kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1996-032A	19.05.1996	29.05.1996	10d 0h39m	Spacehab-4, Spartan

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-77 v NASA ]

Popis letu : (převzato z L+K 13/97 se svolením Mgr. A.Vítka)

STS-77/Spartan-IAE/PAMS-STU

REKORDNÍ LET VE FORMACI

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

Úspěšná mise STS-72 vyvrcholila 20. ledna 1996 přistáním raketoplánu přímo na Kennedyho mysu, takže družicový stupeň Endeavour mohl rovnou zamířit do haly č. 3 v OPF k obvyklém odstrojení, demontáži hlavních motorů OMS a k údržbě motorů OMS i trysek RCS. Již 24. ledna byly otevřeny dveře jeho nákladového prostoru a příslušní pracovníci vyložili soupravu OAST i japonský satelit SFU, zachycený za letu. Jejich činnost skončila 28. ledna, takže bylo možno přikročit k přípravám užitečného zatížení na let STS-77. S touto misí se předběžně počítalo na polovinu května 1996.

Pozornost se soustředila především na testy výparníku (FES) klimatizačního systému, který během letu STS-72 - a také při řadě dalších expedic - působil osádkám raketoplánů potíže. Podstatné závady na tomto zařízení se však nepodařilo najít, takže se pracovníci na kosmodromu nakonec 5. února rozhodli prověrky ukončit a se systémem nehýbat. Došlo pouze k výměně hlavního vypouštěcího ventilu odpadní vody. Také prověrky motorů OMS a RCS proběhly hladce, jenom trysky R2R a R2D byly nahrazeny novými. Podobně dopadly i zkoušky palivových baterií, přičemž hlavní pozornost byla věnována baterii č. 3. Ta se totiž blížila ke konci své životnosti, která je rozpočítána na 2400 provozních hodin. Vzhledem k tomu, že stav baterie byl výborný, rozhodlo vedení letů raketoplánů udělit výjimku a prodloužit její životnost administrativně na 2800 hodin*.

Ve dnech 12. až 14. února vymontovali technici z motorového prostoru použité motory SSME a na uvolněná místa zabudovali po několika odkladech přichystané jednotky výr. č. 2037, 2040 a 2038. Všechny tři patřily k variantě Block I, byly tedy opatřeny výkonnějším vysokotlakým čerpadlem kapalného kyslíku. K ukončení prací na motorech došlo 15. března 1996.

Pouhý den před tím se na mobilním vypouštěcím zařízení MLP-1 v hale č. 1 budovy VAB podařilo ukončit montáž motorů SRB (výr. č. 360T047A a 360T047B, tvořící komplet BI-088), a hned následující týden k nim byla připojena odhazovací nádrž ET-78.

Paralelně s tím bylo dokončeno i ukládání části užitečného nákladu do nákladového prostoru. Šlo především o přetlakovou laboratoř Spacehab výr. č. 1 (let SH-04). V souvislosti s tím se 26. března uskutečnila v OPF komplexní prověrka připravenosti laboratoře k letu, tzv. CEIT (Crew Equipment Interface Test), tedy za účasti hlavní osádky. Pak již mohly být uzavřeny dveře nákladového prostoru definitivně a družicový stupeň na přepravním podvozku 8. dubna putoval do montážní budovy VAB. V noci na následující den byl zdvižen do vertikální polohy a připojen ke kompletu SRB/ET. Po prověrkách mechanického, elektrického a palivového propojení ho technici připravili k převozu na rampu 39B. Odjezd z montážní haly na pásovém přepravníku, plánovaný na 16. dubna, však pozdrželo o 7 hodin nepříznivé počasí. Další část nákladu, tj. obě družice, Spartan 207-IAE a PAMS-STU, připravované předtím v budově VPF, již příjezd družicového stupně očekávaly v "bílém pokoji" v obslužné věži a byly bez odkladu uloženy do nákladového prostoru.

Ve dnech 23.-24. dubna proběhlo na rampě zkušební odpočítávání (TCDT) za účasti hlavní osádky. Hned poté začaly zkoušky propojení systémů družic na systémy raketoplánu a 7. května mohla komise FRR schválit připravenost Endeavour k letu. Start byl stanoven na 19. května 1996.

Ještě před zahájením ostrého odpočítávání 16. května v 04.00 EDT (východoamerického letního času, tj. 08.00 UT) bylo třeba vyměnit jeden ze dvou skafandrů, určených pro případný výstup do kosmu, který neprošel předstartovními prověrkami. Vlastní countdown proběhl hladce, takže raketoplán Endeavour vzlétl dne 19. května 1996 v 10.30.00,009 UT z rampy 39B na Kennedy Space Center ke svému jedenáctému letu. Jeho osádku tvořili velitel plk. USAF John H. Casper (STS-36 v březnu 1990, STS-54 v lednu 1993 a STS-62 v březnu 1994), pilot pplk. USAF Curtis L. Brown Jr. (STS-47 v září 1992 a STS-66 v listopadu 1994) a letoví specialisté dr. Andrew S. W. Thomas (MS-1, nováček); jako MS-2 nastoupil freg. kpt. USN Daniel W. Bursch (STS-51 září 1993 a STS-68 v říjnu 1994), jako MS-3 Mario Runco Jr. (STS-44 v listopadu 1991 a STS-54 v lednu 1993) a konečně MS-4 dr. Marc Garneau (z kanadské kosmické agentury CSA, STS-41 G v říjnu 1984).

Start zpočátku probíhal normálně, až do okamžiku dohoření a odhození motorů SRB v T +124,24 s. Ty se na padácích snesly do Atlantiku, kde je vylovily čekající záchranné lodi.

Chvíli poté však měřicí a ovládací kanál A ve výparníku vody WSB 2, sloužícím k chlazení mazacího oleje pro turbočerpadla hydrauliky APU č. 2, signalizoval podchlazení. Šlo však jen o drobnou anomálii, takže let pokračoval bez přerušení.

Motory SSME se vypojily v T +507,7 s a asi o 10 sekund později byla odhozena vyprázdněná nádrž ET a piloti od ní odmanévrovali pomocí trysek RCS. Družicový stupeň pak pokračoval v letu setrvačností až do apogea suborbitální dráhy.

Přibližně v T +13 min signalizovaly přístroje překročení horní hranice povoleného rozsahu teploty mazacího oleje (121 °C) u APU č. 2, které ovšem bylo již dříve podle plánu vypojeno; teplota oleje však dále stoupala, až dosáhla hodnoty 166 °C; teprve po aktivaci vodního výparníku se olej podařilo ochladit na přípustnou teplotu.

V prvním apogeu v 11.11.47,2 UT zapojila osádka Endeavour oba hlavní manévrovací motory. Manévrem OMS-2 (zážeh na dobu 126,4 s, změna rychlosti 60,53 m/s) se tak podařilo dosáhnout operační dráhy ve výši 283,0 až 283,9 km se sklonem 39,02° a dobou oběhu 90,17 min.

Po prověrkách všech systémů dostali astronauti souhlas z řídicího střediska v Houstonu k pokračování v letu, takže práce na oběžné dráze mohly započít. Ve 12.12.28 UT bylo dokončeno otevírání dveří nákladového prostoru a krátce poté otevřeli Andy Thomas a Marc Garneau průlez do Spacehabu, aby tu zahájili jeho oživování. Jejich činnost poněkud zbrzdila nutnost věnovat se výparníku FES klimatizačního systému, který se ve 12.27 UT automaticky vypojil, takže ho bylo nutno znovu nastartovat. Radiátory umístěné na vnitřní straně dveří nákladového prostoru v té době totiž ještě nebyly dostatečně vychlazeny a samy nemohly utáhnout klimatizační systém, ale FES si naštěstí dal říci.

Mario Runco se přitom bez ohledu na popsanou komplikaci věnoval speciálnímu akváriu ARF, umístěnému na obytné palubě. Toto zařízení společně vyvinuté americkými a kanadskými odborníky, sloužilo ke studiu počátečního vývoje larev mořských ježovek, měkýšů a hvězdic.

Po návratu ze Spacehabu se Thomas pustil do prověrek funkce dálkového manipulátoru RMS. V 18.19 UT, po dokončení testů, posloužila televizní kamera, umístěná na konci "kanadské ruky", osádce raketoplánu při inspekci stavu nákladu v trupu Endeavour.

Spuštěn byl také experiment GANE, který pak běžel plně automaticky po celou dobu letu. Jeho zařízení využívalo signálů navigačních družic systému GPS k zjišťování orientace raketoplánu v prostoru. Dále se rozeběhl i pokus BETSCE. V jeho rámci bylo testováno nové zařízení pro chlazení na extrémně nízké teploty. Prototyp přístroje bez jakýchkoli pohyblivých částí má v budoucnosti sloužit ke chlazení detektorů infračerveného záření v dalekohledech sloužících jak astronomům, tak vojákům.

K prvnímu osmihodinovému odpočinku se osádka družicového stupně odebrala kolem 21.30 UT (16.30 CDT, tedy houstonského letního času).

Druhý den letu (20. května) byl věnován především vypuštění družice Spartan 207-IAE. Mario Runco uchopil satelit pomocí RMS, vyzvedl ho nad nákladový prostor a v 11.29.12 UT ho vypustil. Spartan tentokráte nesl zajímavý náklad IAE (Inflatable Antenna Experiment), nafukovací anténu z pohliníkované polyesterové folie o průměru 15,25 m. Tři nohy - vzpěry - této podivné "antény" měly délku 28 m.

V tomto experimentu šlo o to, ověřit možnost vytváření velkých konstrukcí - například právě parabolických antén - tímto netradičním způsobem. Jejich výroba je desetkrát až stokrát lacinější než u klasických "rozkládacích" montáží, nemluvě už o podstatně nižší hmotnosti (u IAE např. jen 60 kg) a menším objemu, který ve složeném stavu zaujmou. Potřeba výstavby velkých antén ve vesmíru je zřejmá: mohou sloužit jak pro radioastronomická pozorování, tak pro telekomunikace či pro radiolokaci.

O dvě minuty později přesněji v 11.31.16 UT, se uskutečnil úhybný manévr raketoplánu (SEP S-1). Krátce nato, v 11.32.46 UT, zjistila automatika závadu ve ventilu motoru RCS F2F a odpojila ho od systému. Protože šlo o netěsnost ve ventilu okysličovadla, uzavřeli piloti hlavní ventily jak okysličovadla, tak paliva rozvodu č. 2 v předním modulu trysek RCS, čímž se ovšem zbavili možnosti používat další tři trysky**.

Vraťme se však k vypuštěné družici. O dvě hodiny později došlo k nafouknutí antény IAE. Družice se v té době nacházela asi 600 m od raketoplánu. Průběh nafukování, který trval přibližně 5 minut, byl sledován kamerami umístěnými na Spartanu. Anténa se od družice oddělila kolem 15.00 UT, aby později - 22. května - zanikla. Od vypuštění až po odhození antény byla družice stále pod dohledem radiolokátoru družicového stupně, který pracoval v pásmu Ku.

Po dobře vykonané práci se osádka Endeavour odebrala k odpočinku, jenž trval od 21.30 UT do 05.30 UT.

Třetí den letu (21. května) věnovali Casper, Brown a Bursch manévrům potřebným k opětovnému setkání s družicí Spartan, zatímco ostatní členové osádky se zabývali experimenty ve Spacehabu a na obytné palubě. Museli přitom provést drobnou údržbu na zařízení FGBA, jež slouží k přípravě nápojů sycených oxidem uhličitým, ale současně také ke sledování procesů v kapalinách ve stavu beztíže. Oprava chladicího systému tohoto družicového šenku se nakonec ukázala složitější, nežli se zpočátku zdálo, takže její dokončení museli astronauti nechat na pozdější dobu. Před zahájením přibližovacích manévrů byl Spartan zachycen radiolokátorem už ze vzdálenosti 35 966 m. Vzhledem k malým rozměrům družice bylo však radiolokační zaměřování nespolehlivé až do doby, nežli vzdálenost poklesla na 23 774 m.

Po přiblížení na vzdálenost 10 m nastoupil k akci kanadský astronaut Garneau. Ve 14.52.47 UT, právě nad Novou Guineou, Spartan 207 bezpečně zachytil dálkovým manipulátorem, a poté, co byly pořízeny dokumentační snímky i videozáznam, ho také opatrně uložil do nákladového prostoru. Zámky poutající družici v lůžku zaklaply v 15.55.41 UT.

Další odpočinek proběhl v době od 20 30 UT do 04 30 UT.

Ještě před tím, kolem 20.00 UT, však technici v MCC v Houstonu při přehrávání televizních záběrů zjistili, že část vnitřní obšívky nákladového prostoru, která slouží jako tepelná izolace, je odtržená. Naštěstí se v té části trupu, kde k poškození došlo, nenalézala žádná zařízení, kterým by eventuální prochladnutí mohlo vadit.

Nová drobná závada se objevila kolem 23.30 UT, kdy selhalo topení, udržující trysku RCS R3A na provozní teplotě. Řídicí středisko proto rozhodlo, že piloti budou periodicky tuto trysku na krátkou dobu zapojovat, aby se udržela teplota ventilů nad povolenou dolní hranicí, která činí 4,4 °C.

Následujícího dne (22. května) v 09.18 UT vypustil Runco z kanystru v nákladovém prostoru družici PAMS-STU, určenou k ověření možnosti aerodynamické a magnetické stabilizace kosmických těles, bez nutnosti používat stabilizační trysky, které vyžadují značnou zásobu pohonných látek, nebo stlačený plyn. Po vypuštění odmanévrovali piloti raketoplán od rozkutálené družice do vzdálenosti asi 14 km. V průběhu dalšího letu se ovšem Endeavour s PAMS-STU třikrát opakovaně setkal na vzdálenost kolem 600 m, aby vědci během mnohahodinových letů ve formaci mohli pomocí speciálního laserového lokátoru AMS, televizních kamer a dalších přístrojů sledovat stabilitu družice; její zpětná doprava na Zemi nebyla plánována.

V průběhu prvního dvouhodinového sledování, zahájeného zhruba 4,5 hodiny po vypuštění družice, kdy bylo třeba mnohonásobně zapojovat trysky RCS, technici shledali, že teplota vstřikovací hlavy u motorků L3A a R3A překročila maximální hodnotu stanovenou specifikacemi, tj. 69 °C. Proto byl program upraven tak, aby autopilot v případě opětovného přehřívání automaticky volil náhradní trysky (L1A a R1A) systému RCS.

Během pozorování PAMS-STU vědci ke svému údivu zjistili, že se prozatím vzdor působení aerodynamických a magnetických sil nestabilizovala tak, jak se předpokládalo. Proto se také nepodařilo zaměřit družici laserovým lokátorem, umístěným na raketoplánu. Po marných pokusech v tomto směru se osádka Endeavour odebrala k odpočinku, který trval od 20.30 do 04.30 UT.

Vzhledem k tomu, že dosavadní problémy v průběhu letu nestály za řeč a že stav zásob pohonných látek, kyslíku i vodíku, byl vysoko nad normou, povolilo řídicí středisko 23. května jednodenní prodloužení mise.

První polovina toho pátého dne letu byla věnována výlučně vědeckým pokusům na palubě raketoplánu. Astronauti měnili vzorky v zařízeních pro výzkum materiálů v beztíži, pozorovali rostoucí larvy v akváriu a o všem tom pořizovali podrobnou dokumentaci.

Během předchozí noci se raketoplán vzdálil od PAMS-STU až na 120 km, takže piloti museli dopoledne provést drobnou korekci dráhy, aby Endeavour tuto vzdálenost udržoval i nadále, a aby se k družici mohl v budoucnosti bez problémů vrátit.

Toho dne se také astronautům konečně podařilo opravit "pípu" na limonády. Jejich "noční klid" trval od 19.30 do 03.30 UT. Šestý den letu (24. května) byl vcelku odpočinkový. Zatímco se Casper a Brown zabývali systémy Endeavour, Runco zkontroloval stav navigačního systému GANE. Ostatní členové osádky si vzali na starost stav jednotlivých experimentů ve Spacehabu a na obytné palubě raketoplánu. Odpoledne se uskutečnila drobná korekce dráhy, kterou piloti zahájili opětovné přibližování k družici PAMS-STU.

Po osmi hodinách spánku byl sedmý den letu (25. května) krátce po budíčku zahájen setkávacími manévry s družicí, k níž raketoplán dorazil kolem 08.00 UT. Piloti zaparkovali Endeavour ve vzdálenosti asi 540 m a vědci okamžitě zahájili sledování stability PAMS-STU v prostoru. K všeobecnému uspokojení byla již družice plně stabilizována. Celý proces však proběhl podstatně pomaleji, než vědci a technici předpokládali. Svorně si také stěžovali na nespolehlivou činnost laserového lokačního systému AMS (Attitude Measurement System), při sledování celkového chování družice PAMS-STU.

"Není to přesně to, co chtěli," prohlásil člen osádky Endeavour Daniel Bursh, "ale myslím, že video, co jsme pořídili, jim poskytne alespoň uspokojivé údaje."

"Já si naopak myslím, že ta stabilizace funguje jedna radost," tvrdil Mario Runco. "Sám jsem měl zpočátku dosti pochybností. Ale tohle vypadá jako nadějný příslib pro budoucnost."

Let ve formaci s pokusnou družicí trval tentokrát asi 8 hodin. Thomas byl přitom z jejího pozorování vytržen, aby se ujal řešení problému, k němuž došlo na zařízení SEF ve Spacehabu. Toto zařízení, sloužící k přípravě krystalů, začalo stávkovat a vědci z řídicího střediska POCC (Payload Operations Control Center) v Huntsville (Alabama) požádali astronauty o pomoc. Pokus o opravu se bohužel nepodařil.

První polovinu osmého dne letu (26. května) věnovali astronauti práci s experimenty na palubě družicového stupně. Casper a Brown přitom kontrolovali systémy Endeavour a také se pokoušeli zjistit příčiny nespolehlivé činnosti zařízení AMS.

Odpoledne celá osádka uskutečnila plánovanou telekonferenci s reportéry shromážděnými v řídicím středisku.

Po ní Thomas a Bursch opravili klimatizační systém ve Spacehabu přepojením hlavního ventilu na záložní servomotor. Chladicí smyčka se totiž odmítala vypojovat, takže teplota v prostorách laboratoře poklesla z normálních dvacetičtyř na 21 °C.

Odpoledne velitel Casper provedl drobnou korekci dráhy raketoplánu, jenž se mezitím vzdálil od PAMS-STU na 210 km. Tím opět došlo k vzájemnému přibližování obou kosmických těles a to přibližně 3 km za oběh.

Definitivní rozloučení s uvedenou družicí nastalo devátý den letu (27. května). Raketoplán se s ní naposledy setkal v dopoledních hodinách kolem 08.00 UT a zařízení AMS tentokrát nezklamalo. Let ve formaci byl proto prodloužen proti plánu asi o 70 minut, aby vědci měli více času na přesná měření. Piloti udržovali vzdálenost mezi oběma tělesy na 480 metrech a ostatní členové osádky pořizovali videozáběry a dokumentární fotografie. Závěrečný separační manévr proběhl 27. května v 15.45 UT (změna rychlosti o 1,80 m/s). Ve formaci s PAMS-STU nalétal raketoplán celkem přes 21 hodin, což představuje dosavadní rekord v tomto směru.

"Myslím," komentoval celou záležitost pilot Brown, "že takováhle pilotáž je prostě snem každého velitele i druhého pilota."

V průběhu tohoto dne měl velitel Casper možnost hovořit čtvrt hodiny s astronautkou Shannon Lucidovou, která trávila již 65. den na palubě družicové stanice Mir. Obě tělesa se v té době nacházela nad Tichým oceánem, byť ve vzdálenosti asi 1600 km od sebe.

"Když už se tak dlouho poflakujete tady nahoře, tak byste si mohli k nám zaskočit a dát si čaj," žertovala Lucidová, "nejste přece zase tak daleko."

"Raději jí zjistěte, jak to vypadá s Atlantis, který by se s námi měl spojit v srpnu," přišel s vážnějším námětem palubní inženýr Miru Jurij Usačov.

"Pokud vím," odpověděl Casper, "tak se chystají k vám dorazit podle plánu v srpnu."

Jak víme, neměl pravdu. Řada okolností zavinila, že Lucidová naopak uvázla na stanici Mir více než o měsíc déle.

V úterý 28. května provedli piloti obligátní prověrku všech systémů před přistáním. Čerpadlo APU č.2 nechali běžet na delší dobu než obvykle, aby ověřili, že oba kanály řízení vodního výparníku pro chlazení oleje pracují tak, jak mají.

Ostatní členové osádky uklízeli Spacehab i kabinu raketoplánu, aby se připravili na závěr letu. Do trupu byla zaklopena parabolická anténa Ku, která během letu sloužila ke dvěma účelům - pro spojení s družice TDRS, ale také pro radiolokační sledování obou družic vypuštěných do volného prostoru.

Mezitím dole na Zemi začal řídicí středisko trochu znepokojovat vývoj počasí. I když Floridě dosud ještě nic nehrozilo, začala se ke kosmodromu přibližovat studená fronta. Protože zhoršenou tendenci měl i stav počasí nad Edwards AFB v Kalifornii, vyhlásilo MCC pohotovost na obou letištích. V Kalifornii i na Floridě měli astronauti ve středu dvě příležitosti k přistání.

Ještě před ním dostali dva z členů osádky Endeavour zvláštní pozdravy. Andyho Thomase, který se narodil v Austrálii pozdravil ministerský předseda spolkového státu Jižní Austrálie, zatímco Kanad'an Marc Garneau si pohovořil s kanadským ministerským předsedou Jeanem Chrétienem. Pak nadešel poslední odpočinek v kosmu od 18.30 do 02.30 UT.

S počasím to nakonec dopadlo překvapivě dobře, takže po uzavření dveří nákladového prostoru (29. května v 07.30.09 UT) se raketoplán otočil zádí proti směru letu a v 10.09.30,2 UT byly zapáleny oba motory OMS na 208,8 sekundy. Tím se snížila rychlost družicového stupně o 107,8 m/s a kosmický koráb přešel na sestupnou dráhu. Pomyslnou hranicí atmosféry ve výši 121,92 km prolétl v 10.37 UT.

Po úspěšném letu dosedl družicový stupeň dne 29. května v 11.09.24 UT hlavním podvozkem na dráhu 33 letiště SLF na Floridě. Brzdicí padák byl vypuštěn v 11.09.27, o 7 sekund později se betonu dotklo příd'ové kolo. Pak, v 11.09.56 UT, následovalo odhození padáku a v 11.10.11 UT se celý kolos zastavil po letu trvajícím 10 dní 00 h 39 min 24 s.

Byl to poslední let raketoplánu Endeavour před plánovanou střední (?) opravou OMDP (Orbiter Maintenance Down Period). Po odstrojení byl proto odeslán do Palmdale v Kalifornii k údržbě. Jeho další expedicí má být let STS-88, při němž by měl vynést na oběžnou dráhu první americký díl kosmické stanice ISSA. K tomu mělo původně dojít v prosinci 1997. Vzhledem ke skluzům v dodávce ruských komponent stanice však došlo ke změnám harmonogramu a dnes se s tímto startem počítá až v červenci 1998.

* Baterie dosáhla 2400 provozních hodin v T +3 d 06 h 27 min. Po celou dobu letu fungovala bezvadně.

** Šlo o trysky F2R, F2D a F2U.

Aktualizováno : 27.08.1997

[ 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-77/index.htm)