kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1983-116A	28.11.1983	08.12.1983	10d 7h47m	Spacelab

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-9 v NASA ]

Popis letu : (převzato z L+K 5/84 se svolením Mgr. A.Vítka)

STS-9

POŽÁR NA PALUBĚ

Ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc.
ANTONÍN VÍTEK, CSc.

Zatímco Sovětský svaz vypouští družicové stanice nepřetržitě od roku 1971 (celkem již vypustil sedm stanic), poslali Američané do kosmu toliko jedinou stanici určenou pro vědecký výzkum, a to v roce 1973 Skylab.

Teprve koncem roku 1983 na ní navázal Spacelab - vesmírná laboratoř, pokud se vůbec v takovém případě dá mluvit o návaznosti. Na rozdíl od Skylabu je totiž Spacelab rozměrově i hmotnostně menší, o průměru 3 metry proti 6,7 metrům; 12 tun proti 87 tunám.

Spacelab navíc ve své podstatě není autonomnim systémem: závisí na raketoplánu, takže jeho funkce ve vesmíru je omezena na dobu jediného měsíce. Představuje ovšem stavebnicový systém (viz L + K 59, 1983, č. 18, s. 704; č. 19, s. 743; č. 20, s. 784), který může být po návratu na Zemi přestaven zcela libovolně podle okamžitých vědeckých nároků. V podstatě sestává z přetlakového modulu umístěného v nákladovém prostoru raketoplánu, z palet s přístroji, z přechodového tunelu a dalšího pomocného vybavení.

První část vědeckého vybavení pro Spacelab (biologická laboratoř) dorazila na Kennedy Space Center počátkem října 1981; představovala obsah pro jednu dvojitou skříň. O dva měsíce později došel přetlakový modul a paleta pro upevnění vědeckého vybavení. Po oficiálním převzetí v únoru 1982 byla zahájena montáž přístrojů pro jednotlivé experimenty, na nichž se tentokrát podílela západoevropská organizace ESA a americká NASA, nejprve do příslušných skříní a později, v květnu, i na paletu, což dohromady trvalo půl roku. První komplexní zkoušky aparatur proběhly v listopadu 1982 a v prosinci byly skříně přeneseny do přetlakového modulu a ten byl spojen s paletou.

V květnu 1983 byl Spacelab podroben dalším zkouškám v CITE (Cargo Instrumentat1on Test Equipment), jakoby ve spojení s raketoplánem, a konečně 16. srpna 1983 putoval do OPF, kde jej technici uložili do nákladového prostoru raketoplánu. Pro tentokrát představoval jediné užitečné zatížení o celkové hmotnosti 12 753 kg, z čehož na pokusné zařízení a přístroje připadalo 4596 kg.

Přípravy na raketoplánu Columbia započaly ihned po ukončení pátého letu v listopadu 1982.V přípravách byl zahrnut přesun raketoplánu ze základny Edwards na Floridu, náhrada původních motorů SSME novým typem, který může trvale pracovat na 104 % nominálního výkonu. (Na rozdíl od předchozí praxe nebyl uskutečněn jejich zkušební zážeh na rampě.)

Novinku vynucenou Spacelabem představovala nová vzduchová propusť a adaptér pro připojení tunelu k laboratoři. Na obytnou palubu raketoplánu přibyla další dvě' křesla (nyní celkem tři), tři palandy na spaní a tři zavěšené spací vaky (hamaky), jakož i další skříňky pro potřeby šestičlenné osádky. Kuchyň v Columbii byla vybavena novou linkou a zlepšilo se také hygienické zařízení. Vzhledem k předpokládané větší spotřebě energie vzrostla kapacita palivových baterií o 33 % a místo tří byla Columbie tentokrát vybavena pěti dvojicemi nádrží na kyslík a vodík. Také dostala výkonnější radiátory klimatizačního systému.

Spojení přes družici TDRS-1, používané v poslední době, si vyžádalo instalaci nové parabolické antény.

Právě v prvním podzimním dnu, 23.9., putoval raketoplán do VAB k montáži odhazovací nádrže a motorů SRB. Odtud se 28.9. přesunul na startovní rampu 39A.

Nadměrné ohoření ablativního materiálu u jedné z trysek motorů SRB, zjištěné po letu STS-8 (raketoplán tehdy dělilo od katastrofy jen 14 sekund), vedlo před letem STS-9 k výměně analogické trysky, obložené stejnou šarží ablátoru. Dříve však došlo ke zkušebnímu odpočítávání 12.10. za přítomnosti kompletní osádky. Po něm putovala Columbie 17.10. nejprve zpět do VAB, kde došlo k demontáži celé sestavy a odsud dále do OPF, aby nepřekážela při úpravě pravého motoru SRB. Po výměně trysky a postupném opětném skládání jednotlivých částí ocitla se 8.11. Columbia znovu na startovní rampě, připravená ke startu se šestičlennou osádkou.

Velitelem letu STS-9 byl jmenován třiapadesátiletý John W.Young, pilotem Columbie Brewster ti.Shaw, Jr., letovými specialisty dr. Robert A. R. Psrker jako MS-1 a dr.Owsn K. Garriott jako MS-2. Nově přibyli dr. UN Merbold, západoněmecký fyzik, první specialista pro užitečně zatížení (PS-1) a dr. Byron Lichtenberg coby PS-2. Poslední dva členové osádky nebyli kromě všeobecných znalostí trénováni jako kosmonauti a představovali vlastně první dva cestující do vesmíru. Jejich specializace "pro užitečné zatížení" je zcela novou kosmonautickou profesí.

Odpočítávání bylo zahájeno 26.11 za stavu T-44 hodin. V podstatě probíhalo stejně jako vždy v poslední době, ovšem došlo při něm k několika závadám.Na jednom ze dvou kabelů k roznětkám nálože, která odděluje SRB od ET, se při pyrotechnických zkouškách objevil svod, což pro jistotu vedlo k výměně celého nosníku, kterým vadný kabel procházel. Dále selhaly dva tepelné senzory u odvětrávacího ventilu kyslíkové nádrže v ET; v tomto případě byly nezbytné údaje odvozeny z jiných čidel. V ranních hodinách 28.11., v T-3 hodiny, vypověděl službu záložní ovladač vychylování levého manévrovacího motoru OMS.Tak významná porucha by v dřívější době vedla k výměně celého systému, spojené s vypouštěním vodíku a kyslíku z ET a k odložení startu o 72 hodiny. Nyní technici po dvouhodinovém jednání došli k názoru, že záložní vychylovací systém není nezbytný a že raketoplán má dosti jiných manévrovacích možností i v tom případě, kdyby u postiženého motoru vysadil i hlavní ovladač vychylování. V odpočítávání se tedy pokračovalo.

Jako vždy v posledních hodinách před startem bylo největším úskalím problematické počasí. Od Luisiany postupovala ke Cape Canaveral studená fronta s bouřkami a s deštěm, spojená s nízkou oblačností. Columbii se však podařilo této nepřízni počasí uniknout. Vzlétla 28.11.1983 přesně na začátku startovního okna v 16.00 UT (11.00 místního času). Její vzletová hmotnost činila 2 042 570 kg. Ihned po opuštění rampy musel raketoplán otočit o 14d°, protože tentokráte směřoval na severozápad, prakticky rovnoběžně s atlantským pobřežím a dále přes oceán nad Evropu. Zde také byla připravena záložní letiště jednak u 2aragozy ve Španělsku, jednak civilní letiště společné pro Kolín a Bonn. Díky této trase bylo Columbii možno spatřit ve večerních hodinách prakticky každého dne letu také v ČSSR jako velice jasnou hvězdu - 3. hvězdné velikosti.

Startovní okno bylo tentokrát velice krátké; pouhých 14 minut. Navíc krátce před startem bylo ještě o 5 minut zkráceno, vzhledem ke špatnému počasí v Zaragoze, kde silný vítr zvedal do vzduchu velké množství prachu a tak se stmívalo rychleji, než odborníci původně předpokládali.

Během startu byla osádka Columbie rozmístěna takto: letovou palubu obsadili piloti Young a Shaw a Parker v úloze MS-2, zatímco Garriott, Lichtenberg a Merbold se museli spokojit se spodní, obytnou palubou. Motory SRB se oddělily dvě minuty po startu a byly vyloveny z moře blízko severního pobřeží státu Florida. Hlavní motory SSME dohořely v T+513 s, při rychlosti 7841 m/s, což jest o 17 m/s více než v předchozích letech. Odhozený ET pokračoval v letu po balistické dráze a skončil v Indickém oceánu, asi 1500 km jižně od Melbourne.

Columbie mezitím provedla manévr OMS-1 v T+10 min s výslednou drahou 83-250 km,který ji po stoupající větvi přivedl přes Atlantik nad Skotsko, Dánsko, NDR, Polsko, evropskou část SSSR, Turecko, Perský záliv atd. Na kruhovou dráhu ve výši 250 km se dostala manévrem OMS-2 nad Indickým oceánem v T+49min. Chyba v plánované době oběhu činila jen 1,1 s, tj. asi 0,02 %. Vzhledem k připravenému snímkování zemského povrchu však přesto byla provedena v 05.15 GET další jemná korekce. Výsledná dráha měla parametry 248-246 km, sklon k rovníku 57° a oběžnou dobu 89,43 min.

Krátce po manévru OMS-2 došlo k otevření nákladového prostoru jako úvod k aktivaci Spacelabu. Osádka Columbie se rozdělila na dvě směny: červenou (Young, Parker a Merbold), s přidělenou službou od 02.30 UT do 14.30 UT, a modrou (Shaw, Garriott a Lichtenberg) s pracovní dobou od 14.30 do 02.30 UT. Tato směna se také ihned ujala své funkce - až na to, že se zpočátku nedařilo otevřít dveře průlezu do tunelu. Kritickou chvíli zažehnal Garriott, když zjistil, že samou nedočkavostí opomněli odblokovat pojistku dveří.

V 03.42 GET začala modrá směna zapojovat přístroje. Poprvé v historii se od této chvíle rozeběhly dvě hlasové spojové linky: linka A/G-1 šla z prostoru Spacelabu do vědeckého řídicího střediska POCC. Linka A/G-2 spojovala letovou palubu Columbie s řídicím střediskem MCC. Obě tato střediska jsou umístěna ve stejné budově v Houstonu.

Zatímco červená směna odpočívala, podařilo se modré trojici aktivovat většinu přístrojů. Konec aktivace oznámili v 06.40 GET, takže bylo možno přejít k pokusům. ESA spolu s NASA jich připravily kolem 70, na 38 zařízeních; pestrá paleta výzkumů zahrnovala astronomii, fyziku; pozorování Země, biologii i pokusy s materiály (viz L + K 80, 1984, č. 4, s. 142). Jako první přišel na řadu biologický pokus s lymfocyty, ale také první potíže na sebe nedaly dlouho čekat. Elektronický blok RAU-21, předávající vědecké informace z astronomických přístrojů na paletě, odmítl poslušnost. Na chvíli se jej sice podařilo přivést k rozumu změnou programu v řídicím počítači, ale po hodině provozu selhala jednotka RAU-21 definitivně. Selhání se podařilo vyjasnit odborníkům na Zemi až třetí den letu. Příčinou byl tzv. "studený spoj", který začal zlobit vždy, když se RAU-21 ohřála. Nezbylo, než čas od času otočit raketoplán nákladovým prostorem do stínu, aby poškozená jednotka vychladla. Po nasměrování nákladového prostoru nazpět ke Slunci uspokojivý stav spoje chvíli vydržel, takže měření mohlo pokračovat, byť s přestávkami.

Když se druhý den letu - 29.11. - modrá směna ukládala ke spánku; běželo již 22 ze 70 experimentů. Horší bylo zjištění, že naprogramování orientace a polohy Columbie pro snímkování ze Spacelabu bylo už na Zemi omylem posunuto o 24 hodiny.

Zato Garriott z červené směny prošel bez potíží pokusem, sledujícím dráždění vestibulárního aparátu při "poskakování", ale jeho kolega Lichtenberg při opakování pokusu pocítil první příznaky kinetózy. Obě směny si také začaly průběžně odebírat vzorky krve.

Třetí den letu - 30.11. - proběhl ve znamení oprav. Parker z červené směny opravil vysokokapacitní magnetickou páskovou paměť, u níž se zasekly hned tři rolny. Parker je s trochou štěstí uvolnil vytrvalým kroucením. Úpravu si vyžádal rovněž modul pro testování kapalin, jehož původní uspořádání nefungovalo. Zásluhu o opravu měl Lichtenberg z modré směny.

Toho dne byl předmětem zájmu francouzský spektrometr, který potvrdil očekávanou koncentraci deuteria ve výšce 80 - 100 km nad Zemí. Zato Grillův belgický spektrometr překvapivě zjistil (už předchozího dne) ve vysokých vrstvách atmosféry nečekanou přítomnost metanu.

Celá osádka Columbie se cítila v dobré formě, vzdor tomu, že se nováčci šidili o spánek, protože dávali přednost pozorování neustále se měnícího panoramatu zemského povrchu.

Parker s úspěchem absolvoval experiment, při němž mu do jednoho ucha foukali teplý a do druhého studený vzduch. Účelem tohoto "mučení" bylo sledování reakce vestibulárního systému. Vlivem teploty totiž podle teorie z roku 1914 dochází ke konvektivnímu proudění kapaliny a přenosu nervových vzruchů do mozku. Při teplotním rozdílu má "pokusný králík" pocit rotace, což lze sledovat podle stáčení jeho očí, protože mozek se snaží reagovat na zdánlivý pohyb. Ve Spacelabu však popsaná reakce nastat neměla, protože v beztížném stavu nedochází k tepelné konvekci kapaliny ve vnitřním uchu. Parker však při pokusu kroutil očima jedna radost - takže podráždění vestibulárního systému je zřejmě vyvoláváno jiným fyziologickým mechanismem.

Merbold strávil třetí den letu nad metalurgickými pokusy, ale zlatým hřebem programu bylo vytvoření umělé polární záře asi 100 m od Columbie. V japonském urychlovači částic SEPAC však selhal vysokonapěťový zdroj, takže nebylo možno vytvářet vysoce urychlené těžké ionty, od nichž se očekávala výrazná "aurora". Naštěstí i lehčí částice (ionizovaný argon) vyvolávaly pozorovatelný jev.

Na konci směny bylo v činnosti už 33 ze 38 vědeckých přístrojů. Přitom spotřeba elektrické energie a tím i čerpání zásob kyslíku a vodíku pro palivové články ležela hluboko pod plánovanou kvótou. Proto se čtvrtého dne letu - 1.12. - začalo ve středisku uvažovat o prodloužení expedice o jeden den. Tím spíše, že ve Spacelabu narazili na další potíž: belgický spektrometr ke stanovení vodních par ve výši 40-100 km vzdoroval veškeré snaze o uvedení do provozu. Úspěch se dostavil teprve po zjištění, že nedostatek tkví v programu a ne v přístroji. Na osádce Columbie se po všech těchto komplikacích začínala projevovat přece jen únava, dvanáctihodinové pracovní směny jim dávaly zabrat, takže řídicí středisko pro tento den raději odvolalo pokusy s umělým vyvoláváním kinetózy.

Potíže se ostatně neomezily jenom na Spacelab. Závada počítače ve středisku TDRSS v Novém Mexiku si vynutila dočasné odpojení linky A/G-2, avšak spojení s raketoplánem zůstalo zachováno prostřednictvím pozemních stanic sítě STDN. Pátý den letu započalo snímkování Země metrickou kamerou, určenou pro budoucí mapování. Postupně byla zachycena Čína, část Afriky, Střední východ, Evropa, Jižní Amerika a USA.

Úlohu "opraváře" převzal v pátek Merbold, který při práci na materiálových pokusech musel ručně vyndavat pouzdro se vzorkem, zaseknuté v jedné peci. Na Zemi pro změnu nadávali novináři na špatný poslech při tiskové konferenci a jako vrchol všeho se v obytných prostorách Columbie rozšířil morový zápach ze zkaženého ovoce v jednom kontejneru.

V sobotu 3.12. se zástupci NASA a ESA definitivně dohodli na prodloužení letu Columbie o jeden den, pokud vydrží počasí. Raketoplán kroužil na oběžné dráze již šestý den, ale zásoby vodíku, kyslíku, dusíku i pohonných látek pro motorky RCS- zcela postačovaly. Přitom plánovaný objem pokusů byl už splněn na 80 %. Nevadí, některé z nich se mohou opakovat!

Další, sedmý den letu - 4.12. - tedy obě směny pokračovaly v pokusech i opravách a jediným zpestřením dne byl předem neplánovaný rozhovor osádky s králem Huseinem v době, kdy Columbia letěla nad Jordánskem.

Opravy pokračovaly i osmého dne. Merbold se opět musel ujmout díla a opravit netěsnost na vakuovém plášti gradientové pece. Jinak den proběhl ve znamení rozhovorů. Oficiálně hovořili kosmonauti s prezidentem Reaganem a se západoněmeckým kancléřem Kohlem, neoficiálně se Garriott ve volném čase věnoval své radioamatérské stanici. Tlačenice v éteru na rádiový styk s Columbií byla však taková, že se prakticky nikdo nedostal pořádně ke slovu.

Plné ruce práce - i když jiného druhu měl i specialista pro užitečné zatížení Ulf Merbold. Zkrat na kabeláži v izotermální peci, k němuž došlo devátého dne letu, donutil osvědčeného údržbáře k jejímu odpojení, když dokumentace ukázala, že poškozené místo je zcela nepřístupné. Zákrok však umožnil, aby alespoň zrcadlová pec mohla zůstat v provozu.

Také desátý den - 7.12. - proběhl ve znamení oprav. Zeissova metrická kamera se zasekla krátce po založení druhé kazety s filmem. Její havárie vyvolala všeobecný poplach. Ockels, kosmonaut ze záložní osádky, se z POCC telefonicky spojil s odborníky v Zeissových závodech v NSR a se šroubovákem a s kazetou na klíně naslouchal ve sluchátku německým radám. Na druhém uchu měl kosmonauty ze Spacelabu, jimž krok za krokem udílel anglické pokyny k opravě. Ty na obytné palubě raketoplánu prováděl Parker, zalezlý pro jistotu ve spacím pytli také se sluchátky na uších. Spojenému úsilí všech zúčastněných závada na kazetě neodolala a osádka Columbie si za odměnu směla opravenou kamerou ofotografovat 80. záběrů podle vlastního výběru. Toto dramatické vyvrcholení spolu se závěrečnými experimenty bylo labutí písní Spacelabu.

Jedenáctý den letu kolem 14.10 UT došlo k vypojení laboratoře a obě směny se spojily v Columbii. Vcelku zachytily 2.10¹² bitů vědeckých údajů, přes 20 miliónů okének televizních záznamů a několik tisíc fotografií.

Vědci si pochvalovali operativnost kosmonautů při úpravách pokusů během jejich průběhu. Pracovníci obou směn provedli na požádání ze Země kolem 800 změn vynucených průběhem experimentů.

Vlastním potížím osádky Columbie však dosud nebyl konec. Pouhé 3 hodiny 49 minut před plánovaným zážehem brzdicích motorů došlo při zapálení motorků RCS k výpadku palubního počítače č. 1. O čtyři minuty později, opět při zážehu dalších RCS, vypadl také AP-101 č. 2. Zatímco odborníci na Zemi analyzovali závadu na počítačích, selhala ještě jedna ze tří inerciálních plošin na Columbii. O její oživení se však nikdo nepokoušel, protože jedna plošina je pro přistání zcela postačující. I tak byl však návrat na Zemi o více než šest hodin opožděn, s přistáním na počátku 167. oběhu. Brzdicí manévr zahájili kosmonauti přibližně ve 22.55 UT zapálením motorů OMS na dobu 156 sekund nad Indickým oceánem. Standardní průběh přistání přes východní Čínu, SSSR a Aljašský záliv byl proložen deseti manévry, při nichž se zkoumalo aerodynamické chování raketoplánu.

Komplikace však Columbii pronásledovaly až do konce. V motorovém prostoru již zřejmě delší dobu unikal hydrazin ze dvou spalovacích turbín, sloužících k pohonu hydraulických čerpadel APU. V důsledku toho vypukl na palubě asi dvě minuty před přistáním požár, který však osádka Columbie ani nezaregistrovala.

Raketoplán přistál na přistávací dráze 17 na základně Edwards AFB ve 23.47.23 UT a přibližně o minutu později se zastavil. Jeho hmotnost v tomto okamžiku činila 99 983 kg.

Asi deset minut po přistání však kabely, prohořelé při požáru, přestaly dodávat proud do elektromagnetických ventilů v palivových cestách ke spalovacím turbínám APU. Hydrazin, jenž zde zůstal po zablokování ventilů, se zahřátím nad 250 °C explozívně rozložil a jeho výbuch zničil palivová čerpadla a příslušné ventily.

Smůla tedy neopustila let STS-9 ani na Zemi.

Aktualizováno : 09.07.1997

[ 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-41a/index.htm)