A külső tank evolúciója
(Rovat: A Space Shuttle program - 2010.03.26 09:00.)

A Space Shuttle rendszer szerves részét képező külső hajtóanyagtartály jelentős fejlődésen ment keresztül az esztendők során.

Az alapötlet a következő volt: ha sikerül csökkenteni a külső tank (ET: External Tank) saját tömegét, akkor ezzel arányosan növekszik az űrrepülőgéppel pályára állítható hasznos tömeg mennyisége. Egyszerűbben megfogalmazva: az egész rendszer hatékonyságát lehet növelni az egyik alrendszer öntömegének redukálásával.

A fejlődés első lépcsőfoka a fehér fedőfestékréteg elhagyása volt. Az első két űrrepülés alkalmával a Columbia által használt külső üzemanyagtartályokat fehér festékréteg borította. Az emberben elsőre az a megérzés ötlik fel, hogy bizonyára esztétikai okokból mázolták be hószínűre a nevezett jószágot. Ám ez az elgondolás téves: a festékréteg felvitelének sokkal puritánabb oka volt. Úgy gondolták az amerikai szakemberek, hogy a fehérre festett tankban tárolt szuperhideg folyékony oxigén és hidrogén kevésbé melegszik fel a napsugárzás hatására. Ám az STS-1 és STS-2 tapasztalatai alapján nyilvánvalóvá vált, hogy felesleges túlbiztosításról van szó. Úgyhogy az STS-3 küldetéssel kezdve 272 kilogrammal növekedett az űrrepülőgéppel feljuttatható hasznos teher tömege: a fehér fedőréteg felvitelére többé nem került sor.

Az első start 1981. április 12-én. A Columbia még fehérre festett hajtóanyagtartállyal emelkedett a magasba. (Kép: NASA)

Így vonult be a köztudatba az a szín, amely napjainkban a Shuttle emblémájának számít. A tartály felszínét borító szigetelőhab narancsos-rozsdabarna színe azóta fogalommá vált. A következő logikus lépés a tartály szerkezetének a tömegcsökkentése volt. Fölöslegesnek bizonyult merevítések elhagyásával és új titánötvözetek felhasználásával már az STS-6 küldetés során repült tartály generációváltást jelentett. A korábbi sztenderd tömegű tank (SWT: Standard Weight Tank) elnevezést felváltotta a könnyített szerkezetű tartály (LWT: Lightweight Tank) megjelölés. Az STS-7 misszión még a kezdeti felépítésű tank repült, azonban az STS-8 küldetéssel kezdve állandóvá vált a LWT tartály alkalmazása.

Amikor megszületett a döntés arról, hogy a felépítendő Nemzetközi Űrállomás összetevőinek legnagyobb részét a Shuttle fogja felszállítani, valamint a bázis ellátásában is komolyan számítanának a flotta szolgálataira, ismét csak teljesítménynövelésre lett szükség. Az űrrepülőgép akkor tudja a lehető legtöbb terhet felvinni a világűrbe, ha 28,5 fokos hajlásszögű pályán emelkedik fel. Azonban a tervezett nemzetközi űrbázist az akkor még üzemelő Mir űrállomás 51,6 fokos pályájára kívánták felépíteni. Hogy az űrrepülőgép el tudja látni a feladatát, a gépeknek teljesítménynövelésen, az általuk felszállítandó moduloknak pedig méret,- és önsúlycsökkentésen kellett átesniük. (Korábban a Freedom űrállomás részegységeinek tervezték őket; a tervezett űrbázis 28,5 fokos hajlásszögű pályára került volna, ha megépítették volna.)

Ebben a helyzetben az első elképzelés az volt, hogy a szilárd tüzelőanyagú gyorsítórakéták teljesítményét növelik meg. Azonban kínálkozott egy olcsóbb megoldás is, mégpedig az egyszer használatos külső hajtóanyagtartály saját tömegének a további csökkentése. A tank szerkezetében nem történt lényeges változtatás. A megkívánt kicsit több mint három tonnás „fogyást” új alumínium-lítium ötvözetek felépítésben való alkalmazásával érték el. Ez a fejlesztés mindössze azt a hátrányt okozta, hogy növekedett a tartály legyártásnak ideje és költsége. A szuperkönnyű tartály (SLWT: Super Lightweight Tank) az STS-91, az utolsó Mirhez indított űrrepülőgépes küldetés során bizonyított először.

Az STS-132 jelű misszió SLWT típusú külső tartálya a járműszerelő csarnok előtt. (Kép: Ben Cooper / Spaceflight Now)

Az elgondolás bevált, a Nemzetközi Űrállomás építése megkezdődött. A korábbi generációs tank még két küldetésen repült, amikor az űrrepülőgép nem az épülő űrbázist látogatta meg. Az egyik az Endeavour 2000-ben lerepült topográfiai missziója volt STS-99 néven, a másik a Columbia vesztét elhozó STS-107 küldetés 2003 elején. Ezt követően már nem tervezték bevetni az egyetlen megmaradt LWT típusú külső tankot, amely az űrrepülőgép-program leállásával valószínűleg a múzeumok gyűjteményét fogja gyarapítani majd.

Végezetül jöjjön néhány paraméter a műszaki adatok kedvelőinek, az űrrepülőgép utolsó generációs külső tartályáról. A szelíd jószág 46,9 méter hosszal és 8,4 méter átmérővel büszkélkedhet. Üres tömege 26,5 tonna, ami az üzemanyaggal való teljes feltöltés után 760 tonnára szökik fel. Az óriás gyártását a Lockheed Martin végzi New Orleansban, ahonnan egy speciális uszály segítségével szállítják el Floridába. A tank építésénél használatos anyagokat és technológiákat fel kívánták használni a javasolt Ares-V nehézrakéta megkomponálásánál, a Direct elképzelésben pedig hajtóművekkel ellátva rakétafokozattá magasztosulhatott volna derék barátunk.