Програма «Спейс Шаттл» (англ. Space Shuttle program) була четвертою програмою пілотованих космічних польотів, здійсненою Національним управлінням з аеронавтики і дослідження космічного простору (НАСА), у рамках якої в період з 1981 по 2011 рік виконувалися регулярні перевезення екіпажів і вантажів з Землі на орбіту. Її офіційну назву — Космічна транспортна система (Space Transportation System — STS) — було взято з плану 1969 року, де фігурувала «Система космічних кораблів багаторазового використання» — єдиний його пункт, розробка якого була профінансована . У рамках програми було здійснено космічних 135 місій; участь у цій програмі взяли 355 астронавтів із 16 країн, багато з яких здійснили кілька польотів.
Багаторазовий космічний корабель «Спейс Шаттл» складався з орбітального корабля, який виводився на орбіту за допомогою двох багаторазових твердопаливних прискорювачів та одноразового зовнішнього паливного бака. Корабель доставляв на низьку навколоземну орбіту (ННО) до восьми астронавтів і до 23 тонн корисного вантажу. Після завершення своєї місії орбітальний корабель повертався в атмосферу Землі та приземлявся як планер у Космічному центрі імені Кеннеді або на базі ВПС США Едвардс.
Шатл — єдиний пілотований космічний корабель, обладнаний крилами, який досягнув орбіти і здійснив посадку, і перший багаторазовий пілотований космічний корабель, який здійснив кілька польотів на орбіту (подібні можливості мав радянський орбітальний корабель «Буран», але він здійснив лише один політ у космос без екіпажу, після чого програма його розвитку була скасована). Серед місій шатлів — перевезення великогабаритних корисних вантажів на різні орбіти, зокрема на Міжнародну космічну станцію (МКС), забезпечення ротації екіпажів на ній, а також виконання сервісних місій на космічному телескопі «Габбл». Орбітальний корабель також повертав супутники та інші корисні вантажі (наприклад, з МКС) з орбіти на Землю, хоча в такій ролі його використовували рідко. Кожен корабель був розрахований на 100 запусків або 10 років експлуатації. Спочатку планувалося здійснити понад 150 запусків шатлів протягом 15-річного терміну експлуатації, а на піку програми очікувався «запуск щомісяця», але через значні затримки у будуванні Міжнародної космічної станціїhttp://www.iss-casis.org/About/ISSTimeline.aspx так часто він ніколи не літав.
Космічні кораблі цього типу в українській мові називають спейс-шатл або просто шатлПрототип європейського шатлу готовий до старту // Перший національний, 10.02.2015.. Слід зауважити, що, згідно з Українським правописом 2019 року, у назві системи або програми «Спейс Шаттл» слово Шаттл, оскільки це власна назва, пишемо з великої літери і з подвоєною Тhttps://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/Pravopys.2019/ukr.pravopys-2019.pdf, § 128, п. 3., а в назві типу космічного корабля, оскільки це загальна назва, — з маленької і з однією Т: шатлhttps://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/Pravopys.2019/ukr.pravopys-2019.pdf, § 128, п. 1..
Передумови Концепція багаторазових космічних кораблів у різних варіантах досліджувалася з кінця 1960-х років. Офіційно програма розпочалася в 1972 році, ставши єдиним напрямком діяльності НАСА в галузі пілотованих польотів у космос після програм «Аполлон», «Скайлаб» і «Союз — Аполлон» у 1975 році. Шатл був спочатку задуманий і представлений громадськості в 1972 році як «космічна вантажівка», яка, серед іншого, була потрібна для побудови в 1980-х роках американської космічної станції на низькій навколоземній орбіті, а потім, на початку 1990-х років, її мав замінити новий транспортний корабель. Плани створення американської космічної станції, які зайшли в глухий кут і згодом перетворилися на Міжнародну космічну станцію(МКС), офіційно ініціював у 1983 році тодішній президент США Рональд Рейган. Однак побудова МКС супроводжувалася тривалими затримками, змінами в конструкції та перевитратамиhttps://www.iss-casis.org/About/ISSTimeline.aspx, через що довелося кілька разів подовжувати термін служби шатла аж до 2011 року, коли він був уже остаточно виведений з експлуатації. Таким чином, шатли прослужили удвічі довше, ніж було заплановано спочатку. У 2004 році, згідно з президента Джорджа Буша молодшого, використання шатлів мало бути зосереджене майже виключно на завершенні монтажу МКС, який на той момент значно відставав від графіка.
Перший експериментальний орбітальний корабель «Ентерпрайз» фактично був висотним планером: його запускали з верхньої частини спеціально модифікованого літака Boeing 747 лише з метою проведення початкових (ALT). Перший випробувальний політ «Ентерпрайза» відбувся 18 лютого 1977 року, лише через п'ять років після офіційного запуску програми «Спейс Шаттл». 12 квітня 1981 року в рамках місії STS-1 був запущений перший багаторазовий космічний корабель «Колумбія». Останньою місією програми «Спейс Шаттл» стала STS-135, яку здійснив корабель «Атлантіс» у липні 2011 року; це був останній політ шатла. 31 серпня 2011 року програма «Спейс Шаттл» офіційно завершилася.
Концепція й розробка
У жовтні 1968 року, ще до висадки «Аполлона-11» на Місяць, НАСА розпочало дослідження проєктів космічних шатлів. Перші дослідження отримали назву «Фаза А», а з червня 1970 року почалася «Фаза Б» з детальнішими й конкретнішими розрахунками. Основним призначенням програми «Спейс Шаттл» була підтримка майбутньої орбітальної станції, перевезення щонайменше чотирьох членів екіпажу і близько 9100 кг вантажу, а також можливість швидкої адаптації до майбутніх польотів.
Лідерами стали два проєкти. Один був розроблений інженерами Центру пілотованих космічних польотів, і його відстоював, зокрема, Джордж Мюллер. Це була досить складна двоступенева система з дельтаподібним крилом. Результатом спроб спростити її конструкцію стала модель , спроєктована , який, серед іншого, розробив пілотовану капсулу проєкту «Меркурій». Численні пропозиції надійшли й від різних комерційних компаній, але переважну більшість із них відкинули, оскільки кожна лабораторія НАСА наполягала на власній версії.
Водночас інші команди НАСА пропонували широкий спектр постаполлонських місій, деякі з яких коштували б стільки ж, скільки й уся програма «Аполлон» або навіть більше. Кожен із цих проєктів вимагав фінансування, у той час як бюджет НАСА жорстко обмежувався. Урешті-решт у 1969 році віцепрезидентові США Спіро Агню були представлені три проєкти. Найперспективнішим із них вважався проєкт шатла, багато в чому завдяки активній кампанії його прихильників. До 1970 року шатл був обраний як єдиний великий проєкт на короткостроковий період після програми «Аполлон».
Коли фінансування програми опинилося під питанням, виникли побоювання, що проєкт може бути скасований. Це викликало спроби зацікавити Повітряні сили США (USAF) використовувати шатли для своїх місій. USAF виявили помірну зацікавленість, але зажадали більшого транспортного засобу — набагато більшого, ніж передбачали його початкові концепції. НАСА на це погодилося: це було вигідно і для його власних планів. Щоб знизити витрати на розробку отриманих проєктів, були додані бічні прискорювачі («бустери»), від'єднуваний паливний бак, а також зроблено багато інших змін, через які значно знизилася «багаторазовість» і значно збільшилася вартість апарата й експлуатаційні витрати. За сприяння ВПС США система почала набувати робочого вигляду.
Історія програми
Усі місії шатлів стартували з Космічного центру ім. Кеннеді (KSC) у Флориді. Деякі цивільні та військові циркумполярні польоти шатлів планувалося робити з авіабази Ванденберг у Каліфорнії, однак після катастрофи шатла «Челленджер» у 1986 році від її використання для запуску шатлів відмовилися. Погодні включали, зокрема, опади, температуру й вологість повітря, хмарність, прогноз щодо блискавок, вітер тощо . Запуск шатла скасовували, коли в нього могла влучити блискавка.
Першим повністю функціональним орбітальним кораблем став шатл «Колумбія» (із номером OV-102), побудований у Палмдейлі, штат Каліфорнія. Його доставили до Космічного центру імені Кеннеді (KSC) 25 березня 1979 року і вперше запустили з екіпажем із двох осіб 12 квітня 1981 року — у 20-ту річницю польоту Юрія Гагаріна (це був збіг обставин, а не святкування ювілею: запуск був запланований на два дні раніше, але через технічну проблему затримався на два дні).
Шатли «Челленджер» (OV-099) було доставлено до KSC у липні 1982 року, «Діскавері» (OV-103) — у листопаді 1983 року, «Атлантіс» (OV-104) — у квітні 1985 року, а «Індевор» (OV-105) — у травні 1991 року. «Челленджер» спершу побудували й використовували як структурний випробувальний зразок — Structural Test Article (STA-099), але згодом його перетворили на повноцінний орбітальний корабель: виявилося, що це дешевше, ніж перетворити шатл «Ентерпрайз» з випробувального на космічний.
24 квітня 1990 року шатл «Діскавері» у рамках місій STS-31 доставив у космос космічний телескоп «Габбл».
На 135 польотів шатлів два з них — «Колумбія» і «Челленджер» — зазнали катастроф, у результаті чого загинули всі члени екіпажів, загалом 14 астронавтів. Розслідування цих катастроф і детальний аналіз їх причин здійснювалися на національному рівні. Ці події спричинили тривалі паузи в запусках: у решту шатлів були внесені відповідні зміни, перш ніж шатли повернулися до польотів. Після катастрофи «Челленджера» в січні 1986 року наступний запуск шатла був відкладений на 32 місяці. Аналогічна 29-місячна затримка сталася після катастрофи «Колумбії» в лютому 2003 року (місія STS-107).
Найдовшою місією шатла був політ STS-80, який тривав 17 днів і 15 годин. Останнім польотом програми «Спейс Шаттл» став STS-135 8 липня 2011 року.
У 2011 році, після того як програма «Спейс Шаттл» була завершена, багато задач, які вона вирішувала, почали виконувати різні державні й приватні космічні кораблі. З 2008 по 2015 рік Міжнародну космічну станцію (МКС) обслуговував автоматичний транспортний корабель ATV, розроблений і створений Європейським космічним агентством (ЄКА). Секретні військові місії виконував безпілотним орбітальний літак ВПС США X-37B. До 2012 року вантажі на МКС вже доставлялися на комерційній основі в рамках програми НАСА Commercial Resupply Services, призначеної для комерційного доставляння вантажів. Ці місії здійснювалися за допомогою частково багаторазового космічного корабля Dragon, створеного компанією SpaceX, а наприкінці 2013 року — космічним кораблем Cygnus компанії Orbital Sciences. Екіпажі на МКС наразі доставляються російським кораблем «Союз», а з 2020 року — капсулою екіпажу SpaceX Dragon 2, яка запускається на багаторазовій ракеті Falcon 9 у рамках програми НАСА Commercial Crew Development, призначеної для комерційних пілотованих кораблів. Компанія Boeing теж розробляє свою капсулу Starliner для обслуговування екіпажу МКС. Її запуск було відкладено, оскільки тестовий політ без екіпажу в грудні 2019 року виявився невдалим, але 20 травня 2022 року безпілотна капсула Starliner уперше пристикувалася до Міжнародної космічної станції. Для місій за межами низької навколоземної орбіти НАСА будує Систему космічних запусків (Space Launch System) і космічний корабель «Оріон», який є частиною програми «Артеміда».
Досягнення
Нижче перелічені місії програми «Спейс Шаттл»:
Місії «Спейслеб» , зокрема: Наукові Астрономічні Вирощування кристалів Фізика космосу Будівництво Міжнародної космічної станції (МКС) Ротація екіпажу й обслуговування кораблів «Мир» та Міжнародної космічної станції (МКС) Сервісні місії, як-от ремонт космічного телескопа «Габбл» (HST) та орбітальних супутників Експерименти на низькій навколоземній орбіті На низьку навколоземну орбіту виведено: Космічний телескоп «Габбл» Компоненти Міжнародної космічної станції (МКС) Вантажі для модуля Spacehab і Багатоцільових модулів постачання (Long Duration Exposure Facility) Супутник для дослідження верхніх шарів атмосфери (Upper Atmosphere Research Satellite) Гамма-обсерваторія «Комптон» (The Earth Radiation Budget Satellite)