kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1994-006A	03.02.1994	11.02.1994	8d 7h09m	Spacehab-2, WSF-1

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-60 v NASA ]

Popis letu : (převzato z L+K 20/94 se svolením Mgr. A.Vítka)

STS-60 / Spacehab-02 / WSF-1

S RUSEM NA PALUBĚ

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

Raketoplán Discovery se vrátil z letu STS-51 22. září 1993. Krátce po ukončení mise byl přetažen do haly č. 3 v OPF, kde prošel obvyklými poletovými procedurami. Dva z jeho tří motorů SSME byly nahrazeny novými exempláři (výr. č. 2012 a 2032) a pouze motor s výrobním číslem 2034, který prodělal předchozí let, se po příslušné kontrole vrátil na původní místo. Do nákladového prostoru situovali techničtí pracovníci přetlakový modul Spacehab propojený krátkým přechodovým tunelem s obytnou palubou Discovery.

To už se kalendář přehoupl do nového roku a ve VAB čekaly připraveny startovací motory SRB i s připojenou nádrží ET. Družicový stupeň usazený na speciálním podvozku se tedy 4. ledna 1994 přestěhoval do budovy, která se honosí tím, že představuje největší obestavěný prostor na světě.

Discovery si však ve VAB pobyl jen dobu potřebnou ke zkompletování se startovacími motory a s nádrží ET. Již 7 0. ledna putoval na pásovém transportéru na rampu 39A. Tady proběhlo uložení další významné části užitečného zatížení.

Tím bylo zařízení WSF-1, čili Wake Shield Facility One. Toto zařízení postavené ve Space Vacuum Epitaxy Center (SWEC), což jest společné pracoviště NASA a firmy Space Industries Inc. v areálu University of Houston, bylo pojato jako autonomní družice. Jejím hlavním úkolem bylo vytvořit podmínky co největšího vakua pro materiálové experimenty, především pro výrobu polovodičových krystalů galiumarsenidu (GaAs), tzv. epitaxním růstem.

Princip na jehož základě mělo být dosaženo vakua řádově 10 na-12 Pa (ve výšce okolo 300 km, kde operují raketoplány je vakuum jen 10 na -5 Pa) byl tak jednoduchý, že vzbudil mezi odborníky řadu diskusí. Základem družice WSF je kuželovitý disk z nerezové oceli o průměru 3,6 m, který je stabilizačním systém orientován tak, že jeho "dutá" strana je trvale odvrácena od směru letu. Disk při pohybu za sebou zanechává ve zbytcích atmosféry jakousi brázdu (wake), v níž se vytvoří mnohem vyšší vakuum než v okolním prostoru.

Do vyduté části družice byl tedy umístěn experiment MBE pro přípravu krystalů galiumarsenidu. Na opačné straně disku se nacházela veškerá řídicí aparatura družice včetně stabilizačních gyroskopů a magnetických cívek pro orientaci v geomagnetickém poli. Dále sem přišly experimenty nevyžadující výjimečně vysoké vakuum. Ze svého speciálního lůžka (1710 kg) v nákladovém prostoru Discovery měl být satelit WSF-1 (1683 kg) vypuštěn třetího dne pobytu v kosmu. Jeho samostatný let ve vzdálenosti asi 75 km před raketoplánem měl trvat 52 hodiny.

Užitečný náklad Discovery doplňovaly (kromě již zmíněného Spacehabu a WSF) ještě kanystry GAS situované na příhradové konstrukci v zadní části nákladového prostoru.

Předstartovní zkušební odpočítávání Discovery proběhlo v polovině ledna za účasti letové osádky. Potom následovalo zasedání komise FRR, která stanovila datum startu na 3. února 1994. Ostré odpočítávání (od T -43 h jako vždy) začalo v 04.00 místního času EST, tedy v 09.00 UT. Probíhalo bez mimořádných událostí. Prvního února v časných ranních hodinách byly natankovány kryogenní látky - vodík a kyslík - pro palivové články. Poté začali pracovníci pozemní obsluhy ukládat do obytných prostor raketoplánu i Spacehabu biologické vzorky a další zařízení.

Nadešel den startu. Osádka Discovery byla probuzena nekřesťansky brzy - v 02.00 místního času. Tvořili ji velitel plk. USMC Charles F. Bolden (STS-61C v lednu 1986, STS-31 v dubnu 1990 a STS-45 v březnu 1992), pilot nám. kpt. Kenneth S. Reightler Jr. (STS-48 v září 1991), velitel užitečného ztížení a současně letový specialista č. 3 (MS-3) dr. Franklin R. Chang-Diaz (STS-61C v lednu 1986, STS-34 v říjnu 1989 a STS-46 v srpnu 1992), dále dr. N. Jan Davisová jakožto MS-1 (STS-47 v září 1992), dr. Ronald M. Sega (nováček) jakožto MS-2 a konečně ruský kosmonaut Sergej Konstantinovič Krikaljov (Sojuz TM-7/Mir v listopadu 1988 a Sojuz TM-12/Mir v květnu 1991).

Od posledního společného letu Rusů a Američanů uplynulo téměř 19 let. Dnešní mise se však od oné dnes již legendární podstatně lišila. Ruský kosmonaut měl poprvé vzlétnout i přistát společně se svými americkými kolegy na americkém raketoplánu.

Po dvou hodinách strávených krátkou lékařskou prohlídkou, snídaní a oblečením do lehkých skafandrů vyrazila osádka Discovery na rampu. Kolem šesté hodiny ranní seděli už všichni na svých místech na letové či obytné palubě a technici zvenčí hermeticky uzavírali vstup do raketoplánu.

Poslední chvíle countdownu proběhly zcela hladce. V 07.10.00 EST (12.10.00 UT) se kolos o hmotnosti 2 044 777 kg odlepil od rampy a s motory SSME nastavenými na 104% výkonu zamířil nad Atlantik. Byl to po dlouhé době start, který proběhl na sekundu přesně podle plánu. Předtím se to podařilo raketoplánu Endeavour při vzletu k misi STS-47 v září 1988.

Také průběh letu na oběžnou dráhu byl perfektní. Motory SRB dohořely v T+125 s a oddělily se. Hlavní motory pokračovaly v chodu až do T +512 s. To už se družicový stupeň nacházel na suborbitální dráze ve výši 74-346 km se sklonem 57° k rovníku. V apogeu této dráhy zapojili piloti motory OMS, čímž se zvýšila rychlost Discovery o 81 m/s. Tento závěrečný manévr zajistil Discovery operační dráhu 347-359 km nad Zemí, se sklonem 56,99° k rovníku a s dobou oběhu 91,60 min.

Jakmile byla ukončena revize stavu kosmické lodi, obrátila se osádka raketoplánu k vlastní náplni letu. První den proběhl ve znamení oživování pokusů jak ve Spacehabu, tak v kanystrech GAS. Piloti se postarali o vypojení té části přístrojů, které byly potřeba jen v průběhu vzletu, aby se teď ušetřily energetické zásoby pro příští dny. Letový plán byl totiž tak nabitý, že se osádka Discovery dostávala čím dál tím více do skluzu. Řídicí středisko v Houstonu se proto rozhodlo, že všechny lékařskobiologické pokusy, jejichž objektem měl být pilot raketoplánu, se uskuteční až v pozdější době. Také oživení mrazničky ve Spacehabu bylo odloženo na příští den, aby se osádka Discover mohla uložit k odpočinku již kolem 18.10 EST (22.10 UT).

Druhý den krátce po budíčku přelétal raketoplán přímo nad rodištěm ruského kosmonauta. Krikaljov využil přeletu v denní době a pořizoval fotografické záběry Ruska americkými i ruskými fotoaparáty.

Jeho nadšení však vystřídal údiv, když došlo na metabolické výzkumy, při nichž si jednotliví členové osádky navzájem odebírali krev. To je zásah, který smí v Rusku provádět pouze kvalifikovaný lékař, takže už v době příprav k letu byla pro ruského kosmonauta tato část programu trochu spornou a choulostivou otázkou.

Méně nedůvěřivě se Krikaljov stavěl k veloergometru, který Ron Sega instaloval na obytné palubě a sám ho také jako první vyzkoušel.

Odpoledne proběhlo již ve znamení příprav k vypuštění družice WSF. Bylo třeba připravit dálkový manipulátor RMS, čehož se ujali Davisová a Sega, zatímco Reightler testoval laserový lokátor raketoplánu. Všechno se zdálo být v pořádku, takže osádka Discovery uléhala večer toho dne s pevnou důvěrou v budoucnost.

Třetí den letu však přinesl rozčarování. Ron Sega sice ještě dovedl zkoušky telekomunikačního systému WSF ke zdárnému konci, ale pak si povšiml vloček sněhu, poletujících v blízkosti družicového stupně. Z konzultace se Zemí, především s dr. Alexem Ignatievem, vedoucím projektu WSF-1, vyplynul názor, že jde se vší pravděpodobností o únik z některého netěsnícího ventilu u Discovery, což by průběhu experimentů na družici nemělo vadit. Proto se souhlasem Houstonu zvedl Sega kolem 16.00 UT WSF-1 z lůžka prozatím však jen nad nákladový prostor.

Tím se objevily nové potíže. Rozpoznání indikačních světel ukazujících stav energetického a telekomunikačního systému na družici, se ve sluncem zalitém nákladovém prostoru ukázalo velmi obtížným, ne-li přímo nemožným. K tomu se ještě přidala interference na spojovací lince mezi WSF a počítačem umístěným na SCBC. Tuto závadu se nepodařilo odstranit, takže Země doporučila odložit prozatím vypuštění na další den.

Čtvrtého dne letu se však vynořil další, mnohem závažnější problém. Infračervený detektor zemského horizontu, umístěný na náběžné hraně disku, odmítal komunikovat s řídicím systémem družice.

Přestože se zdálo, že jeho nejdůležitější součást, totiž rotující zrcátko pracuje bezvadně, nedostával stabilizační systém správné informace o orientaci WSF v prostoru.

Technici na Zemi si vyžádali čas k prostudování problému, ale bohužel právě času bylo namále. Zbývající doba by již nestačila k provedeni všech naplánovaných pokusů s epitaxní tvorbou krystalů a proto vedení experimentu doporučilo zahájit přípravu GaAs v družici, která zůstane zavěšena na konci manipulátoru RMS, vysunutém co nejdále do prostoru. To se také stalo. Zatímco osádka Discovery spala, rostla v zařízení MBE pomalu jedna vrstva GaAs za druhou.

Jobova zvěst přišla pátého dne letu krátce po probuzení: S porouchaným orientačním systémem nelze nic dělat! Experiment tedy pokračoval stejně jako předtím, jenom umístění satelitu se přesunulo co nejvíce vpravo od Discovery, aby se možnost znečištění ze zdrojů raketoplánu omezila na minimum. Vzhledem k tomu, že v bezprostřední blízkosti raketoplánu je zbytková koncentrace ovzduší přirozeně vyšší, bylo vakuum dosažené na WSF horší, nežli se počítalo. Dosáhlo hodnoty pouze kolem 10 na-8 Pa, což je srovnatelné s nejdokonalejším vakuem, jakého lze docílit v pozemských laboratořích. I za těchto nepříznivých okolností přinesl experiment důležité poznatky, zejména pokud se týkalo funkce zařízení WSF-MBE, které má být v budoucnu ještě několikrát vypuštěno do kosmu.

Nepatrnou náplastí na nezdar s WSF-1 byl pro osádku Discovery rozhovor s prezidentem Clintonem, který 7. února navštívil MCC v Houstonu.

Následující - šestý den letu - si Krikaljov popovídal s kosmonauty na Miru. Ti mu popřáli "úspěch v práci s americkými kolegy, šťastný návrat na Zemi a shledání v budoucnosti." Hovor se však neuskutečnil prostřednictvím amatérské vysílačky SAREX. Radiofonní spojení obstarala americká televizní společnost ABC pomocí celosvětové sítě Intelsat přes řídicí střediska v Houstonu a v Kaliningradu. Toho dne, ostatně stejně jako ve dnech předchozích, rozdělovala osádka Discovery svoji pozornost mezi experimenty ve Spacehabu a na WSF. Protože v předchozích dnech byl raketoplán téměř výlučně stabilizován gravitačním gradientem, došlo v nitru nákladového prostoru k mírnému ochlazení. Proto se řídicí středisko rozhodlo otočit družicový stupeň kolem vertikální osy tak, aby nákladový prostor směřoval k jihu a byl osvětlován slunečním světlem odraženým od povrchu Země. To tepelnou bilanci poněkud vyrovnalo.

Také družice WSF na konci kanadské ruky byla během dne několikrát přesunuta do různých poloh vzhledem k raketoplánu aby umožnila měření nabitých částic plazmy v rámci experimentu CHAWS.

Toho dne v poledne dokončila aparatura experimentu BME pátý vzorek galiumarsenidu. Potom však došlo k poruše na telemetrii, takže další program byl stažen s pořadu. Lépe řečeno, WSF byl stažen zpět do nákladového prostoru a uložen do lůžka. To se stalo osmého dne ráno, krátce poté, co byla osádka Discovery probuzena ruskými lidovými písněmi. Také RMS byla zaparkována v držácích a definitivně vypojena.

Poté se pozornost osádky raketoplánu přesunula k pokusu ODERACS A až F, což v podstatě znamená vypuštění šesti malých kalibračních družic různého rozměru. Ocelové a hliníkové koule o průměru 2, 4 a 6 palců (50,8 mm, 101,6 mm a 1152,4 mm) byly vymrštěny z kanystru GAS a měly sloužit ke kalibraci pozemriích optických i radiolokačních stanic. Pokus nebyl novinkou; poprvé se měl uskutečnit při letu STS-53, ale závada na bateriích to znemožnila. Tentokráte vše klaplo. Obří radiolokátor protiraketové obrany v Haystack (Massachussetts) zachytil koule na své obrazovce krátce po jejich uvolnění a zahájil tak program, který měl truat 120 až 200 dní, do té doby, než sledované objekty zaniknou v hustých vrstvách atmosféry.

Toho dne pozdravil Krikaljova i jeho kolegy ruský ministerský předseda Viktor Černomyrdin.

V 19.23 UT opustila nákladový prostor Discovery ještě jedna družice. Z kanystru GAS byl pružinovým mechanismem vymrštěn německý satelit Bremsat, postavený na Brémské univerzitě. Protože předchozí podchlazení nákladového prostoru poněkud snížilo kapacitu palubních baterií družice, požádali vědci ze Země piloty raketoplánu, aby pomocí motorků RCS odmanévrovali Discovery rychle z blízkosti vypuštěného satelitu. Manévr o velikosti 0,9 m/s proběhl bez problémů, přestože v předešlé noci probudil osádku družicového stupně několikrát po sobě poplach způsobený nízkou teplotou právě v předním modulu těchto manévrovacích motorků, u nichž hrozilo zkrystalizování pohonných látek.

Satelit Bremsat má během své roční životnosti sledovat hustotu mikrometeoritů a prachových částic ve vyšších vrstvách zemské atmosféry.

Osmý - poslední celý den pobytu na oběžné dráze - už proběhl ve znamení konce letu. Osádka Discovery postupně ukončovala a uzavírala jednotlivé pokusy a oba piloti Bolden a Reightler se věnovali přípravě raketoplánu k návratu na Zemi.

Bolden během dne oznámil, že zaslechl "velmi silnou ránu" odněkud ze zádi družicového stupně. Stalo se to už potřetí v průběhu letu a podle všeho šlo o praskání v konstrukci, způsobené nadměrným a hlavně nerovnoměrným ohřevem Discovery Sluncem.

Přišlo ráno 11. února 1994 - den návratu. Pro přistání na Kennedy Space Center přicházely v úvahu dva termíny: v 17.44 UT a v 19.20 UT. První z nich však nebylo možno využít pro nepřízeň počasí; nad letištěm SLF pluly nízké mraky poháněné nárazovém větrem. Meteorologové však předvídali zlepšení povětrnostní situace a skutečně se nemýlili.

Přibližně hodinu před plánovaným návratem zažehli piloti Discovery motory OMS a raketoplán pod jejich brzdicím účinkem zahájil sestup k hustým vrstvám atmosféry. Průlet ovzduším proběhl normálně. Asi 14 minut před dosednutím vysunula osádka raketoplánu detektory pro měření aerodynamických dat, o čtyři minuty později vypojili piloti poslední z motorků RCS, které dosud ovládaly náklon družicového stupně. V pátek 11 . února v 19.19.22 UT dosedl raketoplán na beton letiště SLF pouhých 717 mm za prahem dráhy 33. Jeho přistávací rychlost činila v té chvíli 378 km/h.

Právě skončený let trval 8 dní 07 h 09 min 22 s. Za pár hodin po přistání vlekl už tahač opuštěný družicový stupeň k hale č. 2 v OPF, V důsledku radikálních změn v časovém plánu letů si však na svoji příští příležitost - misi STS-63 - počká přinejmenším do září t. r.

Aktualizováno : 16.08.1997

[ 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-60/index.htm)