| M.označení |
Start |
Přistání |
Délka letu |
Poznámka |
| 1990-090A |
06.10.1990 |
10.10.1990 |
4d 2h10m |
Ulysses |
Posádka :
Richards,R.N.[VE]
| Cabana,R.D.[PL] | Melnick,B.E.[MS]
| Shepherd,W.M.[MS] | Akers,T.D.[MS]
[ Popis letu | Obrázky
| Experimenty | STS-41
v NASA ]
Popis letu : (převzato
z L+K 7/91 se svolením Mgr. A.Vítka)
STS-41
SE SLUNEČNÍ SONDOU
Ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc.
ANTONÍN VÍTEK, CSc.
Půlrok předcházející vypuštění sondy Ulysses nebyl tak jednoduchý, jak
by se při zaběhaném postupu dalo očekávat. Způsobily to potíže při přípravách
startů Columbie a Atlantis - letu STS-41 měly předcházet podle harmonogramu
ještě dvě mise. Problémy přinášel především únik vodíku v nejrůznějších
částech pohonného systému družicových stupňů, který zavinil, že po jarním
letu STS-31 nastala půlroční pauza.
Příprava Discovery k letu STS-41 započala až 8. května 1990 v montážní
budově OPF, bezprostředně poté, ca se raketoplán vrátil na hřbetě Boeingu
747-SCA ze základny Edwards, kde přistál po úspěšném letu "ve službách
astronomů".
V hale OPF se však stal obětí "lidského faktoru". Během příprav
došlo nepozorností obsluhy mostového jeřábu k zachycení pravých dveří nákladového
prostoru masívním hákem. Než stačil jeřábník zareagovat, prohnuly se zahákované
dveře o plného čtvrt metru.
Přestože na první pohled nedošlo k žádnému poškození - dveře se vlastní
pružností vrátily po uvolnění háku do původního tvaru - nezbylo než demontovat
jeden z panelů radiátorů klimatizace vestavěný do vnitřního povrchu dveří
a provést jeho důkladnou revizi.
Přitom došlo k další nehodě: jeden pracovník zakopl a při pádu do dveří
poškodil jejich výztužné žebro. To byla jediná druhotně zaviněná škoda,
zjištěná při shora uvedené revizi.
Dvacátého července byly do nákladového prostoru Discovery instalovány
dva kontejnery GAS s přístrojem SSBUV, určeným ke studiu ultrafialového
záření odráženého atmosférou (zjišťování obsahu ozónu v ovzduší).
Krátce před tím, než měl být raketoplán převezen z OPF do VAB k montáži
s již sestavenými motory SRB a s nádrží ET, objevili technici poškození
okénka č. 6. na pravé straně pilotní kabiny a provedli jeho výměnu. To
byla vcelku prkotina.
Horší situace nastala, když pracovníci ve VAB už po celkové montáži
zjistili asi desetiprocentní pokles obsahu freonu v chladicí smyčce č.
1. klimatizačního systému proti stavu naměřenému ještě v budově OPF. To
mohlo znamenat přece jenom poškození radiátoru ve dveřích nákladového prostoru
po dříve uvedené kolizi s jeřábem.
Vzhledem k časové tísni bylo rozhodnuto vyvézt celou sestavu na rampu
39B v původním termínu, tj. 9. září 1990, a tam pak pokračovat v testech.
Při tom se ukázalo, že na chladicí smyčce poněkud netěsní jeden z ventilů.
Únik však činil pouze 1 % obsahu za den, což po doplnění freonu těsně před
startem nemohlo krátký, čtyřdenní let nijak ohrozit.
Sluneční sonda Ulysses, vyrobená v západní Evropě, mezitím procházela
předstartovními přípravami samostatně.
Dne 15. května 1990 ji dopravil speciál KLM z Holandska, kde čekala
zakonzervována ve středisku ESTEC v Noordwijku již několik let. Teď to
šlo ráz na ráz: 22. května byla v hangáru AO vybalena z transportního kontejneru
a okamžitě podrobena prověrkám.
Vzhledem k tomu, že měla být vypuštěna na velmi rychlou dráhu k Jupiteru,
potřebovala výkonnou urychlovací jednotku. Šlo o dvoustupňový IUS, doplněný
ještě stupněm PAM-S.
IUS od firmy Boeing dorazil na Kennedy Space Center 25. června a jako
obvykle putoval do montážní budovy VPF (Vertical Processing Facility).
PAM-S od firmy McDonnell Douglas jej tam následoval 13. července. O
týden později, 20. 7. 1990, se k nim připojil i prověřený Ulysses, který
byl ihned usazen na vrchol třístupňové sestavy. Po prověrkách propojení
všech částí urychlovací jednotky i sondy byl celý komplet umístěn do transportního
kontejneru. V jeho klimatizovaném nitru putovalo celkem 19 969 kg užitečného
zatížení (na vlastní sondu Ulysses z toho připadalo jen 370 kg!) dne 28.
srpna na rampu 39B.
O jedenáct dní později (8. 9.) byla sonda i s urychlovací jednotkou
umístěna do nákladového prostoru raketoplánu a dál vše pokračovalo podle
osvědčeného receptu.
Zkušební odpočítávání za účasti letové osádky proběhlo ve dnech 10.
a 11. 9. s výborným výsledkem, takže startu Discovery už nestálo nic v
cestě.
Vlastní odpočítávání začalo 13. října 1990 za stavu T -43h v 03.30 místního
letního času (EDT), tedy v 07.30 UT. Téhož dne přibyla z Houstonu na Cape
Canaveral i letová osádka.
Tvořili ji velitel Richard N. Richards, pilot Robert D. Cabana a tři
letoví specialisté Bruce Melnick, William M. Shepherd a Thomas D. Akers.
Z celé osádky byli ve vesmíru dosud jen Richards a Shepherd; zbytek tvořili
nováčkové.
Start raketoplánu byl stanoven na 6. října v 07.35 EDT (11.35 UT).
Při tankování vodíku (v i -9,5h) nebyly tentokrát žádné problémy s únikem
jeho plynného skupenství. Na samém počátku operace byla sice naměřena v
motorovém prostoru koncentrace 0,03% (povoleno je 0,15%), ale i ta později
poklesla na pouhých 0,0075%.
V den startu opustili astronauti svůj dočasný domov v OCB (Operations
and Checkout Building) v 04.45 EDT a o 40 minut později již zaujímali svá
místa na palubě Discovery.
Richards jakožto velitel samozřejmě vlevo vpředu, po jeho pravici druhý
pilot Cabana. Shepherd uprostřed vzadu na letové palubě a v koutku vpravo
vzadu Melnick. Na posledního letového specialistu Akerse zbylo místo na
obytné palubě. (Při návratu na Zemi si dva posledně jmenovaní jako obvykle
vyměnili svá místa.)
Až do posledního plánovaného přerušení v T -9 min probíhalo odpočítávání
bez problémů. .
V "oddechovém čase" se však objevily dva drobné problémy.
Zjištění, že zásoba spotřební vody na palubě raketoplánu je mírně pod plánovanou
hladinou, si vynutilo její doplnění. To vedlo k prodloužení původně plánovaného
přerušení "countdownu" (10 minut) o 3 minuty.
O dalších sedm minut zdržení se postarala přeháňka v oblasti asi 20
km severně od místa startu. Pro jistotu tam byl vyslán astronaut Don Brandenstein
v cvičném letadle, aby zjistil, zda zhoršené povětrnostní poměry by mohly
překážet při nouzovém přistání raketoplánu na KSC.
V 07.36 místního času, po vyjasnění tohoto problému, pokračovalo odpočítávání
dále.
Krátkodobé přerušení v T -5 min přidalo ke zdržení dalších 11 sekund.
Bylo totiž třeba ověřit, zda výparník vody, zajišťující chlazení systémů
raketoplánu do té doby, dokud není otevřen nákladový prostor, je opravdu
připraven k činnosti.
V poslední chvíli před startem bylo ještě zjištěno, že tlak plynu z
pozemních zdrojů, profukující nákladový prostor raketoplánu na rampě, neodpovídá
specifikaci.
Proto bylo třeba v T -31 s, těsně před předáním řízení startu automatice,
odpočítávání znovu přerušit. Tentokrát pauza trvala 2 minuty, aby proplachování
inertním plynem bylo možno upravit ručně.
Zbytek "countdownu" proběhl bez problémů až do nuly. V 07.47.06
EPT (11.47.06 UT) se raketoplán na ohnivém sloupu zvedl z rampy 39B.
V T +27 s došlo na půl minuty ke snížení výkonu motorů ze 104% na pouhých
67 "%, dokud Discovery nepřekonala zvukovou bariéru.
V T +124 s se podle plánu oddělily vyhaslé motory SRB. Padaly zpět k
Zemi po balistické dráze a skončily svůj let na padácích v Atlantiku, odkud
byly později vyloveny.
Osm a půl minuty po startu došlo k vypojení hlavních motorů SSME a o
14 sekund později byla odhozena i přídavná nádrž ET.
Raketoplán pokračoval po suborbitální dráze 65-289 km až do apogea.
V T +39 min 52 s došlo k zapálení obou manévrovacích motorů OMS a tím k
navedení Discovery na pracovní dráhu ve výši 296,1-297,4 km, se sklonem
28,5° k rovníku.
Krátce po dosažení této dráhy objevili piloti raketoplánu, že jeden
z palubních počítačů GPC byl špatně naprogramován, takže museli zasáhnout
ručně. Bylo z toho trochu dohadů se Zemí, ale nakonec se ukázalo, že dva
dny před startem chtěli technici uložit nějaké údaje do paměti palubního
počítače sondy Ulysses a použili k tomu účelu počítač v Discovery, který
potom zůstal nastaven ve špatném režimu.
Jakmile byla tato drobná komplikace odstraněna, došlo na otevření dveří
nákladového prostoru a astronauti začali s prověrkou užitečného zatížení.
Jako první přišla na řadu inerciální plošina urychlovací jednotky IUS,
kterou musela osádka raketoplánu nastavit s co možno největší přesností
podle skutečných parametrů orientace Discovery. Na této půlhodinové proceduře
se podílelo i pozemní středisko USAF v kalifornském Sunnyvale, které je
odpovědné za řízení všech stupňů IUS. Rekalibrace se ovšem neprovádí při
vypouštění družic na stacionární dráhu, protože přesnost předběžného nastavení
inerciálni plošiny před startem raketoplánu je pro tyto účely vyhovující.
U sondy Ulysses však šlo o velmi přesný průlet kolem planety Jupiter;
takže prověření parametrů inerciální plošiny na IUS bylo nezbytné.
Přibližně 5 h 20 min po startu dala osádka Discovery povel k vyklopení
IUS v úhlu 20° vzhledem k podélné ose nákladového prostoru. Tato změna
polohy umožňuje pozemním stanicím přímé telemetrické spojení s družicí,
obecně s nákladem, který již není stíněn trupem raketoplánu. Vzápětí došlo
k přepojení systémů urychlovací jednotky na vlastní zdroje proudu.
Jakmile pozemní střediska dokončila nezbytné revize, dal Houston ústy
spojařky Kathy Thorntonové souhlas k vypuštění sondy. Po odpojení pupeční
šňůry mezi raketoplánem a IUS byl celý komplex vyklopen v úhlu 58°. V T
+06 h 01 min 08 s přepojil Tom Akers dva ze spínačů na zadní palubní desce
na letové palubě raketoplánu. Roznětkami proběhl proudový impuls, výbušné
svorníky, dosud poutající IUS k nosnému prstenci ukotvenému v nákladovém
prostoru, se uvolnily a sedm stlačených pružin udělilo šestnáctiapůltunovému
kolosu dostatečný impuls k tomu, aby rychlostí prozatím jen 0,14 m/s vyrazil
na počátek cesty dlouhé téměř 4 miliardy kilometrů.
Sluneční sonda Ulysses, zdánlivě vypuštěná od Slunce, má být gravitačním
polem Jupiteru vymrštěna vysoko nad rovinu ekliptiky. Pak proletí nejprve
nad jižním a posléze i nad severním pólem Slunce.
Jak zjistili astronauti krátce po vypuštění, neopustila raketoplán pouze
samotná sonda. "Byl jsem u stropního okénka," řekl později Richards.
"Odsud jsem pozoroval celý průběh vypouštění, ale na mou duši, neviděl
jsem nic divného.
Teprve později, když jsme si z videa na palubě přehrávali celý manévr,
tak jsem si dodatečně všiml nějakého blýskavého objektu, který - jak se
zdálo - sledoval sluneční sondu. Předtím si toho nikdo z nás nevšiml. Teď
na videu vypadal jako zakřivený kus kovu, dlouhý asi dvě stopy (0,6 m)."
Hlášení okamžitě vzbudilo obavy pozemního střediska. Mohlo totiž jít
o nějakou část urychlovací jednotky nebo dokonce samotné sondy. Pozdější
prohlídka ostatních videozáznamů však ukázala, že mnohem spíše šlo o kus
ledu, který se odloupl z trupu raketoplánu. Na záznamech bylo totiž zřetelně
vidět, jak se záhadný objekt vznáší poblíž kýlové plochy ještě před vypuštěním
sondy Ulysses. Potvrdil to i dalši průběh operace.
Urychlovací jednotka IUS zcela dle plánu asi za 10 minut po vypuštění
zahájila sérii rotačních manévrů, jejichž cílem bylo udržet vhodnou teplotu
pevných pohonných látek ve všech stupních IUS i PAM-S. K odjištění zážehového
systému IUS ovšem došlo dálkovým povelem až po 45 minutách. V té době byl
už raketoplán v patřičné vzdálenosti a natočen k sondě svým břichem, aby
se zabránilo znečištění křemenných okenních desek pilotní kabiny spalinami
z raketových motorů IUS.
Vlastní zážeh prvního stupně se uskutečnil v 18.53 UT. Vyhořelý stupeň
se oddělil po 150 s chodu motoru a po 125 s letu setrvačnosti naskočil
i druhý stupeň, který pracoval 108 s. Před jeho oddělením zajistil orientační
systém IUS přesné nasměrování stupně PAM-S. Tři desetiny sekundy po oddělení
IUS byla sonda i s PAM-S čtyřmi tangenciálně připojenými miniaturními motorky
na TPL rozrotována na 70 otáček za minutu, aby celý systém získal potřebnou
stabilitu. Poté byl na 88s zapálen poslední stupeň, který udělil sondě
konečnou potřebnou rychlost 15,4 km/s. Tato hodnota představuje v historii
meziplanetárních letů rekordně vysokou odletovou rychlost od Země.
Před odhozením PAM-S se však od jejího motoru oddělila dvě půlkilogramová
závaží, zachycená na 12 m dlouhých kevlarových lankách. Při jejich rozvinutí
byla pohlcena část rotačního momentu sondy a PAM, asi tak, jako když krasobruslař
při piruetě sníží svou rychlost rotace rozpřažením. Uvedeným způsobem se
během 5 s -rychlost otáčení snížila na 6,8 otáčky za minutu.
Po tomto manévru byla odhozena nejprve závaží a pak i stupeň PAM-S.
K Jupiteru tedy míří celkem čtyři objekty.
Vraťme se však k Discovery a k její osádce. Ta ještě první den letu
aktivovala automatický experiment Chromex-2 (Chromosome and Plant Cell
Division in Space). Ten se, jak z anglického názvu patrno, zabývá studiem
vlivu beztíže na změny v chromosomech a v procesu buněčného dělení rostlinných
buněk v tkáňových kulturách.
Dalším biologickým experimentem byl PSE (Physiological System Experiments),
Zde šlo především o odzkoušení modulu pro chov laboratornich zvířat ve
stavu beztíže. Systém byl, ovšem s problémy, prověřován již při letu STS-29,
v březnu 1989. Tentokráte si však osádka raketoplánu nemohla stěžovat ani
na únik krmiva, ani na pronikavý zápach, šířící se z biologického modulu
s krysami.
Druhý den letu probíhal ve znamení vědeckých pokusů. Astronauti uvedli
v činnost zařízení SSBUV (Shuttle Solar Backscatter Ultra Violet Experiment),
které, jak již bylo uvedeno, umožňuje určení obsahu ozónu v zemské atmosféře.
Na palubě probíhal automatický experiment IPMP (Investigation into Polymer
Membrane Proeessing) pro firmu Batelle.
Bill Shepherd a Tom Akers vyklopili z nákladového prostoru dálkový manipulátor
RMS, na jehož konci, poblíž zápěstního kloubu, byla umístěna deska se vzorky
slunečních článků užívaných na družicích typu Intelsat 6. "Kanadskou
ruku" pak natočili tak, aby deska s bateriemi směřovala proti směru
letu. Pokus označený ISAC (Intelsat Solar Array Coupon) slouží ke zjištění,
do jaké míry budou poškozeny sluneční články družice Intelsat 6 F-2 působením
atomárního kyslíku v blízkosti Země.
Tato družice totiž pro závadu na nosné raketě zůstala na nízké dráze.
Organizace Intelsat uzavřela s NASA dohodu o záchranné misi, která se však
má uskutečnit až v roce 1992. Astronauti při ní hodlají připojit k družici
nový urychlovací motor, s jehož pomocí by se Intefsat 6 F-2 dostal na stacionární
dráhu, aniž by bylo nutno provést jeho opravu na Zemi a opětovné vypuštění.
V případě, že by pokus osádky Discovery se slunečními články ukázal, že
dojde k jejich poškození vlivem nízké dráhy družice, pokusí se odborníci
nalézt jiné řešení pro její záchranu. Články umístěné na "kanadské
ruce" zůstaly nepříznivým účinkům vystaveny celkem 1,5 dne spolu s
ostatními 48 vzorky materiálů pro stanici Freedom a pro družicovou observatoř
JST.
Také třetí den letu se osádka Discovery zabývala pokusy. Žádný div.
Vypuštění a celý let raketoplánu je nákladná záležitost - tak ať si mládenci,
když už tam nahoře jsou alespoň něco na sebe vydělají.
Tentokrát šlo o experiment velice atraktivní: v přetlakové komoře byl
zapálen vzorek filtračního papíru a proces hoření zachycovaly dvě kamery.
Pokus byl charakterizován zkratkou SSCE, neboli Solid Surface Combustion
Experiment.
Kromě toho pokračovaly i pokusy SSBUV a Chromex.
Čtvrtý, poslední den letu proběhl již ve znamení příprav k přistání.
Jako obvykle byl přezkoušen řídicí systém a ověřena funkce manévrovacích
motorků RCS. Krom toho se osádka raketoplánu věnovala i intenzivnímu snímkování
Země, s nímž započala již předchozího dne. Celkem bylo pořízeno přes dva
tisíce snímků, z toho asi tři čtvrtiny na formát 70 mm.
Astronauti Melnick a Shepherd také vyzkoušeli - poprvé za letu - systém
VCS (Voice Control System). Jde o mikropočítačové zařízeni, schopné analyzovat
příkazy vyřčené členy osádky raketoplánu.
VCS bylo prozatím napojeno na televizní kamery, které se na hlasový
povel měly automaticky zapínat a vypínat. Pokus se z počátku setkal jen
s částečným úspěchem a teprve poté, co "vzorky" hlasů pořízené
před odletem na Zemi byly nahrazeny novými, pořízenými teprve v průběhu
mise, se úspěšnost přiblížila téměř 100%. V budoucnosti se počítá s využitím
zařízení VCS při všech letech raketoplánů.
Let STS-41 skončil krátce před svítáním 10. října 1990, ve 13.57 UT
(v 06.57 standardního pacifického času PDT). Discovery přistála na betonové
dráze 22 na základně Edwards AFB po letu, který trval 4 dny 02 h 10 min
04 s.
Při doběhu raketoplánu vyzkoušeli piloti činnost inovovaných brzd a
možnosti řízení předním podvozkovým kolem.
Aktualizováno : 11.08.1997
[ 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-41/index.htm)
