kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1994-073A	03.11.1994	14.11.1994	10d22h34m	Atlas-3, CRISTA-SPAS

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-66 v NASA ]

Popis letu : (převzato z L+K 19/95 se svolením Mgr. A.Vítka)

STS-66/Atlas-3

POSLEDNÍ ATLAS

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

Družicový stupeň Atlantis přišel ke slovu až po dlouhé odmlce. Byl totiž po své poslední expedici (STS-46 v srpnu 1992) odeslán do Palmdale v Kalifornii ke svému výrobci - firmě Rockwell International - aby zde byl podroben plánované generální opravě.

Generální oprava se ve slovníku NASA označuje zkratkou OMDP (Orbiter Maintenance Down Period) a v jejím průběhu jsou zkontrolovány veškeré strukturní prvky raketoplánu se zřetelem na možnou únavu materiálu.

U Atlantis shledali pracovníci firmy vše v pořádku, ale i tak došlo u tohoto raketoplánu k plánovanému zesílení některých prvků. Jako poslední z družicových stupňů byl i on upraven tak, aby mohl využít paletu EDO, nutnou při dlouhodobých letech. V souvislosti s tím došlo také k instalaci tří dalších tlakových nádrží, po jedné pro vodík, kyslík a dusík.

Generální oprava, při níž se uskutečnilo přes 800 modifikací a která přišla NASA na 72 mil. USD, měla být původně dokončena na jaře roku 1993. Neočekávaně se však protáhla, protože v jejím průběhu byl raketoplán Atlantis vybrán pro lety k ruské stanici Mir. To znamenalo provést další, předem neplánované úpravy, především s ohledem na nutnou instalaci univerzálního spojovacího mechanismu ODS/APDA (Orbiter Docking System/Androgynous Peripheral Docking Adapter). Následkem této komplikace se Atlantis mohl vrátit na Floridu teprve 26. května 1994.

Na KSC byl umístěn do haly č. 3 v OPF. Jeho hlavní užitečné zatížení - laboratoř ATLAS 3 určená pro průzkum zemské atmosféry v rámci projektu "Let k planetě Zemi" - mezitím procházelo v budově OCB prověrkami a úpravami nutnými po předchozích zkušenostech získaných při misi STS-56 v dubnu 1993. Laboratoř se chystala do kosmického prostoru naposledy, i když se původně počítalo s deseti lety v průběhu jedenáctiletého slunečního cyklu. Finanční důvody, ale hlavně zařazení osmi expedic k ruské stanici Mir (jedno přiblížení a sedm spojení, rozhodlo o drastické restrikci, která postihla také laboratoř ATLAS.

Protentokrát byl ještě upravený komplet, namontovaný na paletě ze stavebnice Spacelab, usazen do nákladového prostoru Atlantis 22. srpna 1994 a zde podroben dalším prověrkám.

O více než měsíc později - 27. až 29. září - vybavili technici raketoplán trojicí hlavních motorů SSME (výr. č. 2030, 2034 a 2017), moduly RCS i s tryskami a také manévrovacími motory OMS. Teprve 4. října byl raketoplán převezen do budovy VAB a zkompletován se startovními motory SRB a s odhazovací nádrží ET. O necelý týden později - v noci ze 7. na 10. říjen - putovala celá sestava na rampu 39B.

Další hlavní užitečné zatížení pro Atlantis, totiž autonomní družice SPAS s přístroji CRISTA a MAHRSI, které dosud vyčkávalo v budově VPF, dorazilo na rampu o několik dní později. Zde bylo 14. října prostřednictvím "bílého pokoje" (oficiálně PCR - Payload Changeout Room) uloženo do zadní části nákladového prostoru družicového stupně.

To už probíhalo plnění nádrží systémů RCS a OMS hypergolickými pohonnými látkami a Dewarovy nádoby podchlazeným kyslíkem či vodíkem, určeným pro palivové články.

Zkušební odpočítávání CDDT proběhlo hladce 13. až 15. října, takže o čtyři dny později mohla komise FRR stanovit datum startu na 3. listopadu 1994 v 16.56 UT, tj. na čtyři minuty před polednem místního času (EST).

Ostrý countdown se rozeběhl poslední říjnový den v 16.00 místního času (21.00 UT) a proběhl zcela hladce. Osádku Atlantis tvořili velitel pplk. USAF Donald R. McMonagle (STS-39 v dubnu 1991 a STS-54 v lednu 1993), pilot pplk. USAF Curtis L. Brown (STS-47 v září 1992); velitelka užitečného zatížení a zároveň letová specialistka č. 3 (MS-3) dr. Elen Ochoaová (STS-56 v dubnu 1993), ale také tři nováčkové - MS-1 dr. Scott E. Parazynski, MS-2 Joseph R. Tanner a konečně jako MS-4 i západoevropský astronaut Jean-Francois Clervoy. Tato šestice byla probuzena kolem sedmé hodiny ranní místního času. Po krátké lékařské prohlídce, snídani a po meteorologickém brífingu se astronauti oblékli do lehkých skafandrů a odjeli z OCB na rampu 39B. Dorazili tam krátce po půl deváté; o půl druhé hodiny později byli již usazeni na svých místech v útrobách raketoplánu. Zbývalo už jen čekat, až ručička odpočítávající countdown doběhne k nule.

Počasí na Floridě bylo toho dne skvělé, na začátek listopadu až překvapivě. Na obloze ani mráček, vanul jen lehký vánek a teplota vzduchu vystoupila na 25°C. Na nouzových letištích za Atlantikem v Evropě i v Africe, to ovšem díky studené frontě dobře nevypadalo. Slibný byl pouze Ben Guerrir v Maroku, kde mraky řídly a boční vítr dosahující 10 m/s začínal slábnout*.

Když countdown dospěl k hodnotě T -5 min (což je poslední okamžik, kdy ho lze bez problémů přerušit) vyžádali si meteorologové ještě "oddechový čas" ke konečnému zhodnocení situace. Nakonec přece jenom přikývli, takže odpočítávání doběhlo k nule s necelými čtyřmi minutami zpoždění.

Atlantis se odlepil od rampy 3. listopadu v 11.59.43,060 EST (16.59.43 UT) a zamířil na severovýchod nad Atlantik. Průběh jeho startu byl nominální: motory SRB dohořely v T +125 s a byly odhozeny, vypojení hlavních motorů provedly počítače v T +514 s. Družicový stupeň zbavený nádrže ET stoupal po suborbitální dráze do apogea, aby zde v T +39 min byl zážehem motorů OMS na 162 s naveden na prakticky kruhovou dráhu ve výši 301-305,5 km nad Zemí se sklonem 57° k rovníku.

"Země vypadá nádherně jako pokaždé," prohlásil velitel Atlantis, veterán kosmických letů McMonagle. Spolu s ostatními prováděl rutinní kontrolu systémů družicového stupně, ale přitom stačil ještě tu a tam mrknout z okna. Jakmile však Atlantis dostal ze země souhlas k zahájení operací na oběžné dráze, byl s vyhlížením konec. Šestice astronautů se jako obvykle při vědeckých expedicích rozdělila na dvě směny. "Červená" (Ochoaová, McMonagle a Tanner) nastoupila do služby, zatímco "modří", tedy Brown, Parazynski a Clervoy se asi čtyři hodiny po startu uložili k odpočinku.

Červená směna kolem 20.00 UT aktivovala přístroje na paletě ATLAS-3 a také sluneční spektrometr SSBUV. Pak došlo na autonomní družici SPAS. Ochoaová ji ve 20.50 UT uchopila manipulátorem RMS a vydala povel ke spuštění jejích vlastních energetických zdrojů, aby pozemní stanice mohly provést dálkovou prověrku systémů SPAS.

Hned na počátku se přitom vynořily pochybnosti o stavu nádrže s kapalným héliem určeným pro chlazení přístrojů. Jeho kontrolní tlakové čidlo vykazovalo nebezpečně vysoké hodnoty. Místo očekávaných 0,300 MPa indikoval ukazatel 0,235 MPa a hodnota tlaku ještě vzrůstala. Hrozilo nebezpečí, že povolí pojistný ventil nastavený na 0,37 MPa, což by v podstatě znamenalo konec vědeckých pozorování z družice. Naštěstí se tlak v nádrži postupně stabilizoval.

Vlastní vypuštění satelitu bylo zlatým hřebem programu druhého dne letu. Čest vyzvednout SPAS nad nákladový prostor a pomocí kanadské ruky ji vypustit připadla francouzskému astronautovi Clervoyovi. Družice nastoupila samostatný let 4. listopadu ve 13.50 UT vysoko nad Německem.

"Takhle jemně to udělat, to byl na nováčka úctyhodný výkon," pochválilo Clervoye řídicí středisko z Houstonu.

Hned po ukončení operace odpoutali McMonagle spolu s Brownem raketoplán od družice pomocí manévru SEP-1 (0,15 m/s) a o 17 minut později zvýšili rychlost vzdalování na dvojnásobek.

I když inicializace SPAS proběhla bez problémů, měli vědci na Zemi jednu chvíli dost nahnáno: tok informací z jejích vědeckých přístrojů krátce po vypuštění ustal jako když utne. Družice totiž ztratila orientaci a bylo ji nutno povely ze Země znovu nasměrovat. Trvalo několik hodin, než hvězdné čidlo SPAS zachytilo opět správnou hvězdu, takže vlastní pozorování v podstatě začalo až v 15.40 UT. To se ovšem osádky na palubě Atlantis už netýkalo. V době, kdy zde končil druhý letový den, byla družice SPAS asi 40 km daleko od raketoplánu a vzdálenost se zvětšovala o 5,5 km za každý oběh.

Osádka družicového stupně mezitím s úspěchem pokračovala v oživování přístrojů na ATLAS-3, takže v poledne houstonského času (okolo 18.00 UT) bylo možno zahájit první série měření slunečního záření na osmi po sobě jdoucích obězích.

Elen Ochoaové se přes drobné potíže s navigačním přístrojem postupně podařilo navázat spojení se třemi navigačními družicemi GPS, čímž pomohla k upřesnění parametrů dráhy svého kosmického korábu.

Třetí den letu - 5. listopadu - se spektrometry na palubě Atlantis zaměřily do míst nad jižním pólem naší planety, kde existuje velká "ozónová díra". Data, odeslaná z raketoplánu na Zemi, zpracovali vědci v MSFC za necelých 24 hodin a výsledky porovnali s údaji amerického spektrometru TOMS, který je umístěn na ruské meteorologické družici Meteor 3. Takový vědecký výkon nebyl dosud nikdy zaznamenán. Aby se jím mohla pokochat i osádka Atlantis byl snímek ozónové díry zhotovený počítačem odvysílán na palubu raketoplánu. Astronauti na revanš odeslali na Zemi televizní záběry hurikánu Florence.

"Během dvou letů, které jsem už absolvoval," řekl při té příležitosti McMonagle, "jsem dosud neviděl takovou oblačnost jako tentokrát."

Příjemnou pohodu porušilo zjištění, že jeden ze spektrometrů - německý MAS, který analyzoval chemické složení atmosféry - si postavil hlavu a prostě přestal vysílat údaje. Zavinil to pravděpodobně integrovaný obvod v elektronice přístroje, poškozený proudovým nárazem. Obvyklá procedura - vypnutí a zapnutí - tentokrát nezabrala. Útěchou zustala skutečnost, že přístroj až do svého selhání odeslal na Zemi poctivých 10 hodin vědeckého měření. Dramatičtější však byl neočekávaný osmiminutový výpadek veškerého spojení raketoplánu se Zemí. Ten způsobila procedurální chyba ve středisku při přechodu z jedné družice TDRS na další. Kolem 18.00 UT třetího dne letu činila už vzdálenosti mezi satelitem SPAS a raketoplánem 78 km a každém oběhem rostla asi o 3 km.

Následující den se Clervoy věnoval pokusům s tepelnými trubicemi HPR. Na tomto zařízení umístěném na obytné palubě se studují vlastnosti různých kapalin při přenosu tepla. Systém neobsahuje pohyblivé součásti. V budoucnu by měl sloužit v klimatizačním okruhu na stálé kosmické stanici Alpha.

V pokusech s trubicemi pokračoval odpoledne McMonagle. Ten také spolu s Brownem v době předávání služby upravil dráhu raketoplánu tak, aby se zastavilo vzdalování od družice SPAS, která nyní letěla 89 km před raketoplánem. Ve večerních hodinách posloužil družicový stupeň také jako retranslační stanice, aby vědci na Zemi mohli provést kalibraci obou experimentů na palubě SPAS.

Při přeletech nad jižní polokoulí pokračovalo sledování ozónové díry; Atlantis přitom dokonce prolétl jižní polární září.

"Nevím, zda slyšíte poruchy na spojení," hlásil McMonagle do Houstonu. "My tedy ano. Je to jakési skřípění a praskot, způsobený nejspíše tím, že jsme právě uprostřed toho všeho. Je to nádherný pohled."

V brzkých ranních hodinách pátého dne letu - 7. listopadu - došlo k porovnání výsledků měření sluneční konstanty, tj. celkové energie vyzařované Sluncem - získaného přístroji ACRIM a SOLCON na raketoplánu a výsledků, kterých dosáhly spektrometry družice UARS, vypuštěné v roce 1991.

Ve 14.30 UT Atlantis znovu posloužil jako retranslační stanice k přenosu dat z autonomní družice SPAS na Zemi. Pak piloti opětovně upravili oběžnou dráhu raketoplánu. Ten byl vzdálen od družice 87 km a každým oběhem se od ní vždaloval o necelé 2 kilometry.

Tohoto dne si Clervoy pohovořil s francouzským ministerským předsedou Edouardem Balladurem, ale také se svým bratrem a jeho jedenáctiletým synem, který chtěl mocí mermo vědět, jak to ve vesmíru vypadá.

"Pohled je mnohem hezčí, než jsem si představoval," odpověděl mu strýc. "Země je nádherně modrá, ale nebe úplně černočerné. Nikdy v životě jsem neviděl jasnější hvězdy."

"Navíc tady trénuje na Tour de France," vmísil se do hovoru Francouzův kolega Brown, "i když bohužel jen na veloergometru."

Šestého dne letu - 8. listopadu - uskutečnil Brown další korekci dráhy raketoplánu. Jeho osádka pokračovala v pozorování Slunce i Země souborem přístrojů ATLAS-3 a Clervoy se opět věnoval tepelným trubicím. Další experimenty, umístěné na obytné palubě, probíhaly většinou plně automaticky.

Tohoto dne došlo na tiskovou konferenci, na níž padla ze Země i jedna všetečná otázka. Týkala se voleb do amerického Kongresu.

"Tak jak jste volili, mládenci," zeptal se jeden z novinářů.

"Uvážlivě," odvětil McMonagle. "Měli jsme k tomu příležitost ještě před startem. Pánové," obrátil se k ostatním astronautum, "kdo volil, ať zvedne ruku!"

Všechny ruce okamžitě vylétly vzhůru. Přihlásil se i Clervoy, který jakožto Francouz přirozené volit nemohl. Když byl přistižen, vysvětlil svůj přehmat poukazem na kolektivního ducha osádky.

"Ano, ale jak," nedal se novinář po tomto intermezzu.

"To je naše věc," odbyl ho velitel raketoplánu. Následujícího dne, 9. listopadu, bylo opět nutno provést drobnou korekci dráhy, aby vzdálenost mezi družicí SPAS a raketoplánem nepřekročila hodnotu 90 až 100 km.

Elen Ochoaová sdělila vědcům na Zemi, že je schopna rozeznat během západu či východu Slunce 13 až 14 vrstev atmosféry nad nejvyšší oblačností. McMonagle k tomu dodal, že osádka doplňuje záznamy přístrojů ATLAS-3 vlastními fotografickými záběry s použitím 300mm teleobjektivu.

Vědci ze Země se v průběhu dne přihlásili se zprávou, že první porovnání údajů o sluneční konstantě z přístrojů SUSIM, SOLSPEC a SSBUV souhlasí s přesností ą5%.

Osmého dne letu - 10. listopadu - museli technici v Houstonu rozlousknout zvláštní problém: kapacita magnetofonových pásků, na něž byla ukládána data z přístrojů ATLAS, se pomalu ale jistě vyčerpávala. Bylo proto třeba naplánovat způsob, jak zkoordinovat pořizování dat z vědeckých přístrojů s jejich předáváním na Zemi prostřednictvím sítě TDRS. Každá z uvedených činností totiž vyžadovala jinou orientaci raketoplánu.

Toho dne se také uskutečnila celosvětová kampaň, v jejímž průběhu byly z různých pozemních stanovišť vypouštěny balony a sondážní rakety s přístroji, které měly zjišťovat složení vysokých vrstev atmosféry paralelně s přeletem družicového stupně i družice SPAS.

O den později probudilo houstonské středisko "červený" tým již v 09.00 UT, aby piloti Atlantis měli dostatek času na prověrky letových systémů raketoplánu v rámci příprav na blížící se přistání. Během kontroly se ukázala závada na kabelu, který spojuje jeden z letových počítačů s velkokapacitní páskovou pamětí, obsahující software, potřebný pro řízení sestupu k zemi. Vyřazení počítače by představovalo zvýšení rizika při nastávajícím návratu. Prosté prohození kabelu ukázalo, že závada je naštěstí omezena na jediné konkrétní propojení.

Odpoledne Clervoy zkušebně namontoval na obytné palubě skládací křeslo, které má při budoucí misi STS-71 sloužit astronautovi, dopravovanému z Miru na Zemi. Technici si potřebovali ověřit, zda navrhovaný způsob montáže bude fungovat i ve vesmíru.

"Šlo to zcela hladce, bez problémů," oznámil jim Clervoy po ukončení montáže. "Bylo to úplně jednoduché."

Desátého dne došlo k vypojení přístrojů ATLAS-3 a SSBUV, protože osádka Atlantis se připravovala k zachycení družice SPAS, která během svého samostatného letu pořídila kolem 12 gigabitů vědeckých údajů.

Přibližovací fázi zajistil ještě "modrý" tým, zatímco lahůdku vlastního zachycení obstarala "červená" parta. V závěrečné fázi přibližování použil Tanner jednoho ze dvou laserových dálkoměrů. Tyto přístroje měly smůlu. Oba byly při neopatrném otevírání úložné schránky neuvěřitelně poškozeny. U jednoho se podařilo čistě urazit hlavní ovládací knoflík, takže dálkoměr byl zcela k nepotřebě.

"Ten druhý má sice ovládací prvky zkřivené," hlásil Tanner, "ale jinak funguje

Také velitel McMonagle dostal svou příležitost: Ověřoval nový způsob závěrečného přibližování, který měl být později použit při setkání s ruskou stanicí Mir. Šlo o tzv. přiblížení po rádiusvektoru (Rbar approach), při němž se raketoplán blíží ke svému cíli zespodu, ve směru od Země. Výhoda tohoto způsobu tkví v minimálním znečištění povrchu cílového objektu spalnými produkty z trysek motorků RCS, což je v případě kosmické stanice důležité s ohledem na její sluneční panely. Navíc při takovém postupu dochází k úsporám pohonných látek a v důsledku zákonů nebeské mechaniky se obě tělesa prostě od sebe automaticky vzdálí, kdyby došlo k totálnímu selhání manévrovacího systému v kterékoli fázi přibližovacího manévru.

"SPAS září jako démant na obloze," oznámil velitel raketoplánu, když pilotoval poslední stovky metrů k družici. Ta přitom také nezahálela: přístroj MAHRSI na její palubě zkoumal ultrafialové záření povrchu družicového stupně.

Vlastní zachycení kanadskou rukou provedla asi ve 13.30 UT Ochoaová jižně od Nového Zélandu ve výši 299 km nad Zemí.

"Máme CRISTA-SPAS," prohlásil velitel raketoplánu suše, když manévr skončil.

Němečtí vědci, kteří obstarali přístroje pro družici a kteří teď byli přítomni v sále v Houstonu, přivítali zprávu potleskem a provoláváním slávy.

"Setkání bylo perfektní," dalo se slyšet i řídicí středisko. "Dvě mouchy jednou ranou: Spousta nasbíraných údajů, a jistota, že to příště vyjde i s Mirem."

Byly to vzrušující chvíle," potvrdila Ochoaová. "Zvláště ten pohled na družici, když jsme se k ní přibližovali."

O dvě hodiny později, přesněji kolem 15.05 UT, spočívala už ulovená kořist bezpečně zajištěná ve svém lůžku v nákladovém prostoru. Dr. Ochoaová pak ještě využila kanadské ruky, či lépe televizní kamery umístěné na konci RMS k prozkoumání rampouchu, který se vytvořil na boku raketoplánu při vypouštění odpadní vody. Ledový střechýl nebyl v blízkosti žádného pantu dveří od nákladového prostoru, takže nepředstavoval žádný budoucí problém. Přesto technici na Zemi začali uvažovat o jeho odstranění před uzavřením nákladového prostoru. Navržený plán byl však krátce před přistáním odvolán, poté, co vypověděla službu televizní kamera na konci RMS. Pracovat bez ní, naslepo, bylo riskantnější nežli se rampouchu prostě nevšímat.

Jedenáctý den letu, tedy 13. listopad, se měl stát dnem přistání. V úvahu připadaly dva termíny na Floridě a další dva v Kalifornii. Protože se však u pobřeží Floridy pohyboval hurikán Gordon, zcela netypický pro dané roční období, rozhodlo se řídicí středisko šalamounsky odložit přistání o 24 hodin.

"Zkrátka a dobře," shrnul situaci letový ředitel Jeff Bantle, "předpověď počasí nestojí za nic. Nízká oblačnost, déšť, nárazový vítr. Prostě všivárna. Uvidíme, co bude zítra."

Naděje vkládané do zlepšení povětrnostních podmínek se však nesplnily a také prognóza do budoucna nic neslibovala. Proto se vedení letu rozhodlo nadirigovat Atlantis na Edwards AFB.

Raketoplán dosedl na dráhu 22 této základny na dně vyschlého Rogersova jezera v Mojavské poušti 14. listopadu 1994 v 15.33.45 UT. Příďové kolo se dotklo betonu v 15.33.56 a k zastavení družicového stupně v 15.34.34 UT po letu, který trval 10 dní 22 h 34 min 51 s.

"Je to velkolepé zakončení raketoplánových letů pro rok 1994," ozval se ve sluchátkách osádky Atlantis capcom Kevin Chilton.

"Souhlasím beze zbytku," odpověděl velitel kosmické lodi. "Zbývá jen poděkovat vědcům všech zemí světa, kteří nám při této expedici k planetě Zemi poskytli svoji podporu."

Co může tedy dodat kronikář na závěr? Vědci se zmocnili březích krys, které právě absolvovaly let, aby jim císařským řezem odebrali potomky. Osádka raketoplánu po lékařské prohlídce (bez chirurgických zákroků) odletěla zpět do Houstonu ještě týž den večer. Pozemní služba se ujala družicového stupně, aby připravila Atlantis k převozu na Floridu, kde už čekali technici s přípravami na let STS-71 - na první expedici Američanů na ruskou stanici Mir.

* Povolená rychlost větru pro nouzové přistání družicového stupně je ve dne maximálně 7, 7 mls a v noci jen 6 m/s.

Aktualizováno : 24.08.1997

[ 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-66/index.htm)