¿Por qué el transbordador espacial volaba boca abajo normalmente?

Después de leer esta respuesta, descubrí que el transbordador espacial normalmente pasaba el tiempo boca abajo. ¿Porqué es eso? Supongo que tiene que ver con protegerse del sol, pero no puedo respaldar eso con nada.

Si normalmente vuela boca abajo, ¿no es ESA orientación la verdadera boca abajo? Sólo digo'...
Creo que sería bueno mirar hacia arriba y ver la Tierra desde el espacio, que no es algo que la gente normalmente pueda hacer.
Por encima de ~100 km no estás realmente volando , así que tal vez solo estés flotando
Siempre sospeché que había muchas menos posibilidades de que un micro-meteorito de movimiento rápido (o más grande) golpeara el 'vientre suave' si está frente a la Tierra. Pero como no tengo idea, solo los dejo con eso para su consideración.
Defina "boca abajo" en gravedad cero...
@JonStory: ningún transbordador estuvo nunca en "gravedad cero".
@JonStory Sabes exactamente lo que quiere decir (en relación con la Tierra, tiene su dorsal hacia el suelo).
@MichaelKjörling: por supuesto, con nuestra comprensión actual de la física, es imposible estar en "gravedad cero". Ahora bien, en el caso de un objeto en órbita, hay una fuerza de aceleración muy definida y concreta.
@MichaelKjörling Orbit resulta muy difícil en ausencia de aceleración debido a la fuerza gravitacional. Lo que se experimenta en órbita es la ingravidez, es decir, la ausencia de una fuerza normal que empuje hacia atrás contra la fuerza gravitacional.
@jamesdlin: No si eres alguien a quien esto le provocaría una sensación de " ME ESTOY CAYENDO "...
@Sean 1. ¿Ver la Tierra desde esa distancia realmente provocaría eso? 2. Si estás en órbita, vas a tener una sensación de "me estoy cayendo" de todos modos. 3. Las personas para quienes eso sería un problema no deberían estar en el transbordador espacial.
También voló hacia atrás , con la cola hacia la dirección del movimiento. Desde el punto de vista de alguien sentado en el asiento del conductor, la Tierra estaría sobre ti y rotaría lentamente alejándose de ti.

Respuestas (3)

La razón principal es el rechazo de calor. A la NASA se le hizo esta misma pregunta, y se identificó la respuesta. Básicamente, el calor residual del transbordador se expulsa a través de las puertas de la bahía de carga. Nunca querrás apuntar un radiador hacia el Sol, así que lo más fácil es apuntarlo hacia la Tierra. A veces, si el calor era demasiado alto, en realidad apuntaban el transbordador lejos del Sol en eclipse, pero esto era raro.

Si los desechos espaciales fueran la razón principal, entonces el transbordador realmente volaría con el vientre hacia la dirección del movimiento. La mayoría de los impactos de los desechos espaciales serán de frente. El transbordador voló hacia atrás, con la cola en la dirección del movimiento orbital. Esto lo protegió contra los escombros, ya que la cola era la parte menos crítica de la nave espacial para los pequeños agujeros que causarían los escombros. Ver este enlace .

Recuerdo haber leído que uno de los transbordadores fue golpeado en una ventana delantera por una mancha de pintura. Sacó una astilla de vidrio pero no agujereó la ventana.
Ahora, ¿por qué se lanzó al revés? Sé que estas fueron peculiaridades de la construcción, pero ¿qué peculiaridades?
@SF. Suena como una pregunta diferente. Es casi seguro que la dinámica durante el lanzamiento fue diferente a la de la caída libre en órbita.
@MichaelKjörling: La pregunta actual es lo suficientemente detallada como para encajar ;-)

Sí, una de las razones es que se vuela boca abajo (con la parte superior hacia la Tierra) para usar las placas de protección térmica para proteger a los astronautas del sol, pero creo que una razón más importante es para protegerse de los desechos espaciales.

Una de las razones es la protección contra los desechos espaciales. Aquí en la Tierra, la mayor parte de la basura espacial (pequeñas rocas y hielo, etc.) que cae hacia el planeta se quema en la atmósfera antes de que pueda llegar a nosotros. Sin embargo, el transbordador espacial está fuera de la atmósfera, por lo que está mucho más expuesto a los desechos (que pueden estar viajando a velocidades muy altas). El vientre del transbordador espacial está diseñado para soportar calor y presión intensos para que no se deshaga cuando vuelva a entrar en la atmósfera y, por lo tanto, es mucho más adecuado para recibir impactos de basura espacial voladora.

Desde aquí _

Al final del programa, cuando no estaba acoplado o usaba una actitud diferente por alguna razón específica, el transbordador volaba principalmente en una actitud -ZLV -XVV, lo que significa que no solo el eje -Z (fuera de la bahía de carga útil) apuntaba a la Tierra , el eje -X (fuera de la cola) apuntaba en la dirección del movimiento, para proteger la tapa de la nariz. Culo al revés en lo desconocido! Puede ver las indicaciones de actitud en el plan de vuelo aquí nasa.gov/centers/johnson/pdf/567071main_FLT_PLN_135_F.pdf y los ejes se definen aquí www-lite.larc.nasa.gov/level1doc/bacs.html
Además, la vista desde las ventanas sería un bonito planeta azul en lugar de un cielo completamente negro con un SOL ARDIENTE. Honestamente, ya era bastante malo estar sobre las nubes en un Boeng 787 Dreamliner con el sol en la cara, no puedo imaginar cómo sería en el espacio. Los 787 Dreamliner tienen ventanas (parcialmente) regulables en lugar de contraventanas plegables convencionales. Evítales.
Esa parte de los escombros es muy dudosa. En primer lugar, si algo te va a golpear, es mucho mejor si golpea el compartimento presurizado, lo que haría que los impactos de micrometeoritos fueran detectables y cualquier daño fuera más accesible. Esas placas de escudo térmico también son prácticamente el activo más importante para un regreso seguro a la Tierra, podrían romperse fácilmente con un impacto de alta velocidad y no había una manera fácil de repararlas incluso si se detectaba el daño. En realidad, la NASA no tuvo una respuesta para fijar mosaicos en órbita hasta después del desastre de Columbia (el problema principal fue pegar mosaicos de reemplazo en el vacío).
¡Es la primera vez que escucho que se hace referencia a una fuga en la cabina como un escenario deseable! Se consideró que las fugas en la cabina eran prácticamente irreparables a menos que ocurrieran en un lugar dorado y de fácil acceso. Se voló un kit para esto. Una fuga de cabina desconectable daría lugar a una salida de órbita de emergencia. Los golpes de MMOD en los radiadores también podrían forzar una salida rápida. Más tarde en el programa, se agregaron válvulas de aislamiento del radiador por esa misma razón.
@OrganicMarble Salida de órbita de emergencia> no sobrevivió al reingreso;)
@TildalWave Voy a tener que criticar su declaración de que es mejor si los desechos golpean el compartimiento presurizado. Eso sería una pérdida automática de misión y un posible escenario de pérdida de tripulación. Desde el punto de vista de los escombros, la mejor actitud era con la cabeza hacia abajo y la cola hacia adelante, ya que eso protegía las superficies del borde delantero, los radiadores y las ventanas. El entorno de reentrada en el escudo térmico de la base cerca de los motores principales era en realidad uno de los más benignos, por lo que podría recibir más daño y estar bien.
@Tristan: Mientras que una violación de TCS resultaría en una pérdida casi segura de la tripulación.

Durante el lanzamiento, es por razones aerodinámicas y de línea de visión con el suelo:

"El orbitador vuela boca abajo durante la fase de ascenso. Esta orientación, junto con la configuración de la trayectoria, establece un ángulo de ataque favorable para las cargas aerodinámicas durante la región de alta presión dinámica, lo que da como resultado un factor de carga positivo neto, así como proporcionando a la tripulación de vuelo el uso del suelo como referencia visual. Aproximadamente 20 segundos después del despegue, el vehículo tiene un balanceo de 180 grados y una inclinación de 78 grados".

Básicamente, el tanque de combustible de una sola vez se lleva la peor parte del desgaste durante el ascenso a través de la atmósfera, y protege un poco al orbitador. Aunque no tengo una referencia para ello, recuerdo haber leído en alguna parte que la antena de comunicación funciona mejor en el lado 'superior' del orbitador, por lo que es deseable apuntarla al suelo cuando está en órbita.

Fuente https://science.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/sts_mes.html#mes_1st_stage

Para ver el giro ascendente hacia abajo, consulte esta pregunta: space.stackexchange.com/questions/12006/…
¿Por qué el transbordador espacial volaba boca abajo normalmente?
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