STS-135/ULF-7
Labutí píseň raketoplánů
Mgr. Antonín VÍTEK, CSc.
L+K 8/2011
Úspěšným
přistáním raketoplánu Atlantis na závěr mise STS-135 se po 30 rocích, 4 měsících
a 9 dnech uzavřela významná kapitola pilotovaných letů do vesmíru. Tyto okřídlené
stroje posunuly kvalitu transportu lidských posádek mezi Zemí a nízkou oběžnou
dráhou na mimořádnou úroveň, To, že se konstruovaly v sedmdesátých létech 20.
století na samé hranici tehdejších technických možností, však způsobilo, že
byly značně zranitelné a že jejich provoz byl finančně mimořádně náročný.
Raketoplán Atlantis, jehož třiatřicátý start do vesmíru program uzavíral, měl
původně svoji kariéru skončit již v květnu 2010 za letu STS-132. Tehdy se předpokládalo,
že zcela posledním bude raketoplán Endeavour a že Atlantis bude pouze připraven,
aby posádkám STS-133 a STS-134
poskytl v případě potřeby záchranu při nouzové misi, která dostala označení
STS-335. Pro ni se opravovala v závodě Michoud Assembly Facility poblíž New
Orleans vnější nádrž výrobního čísla ET-122, která byla zasažena padajícími
kusy betonu ze střechy poškozené během hurikánu Katrina. Poté, co byla schválena
mise STS-134, bylo třeba sáhnout i po tomto exempláři.
Mnoho manažerův NASA však již na počátku roku 2009 doufalo, že se podaří obdržet
od amerického Kongresu nezbytný souhlas a hlavně na něm vymodlit potřebné finanční
prostředky na realizaci letu STS-135. Analýza možného rizika - další záchranný
stroj již nebylo možno vystrojit, protože výroba vnějších nádrží ET již byla
zastavena a také by byly problémy se zajištěním vzletových stupňů SRB - ukázala,
že v případě neopravitelného poškození družicového stupně pil letu STS-135 by
mohly vypomoci při dopravě „trosečníků“ ze stanice ISS
na Zemi ruské transportní lodě Sojuz.
Zatím se však po návratu 26. května 2010 z předchozí mise družicový stupeň
Atlantis přestěhoval nejprve do montážní haly OPF-1 k poletovému odstrojení
a pak k přípravám k záchrannému letu. V blízké budově SSPF se připravoval k
letu i nákladní modul MPLM
Raffaello, který by během mise STS-335 tak jako tak letěl a přivezl by zásoby
a náhradní díly pro další provoz stanice. To se začalo ukazovat jako velice
významné, protože na rok 2010 slibované zkušební lety amerických nákladních
lodí Dragon a Cygnus se dostávaly do skluzu. Bylo velice nejisté, že od roku
2011 skutečně začnou na stanici dopravovat náklad, jak slibovaly firmy SpaceX
a Orbital Sciences. Tím vedení NASA argumentovalo také v Kongresu, který zatím
posílení rozpočtu „neodklepl“ a začátek nového finančního ruku se mílovými kroky
blížil. Přesto naděje zůstávala. Plánovači NASA již v červenci dokonce stanovili
předběžné datum startu Atlantis: 28. června 2011, počátkem srpna přesunuté na
krátkou dobu dokonce o 4 dny dříve.
Koncem července 2010 přišly do motorového prostoru
Atlantis repasované kyslíkovodíkové motory SSME výrobních čísel 2047, 2050 a
2045. Na počátku srpna v rámci posledních kosmetických úprav federálního rozpočtu
na finanční rok 2011 obě komory Kongresu vyslovily podmíněný souhlas s misí
STS-135, pokud vedení NASA potvrdí, že nebude pro posádku Atlantis znamenat
nebezpečí. Přes zpočátku nejednotný názor členů Komise pro leteckokosmickou
bezpečnost (ASAP) nakonec NASA dobrozdání zákonodárcům dal a cesta k uskutečnění
letu STS-135 se konečně otevřela. Chyběla jen maličkost. I když Kongres odsouhlasil
prostředky na krytí nákladů v rozpočtu, který později podepsal i prezident Obama,
skutečné peníze okamžitě uvolněny nebyly.
Zatímco
se na počátku září 2010 dokončovaly v továrně MAF opravy nádrže ET, v
budově VAB na kosmodromu se zatím pomalu rozebíhaly přípravné práce na sestavování
motorů RSRM-114 tvořících dvojici vzletových stupňů SRB výrobní šarže BI-146.
Přes stále váhavý postoj Kongresu k STS-135 muselo vedení NASA jmenovat
14. září čtyřčlennou posádku pro let STS-335. Velitelem se stal námořní kapitán
v. v. Christopher J. Ferguson (nar. 1961, STS-115 v září 2006 a STS-126 v listopadu
2008) a pilotem plukovník námořní pěchoty Douglas G. Hurley (nar. 1966, STS-127
v červenci 2009). Doplňovali je letoví specialisti Sandra H. Magnusová (nar.
1964, STS-112 v říjnu 2002 a STS-126 v listopadu 2009 až březnu 2010) a plukovník
letectva v. v. Rex J. Walheim (nar. 1962, STS-110 v dubnu 2002 a STS-122 v únoru
2008).
Mezitím probíhaly časové rošády startů STS-133 a STS-134, způsobené především
skluzy v přípravě jejich nákladů. Pak se objevily problémy s prasklinami ve
výztuhách přechodového úseku ET mezi nádržemi na kapalný kyslík a kapalný vodík
vnější nádrže ET pro let STS-133, který tak sklouzl až na únor a STS-134 na
duben 2011. Mezitím manažeři letů raketoplánů rozhodli prohodit použití nádrží
ET. Repasovanou nádrž ET-122 dostal Endeavour pro let STS-134, zatímco zcela
novou, spolehlivější ET-138 přidělili Atlantisu pro STS-135. Ale i u té technici
zesílili výztuhy na ET. Sestavování vzletových stupňů SRB v hale HB-1 na mobilním
vypouštěcím zařízení MLP-3 zahájili 29. března.
Mezitím
vedení programu rozhodlo přidat do zadní části nákladového prostoru raketoplánu
nosič nákladu LMC (Lightweight Multi-Purpose Carrier). Při letu na stanici na něm
byl umístěn prototyp zařízení pro robotické plnění pohonných látek do družic,
které vyvinula kanadská kosmická agentura CSA ve spolupráci s NASA. Nazpět mělo
být na žádost techniků na nosníku dopraveno zpět na Zemi porouchané čerpadlo
amoniaku z vnějšího okruhu termoregulačního systému. To selhalo 31. července
2010 a málem zavinilo ukončení fungování stanice a odlet všech jejích
obyvatelů. Naštěstí se podařilo čerpadlo nahradit jiným, které bylo na stanici
připraveno jako náhradní díl. Výrobce - firmu Boeing - zajímala příčina poruchy
a k tomu potřebovali vadné zařízení dostat do rukou. Při předchozích startech
raketoplánů se však na ně v nákladovém prostoru místo nenašlo. Teď však problém
spočíval v tom, že čtyřčlenná posádka raketoplánu nemohla uskutečnit výstup do
volného prostoru, který byl k zajištění přeložení čerpadla na nosník LMC
nezbytně nutný. Proto se manažeři rozhodli, že se tohoto úkolu ujmou astronauti
Ronald J. Garan a Michael E. Fossum z dlouhodobé posádky ISS.
K sestaveným stupňům SRB přibyla 25. dubna i nádrž ET. Také v hale OPF-1 se
přípravy družicového stupně chýlily ke konci a vše bylo připraveno k jeho převozu
do budovy VAB. Pak ale v průběhu odpočítávání raketoplánu Endeavour zjistili
technici závadu na temperaci palivového potrubí u jednoho turbočerpadla hydrauliky.
Oprava si vyžádala odklad startu STS-134, který se proto uskutečnil až 16. května
2011. To se projevilo i ve skluzu příprav Atlantis. Družicový stupeň se tak
vydal na svoji poslední pouť do VAB s dvoutýdenním zpožděním 17. května. Po
montáži k ET a SRB a nezbytných prověrkách jejich propojení putoval v noci z
31. května na 1. června na rampu LC-39A. Tam proběhlo 15. června zkušební plnění
nádrže ET, které odhalilo netěsnost hlavního vodíkového ventilu u motoru SSME
v pozici 3. Ventil musel být samozřejmě vyměněn. V pondělí 20. června putovalo
do nákladového prostoru raketoplánu hlavní užitečné zatížení - modul Raffaello
a nosič nákladu LMC. Následujícího dne přiletěla z Houstonu na kosmodrom letová
posádka, aby se zúčastnila zkušebního odpočítávání TCDT, které proběhlo ve dnech
22. a 23. června. Ostré odpočítávání zahájili na kosmodromu KSC
za stavu T-43 h v úterý 5. července ve 13:00 místního letního času (17:00 UTC).
I když předpověď počasí nebyla povzbudivá, hodiny odtikávající poslední sekundy
do startu běžely dle plánu až do okamžiku T-31 s, kdy řízeni startu přebírají
palubní počítače družicového stupně. Všem zatrnulo. Příčinu - nefunkční kontrolní
spínač potvrzující úplné odsunutí odsávacího klobouku par kyslíku - se naštěstí
podařilo ještě v průběhu jen pětiminutového startovního okna zjistit a učně
chybu obejít. Raketoplán Atlantis o vzletové hmotnosti 2 050 756 kg se tedy
vznesl z rampy LC-39A na první pokus 8. července 2011 v 15:29:03,996 UTC se
zpožděním 198 sekund proti plánu. Průběh vzletu byl normální. Po dvou minutách
dohořely vzletové stupně, oddělily se a na padácích se snesly do Atlantiku.
Družicový stupeň pokračoval v letu poháněn kyslíkovodíkovými motory SSME, jejichž
tah na 83 sekund podpořila dvojice manévrovacích motorů OMS. Raketoplán v T+8
min a 25 s dosáhl suborbitální dráhy. Po dosažení jejího apogea v 16:26:49 UTC
manévrem OMS-2 přešel na výchozí dráhu ve výši 220 až 316 km a zahájil stíhání
stanice. Jeho posádka ve spolupráci s řídicím střediskem v Houstonu uskutečnila
zevrubnou kontrolu svého stroje. Na jejím základě dalo středisko MCC souhlas
s pokračováním letu. Po otevření dveří nákladového prostoru a vyklopení parabolické
antény pro spojení se stacionárními družicemi TDRS, zabezpečujícími vysokorychlostní
spojeni s Houstonem, astronauti oživili a prověřili robotický manipulátor SRMS.
Posledním úkolem prvního dne letu byla první korekce oběžné dráhy raketoplánu.
Druhý
den letu (9. července) byl jako vždy především ve znamení průzkumu náběžné hrany
křídla a přídě Atlantis přístroji OBSS. Posádka také vybalila a zkontrolovala
skafandry a připravila stykovací modul ODS na připojení ke stanici. Třetí den
letu (10. července) Atlantis vyrovnal po řadě jednotlivých manévrů ve 13:49
UTC svoji rychlost se stanicí ISS v bodě přibližně 230 metrů pod ní. O sedm
minut později jeho piloti zahájili rotační manévr RPM o 360°, při kterém družicový
stupeň vystavil spodní část svého trupu pohledu ze stanice. Tehdy tři členové
posádky ISS - Volkov, Furukawa a Fossum - pořídili digitálními fotoaparáty vybavenými
teleobjektivy několik stovek detailních snímků tepelné ochrany, které okamžitě
odeslali do Houstonu. Odbornici ve středisku ani na nich, ani v datech z průzkumu
náběžné hrany žádná významná poškození neodhalili. Raketoplán pak přeletěl před
stykovací uzel na přechodovém tunelu PMA-2,
ke kterému se v 15:07 UTC hladce připojil. Po nezbytné kontrole hermetičnosti
spojení se v 16:47 UTC otevřely průlezy mezi stanicí a raketoplánem a posádky
se přivítaly. Následovalo nezbytné bezpečnostní školení návštěvníků a potom
se všichni pustili do hlavního úkolu mise STS-135: překládky dopraveného nákladu,
prozatím toho, který byl uložen na obytné palubě Atlantis.
Čtvrtý den letu (11. července) při ranní kontrole piloti zjistili, že „zamrzl“
jeden z hlavních řídicích počítačů raketoplánu GPC-3. Studeným restartem se
ho podařilo znovu oživit, ale testy na něm žádnou technickou vadu neodhalily.
Odborníci na Zemi usoudili, že vinu na výpadku může mít energetická částice
ze sluneční erupce, která mohla dočasně změnit důležité údaje v paměti počítače.
Podobná chyba se později opakovala na počítači GPC-4. Závada neměla vliv na
nejdůležitější akci dne. Astronauti Hurley a Magnusová vytáhli staničním manipulátorem
SSRMS nákladní modul
Raffaello z nákladového prostoru raketoplánu a připojili ho ke spodnímu stykovacímu
uzlu modulu Harmony
stanice ISS. Po otevření průlezů do nákladního modulu se všichni přítomní stali
stěhováky. Dokonce i ruští členové posádky stanice - Borisenko, Samokutjajev
a Volkov - na základě předchozí dohody mezi americkou NASA a ruskou FKA během
mise STS-135 tornu věnovali celkem asi 30 hodin. Problém totiž spočíval v tom,
že raketoplán původně mohl zůstat ve vesmíru jen necelých 12 dní (s rezervou
dalších dvou dnů pro odklad přistání z důvodu špatného počasí, tedy necelých
8 dní zakotven u ISS. Důvodem byla okolnost, že tento družicový stupeň nebyl
vybaven systémem dodávky elektřiny ze stanice, se kterým by si mohl šetřit svoje
zásoby kapalného vodíku a kyslíku pro palivové baterie. Přesto při večerním
hodnocení dosavadního průběhu letu manažeři programu STS prodloužili dobu letu
raketoplánu o jeden den. Důvodem byla okolnost, že průměrný odběr proudu na
raketoplánu byl o 300 W pod očekáváním. Kalkulace tedy ukázala rezervu minimálně
na 36 hodin pobytu ve vesmíru.
Pátý den letu (12. července) se na pokračující překládce podílela jen část
posádky komplexu. Ve 13:22 UTC vystoupili z přechodové komory modulu Quest
do volného prostoru astronauti Garan a Fossum. Během 6 hodin a 31 minut svého
pobytu vně stanice podle plánu přenesli na stanici prototyp zařízení RRM (Robotic
Refueling Mission) pro plnění družic pohonnými látkami. Opačným směrem do nákladového
prostoru raketoplánu putovalo porouchané čerpadlo termoregulačního systému.
Šestý až desátý den letu (13. - 17. července) pokračovala překládka nákladu.
Tentokráte už putovaly také do vyprázdněných skříní a palet v modulu Raffaello
porouchané a nepotřebné přístroje a odpad určený k likvidaci. Prodloužení letu
umožnilo posádce raketoplánu dvakrát si udělat čtyřhodinové osobní volno k odpočinku.
Jedenáctý den letu (18. července) astronauti uzavřeli průlezy do nákladního
modulu Raffaello. Po nezbytné kontrole hermetičnosti průlezů Hurley a Magnusová
opět modul uchopili staničním manipulátorem. Po rozpojení stykovacího uzlu modul
přenesli do nákladového prostoru raketoplánu, kde byl pevně ukotven. Pak již
následovalo rozloučení posádek. Čtveřice návštěvníků se přesunula na palubu
Atlantis a uzavřela za sebou průlezy na stanici.
Po
osmihodinovém odpočinku se dvanáctého dne letu (19. července) v 06:28:04 UTC
raketoplán odpojil od tunelu PMA-2 a po inspekčním obletu stanice nastoupil
samostatný let. Během dne uskutečnili astronauti na jeho palubě závěrečnou kontrolu
panelů teplené ochrany na náběžné hraně křídla a na přídi svého stroje. Ani
tentokrát nebyla žádná poškození objevena.
Třináctý den letu (20. července) se piloti Ferguson a Hurley věnovali kontrole
řídicího systému raketoplánu, včetně zkušebních zážehů motorků RCS, spuštění
jednoho čerpadla hydrauliky a prověrce aerodynamických řídicích prvků. Letoví
specialisté Magnusová a Walheim zatím uklízeli náklad na obytné palubě. Závěr
letu přišel čtrnáctý den letu (21. července). V 08:49:04 UTC nad Indickým oceánem
zažehly počítače na 198,1 sekundy dvojici velkých manévrovacích motorů OMS na
zádi raketoplánu Atlantis a snížily jeho rychlost o 101,53 metrů za sekundu.
Po standardním průletu atmosféru pak po letu STS-135 trvajícím 12 dní 18 hodin
27 minut a 56 sekund dosedl Atlantis v 09:57:00 UTC hlavním podvozkem na dráhu
15 letiště SLF Kennedyho kosmického
střediska na Floridě. Kolo příďového podvozku se betonu dotklo v 09:57:20
UTC a 102 682 kg těžký kolos se v 09:57:54 UTC zastavil. Éra raketoplánů Space
Shuttle definitivně skončila.
Aktualizováno : 21.02.2012
[ Obsah | Pilotované lety | STS
| STS-135 ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/pil_lety/usa/sts/sts-135/lk.htm)