kosmo.cz - Pilotované lety - Skylab

SKYLAB - 140 DNŮ NA OBĚŽNÉ DRÁZE

Pro časopis Letectví + kosmonautika zpracoval Ing.Jan KOLÁŘ, Astronautický klub SPACE (L+K č. 8/1973)

Snímky: NASA

V tomto roce vstupuje do své poslední fáze nový projekt americké pilotované kosmonautiky - orbitální stanice Skylab, americký protějšek sovětské orbitální stanice Saljut. Vedle projektu spojení Apolla a Sojuzu je to poslední americký projekt, který počítá s dopravou kosmonautů do vesmíru "klasickými" prostředky. Další projekty už budou využívat několikanásobně použitelného raketoplánu.

V rámci programu Skylab (viz L+K č. 22/70 - "Nebeská laboratoř" ) se na palubě orbitální stanice vystřídají při plnění úkolů celkem tři trojčlenné posádky. Soupis jejich činností představuje velice široké spektrum experimentů a zkoušek, od lékařských přes astronomické a technické až ke sledování povrchu Země.

Hlavní část sestavy, z níž se laboratoř Skylab skládá, tvoří družicová dílna (OW). Zde jsou umístěny ubytovací prostory posádky a veškeré vybavení pro zabezpečení života a práce na stanici. Prostory dílny vznikly úpravou třetího stupně měsíční rakety Saturn V, přesněji jeho nádrže na kapalný vodík. Pro orbitální stanici se adaptovaly celkem dva stupně S-IVB: stupeň s výrobním číslem 212 jako hlavní a s číslem 211 jako záložní pro případ havárie. Hlavní úpravy stupně S-IVB spočívaly v odstranění veškerých pomocných vybavení a raketových motorů a vybavení vnitřku palivové nádrže tak, aby prostředí v ní bylo co nejpříjemnější. V jedné třetině tanku bylo instalováno mřížoví z hliníkového plechu, čímž vznikl strop a podlaha pro dvě "poschodí". Stěny nádrže byly zevnitř potaženy ohnivzdornou hliníkovou fólií a vně byl namontován ochranný protimeteoritový štít. Na tělo stupně také přibyly dva skládací panely slunečních baterií a dvě proti sobě umístěné soupravy polohových motorků se třemi tryskami na plynný dusík. V "prvním patře", v té části, která je blíž k zádi stupně, jsou místnosti pro posádku. Přepážky rozdělily tento 2,10 m vysoký prostor na ložnici, jídelnu se studovnou, koupelnu s klozetem a pracovnu. Místnosti to jsou poměrně prostorné: ložnice má 6,5 m², koupelna 2,8 m², plocha jídelny je 9,3 m² a pracovny dokonce 16,7 m². O příznivé ovzduší se stará klimatizační systém, který umožní ruční volbu teploty mezi 15,5 °C až 32 °C a ventilátory, které zaručí stejnou teplotu ve všech částech. Atmosféru tvoří dvousložková směs 32 % kyslíku a 68% dusíku, udržovaná na tlaku 0,35 at. Elektřinu pro celý Skylab dodávají panely slunečních baterií. Rozvodný systém je propojen tak, aby byla zajištěna nepřerušená dodávka elektrického proudu i v období maximálního odběru, nebo v případě vysazení části systému. Prostor družicové dílny je proto napojen i na zdroje umístěné v jiných částech Skylabu. Osvětlení je zajištěno stropními zářivkami, u kterých se může odděleně regulovat svítivost. Navíc lze k dodatečnému přisvícení použít příručních svítidel.

Ochranný protimeteoritový štít - hliníková fólie o tloušťce 0,6 mm, která obaluje celý povrch palivové nádrže - má za úkol snížit pravděpodobnost průrazu stěny orbitální dílny. Po navedení stanice na dráhu napne speciální zařízení tuto fólii tak, že je asi ve vzdálenosti 120 mm od stěny orbitální dílny. Fólie není kompaktní. Nezakrývá kupříkladu jediné okno, kterým mají kosmonauti možnost výhledu z orbitální dílny. Toto okno o průměru 0,46 m je umístěno uprostřed stěny studovny. Je dvojité, s ohřívači skel, aby se zabránilo jejich zamlžení nebo zamrznutí.

Původní kyslíková nádrž stupně S-IVB byla celá přeměněna na skladiště odpadků. K němu je přístup otvorem v podlaze. Uvnitř jsou ještě namontovány kovové přepážky, aby se odhozený materiál nemohl v beztížném stavu volně pohybovat.

Další částí Skylabu, jakýmsi jeho nervovým centrem, je přechodová komora (airlock module - AM), napojená na přední část družicové dílny. Lze ji hermeticky izolovat od ostatních dílů stanice. Přechodová komora je dlouhá 5,08 m a sestává ze čtyř hlavních celků: přechodové sekce, průlezního tunelu, pohyblivého nástavce tunelu a vzpěr. Navíc je k přechodové komoře namontován její pevný kryt, radiátory a vyklápěcí zařízení hvězdářského dalekohledu ATM. Návaznost AM na družicovou dílnu zajišťuje měch z aluminia dlouhý 0,33 m s průměrem 1 m. Je dostatečně pružný, aby vyrovnal odchylky mezi výstupním modulem a hlavním prostorem stanice. Zevnitř je chráněn proti mechanickému poškození vrstvou materiálu ze skelných vláken. Tunelový průlez je 3,9 m dlouhý hliníkový válec o průměru 1,65 m. Jeho objem, 5,66 m³, je rozdělen dvěma poklopy na tři části. Prostřední, dlouhá 2 m, slouží jako vzduchová propusť při každém výstupu kosmonautů ze Skylabu do otevřeného prostoru. Do vzduchové propustě s objemem 4,33 m³ se pohodlně vejdou dva členové posádky ve skafandrech a se zásobami pro zabezpečení života. V části spojené s přechodovou sekcí je nouzový ventil a nejrůznější vybavení, magnetofony a kontejnery. Třetí část přechodové komory, dlouhá 1 metr, obsahuje část systému regulace atmosféry. Přechodová komora je na protilehlé straně spojena přechodovou sekcí STS pevně s další částí Skylabu. Přechodovou sekci tvoří hliníkový trychtýř, jehož průměr se od 3 m u spojovacího adaptéru zmenšuje až na 1,65 m u průlezního tunelu. V sekci jsou rovnoměrně po obvodu rozmístěna čtyři pozorovací místa. Okna s dvojitými skly mají vnější pohyblivé kryty, které se dají ovládat z vnitřku přechodové sekce. Kryty slouží jako ochrana před meteority a současně mají zabránit přílišným teplotním ztrátám z AM. V pravidelných 90° rozestupech jsou kolem výstupního modulu namontovány trubkové konstrukce čtyř hliníkových vzpěr, nesoucích ochranný kryt AM, baterie a šest nádrží s plynným dusíkem pro atmosféru uvnitř stanice. Šest tanků s druhou složkou atmosféry - plynným kyslíkem - je umístěno přímo na ochranném štítu.

Třetím hlavním celkem Skylabu je mnohonásobný spojovací adapter MDA, válec o průměru 3,05 m a délce 5,24 m. Jeho hlavní funkcí je umožnit spojení kosmické lodě Apollo (bez měsíčního modulu) s orbitální stanicí. K tomu účelu má dvě stykovací zařízení. Primární je v podélné ose, záložní (pro případnou potřebu záchranné operace) ve stěně MDA. Navíc bude tato část Skylabu místem konání většiny vědeckých experimentů. Je zde ovládací panel k ATM, dvě okna (jedno u záložního setkávacího otvoru a druhé přesně proti němu) pro pozorování ATM a pořizování kvalitních fotografií Země, jsou zde ovládací panely termoregulačního systému, energetické rozváděče, ovládání ventilace a uskladněny filmy a přístroje.

Při startu je před spojovacím adaptérem ještě sklopený hvězdářský dalekohled ATM. Do pracovní polohy se jeho nosná konstrukce otočí o 90° kolem uchycení v bocích přechodové komory po navedení na dráhu. ATM slouží výhradně k astronomickým pozorováním, především Slunce. Nosnou konstrukci tvoří osmiboký hranol dlouhý 2,9 m, v jehož vnitřku je válec o průměru 2,08 m a délce 3,43 m, obsahující vědecké vybavení. Válec je ještě podélně rozdělen na čtyři stejné části. V nich je hlavní vědecká souprava pěti dalekohledů. Ve stěně válce proudí chladicí kapalina, která udržuje teplotu uvnitř válce na 10 °C. Celá souprava vědeckých přístrojů je řízena dálkově ze spojovacího adaptéru. Směrovací zařízení umožňuje otočení soupravy kolem podélné osy o 120° a vychýlení do stran o 2°. Elektrickou energii pro práci přístrojů ATM dodávají vlastní sluneční baterie v kombinaci s akumulátory.

Veškeré vybavení celé stanice pro všechny tři expedice bude na její palubě uskladněno již před jejím vypuštěním. Posádky si sebou povezou jen nejnutnější věci osobní potřeby. Voda v celkovém množství 2700 litrů je uskladněna v 10 nádržích v prvním patře družicové dílny. Přes 900 kg potravin je v 11 zvláštních kontejnerech a 5 ledničkách v prostoru pro posádku. Pokrm si může posádka podle potřeby buď ohřát nebo zmrazit. V další výbavě pro devět kosmonautů bude 60 obleků na převlečení, 30 souprav spodního prádla, 210 trenýrek. Kosmonauti budou mít možnost se i vysprchovat a použít klozetu. Zásoby obsahují rovněž 55 kostek mýdla, 96 utěrek a na 1800 sáčků na fekálie. Z dalšího vybavení bude na palubě 156 rolí speciálního papíru, 104 filmových kazet, 108 tužek, lékárna a vysavač. Celkem bylo třeba rozmístit v prostorách Skylabu přes 20 000 nejrůznějších potřeb o celkové váze 5 tun.

Start Skylabu 1 je stanoven na 14. 5. 1973. Raketa Saturn V, respektive její dva stupně S-IC a S-ll vynesou z rampy 39A vlastní stanici na téměř kruhovou dráhu ve výšce 435 km se sklonem k rovníku 50°. Asi o 24 hodin později odstartuje ze sousední rampy Skylab 2: kosmická loď Apollo s tříčlennou posádkou na špičce rakety Saturn IB. Po navedení na přechodovou dráhu ve výšce 150-222 km posádka použije motoru pomocné sekce k setkávacímu manévru s orbitální stanicí. Po spojení Apolla s adaptérem MDA prolezou kosmonauti do stanice, která se stane jejich domovem na 28 dní. Při své práci budou klást hlavní důraz na plnění lékařských experimentů a výzkumů v souvislosti s rytmem života a práce na Skylabu. Současně budou také probíhat měření s hvězdářským dalekohledem ATM a částečně také výzkum pozemských zdrojů. Ve 26. dnu pobytu vystoupí jeden člen posádky na tříhodinovou vycházku do okolního prostoru, při níž vymění v ATM filmy. Dva měsíce po návratu první posádky Skylabu na Zemi odstartuje Skylab 3. Jeho posádka prožije na orbitální stanici 56 dnů a uskuteční celkem tři výstupy do kosmického prostoru. Hlavní náplní práce budou u této výpravy astronomická pozorování a pokusy v oblasti výzkumu zemských zdrojů. Poslední let programu, Skylab 4, se uskuteční měsíc po skončení Skylabu 3. Jeho náplň bude ještě upřesněna podle výsledků z předcházejících letů, ale i v tomto případě bude let trvat 56 dnů.

Program projektu je tedy skutečně rozsáhlý. Splnění i části jeho úkolů přinese cenné poznatky nejen o okolozemském prostoru, ale především o naší Zemi.

Tabulka technických parametrů orbitální stanice Skylab a jejích částí a sovětské orbitální stanice Saljut
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
               Apollo   Spojovací   Výstupní   Družicová    Astronom.      Skylab     Saljut
                          adaptér      modul       dílna   observatoř
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
Váha [t]         14           6,2       22,2        35,4         11,2        89         25 
Průměr max [m]    3,9         3          3           6,7          3,3         6,7        4,8
Délka [m]        11           5,2        5,1        14,6          4,4        36         20,1 
Objem [m3]        6          32,4       16,6       283              -       338        100
---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Přepis textu: M.Filip, 15.4.2003

Aktualizováno : 08.05.2003

[ Obsah | Pilotované lety | Skylab ]

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/skylab/lk5.htm)