Διαστημικό λεωφορείο Τσάλεντζερ

Ιστορία

Το Τσάλεντζερ πήρε το όνομά του από το HMS Challenger , μια βρετανική κορβέττα που ήταν το επικεφαλής πλοίο της εκστρατείας Challenger, μιας πρωτοποριακής παγκόσμιας ναυτικής ερευνητικής εκστρατείας που πραγματοποιήθηκε από το 1872 έως το 1876. Η σεληνιακή μονάδα Apollo 17, η οποία προσεληνώθηκε το 1972, ονομάστηκε επίσης Challenger .

Κατασκευή

Λόγω του χαμηλού όγκου παραγωγής δορυφόρων, το διαστημικό πρόγραμμα αποφάσισε να κατασκευάσει ένα δοκιμαστικό σκάφος, το STA-099, το οποίο αργότερα θα μπορούσε να μετατραπεί σε σκάφος πτήσης. Η σύμβαση για το STA-099 ανατέθηκε στην αμερικανική Rockwell στις 26 Ιουλίου 1972 και η κατασκευή ολοκληρώθηκε τον Φεβρουάριο του 1978. Μετά την κατασκευή του, το STA-099 απεστάλη σε δοκιμαστικό χώρο της εταιρίας Lockheed στο Palmdale, όπου πέρασε πάνω από 11 μήνες σε δοκιμές δόνησης σχεδιασμένες για να προσομοιώνουν ολόκληρες πτήσεις διαστημικών λεωφορείων, από την εκτόξευση μέχρι την προσγείωση. Προκειμένου να αποφευχθούν οι βλάβες κατά τη διάρκεια της δοκιμής, έγιναν ποιοτικές δοκιμές με συντελεστή ασφαλείας 1,2 φορές μεγαλύτερο από τα κατασκευαστικά όρια φορτίων. Οι ποιοτικές δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν για την επικύρωση υπολογιστικών μοντέλων και η συμμόρφωση με τον απαιτούμενο συντελεστή ασφάλειας 1,4 απεδείχθη με ανάλυση. Το STA-099 ήταν ουσιαστικά ένας πλήρης σκελετός διαστημικού αεροσκάφους, με εγκατεστημένο μόνο σε ένα θάλαμο πληρώματος και με θερμική μόνωση στην εμπρόσθια άτρακτό του. 
Η NASA σχεδίαζε να επανατοποθετήσει το πρωτότυπο διαστημόπλοιο Enterprise, που χρησιμοποιούνταν για δοκιμαστικές πτήσεις, ως δεύτερο επιχειρησιακό αεροσκάφος. Το Enterprise όμως δεν διέθετε τα περισσότερα από τα συστήματα που απαιτούνται για μια πτήση, συμπεριλαμβανομένου ενός λειτουργικού συστήματος πρόωσης, θερμομόνωσης, συστήματος υποστήριξης της ζωής, καθώς και το μεγαλύτερο μέρος των οργάνων του πιλοτηρίου. Η τροποποίησή του για διαστημική πτήση θα ήταν υπερβολικά δύσκολη, δαπανηρή και χρονοβόρα. Δεδομένου ότι το STA-099 δεν είχε προχωρήσει τόσο στην κατασκευή του κελύφους του, θα ήταν ευκολότερο να αναβαθμιστεί αυτό σε σκάφος πτήσης. Επειδή οι δοκιμές πιστοποίησης του STA-099 απέτρεψαν τη ζημιά, η NASA διαπίστωσε ότι η ανακατασκευή του STA-099 ως OV-099 θα ήταν λιγότερο δαπανηρή από την επαναφορά του Enterprise. Οι εργασίες για τη μετατροπή του STA-099 σε Challenger ξεκίνησαν τον Ιανουάριο του 1979, αρχικά με τη μονάδα πληρώματος (το υπό πίεση τμήμα του οχήματος), επειδή το υπόλοιπο εξακολουθούσε να χρησιμοποιείται από την Lockheed. Το STA-099 επέστρεψε στο εργοστάσιο Rockwell το Νοέμβριο του 1979 και η αρχική, ημιτελής μονάδα πληρώματος αντικαταστάθηκε με το νεοκατασκευασμένο μοντέλο.  Σημαντικά τμήματα του STA-099, όπως οι πόρτες ωφέλιμου φορτίου, τα πτερύγια και ο κατακόρυφος σταθεροποιητής, έπρεπε επίσης να επιστραφούν στους μεμονωμένους υπεργολάβους τους για επανακατασκευή. Ως τις αρχές του 1981, τα περισσότερα από αυτά τα μέλη είχαν επιστρέψει στο Palmdale και είχαν επανεγκατασταθεί στο σκάφος. Οι εργασίες συνεχίστηκαν μέχρι τον Ιούλιο του 1982.
Το Τσάλεντζερ, όπως και τα οχήματα που κατασκευάστηκαν μετά από αυτό, είχε λιγότερα πλακίδια στο Σύστημα Θερμικής Προστασίας από το Κολούμπια, αν και έκανε ακόμα πιο ευρεία χρήση λευκών πλακιδίων LRSI στην καμπίνα και την κύρια άτρακτο από ό,τι τα μεταγενέστερα. Τα περισσότερα πλακίδια στις πόρτες του ωφέλιμου φορτίου, οι επάνω επιφάνειες των πτερυγίων και οι επιφάνειες της οπίσθιας ατράκτου αντικαταστάθηκαν με μόνωση DuPont White Nomex. Αυτές οι τροποποιήσεις, καθώς και μια συνολικά ελαφρύτερη δομή, επέτρεψαν στο Τσάλεντζερ να μεταφέρει 2.500 lb (1.100 κιλά) περισσότερο ωφέλιμο φορτίο από το Columbia. Η άτρακτος και τα φτερά του Τσάλεντζερ ήταν επίσης ισχυρότερα από αυτά του Columbia, παρά το γεγονός ότι ήταν ελαφρύτερο. Τα μοτίβα πλακιδίων κατακόρυφης σταθεροποίησης ήταν επίσης διαφορετικά από αυτά άλλων οχημάτων. Το Τσάλεντζερ ήταν επίσης το πρώτο σκάφος που διέθετε ατομικό σύστημα προβολής για χρήση στη φάση καθόδου της αποστολής και το πρώτο που διέθετε κύριους κινητήρες φάσης Ι με μέγιστη ώση 104%.

Πτήσεις και τροποποιήσεις

Μετά την πρώτη πτήση του τον Απρίλιο του 1983, το Τσάλεντζερ πέταξε στο 85% όλων των αποστολών διαστημικού λεωφορείου. Ακόμα και όταν τα οχήματα Ντισκάβερι και Ατλαντίς εντάχθηκαν στον στόλο, το Τσάλεντζερ πέταξε σε τρεις αποστολές το χρόνο από το 1983 έως το 1985. Το Τσάλεντζερ, μαζί με το Ντισκάβερι, τροποποιήθηκε στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι για να μπορεί να μεταφέρει την ανώτερη βαθμίδα Centaur-G στον χώρο ωφέλιμου φορτίου. Εάν η πτήση STS-51-L ήταν επιτυχής, η επόμενη αποστολή του Τσάλεντζερ θα ήταν η ανάπτυξη του προγράμματος Ulysses με το Centaur για να μελετήσει τις πολικές περιοχές του Ήλιου. 
Με το Τσάλεντζερ πέταξε στο διάστημα η πρώτη αμερικανίδα γυναίκα, ο πρώτος αφρο-αμερικανός, Ολλανδός και Καναδός. Πραγματοποίησε τρεις αποστολές στο Spacelab, καθώς και την πρώτη νυχτερινή εκτόξευση και νυχτερινή προσγείωση διαστημικού λεωφορείου. Ήταν επίσης το πρώτο διαστημικό λεωφορείο που καταστράφηκε σε ατύχημα κατά τη διάρκεια μιας αποστολής. Τα συλλεγέντα συντρίμμια του σκάφους είναι σήμερα θαμμένα σε σιλό στο Launch Complex 31 της Αεροπορικής Βάσης Κανάβεραλ . Τμήμα της ατράκτου που ανακτήθηκε από το διαστημικό λεωφορείο Τσάλεντζερ βρίσκεται επίσης στο μνημείο "Forever Remembered" στο Κένεντι Space Center Visitor Complex της Φλόριντα.  Από καιρό σε καιρό, κομμάτια του σκάφους ξεβράζονται στις ακτές της Φλόριντα. Όταν συμβαίνει αυτό, συλλέγονται και μεταφέρονται σε σιλό για αποθήκευση. Λόγω της πρόωρης απώλειας, το Τσάλεντζερ ήταν το μοναδικό διαστημικό λεωφορείο που δεν έφερε ποτέ το λογότυπο «κεφτέ» της NASA και ποτέ δεν τροποποιήθηκε με το γυάλινο πιλοτήριο MEDS. Η ουρά του δεν εφοδιάστηκε ποτέ με αλεξίπτωτο οπισθέλκουσας - αυτό τοποθετήθηκε στα υπόλοιπα οχήματα το 1992. Επίσης, λόγω της πρόωρης καταστροφής του, το Τσάλεντζερ ήταν ένα από τα δύο μόνο λεωφορεία που δεν επισκέφθηκαν ποτέ τον Διαστημικό Σταθμό Mir ή τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ενώ το άλλο ήταν το αδελφικό του πλοίο Κολούμπια.