kosmo.cz - Pilotované lety - STS - STS-119

STS-119/ISS-15A

Poslední pár křídel

Mgr. Antonín Vítek, CSc.

L+K 5/2009

Raketoplán Discovery při velmi úspěšném letu STS-119 dopravil na ISS poslední velkou část její konstrukce, ITS-S6 o hmotnosti 14 089 kg. Stanice tak dostala celkový vzhled, který se v budoucnosti již příliš měnit nebude.

Po návratu z předchozí mise STS-124 dne 14. června 2008 zahájili technici v hale OPF-3 odstrojováni družicového stupně Discovery a jeho přípravu k novému vzletu do vesmíru. Na místo použitých motorů SSME přišly repasované jednoty výrobních čísel 2048, 2051 a 2058. V budově VAB na mobilním vypouštěcím zařízení MLP-2 se sestavily motory RSRM výr. č. 103, tvořící soupravu BI-135 pomocných vzletových stupňů SRB. K nim později ještě přibyta odhazovací nádrž výrobního čísla ET-127.

Šestičlennou posádku raketoplánu tvořili velitel mise plk. USAF Lee J. Archambault (nar. 1960, STS-117 v červnu 2007), druhý pilot freg. kpt. Dominic A. Antonelli (nar. 1967, nováček) a letoví specialisti Joseph M. Acaba (nar. 1967, nováček), Steven R. Swanson (nar. 1960, STS-117 v červnu 2007), Richard R. Arnold, II (nar. 1963. nováček) a nejzkušenější člen posádky John L. Phillips (nar. 1951, STS-100 v dubnu 2001 a Sojuz TMA-6 v dubnu až říjnu 2005), který při posledním letu strávil ve vesmíru celkem 178 dní, z toho většinu jako palubní inženýr 11. dlouhodobé posádky ISS. Během letu na stanici byl na palubě družicového stupně ještě Koichi Wakata (nar. 1963, STS-72 v lednu 1996 a STS-95 v říjnu 2000), astronaut japonské organizace pro výzkum vesmíru JAXA. Wakata měl na palubě Mezinárodní vesmírné stanice vystřídat Američanku Sandru Magnusovou (nar. 1964), členku 18. expedice, která na ISS přiletěla v listopadu 2008.

Přípravné práce pokračovaly v podstatě hladce, až z čista jasna udeřil blesk. Během startu raketoplánu Endeavour k letu STS-126 se stalo, že ventil FCV č. 2, řídící přepouštění zplyněného vodíku z vysokotlakého čerpadla motoru SSME zpět do vodíkové nádrže ET se plně otevřel, aniž k tomu dostal příkaz. Naštěstí zbývající dva ventily FCV dokázaly chybu kompenzovat plným uzavřením. K čemu ventily FCV (Fuel Control Valve) vlastně slouží? Když turbočerpadla HPTP ženou vodík z nádrže do motorů SSME, tak je zapotřebí nad hladinu paliva v ET doplňovat plyn, aby se v ní udržoval tlak v rozmezí od 220,6 do 234,4 kPa. Pokud tlak klesne pod dolní hranici, pootevřou se ventily FCV a umožni plynnému vodíku z turbočerpadel tlak v ET opět zvednout, až dosáhne minimálně 225,5 kPa. Pak se FCV opět uzavřou. Z počátku technici neznali příčinu chybné funkce ventilu FCV č. 2. Mohlo jít o závadu na samotném ventilu, ale třeba také o vadu na kabelech, předávajících povely k ovládání tohoto ventilu od řídicích počítačů. Pravda se objevila až při demontáží podezřelého ventilu u jeho výrobce, firmy Vacco v South El Monte v Kalifornii, část pístu, sloužícího jako záklopka, byla odlomená! Následovala prověrka všech už použitých ventilů FCV Na jednom z pístů staršího typu, který prodělal 16 startů, výrobce nalezl mikroskopické trhlinky, které ukazovaly na to, že tepelné a mechanické namáhání postupně ovlivňuje strukturu materiálu. Co teď? Přípravy družicového stupně v OPF-3 byly na počátku ledna ukončeny, a proto se jej manažeři rozhodli podle plánu převézt 7. ledna 2009 do montážní budovy VAB, kde již byly připraveny stupně SRB a nádrž ET k připojení družicového stupně. Výměnu ventilů KV bylo totiž možno provést na rampě.

Kompletní sestavu raketoplánu odvezl pásový tahač na rampu LC-39A 14. ledna. Tam bylo do jeho nákladového prostoru přeloženo užitečné zatížení, již zmíněný poslední kus příhradové konstrukce ITS-S2 s párem fotovoltaických baterií. V té době ještě všichni doufali, že se start uskuteční podle plánu v první polovině února. Instalace náhradních FCV proběhla zdárně přes víkend na přelomu ledna a února, ale zasedáni manažerů (FRR) usoudilo, že bude rozumné start odložit o týden, tedy nejdříve na 19. února. Tentokráte bylo na vině zdržení v instalaci pyrotechnických náloží. Manažeři nechávali stále zkoumat možné dopady podobné závady na ventilech FCV. V případě, že by se odlomil větší kousek pístu a prorazil tlakovací potrubí, šlo by o havárii, při níž by raketoplán Discovery mohl skončit podobně jako Challenger. Proto manažeři zvažovali vyrobit zcela rekonstruované ventily. Znamenalo to však odklad nejméně na 22. února a později až na 27 února. To již začínalo být vážné, protože Rusové na Bajkonuru chystali Sojuz TMA-14 ke startu na polovinu března a žádný odklad nepřipouštěli. Předchozí ruská transportní loď TMA-13 totiž spěla rychle ke konci své zaručeně životnosti na oběžné dráze. A raketoplán nemohl být připojen ke stanici současně se dvěma Sojuzy, protože by posádka ISS nezvládala kumulovanou pracovní zátěž. Nakonec vybrali nouzové řešeni: zesílení tlakovacího potrubí v místě pravoúhlého ohybu, kde hrozilo největší nebezpečí jeho proražení. Kromě toho se znovu vyměnily ventily FCV za důkladně prověřené. Start byl tedy znovu posunut na 11. března.

Ostré odpočítáváni ke startu začalo na Kennedy Space Center 8. března 2009 v 19:00 hodin místního času (EDT) a běželo hladce až do plněni nádrže ET kapalným kyslíkem a vodíkem. Těsně před jeho dokončením přístroje zjistily v blízkosti nádrže zvýšenou koncentraci par vodíku, dosahující až 4 procent. Hrozilo proto nebezpečí jeho výbuchu. Start musel být odvolán. Po vyprázdnění nádrže se ukázalo, že příčinou bylo špatné usazení spojky potrubí, odvádějícího odpařující se vodík z nádrže do spalovací věže, kde je tento plyn neškodně likvidován. Po výměně těsnění ve spoji a správném napojení potrubí pokračovalo 15. března odpočítávání od stavu T-11 hodin a tentokrát doběhlo úspěšně k nule.

Raketoplán Discovery o vzletové hmotnosti 2 050 542 kg se odlepil od rampy LC-39A dne 15. března 2009 ve 23:43:44,074 světového času (UTC). Průběh startu byl hladký. Za osm a půl minuty družicový stupeň dosáhl suborbitální dráhy a odhodil již nepotřebnou nádrž ET. Po dosažení prvního apogea 16. března v 00:22:14 UTC přešel zážehem obou manévrovacích motorů OMS na stabilní dráhu a stihání ISS mohlo započít. Odložení startu mělo závažně důsledky. Pobyt raketoplánu u stanice musel být zkrácen na pouhých osm dni a jeden ze čtyř plánovaných výstupů do volného prostoru zrušen.

Druhy den letu (16. - 17. března) byl jako obvykle věnován důkladné prověrce tepelné ochrany náběžné hrany a přídě Discovery, se kterou bylo řídicí středisko MCC v Houstonu spokojeno. Ani snímkováni dlaždic tepelné ochrany raketoplánu, které uskutečnila posádka ISS během rotačního manévru RPM družicového stupně těsně před připojením raketoplánu ke stanici, nic vážného neodhalilo. Discovery se připojil k tunelu PMA-2 s osmiminutovým zpožděním proti plánu, třetí den letu 17. března ve 21:19:53 UTC.

Po nezbytné kontrole hermetičnosti vestibulu mezi raketoplánem a přechodovým tunelem PMA-2 se kolem 23:06 UTC otevřely průlezy a obě posádky se vřele přivítaly. Pak následovalo obvyklé bezpečnostní školeni a mohlo začít přenášení dopraveného nákladu z raketoplánu na palubu komplexu. Mezi prvními přenesenými položkami byla i souprava osobní výbavy a tvarované výplně IELK křesla pro Wakatu, kterou instalovali do návratového modulu lodi Sojuz TMA-13. Wakata se pak stal členem posádky stanice, zatímco Magnusová získala pozici letového specialisty MS-5 na Discovery.

Dalším urgentním úkolem bylo čtvrtého dne letu (18. - 19. března) vyzvednuti příhradové konstrukce ITS-S6 staničním manipulátorem SSRMS z nákladového prostoru raketoplánu. Po složitém manévrování, kdy si manipulátory vzájemně náklad předávaly, byl nakonec tento díl umístěn téměř v kontaktu s již instalovaným přechodovým dílem ITS-S5, aby se vyrovnaly jejich teploty. Mezitím na palubě komplexu se Swanson a Arnold připravovali na první výstup do volného prostoru. Zahájili jej pátého dne letu (19. - 20. března) v 17:16 UTC.

Nejprve navigovali přisunování příhradové konstrukce ITS-S6 k montážnímu místu staničním manipulátorem, který ovládal z nitra stanice Phillips za asistence Wakaty. V 18:22 UTC jisticí zámky zaklaply a po kontrole správného usazení nového dílu se zašroubovaly upevňovací šrouby spojovacího systému MRTCAS. Pevného spojení bylo dosaženo v 19:24 UTC. Ihned poté Swanson a Arnold zahájili pokládku a propojování silových a datových kabelů mezi ITS-S6 a zbytkem komplexu. To jim zabralo skoro hodinu. Teprve potom mohlo středisko MCC zahájit postupné oživování a testování systémů ITS-S6.

Pozornost obou montérů se nyní obrátila na dosud složený radiátor PVR. Ten má za úkol odvádět odpadni teplo z elektroniky, upravující surovou elektrickou energii, dodávanou slunečními články. Podle toho, jak jsou osvíceny Sluncem, dodávají totiž napětí 130 až 175 voltů a to je nutno upravit na potřebných 128V pro rozvodnou síť americké části komplexu ISS. Swanson a Arnold nyní uvolnili aretační pojistky, které během startu držely radiátor ve složeném stavu. Pak následovalo odemčení válcových otočných adaptérů BGA a jejich vyklopeni do pracovni polohy. Kromě toho, že slouží k natáčení panelů, tyto dva barely také obsahují složený stěžeň, sloužící k vysunutí složených panelů baterii na plnou délku 36 metrů. Mezitím středisko MCC dálkovým povelem rozložilo radiátor PVR. Posledními akcemi první vycházky bylo odemknutí čtyř pouzder SABO, v nichž byly až dosud ukryty složené panely, a odhození čtyř již nepotřebných tepelných krytů elektroniky ITS-S6. Staly se tak dalším příspěvkem ke kosmickému smetí s katalogovými čísly 34605 až 34608. První vycházku v trvání 6 h 07 min Swanson a Arnold ukončili ve 23:23 UTC. Hlavním úkolem šestého dne letu (20. - 21. března) bylo vysunuti obou křídel panelů slunečních baterií, které nesou označeni SAW 1B a 38 (Solar Array Wings). Zkušenosti, trpce získané při rozevírání předchozích panelů, se zúročily. Celá operace trvala jen 2 h 11 min a byla na první pokus úspěšná.

V závěru dne se pozměněná dvojice montérů - Swanson a Acaba - začala chystat k druhému výstupu do volného prostoru. Zahájila jej sedmý den letu, 21. března v 16:51 UTC. Nejprve na nejstarší „elektrárně“ ITS-P6 astronauti povolili šrouby, držící bloky akumulátorových baterií na místě, aby je mohli jejich následovníci při letu STS-127 vyměnit za nové. To byl poslední plné úspěšný počin této dvojice, nepočítáme-li fotodokumentaci poškozeného radiátoru termoregulačního systému a instalaci antény navigačního systému GPS na povrch modulu Kibo. Ta má sloužit při navádění chystaných japonských nákladních lodi typu HTV - první má přiletět ke stanici na počátku letošního září.

Dalším úkolem bylo vyklopení otevřené skladové plošiny UCCAS (Unpressurized Cargo Carrier Attach System) na spodní straně příhradové konstrukce ITS-P3. To se sice zdařilo, ale její pevné ukotvení v nové poloze se nepovedlo ani po opakovaných pokusech. Nakonec ji Swanson a Acaba provizorně zajistili poutacími lanky, aby se volně „neplandala“ a náhodou něco na příhradové konstrukci nepoškodila. Také přepojení kabelů na rozvodné desce dodávky proudu pro stabilizační setrvačníky CMG se nezdařilo; jeden z konektorů nešel rozebrat. Vycházku v trvání 6 h 30 min Swanson a Acaba ukončili ve 23:21 UTC. V modulu Destiny mezitím Fincke a Magnusová vyměnili špatně fungující aparaturu pro destilaci moči za novou a připravili ji k provozním zkouškám.

Osmého dne letu (22. - 23. března) informovalo Kosmické velitelství, že hrozí ohrožení komplexu blízkým průletem úlomku posledního stupně rakety CZ-4 (1999-057FA, SSC 26264), a to právě v době, kdy se měl konat třetí výstup do volného prostoru. Řídicí středisko proto rozhodlo změnit orientaci stanice na tři hodiny tak, aby kladla větší aerodynamický odpor. Tím se změnila dráha ISS natolik, že ji úlomek již neohrožoval. Devátého dne letu (23. - 24. března) zahájila dvojice Acaba a Arnold poslední vycházku v 15:37 UTC. Ani tentokrát se nepodařilo plošinu UCCAS zajistit. Pro nedostatek času ani nepřistoupili k vyklápění úložné plošiny PAS (Payload Attachrnent System) na příhradové konstrukci ITS-S3. Po drobných úpravách dalších systémů stanice a promazání úchopového mechanismu staničního manipulátoru ukončili výstup po 6 h 27 min ve 22:04 UTC. Raketoplán Discovery odletěl od stanice 25. března v 19:53:44 UTC. Po obvyklých dvou dnech samostatného letu, věnovaných závěrečné kontrole tepelné ochrany družicového stupně a prověrkám jeho systémů, přistál raketoplán napodruhé 28. března 2009 v 19:13:17 UTC na dráze 15 kosmodromu KSC na Floridě, když první pokus muselo řídicí středisko odvolat pro nízkou oblačnost a silný nárazový boční vítr. Jeho dalším letem má být mise STS-128, předběžně plánovaná na 13. srpna 2009.

Vyšlo v L+K 5/2009

Aktualizováno : 17.11.2011

[ Obsah | Pilotované lety | STS | STS-119 ]

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-119/lk.htm)