kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1991-027A	05.04.1991	11.04.1991	5d23h33m	GRO

Posádka :
Nagel,S.R.[VE] | Cameron,K.D.[PL] | Godwin[ová],L.M.[MS] | Ross,J.L.[MS] | Apt,J.[MS]

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-37 v NASA ]

Popis letu : (text, určený pro L+K 17-18/91 poskytl Mgr. A.Vítek)

STS-37 Atlantis

DVAKRÁT EVA PRO APTA A ROSSE

Ing. Josef Krupička, CSc., Antonín Vítek, CSc.

Čtenář, pečlivě sledující články o letech amerických raketoplánů si jistě povšiml určitého nevyhnutelného stereotypu při popisu jednotlivých misí: Přípravy ke startu, zápas s vyvstalými závadami a nepřízeň počasí v závěrečné fázi před startem. V poslední době se situace ještě zkomplikovala tím, že ve hře jsou současně dva, ne-li tři raketoplány v různém stadiu příprav i odstraňování technických nedostatků. V případě rozsáhlejší závady putuje postižený družicový stupeň zpět do montážní haly a tím uvolní startovní rampu šťastnějšímu soupeři. Hra na "škatule, škatule, hejbejte se" je ovšem pramálo zábavná nejen pro pracovníky na KSC, ale i pro kronikáře kosmického dění: situace na kosmodromu se často stává stěží přehlednou. To vše platí do značné míry i pro let STS-37.

Přednost před raketoplánem Atlantis měla mít Discovery pod hlavičkou STS-39. Byla již připravena na rampě, když technik, který se zabýval instalací pomocného těsnění kolem potrubí propojujícího nádrž ET s raketoplánem, zpozoroval čirou náhodou závadu, jaká tu ještě nebyla.

Potrubí z ET prochází do nitra družicového stupně dvěma čtvercovými otvory na spodní straně trupu. Po odhození ET je třeba tyto otvory zakrýt, aby jimi při návratu na Zemi nepronikal do raketoplánu žár, vzniklý třením o atmosféru. Uzavírají se proto dvojicí dvířek o rozměru 1,27 x 1,27 m, opatřených vrstvou izolačních dlaždic a uchycených na dvou závěsech. A právě na závěsech dvířek zmíněný technik nalezl tzv. únavové praskliny, které se staly příčinou dalších nesnází. Ty se daly řešit v podstatě dvěma způsoby. Buď na celou věc tak říkajíc zapomenout, nechat Discovery vzlétnout in statu quo a tiše doufat, že se panty od dvířek při sestupu raketoplánu nerozsypou. Nebo odtáhnout celý raketoplán kvůli několika mizerným prasklinám zpět do VAB a tam ho demontovat, protože výměnu vadných součástí přímo na místě prostě nešlo provést.

Na rampě sice ještě proběhlo ve dnech 19. a 20. února 1991 zkušební odpočítávání za přítomnosti letové osádky, ale když stejné praskliny byly nalezeny také u Columbie, rozhodlo se vedení letů pro radikální řešení. Dne 7. března putovala Discovery zpět do VAB, aby tam byla podrobena demontáži nádrže a výměně unavených závěsů.

Atlantis se za těchto okolností ocitla tak říkajíc na forhontě. Na první pohled měla panty ve dvířkách v pořádku, byť i zde byly při velmi podrobném zkoumání nalezeny první náznaky tvorby trhlin. Narušení bylo prozatím jen minimální a nemohlo ohrozit vypuštění alespoň tohoto raketoplánu. Atlantis byla tedy převezena 8. března 1991 z haly OPF do VAB k montáži ET a motorů SRB a o sedm dní později už dorazila na rampu 39B.

Odpočítávání bylo zahájeno 2. dubna v 11.30 UT. Proběhlo bez problémů, takže 5. dubna ve 14.22.45 UT Atlantis vzlétla se zpožděním necelých pěti minut proti plánu. Toto zanedbatelné zdržení zavinilo v T -9 min, v době pravidelného posledního přerušení countdownu, jako obvykle počasí: nízká oblačnost na KSC.

Osádka raketoplánu si ovšem tento malý časový skluz stěží uvědomila. Velitel, plk. USAF Steven R. Nagel a druhý pilot, sedící po jeho pravici, pplk. námořní pěchoty Kenneth D. Cameron, byli staří mazáci, zvyklí na horší zádrhele. Tři zbývající letoví specialisté, Linda M. Godwinová, pplk. USAF Jerry R. Ross a Jerome "Jay" Apt se nejspíš zabývali myšlenkami na své budoucí úkoly.

V nákladovém prostoru Atlantis byla totiž uložena dosud nejtěžší civilní družice, druhá z řady tzv. velkých astronomických observatoří, GRO - Gamma Ray Observatory, a vypořádat se s jejím vypuštěním bylo otázkou profesionální cti letových specialistů. Rosse a Apta navíc očekávala EVA.

Když Atlantis minula horní patro obslužné věže (což bylo pouze otázkou sekund), dokončila svůj rotační manévr, jímž se obrátila o 180°, a pak pokračovala vzhůru k obloze po mimořádně strmé trajektorii.

Budoucí plánovaná dráha raketoplánu ve výši 448 - 452 km totiž patřila k nejvyšším, na něž se družicové stupně dosud vydaly. Let Atlantis poprvé řídilo pět univerzálních počítačů nového typu IBM AP-101S. Ty jsou co do hmotnosti a rozměrů poloviční proti dosavadnímu modelu AP-101B z roku 1972. Při tom pracují třikrát rychleji a mají víc než dvojnásobnou kapacitu operační paměti. S takovým zařízením se již dá něco dělat - dokonce i řídit raketoplán.

Dvě minuty a pět sekund po startu byly přesně podle programu odhozeny pomocné startovací motory SRB. Když Atlantis v T +525 s dosáhla rychlosti 7930 m/s došlo k vypojení hlavních motorů a o pár desítek sekund později putovala po suborbitální dráze nazpět k Zemi odhozená nádrž ET, odsouzená k zániku v atmosféře ve výši 92 km asi 185 km jižně od Havajských ostrovů.

Odlehčená Atlantis dosáhla suborbitální dráhy 59 - 437 km s takovou přesností, že bylo možno upustit od prvního korekčního manévru. Teprve v apogeu došlo pomocí motorů OMS k přechodu na operační dráhu.

Osádka raketoplánu strávila první den letu převážně přípravou k vypuštění družice GRO. Linda Godwinová si přitom vyzkoušela dálkový manipulátor RMS: televizní kamera upevněná na této "kanadské ruce" jí posloužila k vizuální prohlídce budoucí observatoře, na níž naštěstí nebyla zaregistgrována žádná závada eventuálně zaviněná startem raketplánu. Tím prozatím celá akce skončila.

Později v průběhu dne přišel na pořad pokus SAREX (Shuttle Amateur Radio Experiment). Hned napoprvé se osádce Atlantis podařilo navázat spojení s radioamatéry v Johnson Space Center v Houstonu.

Druhý letový den se astronauti Ross a Apt začali připravovat na výstup do vesmíru. Oba pomocí masek vdechovali čistý kyslík a také tlak uvnitř obytných prostor družicového stupně se snížil z obvyklých 101 kPa na 70 kPa. Vlastní výstup se měl uskutečnit až čtvrtého dne pobytu raketoplánu v kosmu, ale jak později uvidíme, skutečnost byla jiná. Prozatím se osádka Atlantis musela spokojit s besedou se školáky houstonských škol prostřednictvím již zmíněné radioamatérské vysílačky SAREX.

Brzy ráno třetího dne letu došlo na vypuštění družice GRO. Kolem šesté hodiny ranní houstonského letního času (11.00 UT) uchopila Linda Godvinová tuto astronomickou observatoř manipulátorem RMS. Druzí dva letoví specialisté zatím přepojili systémy GRO na vnitřní zdroje proudu a vydali povel k uvolnění zámků, které doposud poutaly obrovské těleso v nákladovém prostoru. Jakmile zámky povolily, vyzvedla Linda Godvinová 15 260 kg těžkou družici vysoko nad trup raketoplánu. Vyklopení obou panelů slunečních baterií s celkovým rozpětím 21 m proběhlo bez problémů, stejně jako jejich automatická orientace na Slunce, nezbytná k dobíjení palubních akumulátorů.

Horší situace nastala při pokusu o uvolnění nosníku otočné parabolické antény, sloužící ke spojení observatoře přes retranslační systém TDRS s pozemním střediskem. Telemetrický údaj sice tvrdil, že zámek přidržující parabolu ve složené poloze se na povel ze Země správně otevřel, jenže otočná tyč antény se ani na opakovaný povel ze střediska POCC (Payload Operations Control Center) nevyklopila do pracovní polohy.

Piloti raketoplánu proto dostali z Houstonu pokyn, aby prudkými manévry zaseknutý systém uvolnili.

Steve Nagel a Kenneth Cameron se do toho pustili s vervou. Nejprve uvedli Atlantis do rotace okolo podélné osy a když to nepomáhalo, vyzkoušeli si rychlé změny polohy v klopení. Všechno nadarmo. Zaseknutá tyč nepovolila ani tehdy, když se Linda Godweinová pokusila "domluvit" vzdorujícímu mechanismu otřásáním celé družice pomocí RMS. Tyč antény nadále tvrdošíjně vzdorovala.

Za těchto okolností zbývala jediná možnost: nouzový, neplánovaný výstup Rosse a Apta do nákladového prostoru. Vše totiž nasvědčovalo tomu, že došlo nejspíše k zablokování pět metrů dlouhé nosné anténní tyče fólií tepelné izolace, která se uvolnila během startu. Takovou závadu mohl odstranit jen individuální přímý zásah lidské ruky.

"Předpokládám, že hoši jsou už na to připraveni," komentovala rozhodnutí řídicího střediska spojařka Marsha Iwinsová z MCC v Houstonu. "Já tímto předávám oficiální pokyn k zahájení příprav na výstup. Je čas, aby Jay a Jerry vypochodovali na scénu!"

Oba letoví specialisté tím pádem dostali příležitost k výletu o den dříve, nežli se počítalo. Po pěti létech nucené přestávky se zároveň stali prvními americkými astronauty, kteří vyrazili do kosmického prostoru. Výstup, čili podle odborné terminologie EVA (nikoli bájná pramáti lidstva, ale Extra Vehicular Activity), byl zahájen v 18.39 UT vypuštěním vzduchu z přechodové komory. Jakmile bylo možné otevřít její průlez, vrhli se Jerry Ross a Jay Apt okamžitě do práce. K tomu, aby splnili svůj úkol, stačilo pouhých 17 minut. Jak Ross oficiálně oznámil, byla tyč antény spojenými silami uvolněna a Apt jí ještě pomohl při vyklápění a zajištění v pracovní poloze.

Protože úkol nouzového výstupu se podařilo zvládnout tak říkajíc "levou rukou", a protože bylo teprve 19.45 UT, rozhodlo se vedení letu přesunout část programu plánovaného na čtvrtý den letu už na tuto mimořádnou vycházku. Zcela podle hesla "co můžeš udělati dnes..." napjali oba astronauti napříč přední částí nákladového prostoru lano a Ross si vyzkoušel, jak po něm půjde ručkovat. Téměř okamžitě zjistil, že je to snazší záležitost, nežli se zdálo při výcviku na Zemi. Po této rozcvičce se dvojice ve skafandrech ujala zařízení CLIP (Crew Loads Instrumented Pallet). Přichyceni na pracovní plošince vyzkoušeli oba astronauti jednoduché montážní úkoly, např. uvolňování a přitahování matic. Přenosná měřicí ústředna PDAP (Portable Data Acquisition Package), spojená s počítačem s pevným diskem o kapacitě 200 Mbyte, přitom zjišťovala, jakému namáhání je během jednotlivých úkonů vystavena montážní plošina.

"Odvedli jste báječný kus práce, Jayi, i ty Jerry," pochválila spojařka Marsha Iwinsová oba pracovníky. "Ale teď už alou nazpátek do přechodové komory. Stejně tam zůstanete trčet pro všechny případy, kdyby si GRO na nás ještě něco vymyslela!"

GRO se však chovala způsobně a tak ve 22.47 UT, téměř se čtyřhodinovým zpožděním, mohla Linda Godwinová po dokončení úvodních zkoušek, uvolnit observatoř k samostatnému letu. Čelisti RMS se rozevřely a současně s tím odmanévroval raketoplán s pomocí RCS dolů od vypuštěného tělesa. Atlantis se od GRO začala vzdalovat rychlostí 0,15 m/s. Teprve teď, po natlakování přechodové komory, se mohli Ross a Apt vrátit zpět do obytného prostoru družicového stupně. Oficiální délka jejich výstupu činila 4 hodiny 24 minuty.

Atlantis mezitím pokračovala v letu. Asi 12 min po předchozím úhybnmém manévru provedl Nagel první separační manévr 0,6 m/s kolmo na dosavadní rovinu dráhy raketoplánu. Po další půlhodině letu setrvačností zvýšil velitel Atlantis její rychlost o 0,9 m/s, aby se tak dostal nad a za vypuštěnou observatoř. Raketoplán se teď vzdaloval od GRO rychlostí asi 11 km za oběh, až se dostal na dráhu, na níž sledoval observatoř ve vzdálenosti asi 80 km, takže s ní zůstával v rádiovém kontaktu. POCC měla tím pádem zajištěny dvě spojové linky s GRO, jednu přes družice TDRS, druhou přes Atlantis.

V pondělí 8. dubna ve 14.51 UT vystoupili letové specialisté Ross a Apt do nákladového prostoru raketoplánu podruhé. Hlavním cílem této EVA - trvala 6 hodin a 11 minut - bylo tentokrát vyzkoušení vozíku CETA (Crew and Equipment Translation Aid), použitelného k přesunu astronautů po povrchu připravované družicové stanice Freedom, zejména podél jejího základního příhradového nosníku. Kdyby se totiž budoucí osádka stanice po něm musela pohybovat ručkováním, znamenalo by to nejen únavnou dřinu, ale také přílišné namahání konstrukce nosníku.

Základ vozíku, vyvinutého v Langley Research Center, tvořila hliníková plošina o rozměru 0,5 x 0,5 m a o hmotnosti kolem 25 kg, opatřená dvojí čtveřicí kol, pojíždějících po vodící kolejnici. Přední část kolejnici upevnili technici na levoboku nákladového prostoru Atlantis již na Zemi, zbývající museli oba astronauti instalovat teprve nyní. Celková délka zkušební dráhy činila 14,3 m. Ross a Apt měli v rámci programu STS-37 vyzkoušet tři různé varianty nástaveb pojízdné plošiny, lišící se způsobem pohonu. K měření rychlosti a zrychlení CETA přitom sloužila další ze tří přenosných ústředen PDAP.

Nejjednodušší "manuální" typ vozíku se po kolejnici pohyboval pouze lidskou silou, totiž ručkováním astronauta po souběžně vedených tyčích. Druhý model, "mechanický", byl vybaven pákou, která řetězovým převodem přenášela jakýsi "pumpovací" pohyb na otáčení kol. Tato úprava pohonu poněkud připomínala starý typ železniční drezíny.

"Pumpování je zcela snadné" pochvaloval si Apt, když vyzkoušel oba způsoby. "Až na to, že přitom nevidím žádnou výraznou úsporu energie v kaloriích za minutu ve srovnání s ručkováním u manuální verze. Jsem zvědav co bude dál."

Posledním testovaným typem byl "elektrický" vozík. Astronaut na něm dvěma klikami roztáčel generátor a vyrobeným proudem uváděl CETA do pohybu. Pozdější varianta tohoto typu ovšem počítá s akumulátorovými bateriemi. Pokud však k tomu nedojde, lze z laického pohledu prohlásit, že je to pěšky jako za vozem, a že u všech tří modelů musí člověk především přiložit ruku k dílu, má-li se vůbec někam s vozíkem dostat. Názorně se o tom přesvědčil astronaut Ross, který zapomněl uvolnit čelisťovou brzdu, jíž jsou všechny modely vybaveny a která se velmi podobá brzdám na byciklu.

"Uf," ulevil si po chvíli marné námahy funící letový specialista. "Ono to opravdu líp funguje, když je to odbrzděné!"

Pro úplnost dodejme, že při zkouškách se oba astronauti střídali, přičemž jeden z nich vždy představoval "užitečné zatížení". Vcelku zkoušky CETA dopadly na výbornou. Vozíky byly schopny obousměrného pohybu rychlostí asi 1,8 m/s, tj. přibližně 6,5 km/h. Ovšem, jak podotkl při konečném hodnocení Ross, "manuální typu byl bezkonkureční".

Druhou polovinu výstupu věnovali oba letoví specialisté opět zkouškám, tentokrát pro změnu plošinky MFR (Mobile Foot Restraint), připojené k manipulátoru RMS. Plošinka je určena k nejrůznějším montážním pracem ve vesmíru, podobně jako mechanické zdvižné plošiny. Oba astronauti se také znovu vystřídali u zařízení CLIP, ale to už byl doopravdy konec nádhery.

Zároveň s koncem vycházky skončil i atraktivní program letu STS-37. Zbytek patřil už jen vědeckým pokusům, zahájeným ovšem hned prvního dne.

S popisem této části náplně letu je vždycky problém: Význam pokusů prováděných osádkou raketoplánu jsou bez rozsáhlého výkladu pochopitelný pouze úzce specializovanému odborníkovi a ten by zase, spolu s ostatními čtenáři, rád věděl, co probíhalo podle očekávání a co naopak při experimentu překvapilo. Navíc by se rád seznámil s výsledky a závěry bádání, jenže tady právě potíže vrcholí. Nejenže k vyhodnocení získaných materiálů dochází až se značným zpožděním, ale jejich souhrn se publikuje pro nezasvěceného prakticky nestrozumitelným způsobem. Celá řada věcí, pro laika zpravidla nejzajímavějších, se pro vědeckou bezvýznamnost nebo naopak kvůli utajení na veřejnosti neobjeví vůbec.

Také při letu STS-37 se proto musíme spokojit se stručným výčtem vědecké činnosti. Astronauti vyzkoušeli komerční laboratoř BIMDA (Bioserve Instrumentation Technology Associates Materials Dispersion Apparatus) se 182 vzorky biologických materiálů, provedli pokus s pěstováním krystalů inzulínu ve větším měřítku (PCG-II, neboli Protein Crystal Growth), věnovali se zkouškám prototypu tepelné trubice pro klimatizační systém chystané stanice Freedom (SHARE-II, tj. Space Station Heat Pipe Advanced Radiator Element) a konečně se zajímali o pokusy s dozimetrem kosmického záření RME (Radiation Monitoring Equipment).

Při letu také došlo k odzkoušení běžného komerčního magnetoskopu Panasonic Super VHS. NASA totiž v budoucnu hodlá nahradit staré, pevně zabudované zařízení pro záznam z televizních kamer běžnými, ale podstatně výkonnějšími komerčními výrobky. Při nejbližších startech chce proto postupně prověřit konkureční výrobky jednotlivých firem.

Podstatně zajímavější byl úspěšný pokus využití optických zaměřovačů při letu ve formaci, který osádka Atlantis uskutečnila pátý den svého pobytu v kosmu. Za cíl sledování sloužila observatoř GRO, vzdálená v té době od raketoplánu asi 55 km. Téhož dne se také uskutečnil pokus o spojení s kosmonauty na stanici Mir, s níž se Atlantis míjela ve vzdálenosti asi 100 km. Ke spojení použila osádka raketoplánu amatérské vysílačky SAREX II. Američané při něm Sověty uslyšeli, nebyli si však jisti, zdali rádiové spojení bylo skutečně oboustranné.

Závěr letu zkomplikovalo opět počasí. Plánovaným dnem přistaní byl 10. duben, obvyklým místem Edwards AFB. Silný vítr nad touto kalifornskou základnou si však 10. dubna vynutil dvojí odklad závěrečných manévrů. Nakonec byl let STS-37 prodloužen o jeden den, i když meteorologická předpověď do budoucna nebyla nejrůžovější ani pro Kalifornii ani pro Floridu. Vítr se však přes noc umoudřil a jeho rychlost klesla pod povolenou mez 28 km/h.

Atlantis tedy zahájila svůj návrat 11. dubna ve 12.46 UT brzdicím manévrem, který trval 229 sekund. Motory OMS byla rychlost družicového stupně snížena o 121 m/s. Po obvyklém průletu atmosférou se raketoplán chystal k přistání. Vítr však nakonec přece jenom ukázal, co dovede. Jeho náhlý poryv způsobil, že raketoplán nečekaně dosedl na dráhu 33 asi 200 metrů před jejím prahem. Ještě štěstí, že VOP na zkušební základně Edwards s takovými "krátkými" přistáními počítají a mají před vlastní drahou kilometrovou rezervu...

Atlantis přistála 11. dubna 1991 v 13.55.29 UT, po letu trvajícím 5 dní 23 h 32 min 44 s.

Aktualizováno : 31.05.1997

[ Obsah | Pilotované lety | STS ]

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-37/index.htm)