מהי מעבורת חלל?
מעבורות החלל היו חלליות בעלות כנפים שהוזמנו ע"י סוכנות החלל האמריקאית בין 1981 ל־2011. מעבורות החלל היו משוגרות אנכית כשבתוכן בדרך כלל בין 4 ל־7 אסטרונאוטים ועד לכ־23,000 ק"ג של מטען, למסלול לווייני נמוך. כשהמשימה הושלמה, הייתה המעבורת מבצעת מספר תמרונים על מנת לחדור לאטמוספירה. לאחר החדירה לאטמוספירה הייתה המעבורת דואה כמו דאון ונוחתת אופקית על גלגליה כמטוס רגיל.
מעבורת החלל היא רכב החלל היחיד בעל הכנפיים עד כה שהגיע למסלול מחוץ לאטמוספירה ונחת חזרה בכדור הארץ. זוהי חללית היחידה ששוגרה מספר פעמים. משימות מעבורות החלל כללו נשיאת מטענים שונים למסלולים שונים (יחידות שונות של תחנת החלל הבינלאומית, לדוגמה), החלפת צוותים בתחנת החלל הבינלאומית ושירותים שונים. המעבורת שימשה גם להחזרת לוויינים ומטענים (מתחנת החלל הבינלאומית) ממסלול הקפה נמוך אל כדור הארץ. כל מעבורת תוכננה לעמוד ב־100 טיסות או 10 שנות שירות.
יתרונה הגדול של מעבורת חלל בהשוואה לטילים שפותחו בשנות השמונים היה בשימוש החוזר שנעשה במעבורות החלל. בעוד שמרבית מרכיבי הטיל, באותה עת, לא נוצלו לשיגורים נוספים לאחר שיגור החללית, הרי שמעבורת החלל שבה להמריא מספר פעמים רב לאחר השיגור הראשון.
תכנון מעבורת החלל
עוד לפני נחיתת אפולו 11 על הירח ב־1969, החלה נאס"א בתכנונים מוקדמים של מעבורת החלל. במהלך התכנונים המוקדמים של המעבורת, היו דיונים רבים בקשר לעיצוב האופטימלי למעבורת, שייקח בחשבון את יכולות, עלויות הפיתוח ועלויות התפעול. בסופו של דבר נבחר העיצוב הנוכחי, המשתמש במעבורת מכונפת בעלת יכולת שימוש חוזר, רקטות האצה לשימוש חוזר ומכל דלק מתכלה.
מרבית השיגורים תכננו להתבצע ממרכז השיגור ע"ש קנדי בפלורידה. כני השיגור במרכז החלל קנדי, שנבנו במקור על מנת לשמש את טילי הסטורן 5 של תוכנית אפולו, עברו הסבה כך שיתאימו לשיגורי מעבורות החלל.
עקרון הפעולה
מעבורת החלל משוגרת כמו טיל, מקיפה את כדור הארץ כמו חללית, ונוחתת כמו מטוס (או ליתר דיוק, כמו דאון כבד במיוחד). היא מורכבת מארבעה חלקים עיקריים: המקפת (orbiter, הדומה בצורתה למטוס ובה נמצאים אנשי הצוות והמטען), שני מאיצי דלק מוצק, ומכל דלק חיצוני. מכל הדלק הוא החלק המתכלה היחיד במעבורת. צוות המעבורת מונה בין 2 ל־8 אסטרונאוטים: מפקד, טייס ומומחים מסוגים שונים. מרבית המשימות של המעבורת כללו שבעה אנשי צוות.
משימות מעבורת החלל
תוכנית המעבורות של נאס"א החלה עם 5 משימות ניסיוניות באנטרפרייז. כל משימה נמשכה מספר דקות וכולן התרחשו בתוך האטמוספירה. במשימות אלו שוחררה המעבורת מעל גבו של בואינג 747 בגובה רב, ונחתה בכוחות עצמה על מסלול נחיתה. לאחר 5 משימות אלו, פתחה משימת STS-1 ב-12 באפריל 1981 את תוכנית המעבורות של נאס"א. התוכנית הסתיימה ב-21 ביולי 2011 עם נחיתת מעבורת החלל אטלנטיס ממשימת STS-135.
כל משימות החלל האמריקאיות נקראות תחת השם Space Transportation System או בקיצור (STS). המעבורת המבצעית הראשונה הייתה מעבורת החלל קולומביה (OV-102), שוגרה לראשונה ב־12 באפריל 1981 – יום השנה ה־20 לשיגורו של יורי גאגארין לטיסת החלל המאוישת הראשונה בהיסטוריה. במשימה זו שוגרו רק שני אסטרונאוטים.
מעבורת החלל צ'לנג'ר (OV-099) ביצעה את טיסתה הראשונה (STS-6) ב־4 באפריל 1983 בה בוצעה הליכת החלל הראשונה בתוכנית. צ'לנג'ר נשאה במשימת STS-7 ב־18 ביוני 1983 את סאלי רייד, האסטרונאוטית האמריקאית הראשונה.
אסונות צ'לנג'ר וקולומביה
ב־28 בינואר 1986, 73 שניות לאחר שיגור מעבורת החלל צ'לנג'ר למשימת STS-51-L, התפוצצה המעבורת בגלל כשל ברקטת ההאצה הימנית. שבעת האסטרונאוטים במעבורת נספו והתוכנית קורקעה. רק כעבור כמעט 3 שנים ב־29 בספטמבר 1988 שוגרה המעבורת דיסקברי למשימת STS-26.
בעקבות אסון המעבורת צ'לנג'ר הוקמה ועדת חקירה שחוץ מחקירת האירוע הציגה מסקנות שבעקבותם הוחלט לצמצם את מספר הטיסות מטיסה אחת כל שבועיים לטיסה אחת כל חודשיים והוחלט שלא יתוכננו עוד מעבורות מלבד אלו שכבר החלו בשירטוטם. מעבורת החלל אנדוור נבנתה בעיקר מחלקי חילוף שיועדו למעבורות האחרות החליפה את המעבורת צ'לנג'ר
ב־1 בפברואר 2003, בעת החדירה לאטמוספירה, כ־16 דקות לפני הנחיתה המתוכננת במרכז קנדי, התפרקה מעבורת החלל קולומביה בעקבות פגיעה במגני החום של המעבורת בעת השיגור. למעבורת קולומביה שהתפוצצה בפברואר 2003 לא נבנתה מחליפה. בין הנספים באסון הקולומביה היה האסטרונאוט הישראלי הראשון – אילן רמון.
מעבורת החלל הרוסית – בוראן
ברית המועצות, שבעבר בנתה את מטוס הנוסעים העל קולי טופולב Tu-144, שכונה "קונקורדסקי", כדי להציג יכולת מתחרה למטוס הקונקורד המערבי חודשיים לפני טיסתו הראשונה של הקונקורד, המשיכה במגמה ובנתה מעבורת חלל משלה, שנקראה "בוראן" (סופת שלג), שהייתה בעלת דמיון מפתיע למעבורת האמריקאית. עם זאת, מערכות האוויוניקה שלה היו פרי פיתוח עצמאי.
כמו המעבורת האמריקאית, גם המעבורת הרוסית הציגה עלויות שיגור גבוהות מאשר עלותו של שיגור על גבי טיל חד פעמי. הסובייטים הסיקו מסקנות באופן מיידי והפרויקט בוטל לאחר שיגור לא מאויש אחד בשנת 1988. במהלך שיגור זה הפגינה הבוראן יכולת נחיתה אוטונומית, שאינה קיימת במעבורת האמריקאית. מעבורות הבוראן ננטשו בהאנגארים ללא שמירה, ותמונות של המעבורות המתפוררות היו לסמל של התמוטטות תעשיית החלל הסובייטית.