El hacer despegar cohetes y transbordadores espaciales siempre ha sido considerado como un logro del avance tecnológico y la ingeniería de nuestra sociedad, pero tal vez se le presta menos atención al proceso de aterrizaje que en ciertos aspectos puede llegar a ser más complicado y requiere de un nivel de exactitud que sorprende.

Los pasos para aterrizar un Transbordador Espacial empiezan, literalmente, al otro lado del planeta de la pista de aterrizaje. Dada la orden, los astronautas tienen que:

  1. Cerrar las puertas de carga.
  2. La mayoría de las ocasiones el Transbordador Espacial se encuentra "boca abajo" y con la nariz primero con respecto al planeta Tierra por lo que se activa el sistema de control de reacción (RCS) para dar la vuelta y poner primero la cola.
  3. Se activa el Sistema de Maniobra Orbital para bajar la velocidad del transbordador e iniciar el decenso a la capa superior de la atmósfera; es un proceso que dura unos 25 minutos.
  4. Llegado ese punto se vuelve a activar el RCS para que la parte inferior del transbordador de la cara a la Tierra (boca arriba) y nariz primero.
  5. Después queman todo el combustible que quede por seguridad, ya que las temperaturas que alcanza el aparato cuando entra a la atmósfera supera los 1.650 grados centígrados.

En este punto el Transbordador Espacial se encuentra a unos 400.000 pies de altura (120 kilómetros) y se desplaza a Mach 25, es decir, 8,2 kilómetros por segundo o 30.000 kilómetros por hora. Por medio de maniobras usando el RCS se mantiene una inclinación de 40 grados (nariz arriba) para seguir reduciendo la velocidad e intentar reducir el calor que se produce debido a la fricción causada por la gran velocidad de la nave y el aumento en la densidad del aire.

El Transbordador Espacial, a medida que desciende y se encuentra con más aire deja de comportarse como una nave espacial y empieza a funcionar como un avión.

Si se mantuviera una trayectoria de línea recta, con una inclinación de 40 grados (nariz arriba) es posible que la nave dejara de descender (al menos por unos minutos) o inclusive aumentar su altura por lo que se hacen cuatro maniobras en forma de S muy pronunciadas, manteniendo esos 40 grados de inclinación, de tal forma que disipa la velocidad hacia los lados. Este es el momento de mayor tensión a la nave y sus ocupantes, con fuerzas-G y temperaturas altísimas,

Endeavour (STS-130) en su re-entrada a la atmósfera, haciendo una maniobra en S, visto desde la Estación Espacial Internacional (por: Soichi Noguchi)

Finalizadas las cuatro maniobras en S la nave debería encontrarse a unos 225 kilómetros de la pista de aterrizaje, a una altura de 18.000 pies (5,4 kilómetros). La distancia y la altura en este punto son importantísimas pues el Transbordador Espacial más que un avión es un planeador, no hay motor o combustible que lo impulse, tan solo la velocidad adquirida por el decenso. Volar muy bajo (aunque la distancia sea suficiente) implicaría que la nave no llegue a la pista. Volar a la altura correcta pero a una distancia mayor de la calculada, causaría el mismo problema.

Estando a unos 40 kilómetros de la pista, se procede a hacer maniobras de círculo (de unos 5.500 metros en diámetro) para alinear el transbordador y disminuir la altura. En la aproximación final, la nave tiene un ángulo de decenso de -20 grados (siete veces mayor al de un avión comercial).

A 600 metros de la pista, se aumenta el ángulo de inclinación de la nave (nariz arriba) para disminuir la velocidad de decenso --a falta de turbinas, esta es la única manera de controlarla-- se baja el tren de aterrizaje, aterriza y se detiene a unos tres cuartos de la pista (con ayuda de un paracaídas). Durante los siguientes 20 minutos la tripulación inicia procedimientos para apagar los sistemas del transbordador y esperan a que la nave se enfrie y gases nocivos creados por el calor extremo se disipen.

Por ser un proceso extremadamente complejo, prácticamente todo el aterrizaje del Transbordador Espacial se hace en piloto automático asistido por computadoras. Humanos intervienen estando a 40 kilómetros de la pista para las maniobras en círculo y aproximación final. Aún así, durante las primeras cuatro misiones del transbordador (STS-1, STS-2, STS-3 y STS-4) el proceso se hizo totalmente manual (el piloto tomaba los controles después de la primera maniobra en S).

Según explica Mary Shafer de la NASA, en un mensaje publicado en el grupo de discusión sci.space.shuttle el 3 de febrero de 2000, el astronauta John Young fue el primero en hacerlo. Después del STS-4, los sistemas de control del transbordador fueron re-programados para que el proceso fuera automático. Por cierto que el Buran (el equivalente ruso al Transbordador Espacial) fue capaz de despegar, orbitar la Tierra y aterrizar de forma 100% automática (sin un solo humano a bordo), impresionante.

Es sorprendente, admirable y un ejemplo del impresionante trabajo que se hace en la NASA, que después de 129 misiones, tan solo haya un fallo (durante el aterrizaje) que tengamos que lamentar, cuando el Columbia se desintegró en su re-entrada a la atmósfera.

Simulación de la re-entrada a la atmósfera del Transbordador Espacial