.

RS-25 motorer Rediger

Tre RS-25 motorer, også kendt som Space Shuttle Main Engines (SSME), blev monteret på orbiterens agterkropp i et trekantet mønster. Motordyserne kunne kardan ± 10,5 ° i stigning, og ± 8,5 ° i yaw under opstigning for at ændre retning af deres fremdrift for at styre Shuttle. Titanlegerings genanvendelige motorer var uafhængige af kredsløbskøretøjet og ville blive fjernet og udskiftet mellem flyvningerne. RS-25 er en iscenesat forbrænding cyklisk kryogen motor, der brugte flydende ilt og brint og havde et højere kammertryk end nogen tidligere flydende raket. Det oprindelige hovedforbrændingskammer fungerede ved et maksimalt tryk på 226,5 bar (3.285 psi). Motordysen er 287 cm (113 in) høj og har en indvendig diameter på 229 cm (90,3 ”). Dysen afkøles af 1.080 indvendige ledninger, der bærer flydende brint, og er termisk beskyttet af isolerende og ablaterende materiale .:II–177–183

RS-25-motorerne havde flere forbedringer for at øge pålideligheden og kraften. Under udviklingsprogrammet fastslog Rocketdyne, at motoren var i stand til sikker pålidelig drift ved 104% af det oprindeligt specificerede tryk. For at holde motorens trykværdier i overensstemmelse med tidligere dokumentation og software, holdt NASA det originale specificerede tryk som 100%, men havde RS-25 kørt ved højere tryk. RS-25 opgraderingsversioner blev betegnet som blok I og blok II. 109% trykniveau blev opnået med Block II-motorerne i 2001, hvilket reducerede kammertrykket til 207,5 bar, da det havde et større halsareal. Den normale maksimale gasregulering var 104 procent, hvor 106% eller 109% blev brugt til missionsafbrydelser. 106–107

Orbital Maneuvering SystemEdit

Orbital Maneuvering System (OMS) bestod af to AJ10-190-motorer, der er monteret bagud, og de tilhørende drivtanke. AJ10-motorerne anvendte monomethylhydrazin (MMH) oxideret af dinitrogentetroxid (N2O4). Bælgerne bar maksimalt 2.140 kg MMH og 3.526 kg N2O4. OMS-motorerne blev brugt efter hovedmotorafskæring (MECO) til indsættelse af orbitaler. Under hele flyvningen blev de brugt til kredsløbsændringer såvel som deorbitforbrænding inden genindtræden. Hver OMS-motor producerede 27.080 N (6.087 lbf) stak, og hele systemet kunne give 305 m / s (1.000 ft / s) hastighedsændring.: II–80

Termisk beskyttelsessystem Rediger

Orbiter blev beskyttet mod varme under genindtræden af det termiske beskyttelsessystem (TPS), et termisk blødgørende beskyttende lag omkring kredsløbskredsen. I modsætning til tidligere amerikanske rumfartøjer, som havde brugt ablative varmeskærme, krævede genbrugbarheden af orbiter et varmeskjold til flere anvendelser.: 72–73 Under genindtræden oplevede TPS temperaturer op til 1.600 ° C (3.000 ° F), men måtte holde kredsløbets køretøjs aluminiumtemperatur under 180 ° C (350 ° F). TPS bestod primært af fire fliser. Næskeglen og forkanterne på vingerne oplevede temperaturer over 1.300 ° C (2.300 ° F) og blev beskyttet af armerede carbon-carbon-fliser (RCC). Tykkere RCC-fliser blev udviklet og installeret i 1998 for at forhindre skader fra mikrometeoroid- og orbitalrester, og blev yderligere forbedret efter RCC-skader forårsaget i Columbia-katastrofen. Begyndende med STS-114 var orbiter-køretøjerne udstyret med det fremadgående støddetekteringssystem for vingen for at advare besætningen om enhver potentiel skade .:II– 112–113 Hele undersiden af orbiterkøretøjet såvel som de andre hotteste overflader blev beskyttet med højtemperaturgenanvendelig overfladeisolering. Områder på de øverste dele af kredsløbskøretøjet blev belagt i en hvid, lavtemperatur genanvendelig overfladeisolering, W h der beskyttede temperaturer under 650 ° C (1.200 ° F). Nyttelastrumsdørene og dele af de øverste vingeflader blev belagt i genanvendelig filtoverfladeisolering, da temperaturen der forblev under 370 ° C (700 ° F) .: 395

Ekstern tankEdit

Den ydre tank til rumfærgen (ET) bar drivmidlet til rumfærgens hovedmotorer og forbandt kredsløbskøretøjet med de solide raketforstærkere. ET var 47 m (153,8 ft) høj og 8,4 m (27,6 ft) i diameter og indeholdt separate tanke til flydende ilt (LOX) og flydende brint (LH2). LOX-tanken var anbragt i næsen på ET og var 15 m (49,3 ft) høj. LH2 udgjorde størstedelen af ET og var 29 m (96,7 ft) høj. Orbiter-køretøjet var fastgjort til ET ved to navlestrengsplader, som indeholdt fem drivmiddel og to elektriske navlestreng, samt konstruktionsudstyr fremad og bagud. ET udvendige af ET var dækket af orange spray-on skum for at give det mulighed for at overleve opstigningsvarmen.: 421–422

ET leverede drivmiddel til rumfærgeens hovedmotorer fra start til motorafskæring . ET adskilt fra kredsløbskøretøjet 18 sekunder efter motorafbrydelse og kunne udløses automatisk eller manuelt. På tidspunktet for adskillelsen trak kredsløbskøretøjet sine navleplader tilbage, og navlestrengene blev forseglet for at forhindre overskydende drivmiddel i at trænge ud i kredsløbskøretøjet. Efter at boltene, der var fastgjort til de strukturelle vedhæftninger, blev forskåret, skiltes ET fra orbiterbilen. På tidspunktet for adskillelsen blev luftformigt ilt udluftet fra næsen for at få ET til at tumle, hvilket sikrede, at det ville bryde op ved genindtræden. ET var den eneste hovedkomponent i Space Shuttle-systemet, der ikke blev genbrugt, og den ville rejse langs en ballistisk bane ind i Det Indiske eller Stillehavet .:422

For de første to missioner, STS-1 og STS-2 blev ET dækket af 270 kg hvid brandhæmmende latexmaling for at give beskyttelse mod skader fra ultraviolet stråling. Yderligere undersøgelser fastslog, at selve skummet var tilstrækkeligt beskyttet, og ET ikke længere var dækket af latexmaling, der begyndte på STS-3.:II-210 En letvægtstank (LWT) blev først fløjet på STS-6, hvilket reducerede tanken vægt med 4.700 kg (10.300 lb). LWT’s vægt blev reduceret ved at fjerne komponenter fra LH2-tanken og reducere tykkelsen på nogle hudpaneler .:422 I 1998 fløj en super let ET (SLWT) først på STS-91. SLWT brugte aluminiumet 2195 -lithiumlegering, som var 40% stærkere og 10% mindre tæt end sin forgænger, 2219 aluminium-lithiumlegering. SLWT vejede 3.400 kg (7.500 lb) mindre end LWT, hvilket gjorde det muligt for rumfærgen at levere tunge elementer til ISS ” s bane med høj hældning.: 423–424

Solid Rocket BoostersEdit

The Solid Rocket Boosters (SRB) leverede 71,4% af rumfærgens fremdrift under løft og opstigning og var de største drivmotorer, der nogensinde er fløjet. Hver SRB var 45 m (149,2 ft) høj og 3,7 m (12,2 ft) bred, vejede 68.000 kg (150.000 lb) og havde en ste el udvendigt ca. 13 mm (0,5 in) tyk. SRB’s underkomponenter var den faste drivmotor, næsekeglen og raketdysen. Motoren med fast drivmiddel omfattede størstedelen af SRB’s struktur. Dens hus bestod af 11 stålsektioner, der udgjorde dens fire hovedsegmenter. Næskeglen husede de forreste separationsmotorer og faldskærmssystemerne, der blev brugt under opsving. Rakettedyserne kunne køre op til 8 ° for at muliggøre justeringer under flyvningen.: 425–429

Raketmotorer blev fyldt med i alt 500.000 kg (1.106.640 lb) fast raketdrivmiddel (APCP + PBAN) og blev samlet i Vehicle Assembly Building (VAB) ved KSC. : 425–426 Ud over at give stød i løbet af den første lanceringsfase, leverede SRB’erne strukturel støtte til orbiterkøretøjet og ET, da de var det eneste system, der var forbundet med den mobile launcher platform (MLP) .: 427 På ved lanceringen var SRB’erne bevæbnet i T − 5 minutter og kunne kun antændes elektrisk, når RS-25-motorerne var antændt og var uden problemer .:428 De leverede hver 12.500 kN (2.800.000 lbf) stak, hvilket senere blev forbedret til 13.300 kN (3.000.000 lbf) begyndende på STS-8.:425 Efter at have brugt deres brændstof blev SRB’erne bøjet cirka to minutter efter lanceringen i en højde på ca. 46 km. Efter adskillelse indsatte de drogue og vigtigste faldskærme, landede i havet og blev genvundet af besætningerne ombord på skibene MV Freedom Star og MV Liberty Star.:430 Når de blev returneret til Cape Canaveral, blev de renset og adskilt. Raketmotoren, tændingen og dysen blev derefter sendt til Thiokol for at blive renoveret og genbrugt ved efterfølgende flyvninger.: 124

SRB’erne gennemgik flere redesign i hele programmets levetid. STS-6 og STS-7 brugte SRB’er, der var 2.300 kg lettere end standardvægtssagerne på grund af vægge, der var 0,10 mm tyndere, men som var bestemt for at være for tynde. Efterfølgende flyvninger indtil STS-26 brugte sager, der var 0,076 mm (0,003 tommer) tyndere end standardvægtssagerne, som sparede 1.800 kg. Efter Challenger-katastrofen som følge af en O-ring, der svigtede ved lav temperatur, blev SRB’erne redesignet for at give en konstant forsegling uanset af den omgivende temperatur.: 425–426

Understøtningsbiler Rediger

Space Shuttle’s operationer blev understøttet af køretøjer og infrastruktur, der lette dets transport n, konstruktion og besætningsadgang. Crawler-transportørerne bar MLP og rumfærgen fra VAB til lanceringsstedet. Shuttle Carrier Aircraft (SCA) var to modificerede Boeing 747s, der kunne bære en orbiter på ryggen. Den oprindelige SCA (N905NA) blev først fløjet i 1975 og blev brugt til ALT og færge orbiter fra Edwards AFB til KSC på alle missioner før 1991. En anden SCA (N911NA) blev erhvervet i 1988 og blev først brugt at transportere Endeavour fra fabrikken til KSC. Efter pensionering af rumfærgen blev N905NA udstillet på JSC, og N911NA blev udstillet på Joe Davis Heritage Airpark i Palmdale, Californien.: I–377–391 Crew Transport Vehicle (CTV) var en modificeret lufthavnens jetbro, der blev brugt til at hjælpe astronauter til at trænge ud fra kredsløb efter landing, hvor de ville gennemgå deres lægekontrol efter mission. Astrovan transporterede astronauter fra besætningskvarteret i Operations and Checkout Building til affyringsrampen på startdagen. NASA Railroad omfattede tre lokomotiver, der transporterede SRB-segmenter fra Florida East Coast Railway i Titusville til KSC.