Nave espacial reutilizable : una nave espacial , cuyo diseño permite la reutilización (reutilizable) de la nave espacial completa o de sus partes principales después de regresar del vuelo espacial . A veces se utiliza el nombre de "lanzadera".
Un sistema espacial reutilizable es un sistema espacial con instalaciones orbitales reutilizables. Un sistema espacial reutilizable puede utilizar vehículos de lanzamiento desechables y reutilizables, de una o varias etapas , tanto independientes como estructuralmente combinados con vehículos orbitales. [1] : pág. 2
Los medios técnicos separados del complejo espacial se pueden usar repetidamente. Si el vehículo de lanzamiento tiene una multiplicidad de usos más de una vez, entonces se denomina "vehículo de lanzamiento reutilizable" [1] :p. 68 . Los elementos estructurales separados del vehículo de lanzamiento pueden ser recuperables y reutilizables. Dichos elementos pueden ser etapas de vehículos de lanzamiento, bloques de cohetes, motores de cohetes , etc. [1] : pág. 69
Si una nave espacial tiene una multiplicidad de usos más de una vez, entonces se la denomina “nave espacial reutilizable” [1] : p. 120 . La diferencia con una nave espacial desechable es la capacidad de restaurar periódicamente el recurso de los sistemas y consumibles. [1] : pág. 119
Hasta la fecha, solo dos estados tienen o han tenido experiencia en la creación y operación de este tipo de naves espaciales : EE.UU. y la URSS .
Toda una serie de grandes transbordadores espaciales tripulados " Space Shuttle " se construyó en los EE. UU., este proyecto fue precedido por varios proyectos, incluido el X-20 Dyna Soar . El inicio de los trabajos para la creación del sistema Space Shuttle se estableció el 5 de enero de 1972, cuando el presidente de los EE . UU., R. Nixon , aprobó este programa de la NASA . Según los economistas[ ¿Qué? ] , el costo de lanzar una tonelada de carga al espacio utilizando transbordadores debería haber sido bajo debido al uso repetido de equipos costosos, con la ayuda de los transbordadores es posible devolver satélites desde la órbita para reparar satélites en el espacio. En los Estados Unidos, los transbordadores se utilizaron de manera intensiva (a pesar del desastre del Challenger en 1986 y del Columbia en 2003, que socavaron en gran medida los planes para el desarrollo del uso del MTKK), siendo un medio nacional para realizar vuelos tripulados y retirar carga, un medio de implementar estaciones inseparables de Spacelab , " Spacehub " y otros programas internacionales y privados, así como uno de los principales medios de entrega de carga voluminosa y grandes tripulaciones a la ISS . La operación de los transbordadores se completó en 2011.
Además, en los EE. UU. Hubo proyectos como NASP , VentureStar .
En la URSS , se creó un gran barco " Buran " y se diseñaron otros más pequeños: " Spiral ", LKS , " Zarya ", MAKS , " Clipper "; después del colapso de la URSS , el trabajo en algunos de estos proyectos continuó en Rusia . El programa espacial para el uso de MTKK "Buran" en la URSS y Rusia se redujo debido a la imposibilidad de operación costosa de vehículos de este tipo en las condiciones económicas actuales .
El vehículo de transporte tripulado Dragon 2 actualmente en uso en los EE. UU ., al igual que su predecesor Dragon , es parcialmente reutilizable y tiene una cápsula de descenso reutilizable; la primera etapa reutilizable del vehículo de lanzamiento Falcon 9 también se puede reutilizar durante los lanzamientos .
También en uso en los EE. UU. está el X-37 reutilizable no tripulado .
Se planea que los barcos en desarrollo en los Estados Unidos ( Orion , CST-100 ) y Rusia ( Orel ) sean parcialmente reutilizables y tengan una cápsula de descenso reutilizable. También se están desarrollando en los EE. UU. los reutilizables " Dream Chaser ", " SpaceX Starship " y " SpaceShipTwo ".
Muchos países, en particular, los países de la Unión Europea (incluidos antes Francia , Alemania , Gran Bretaña ), Japón , China , India han realizado y están realizando investigaciones destinadas a crear sus propias muestras de sistemas espaciales reutilizables ( Hermes , HOPE , Zenger -2 ", HOTOL , ASSTS , RLV-TD , Skylon , " Shenlong ", " Sura ", " Kanko-maru ", IXV , etc.).
Una característica distintiva de las naves espaciales de transporte reutilizables en la actualidad es que se utilizan vehículos de lanzamiento para lanzarlas ; por ejemplo, en la Unión Soviética era Energia , que en esencia era un vehículo de lanzamiento de clase particularmente pesada .
En Estados Unidos, durante el lanzamiento del Transbordador, se utilizan simultáneamente dos propulsores de combustible sólido y los motores del propio orbitador, cuyo combustible criogénico proviene de un tanque externo; después de la producción de combustible sólido, los propulsores se separan, que luego se salpican utilizando un sistema de paracaídas , luego el tanque de combustible externo se separa y se quema en capas densas de la atmósfera ; Los aceleradores se reutilizan, pero tienen un recurso limitado.
El cohete soviético Energia podría utilizarse para poner en órbita cargas especialmente pesadas (elementos de estaciones espaciales, naves interplanetarias, etc.) con un peso total de hasta 100 toneladas .
Los MTKK también están diseñados con un lanzamiento horizontal , por ejemplo, según un esquema de dos etapas con un avión de transporte subsónico, supersónico o hipersónico , que lleva la nave espacial a un punto determinado (es posible un vuelo largo con reabastecimiento de combustible en vuelo , para las regiones ecuatoriales del globo, con condiciones más favorables para el lanzamiento), lo eleva a una cierta altura, después de lo cual tiene lugar el inicio real: la separación del MTKK ( lanzamiento aéreo ). Luego, la nave ingresa a una órbita de referencia utilizando sus propios motores. En particular, de acuerdo con este esquema, se creó el avión espacial suborbital SpaceShipOne , que realizó tres "saltos" suborbitales exitosos más allá de la marca de 100 kilómetros reconocida por la FAI como el límite del espacio exterior .
Un esquema de lanzamiento de una sola etapa ( Ing. Single Stage To Orbit , SSTO - "una etapa para orbitar"), en el que el avión aeroespacial usa solo sus propios motores para lanzar y entrar en órbita, sin impulsores descargados o combustible externo de gran tamaño. tanques, La mayoría de los especialistas lo reconocen como inviable en el nivel actual de desarrollo de la ciencia y la tecnología. Las ventajas de tal esquema, principalmente en operación, confiabilidad y tiempo de preparación para el lanzamiento, actualmente no superan los costos de desarrollar motores de cohetes híbridos (capaces de operar tanto en la atmósfera como en el espacio) y materiales ultraligeros que son necesarios para crear tales motores. un dispositivo.
También existen proyectos de vehículos reutilizables con despegue vertical y aterrizaje vertical propulsados por motores. Los más desarrollados (y pasaron una serie de pruebas) de ellos son los dispositivos estadounidenses " Delta Clipper ", " Rotary Rocket ", japonés " RVT ".