Exact twintig jaar nadat de Rus Joeri Gagarin op 12 april 1961 als eerste een rondje om de aarde maakte, vertrekt het eerste Amerikaanse ruimteveer -de zaterdag neergestorte spaceshuttle Columbia- vanaf de lanceerbasis aan de kust van Florida voor twee dagen naar de ruimte. Opnieuw een mijlpaal in de ruimtevaartgeschiedenis. Met de volledige vloot van vier shuttles willen de Amerikanen een ’lijndienst’ opzetten die misschien elke week en zeker eens per twee weken richting ruimte zou kunnen gaan.
Zo ver is het nooit gekomen. In de ruim twintig jaar waarin de shuttles vliegen, zijn de verschillende ruimteveren 113 keer de ruimte in geweest, gemiddeld zo’n vijf keer per jaar. Een shuttlevlucht is kostbaar en technische problemen en weersomstandigheden zorgen niet zelden voor minstens een week uitstel. Daarnaast slokt het vliegklaar maken van en shuttle heel wat arbeidsuren op.
Met het spaceshuttleprogramma luidde de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA een nieuwe periode in de ruimtevaart in. Tot die tijd was het enige onderdeel van de dure raket dat op aarde terugkeerde een kleine capsule waarin precies genoeg plaats was voor de astronauten. De spaceshuttle is het eerste herbruikbare ruimtevaartuig. Bij de indrukwekkende lancering vertrekt het vaartuig verticaal, daarbij geholpen door twee vastebrandstofraketten en een enorme tank met vloeibare brandstof, met afmetingen die de 37 meter lange shuttle overtreffen.
Tijdens de landing gedraagt het ruimteveer zich als een vliegtuig. Op een hoogte van ruim 60 kilometer is de snelheid nog 20.000 kilometer per uur. De wrijving van de dampkring zorgt voor een enorme temperatuurstijging. Een hitteschild aan de onderkant -bestaande uit ruim 24.000 zwarte isolerende keramische tegels- moet de shuttle beschermen tegen de hoge temperaturen die vooral de onderzijde bij terugkeer op aarde krijgt te verwerken.
De tegels kunnen volgens NASA een temperatuur van minstens 1300 graden Celsius makkelijk doorstaan. Neuskegel en vleugelranden krijgen bij terugkeer op aarde de grootste temperatuurschok te verduren, tot 1600 graden Celsius. Een bekleding van zuiver koolstof voorziet deze delen van extra bescherming. Daarnaast is de shuttle aan de bovenkant bekleed met bijna 7000 witte tegels. Dit oppervlak kan een temperatuur van 700 graden Celsius verdragen.
Na het verlies van de Columbia heeft NASA nog drie schuttles over. De Discovery vloog voor het eerst in augustus 1984, de Atlantis in oktober 1985. Het vierde ruimteveer, de Endeavour, is in 1992 voor het eerst gelanceerd. Deze shuttle vervangt de Challenger, die op 28 januari 1986 ruim 70 seconden na de start op een hoogte van 14 kilometer explodeerde. De volledige zevenkoppige bemanning kwam daarbij om het leven.
Voorafgaand aan de dramatische lancering heeft de Challenger acht keer de ruimte bezocht. Dat terwijl NASA garandeert dat elke shuttle minstens honderd vluchten aankan. De oorzaak is na een paar dagen bekend: de rubber afdichtingen (O-ringen) tussen de twee onderste delen van de vastebrandstofraket aan de rechterkant hebben het laten afweten, waardoor hete gassen ontsnapten. Een gigantische explosie van de tank met vloeibare brandstof was het gevolg. Pijnlijk detail is dat jaren eerder al bekend was dat de rubber ringen niet bijster betrouwbaar waren. Technici van de rakettenfabrikant hadden een paar uur voor de lancering uitstel aangeraden omdat de buitentemperatuur te laag was.
Het duurde tot 1988 voor opnieuw een spaceshuttle de ruimte inging. In die periode zijn de spaceshuttles vooral ingezet voor de lancering van satellieten en het uitvoeren van wetenschappelijke experimenten die alleen onder gewichtsloze omstandigheden kunnen worden uitgevoerd. Grote satellieten -zoals de ruimtetelescoop Hubble die in 1990 is gelanceerd- kunnen met geen andere raket de ruimte in, omdat deze niet genoeg bergruimte en stuwkracht hebben. Na lancering is de ruimtetelescoop diverse malen door shuttles bezocht, zodat de bemanning reparatiewerkzaamheden kon uitvoeren.
In 1998 zijn de samenwerkende ruimtevaartorganisaties begonnen met de bouw van een permanent bemand ruimtestation. De huidige problemen bij NASA kunnen ervoor zorgen dat de verdere opbouw van het ruimtestation ISS wel eens in gevaar kan komen. Wellicht vertrekt dit jaar geen enkele spaceshuttle meer naar de ruimte. Op 1 maart zou de Atlantis een nieuw onderdeel van het ruimtestation moeten afleveren en ook de driekoppige bemanning verversen. Later dit jaar zouden nog vier vluchten richting ruimtestation moeten volgen.
Ook de Russen zijn in staat de bemanning van het ruimtestation te vervangen. In het ongunstigste geval kunnen de astronauten naar de aarde terugkeren met behulp van een reddingssloep die permanent aan het ISS is gekoppeld. Op dit moment hebben de Russen niet genoeg capaciteit om de bouw van het ruimtestation te voltooien. Deze taak is vooral voor de spaceshuttle weggelegd, terwijl de Russen het ruimtestation van tijd tot tijd van een nieuwe bemanning voorzien en als dat nodig is een nieuwe reddingssloep aan het ISS vastkoppelen.
De spaceshuttles hebben een laadruim met de afmetingen van een touringcar en kunnen 17 ton nuttige lading per keer de ruimte inbrengen. De Russische Protonraket kan een vergelijkbare hoeveelheid materiaal de ruimte inbrengen, maar de Russen hebben geen technische mogelijkheden om deze raket frequent in te zetten.
De Russische Sojoez, die wordt gebruikt voor het verversen van de bemanning, is veel kleiner. Het vaartuig weegt bij lancering ongeveer 7 ton en alleen het middelste 2 ton wegende gedeelte keert als capsule naar de aarde terug. De Sojoez kan maximaal drie kosmonauten bergen. De shuttlebemanning bestaat normaal gesproken uit zeven personen, maar er kunnen er acht mee. Het best uitgeruste ruimteveer kan met acht personen aan boord maximaal 30 dagen in de ruimte verblijven.
De vlucht van de Columbia was vooral bedoeld om een reeks wetenschappelijke experimenten uit te voeren. In een speciaal laboratorium van 6 bij 4 meter in de laadruimte van het ruimteveer heeft de bemanning tientallen van deze proeven uitgevoerd. In oktober vorig jaar was de complete bemanning nog in het Academisch Medisch Centrum in Amsterdam, voor een experiment met een kieptafel, om vast te stellen hoe gevoelig ze zijn voor plotselinge veranderingen in de zwaartekracht. De resultaten van het onderzoek zouden nuttig kunnen zijn voor bedlegerige patiënten die last hebben van flauwvallen bij het opstaan.
Een ander Nederlands experiment, van de Vrije Universiteit in Amsterdam, is bedoeld om versnelde botafbraak van ouderen met weinig lichaamsbeweging te ontrafelen. Daarnaast is er een Gronings experiment aan boord, van een bedrijf dat een biologische luchtfilter ontwikkelt. De onderzoekers wilden weten hoe bacteriën in zo’n filter zich gedragen bij gewichtsloosheid.
