•Harici Tankın Yapısı ve İşlevi
Uzay mekii harici tankı, uzay mekii fırlatma aracının bir parçasıydı ve bu bölümde sıvı hidrojen ve sıvı oksijen yükseltgenleri bulunurdu. Aracın kalkış ve yükselme sırasında bu tank, yörünge aracındaki üç uzay mekii ana motoru için gerekli olan yakıtı ve yükseltgenlerini belli bir basınç altında sağlardı. Tank, mekiğin fırlatma sırasındaki belkemiğiydi ve katı roket iticileri ile yörünge aracının bir arada kalmasını sağlamak için yapısal destek sağladı. Harici tank, iki uzay mekii katı roket iticisine ileri bir bağlanma noktasından (iç tank boyunca kirişler kullanılarak) ve bir arka kiriş noktasından bağlandı. Tank, yukarıdan 1 ve aşağıdan 2 destek bağlantı noktalarından yörünge aracına bağlandı.
Harici tank, uzay mekii’nin en büyük ve yüklendiğinde ise en ağır bileşeniydi. Bu tank 3 ana bileşenden oluşmaktaydı: Yukarı oksijen tankı (çoğu elektriksel bileşenleri içeren basınçsız bir içtank) ve Arka sıvı hidrojen tankı (en büyük bölümü oluşturan, ancak hidrojenin yoğunluğunun az olmasından oldukça hafif olan bölüm). Tank, ana motorların devre dışı kalmasından 10 saniye sonra mekikten ayrılarak düşmeye başladı ve Verden atmosferine yeniden girdi.
Basınç ve Sıcaklık Değerleri
Sıvı oksijen tankı (LOX), uçuş sırasında 20–22 psi (140–150 kPa) basınç altında çalıştı. Tankın hacmi 553.358 litre olup, içindeki sıvı oksijen 629.340 kilogram ağırlığındaydı. Sıvı oksijen tankı, harici tankın en üstünde yer alırdı ve bir mermi şekline sahipti. Mermi şekline sahip olması, aerodinamik direnci ve aerotermodinamik ısınmayı azaltmayı hedefliyordu.
Sıvı hidrojen tankı ise uçuş sırasında 32–34 psi (220–230 kPa) basınç ve −423 °F (−252.8 °C) sıcaklık altında bulundu. Tankın hacmi 1.497.440 litre olup, içindeki sıvı hidrojen 106.261 kilogram ağırlığındaydı. Sıvı hidrojen tankı, harici tankın alt bölümünde bulunuyordu ve bu tank 4 adet silindirik varil bölümden oluşmaktaydı. Hidrojen tankının bir üst bir de alt kubbe olmak üzere iki bölüme ayrıldı. Varil bölümleri 5 büyük halkasal yapılarla bir araya getirildi.
Malzeme Bilimi ve Gelişimi
Harici tankın orijinali, gayri resmi olarak “standart ağırlık tankı” olarak biliniyordu. Tank, yüksek güçlü alüminyum-bakır alaşımından oluşan bir havacılık uygulaması olan 2219’dan imal edildi. İlk iki tank (STS-1 ve STS-2) fırlatma için rampada bekletilirken, ultraviole ışınlarından korunmaları için boyandı. Lockheed Martin (aynı dönemde Martin Marietta), STS-3 tankıyla birlikte boya işlemini ortadan kaldırarak tankın ağırlığını 272 kilogram kadar azaltmayı başardı.
STS-4 ile beraber, kaynaç olmayan hatları kaldırarak tankın birkaç yüz kilogram daha hafifletilmesi sağlandı. Bu hatlar, sıvı oksijenin döngüsünü sağlayan oksijenle besleme hatlarına paraleldi. Hafif ağırlıklı tank, STS-6 görevinin başlamasıyla tanıtıldı ve uzay mekii uçuşlarının büyük bir kısmında kullanıldı. Her tankın ağırlığı farklılık gösterse de, her biri ortalama olarak 30.000 kilogram ağırlığındaydı.
Süper hafif ağırlıklı tank, ilk uçuşunu STS-91 ile 1998 yılında gerçekleştirdi. İki tank arasındaki tek fark, hafif ağırlıklı tankın büyük bir bölümünde alüminyum-lityum alaşımı (Al 2195) kullanılmasıydı. Bu sayede, kullanılan alaşımın hafif ağırlıklı tankın ağırlığını yaklaşık olarak 3.175 kilogram azaltması sağlandı. Süper hafif ağırlıklı tankın tanıtılmasından sonra, bütün harici tanklar bu konfigürasyonda yapılmaya başlandı.
Termal Koruma Sistemi
Harici tank termal koruma sistemi, püskürtülen izolasyon sistemi, önceden oluşmuş köpük kalıntıları ve önceden eriyip kalıplaşan kalıntılardan oluşmaktaydı. Bu sistemde fenolik ısı yalıtkanları kullanılarak hava sıvılaşması engelleniyordu. Sıvı hidrojen tankı bağlantıları için ısı izolasyonları, açıkta kalan metallerin hava sıvılaşmasına maruz kalmasını engellemek ve sıvı hidrojene ısı akışını önlemek için gerekliydi.
Harici tank ısı koruma sisteminin gelişimi sorunsal bir süreçti. Köpük uygulamasındaki aksilikler sık görülmeye başlamıştı. 1995 yılında, kloroflorokarbon-11 (CFC-11) büyük alanlardan geri almaya başlandı. Makinedeki püskürtülmüş köpükler, Çevresel Koruma Ajansı tarafından 610 numaralı maddesi uyarınca Lys Hava Anlaşması gereğince kullanımını yasakladı. Bunun yerine, hidrokloroflorokarbon olarak bilinen HCFC-141b’nin genel kullanımı ve uzay mekii programında da kullanılması için onay verildi. HCFC-141b, ilk olarak 1996 yılında STS-79’un harici tankının (ET-82) alt kubbesinde kullanıldı.
STS-107’nin 16 Ocak 2003’teki kalkışı sırasında, tankın destek rampalarından birinden bir parça köpük izolasyonu kopmuştu. Bu kopan parça, saatte birkaç mil hızla Columbia Uzay Mekii’nin ön kanat kenarına çarptı. Bu çarpmanın etkisiyle, sol kanadın karbon-karbon paneli ile güçlendirilmiş ön kenarına büyük zarar verildi. Yaklaşık olarak basketbol topu büyüklüğünde bir parça, birkaç gün sonra atmosfere giriş sırasında aşırı ısınmış gazın kanadın içine sızmasına yol açtı.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
