Diseño
El Programa del transbordador
espacial fue ideado principalmente como sucesor de las misiones Apolo para
dotar a la NASA de un programa espacial tripulado en la década de los 80.
La NASA quería abaratar los costos
y necesitaba una nave multifuncional. Uno de sus usos sería traer los satélites
que eran lanzados al espacio para su reparación en caso de algún fallo. Otra
función sería que fuera reutilizable para evitar la pérdida de miles de
millones de dólares en cohetes que se iban separando en fases menores y una vez
desechados se quemaban durante la reentrada a la atmósfera. Por último se
usaría como transporte a la estación espacial que tenía planeada construir la
NASA.
Con todos estos principios durante
la década de los 60, la NASA había delineado una serie de proyectos en papel
sobre vehículos espaciales reusables para reemplazar los sistemas de uso único
como el Proyecto Mercury, el Proyecto Gemini
y el Programa Apolo. La Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) también tenía
interés en sistemas más pequeños, con mayor capacidad de maniobrabilidad y
estaba realizando su propio proyecto de avión espacial, llamado X-20 Dyna-Soar.
Para poder elaborar un estado del arte en la materia, ambos equipos trabajaron
juntos.
En la segunda mitad de la década de
los 60, el esfuerzo para mejorar el Apolo se estaba diluyendo, y la NASA empezó
a buscar el futuro del programa espacial. Su visión fue la de un programa
ambicioso que contemplaba el desarrollo de una enorme estación espacial que se
lanzara con grandes cohetes, y que fuera mantenida por un "transbordador
espacial" reutilizable que pudiera dar servicio a una colonia lunar
permanente y que eventualmente pudiera transportar personas a Marte.
Sin embargo, la realidad era otra,
ya que el presupuesto de la NASA disminuyó rápidamente. En lugar de retroceder
y reorganizar su futuro en función de su nueva situación económica, la agencia
intentó salvar tanto como fuera posible de sus proyectos. Se descartó la misión
a Marte, pero tanto la estación espacial como el transbordador todavía estaban
en pie. Eventualmente solo se pudo salvar uno de ellos, que fue el
transbordador por razones económicas y logísticas, ya que sin ese sistema no se
podría construir una estación espacial.
A continuación se propusieron una
cantidad de diseños, muchos de ellos complejos y diferentes entre ellos. Maxime
Faget,
diseñador de la cápsula del Mercury, entre otros, creó el "DC-3", un
pequeño avión capaz de llevar una carga de 9.070 kg o menos, cuatro
tripulantes, aunque con maniobrabilidad limitada. El DC-3 se constituyó en la
plataforma básica con la cual se compararían los demás diseños.
Con la desesperación de ver su
último proyecto salvado, la NASA pidió la bendición de la Fuerza Aérea de los
Estados Unidos (USAF). La agencia hizo la solicitud de que los futuros
lanzamientos de la USAF se hicieran con el transbordador en vez de los lanzadores
descartables que se estaban usando, como el cohete Titan
II. Como retribución, la USAF vería ahorros significativos en la construcción y
actualización de sus lanzadores, puesto que el transbordador tendría capacidad
más que suficiente para lograr los objetivos
Sin mucho entusiasmo, la USAF
asintió, no sin antes pedir un incremento significativo en la capacidad para
permitirle lanzar sus satélites espías proyectados. Estos eran grandes, con un
peso aproximado de 18.144 kg, y tendrían que ponerse en órbitas polares, lo
cual necesita más energía que la que se requiere para poner un objeto en órbita
baja (LEO). El vehículo también tendría que tener la habilidad de maniobrar
hacia cualquier lado de su huella orbital para ajustarse a la deriva rotacional
del punto de lanzamiento mientras estuviera en la órbita polar - por ejemplo,
en una órbita de 90 minutos, el punto Vandenberg
AFB en California, EE.UU. tendría una deriva de 1.600 km, mientras que en
órbitas más alineadas con el ecuador, la deriva sería de menos de 400 km. Para
lograr lo anterior, el vehículo debería tener alas más grandes y pesadas.
Con ello, el sencillo DC-3 quedaba
fuera de la ecuación debido a su reducida capacidad de carga y habilidad de
maniobra. De hecho, todos los diseños eran insuficientes. Todos los nuevos
dibujos tendrían que incorporar un ala delta. Y ese no era el único inconveniente,
con el incremento de la capacidad del vehículo, los propulsores también debían
ser mucho más poderosos. De pronto, el sistema había crecido hasta ser más alto
que el cohete Saturno V y sus costos y complejidad se salieron de todos los
pronósticos.
Mientras todo esto sucedía, otras
personas sugirieron un enfoque diferente: que la NASA utilizara el Saturno
existente para lanzar la estación espacial, la cual sería mantenida por
cápsulas Gemini
modificadas que irían en cohetes Titan
II-M, de la USAF. El costo sería probablemente menor, y alcanzaría el objetivo
de la estación internacional más pronto.
La respuesta no se hizo esperar: un
transbordador reutilizable pagaría con creces el costo de su desarrollo, si se
comparaba con el gasto de lanzar cohetes de uso único. Otro factor en el
análisis fue la inflación, que fue tan alta en la década de los 70 que
cualquier reposición del costo del desarrollo tenía que ser rápida. Se
necesitaba entonces una tasa de lanzamientos para hacer que el sistema fuera
plausible desde el punto de vista económico. Estas condiciones no las cumplían
ni la estación espacial, ni las cargas de la USAF. La recomendación fue,
entonces, hacer los lanzamientos desde el transbordador, una vez construido. El
costo de lanzar el transbordador tendría que ser menor que cualquier otro
sistema, exceptuando los cohetes pequeños y los muy grandes
Con el tema de la plausibilidad
solucionado, la NASA se dedicó a obtener fondos para los cinco años que
tardaría el desarrollo del proyecto, empresa que no resultó para nada fácil. La
inflación y la Guerra de Vietnam amenazaban con dar al traste con el transbordador,
pero era el único proyecto viable, y suspenderlo significaba que EE.UU. no
tendría un programa espacial tripulado en la década de los 80. Sin embargo, los
presupuestos debían ajustarse, lo cual llevó otra vez a la mesa de dibujo. Se
abandonó el proyecto de cohete reutilizable en favor de un cohete sencillo que
se desprendiera y fuera recuperado posteriormente. El combustible se sacó del
orbitador a un tanque externo, lo cual permitió aumentar la capacidad de carga
a costa de desechar el tanque
El último escollo de diseño fue la
naturaleza de los propulsores. Por lo menos cuatro soluciones se propusieron, y
se optó finalmente por la que contemplaba dos cohetes sólidos (en vez de uno
grande), debido a menores costos de diseño (aspecto que estuvo permanentemente
presente en el diseño del transbordador)
