STS-121
REPARÁT SE POVEDL
Mgr. Antonín Vítek, CSc.
Jedním
z hlavních úkolů dvou prvních vzletů raketoplánů po havárii Columbie byla důkladná
prověrka úprav, kterými prošla teplená ochrana odhazovací nádrže ET, nesoucí
zásoby kapalného kyslíku a vodíku pro hlavní motory SSME družicového stupně.
Odpadnutí velkého kusu této pěny byla příčinou nešťastného konce letu STS-107,
při kterém přišla o život celá jeho sedmičlenná posádka.
Přestože se jak inženýři NASA, tak pracovníci výrobního závodu Michoud u New
Orleansu úporně snažili odstranit všechna nebezpečná místa a provedli velké
množství úprav procesu nanášení polyuretanové pěnové izolace na povrch nádrže,
reálný výsledek první zkušební mise STS-114
raketoplánu Discovery byl pro všechny zklamáním. Před startem se všichni dušovali,
že největší možný odpadlý úlomek bude mít nanejvýš hmotnost 7 gramů, což by
ani v období nejnebezpečnější aerodynamické situace nemělo ohrozit integritu
tepelné ochrany všeobecně a zvláště pak uhlík-uhlíkové ochrany náběžné hrany
křídla.
Vyhodnocení snímků pořízených jak pozemními kamerami, tak z paluby letadel
WB-57 operujících v blízkosti vzletové trajektorie raketoplánu, tak z televizních
kamer rozmístěných na odhazovací nádrži ET i na vlastním raketoplánu, však odhalilo
utržení velkého kusu pěny o hmotnosti přibližně 400 gramů, tedy asi šedesátkrát
vyšší, než připouštěl výrobce. Analýzou všech dostupných podkladů se zjistilo,
že místem, odkud se část pěny utrhla, byla tak zvaná aerodynamická rampa PAL
(Protuberance Air Load) - klínovitě zformovaný kus izolace, umístěný podél potrubí
pro tlakování kyslíkové nádrže plynným kyslíkem na provozní tlak, a kabeláže,
propojující nejrůznější čidla a ovládací prvky v kyslíkové nádrži s počítači
na raketoplánu. Tato aerodynamická rampa o celkové hmotnosti 10 kg a maximální
tloušťce 150 mm zde byla umístěna proto, aby zabránila přílišnému aerodynamickému
namáhání a v jeho důsledku rozkmitání potrubí a kabelů. I když tato část izolace
je nanášena na povrch nádrže dodatečně, a hlavně ručně, a dá se tedy předpokládat,
že její výrobě bude dávána vysoká míra pozornosti, nikdo po letu STS-114 nebyl
ochoten její spolehlivost zaručit.
Protože bylo nutno vyřešit problém přetrvávajícího odpadávání pěny a protože
let Discovery se zpozdil, a navíc skončil přistáním na základně Edwards
v Kalifornii místo na Floridě, což přidalo další týden zdržení, bylo hned od
počátku jasné, že Atlantis, které byl let STS-121 původně přidělen, rozhodně
neodstartuje v původně plánovaném termínu, tedy mezi 9. a 25. zářím 2005. Discovery,
který měl být v pohotovosti jako záchranný stroj pro Atlantis, nemohl být včas
připraven. Po návratu Discovery na kosmodrom manažeři nakonec rozhodli, že Discovery
uskuteční i druhý zkušební let místo Atlantis, který čekal připravený ve VAB
v roli záchranného stroje. Hlavním důvodem tohoto rozhodnutí byla okolnost,
že lehčímu raketoplánu Atlantis musela být svěřena i bezprostředně po STS-121
následující mise STS-115, která měla vynést
ke stanici ISS zatím nejtěžší americký
díl, kombinovanou příhradovou konstrukci ITS
P3/P4. Protože bylo zřejmé, že let STS-121 se uskuteční nejdřív v březnu 2006,
byl dostatek času do té doby opět připravit Discovery a proto bylo z hlediska
plánování výhodnější takovou rošádu udělat.
Po
důkladných matematických modelováních chování potrubí a kabeláže bez rampy PAL
technici došli k názoru, že případné kmity nebudou natolik veliké, aby ohrozily
mechanickou integritu těchto částí ET. Proto bylo rozhodnuto aerodynamickou
rampu odstranit a vedení programu letů raketoplánů i nejvyšší místa NASA toto
rozhodnutí definitivně schválily 15. prosince 2005.
Dalším problematickým místem tepelné izolace ET byly tzv. "námrazové rampy".
Jedná se o půlkruhovité svorníky, které přidržují na povrchu nádrže potrubí
pro tlakování kyslíkové nádrže umístěné v přední vejčitě zaoblené špici ET.
U nich bylo také pozorováno odpadávání pěny jak v dávné minulosti, tak při posledním
letu Discovery. Tady však nebylo možno použít stejné metody jako v případě aerodynamické
rampy. Odstranění izolace by v tomto případě vedlo k nadměrné tvorbě ledu a
jinovatky, které by pak při odpadnutím mohly způsobit vážné poškození tepelné
ochrany družicového stupně. Proto zde jsou dodnes zkoumány způsoby, jak při
zachování tepelně izolačních vlastností zvýšit mechanickou pevnost aplikované
pěny.
Hledání příčin a nalézání řešení na jejich odstranění si samozřejmě vyžádalo
značný čas. Brzy bylo jasné, že další zkušební let, vložený již dávno před expedicí
STS-114 a nesoucí proto označení trochu mimo pořadí - STS-121, byl předběžně
stanoven na období startů za denního světla v květnu 2006. Tento časový harmonogram
podstatně neovlivnil ani hurikán Katrina, který postihl jižní Louisianu v srpnu
2005. Výrobní závod Michoud firmy Lockheed Martin zasáhl naštěstí jen okrajově
a strhl část jedné střechy, ale větší škody zde nezpůsobil a zavinil jen asi
týdenní přerušení práce.
Horší byla okolnost, že bylo nutno vyčkat výsledků zkoušek vlivu odstranění
rampy PAL v aerodynamickém tunelu v Glenn Research Center, které měly ověřit
numerické výpočty. Manažeři tak byli náhle postaveni před dilema: odeslat nádrž
bez rampy PAL z Louisiany na Floridu již v lednu 2006, nebo vyčkávat na dobrozdání
aerodynamiků? Kdyby ti došli k závěru, že aerodynamická rampa je nutná, pak
by ET musela putovat zpět do výrobního závodu, protože na kosmodromu by se pěna
aplikovat nemohla. Tak by se neúměrně odsunul start STS-121 a tím i starty následující.
Nakonec
bylo rozhodnuto odsunout dodávku nádrže výrobní číslo ET-119 na počátek března.
Přesto plánovači doufali, že se podaří přípravy stihnout tak, aby se využilo
květnové okno, byť ne jeho samotný začátek 3. května, ale nejdříve 10. května.
Záviselo to však na tom, že se nevyskytnou žádné větší problémy.
Mezitím v Houstonu pokračovala už druhým rokem v přípravě na zkušební let jak
jeho šestičlenná posádka, tak německý astronaut Thomas Reiter (*1958, stanice
Mir, září 1995 až únor 1996), který měl doplnit po třech letech posádku Mezinárodní
kosmické stanice opět na tříčlennou.
Velitelem mise STS-121 byl plukovník USAF Steven W. Lindsey (*1960, STS-87
v listopadu 1997, STS-95 v říjnu 1998 a STS-104 v červenci 2001), druhým pilotem
byl fregatní kapitán US Navy Mark E. Kelly (*1964, STS-108 v prosinci 2001).
V rolích letových specialistů se měli letu zúčastnit plukovník USAF v záloze
Michael E. Fossum (*1957, nováček), fregatní kapitán US Navy Lisa M. Nowaková
(*1963, nováček), Stephanie D. Wilsonová (*1966, nováček) a Piers J. Sellers
(*1955, STS-112 v říjnu 2002).
Stále zřetelněji se ukazovalo, že náplň letu je příliš nabitá. Proto se manažeři
nakonec rozhodli ze základního letového plánu vypustit třetí, poslední výstup
do volného prostoru, v jehož rámci se měly testovat další způsoby opravy poškození
tepelné ochrany náběžné hrany křídla. Byla však ponechána možnost tuto vycházku
- oficiálně EVA-3 - znovu operativně zahrnout do náplně mise, pokud bude let
prodloužen nejméně o jeden den.
Problémy, kterých se ředitel startovních příprav Mike Leinbach, i jeho přímý
nadřízený, manažer raketoplánů Wayne Hale, tak obávali, na sebe nedaly dlouho
čekat. Prvním byla vcelku drobnost: při úpravě povrchu raketoplánu v montážní
hale OPF-3 (Orbiter Processing Facility). Podařilo se rozbít jedno osvětlovací
těleso a sprška střepů dopadla do nákladového prostoru Discovery. Při čištění
vysavačem pak došlo nedopatřením k tomu, že pohyblivá plošina, na níž uklízeči
byli přesouváni nad raketoplánem, narazila spodním rohem do dálkového manipulátoru
RMS (Remote Manipulator System) a poněkud poškodila jeho tepelnou obšívku. Vyžádalo
si několik dní času, než se technici přesvědčili, že nebyly poškozeny žádné
senzory, jimiž je tato robotická kanadská ruka vybavena a než ultrazvukovou
sondáží ověřili, že také mechanicky není konstrukce ruky poškozena, i když na
ní byl vytlačen zřetelný důlek.
Horší situace však nastala v závodě Michoud. Při testování senzorů ECO (Engine
Cut-Off Sensor) hlídajících hladinu kapalného vodíku v nádrži ET zjistili technici,
že ECO č. 3 má o 2 ohmy jiný odpor, než by měl mít. Nakonec bylo rozhodnuto
podezřelý senzor ECO vyměnit. To znamenalo dvoutýdenní zdržení a možnost startovat
v květnu 2006 byla definitivně pryč. Rozhodnutí o výměně senzoru padlo 15. března.
Další okno se otevíralo až 1. července 2006 a trvalo do 19. července. Práce
na přípravě raketoplánu pokračovaly s drobnými potížemi, ale přesto kupředu.
Aerodynamici mezitím zkoušeli na maketě části ET změny v konstrukci tepelné
izolace na "námrazových rampách". Ukázalo se však, že nový způsob
jejich ochrany je horší než původní a proto Wayne Hale rozhodl, že se nebude
aplikovat ani na nádrž ET-119, ani na nádrž určenou pro Atlantis v roli záchranného
člunu a že technici ve výrobním závodě budou hledat jiné, lepší metody, které
se použijí někdy v budoucnosti. Rozhodl také, že se neuskuteční zkušební plnění
nádrže ET kyslíkem a vodíkem, aby se zjistilo chování vyměněného senzoru ECO.
Tím se samozřejmě ušetřil nějaký čas, ale řadě techniků se to nelíbilo.
Počátkem
května se přípravy družicového stupně v hale OPF-3 i nádrže ET a startovacích
motorů SRB v budově VAB (Vertical Assembly Building) chýlily ke konci. Konečně
12. května byl Discovery převezen do VAB a následujícího dne připojen k odhazovací
nádrži. Po nezbytných zkouškách pak putoval 19. května na rampu 39B k závěrečným
přípravám.
Ve dnech 14.-15. června proběhlo na rampě 39B za účasti letové posádky zkušební
odpočítávání TCDT (Terminal Doundown Demonstration Test), při němž se neobjevily
žádné potíže. Na tuto generální zkoušku navazovalo obvykle zasedání manažerů
a techniků FRR (Flight Readiness Review), a zde se potíže objevily. Dvěma účastníkům
FRR - byli to hlavní inženýr NASA Chris Scolese a hlavní bezpečnostní technik
Bryan O'Connor - se nelíbila okolnost, že "námrazové rampy" na nádrži
ET-119 nebyly změněny, že došlo naopak k zesílení pěnové izolace na jiných místech,
kde teď může také odpadávat, a dokládali, že s pravděpodobností 50:50 způsobí
pěnová izolace při 100 startech katastrofu. Nakonec se k tomu musel vyjádřit
samotný administrátor ŃASA Mike Griffin. Ten sice připustil, že možnost neopravitelného
poškození raketoplánu existuje, ale na druhou stranu se v takovém případě jeho
posádka zachrání na ISS. Obrácenou stranou mince by v případě havárie byla ztráta
dalšího stroje, která by nevyhnutelně vedla k definitivnímu zastavení letů raketoplánů
a znamenala by i konec výstavby ISS. Prohlásil, že jako vrcholový manažer musí
zvážit rizika proti ziskům a že je ochoten do toho jít.
Přípravy
tedy pokračovaly. V úterý 27. června přiletěli z Houstonu na Cape Canaveral
všichni členové posádky a následujícího dne začalo v 17:00 místního letního
času EDT (tedy ve 21:00 světového času UTC) ostré odpočítávání jako obvykle
od T -43 hodin. Start byl stanoven na sobotu 1. července na 19:48:37 UTC. Předpověď
počasí však nebyla moc příznivá a nakonec se obavy meteorologů naplnily. V průběhu
posledního plánovaného přerušení odpočítávání v T -9 minut se nad kosmodromem
vytvořila silná vrstva bouřkových mračen a přes dodatečné pětiminutové vyčkávání
se nevyčasilo a ředitel startu Mike Leinbach zatroubil na ústup.
Předpověď na neděli i pondělí byla ještě horší. Přesto se startovní tým i astronauti
v neděli znovu pokusili vzlétnout, ale dopadlo to opět špatně. Protože v úterý
mělo být počasí příznivější, rozhodli se manažeři pondělní pokus vypustít a
připravovali se na úterý 4. července 2006, shodou okolností tedy na americký
státní svátek, Den nezávislosti. Přestože na poslední chvíli byly zjištěny trhliny
v tepelné izolaci nádrže ET, technici souhlasili s obnovením příprav, které
se rozeběhly opět, tentokráte od T -11 hodin a konečně doběhly do samého konce.
Raketoplán Discovery vzlétl ke své dvaatřicáté misi do vesmíru 4. července
2006 v 18:37:55 UTC. V průběhu navádění na dráhu bylo v T +19 sekund a potom
mezi T +180 s a T +360 s pozorováno nejméně sedmkrát odpadnutí částí pěnové
izolace. Prvotní analýza však vedla k závěru, že jejich velikost nebyla nebezpečná.
Aerodynamická situace v tomto období též snižovala potencionální nebezpečí poškození
tepelné ochrany při případné srážce s těmito úlomky. Impaktní senzory za náběžnou
hranou křídla registrovaly v průběhu vzletu tři nárazy na pravou a tři na levou
polovinu křídla, všechny na hranici detekovatelnosti.
Předběhněme
trochu děj. Detailní rozbory i výsledky zkoumání stavu tepelné ochrany raketoplánu
uskutečněné ještě za letu po oběžné dráze daly optimistům za pravdu. Odpadávání
pěny bylo minimální a integrita družicového stupně nebyla ohrožena.
Jako obvykle po 8 minutách a 30 sekundách počítače vypojily hlavní motory SSME
a raketoplán se nacházel na suborbitální dráze ve výši 56-230 km. Krátce nato
se oddělila již nepotřebná nádrž ET, aby skončila svoji pouť v zemské atmosféře.
Raketoplán pokračoval souběžně s ní až do apogea dráhy ve výši 230 km, kde
byly v 19:15 UTC byly zažehnuty oba motory OMS, které zvýšily rychlost letu
a raketoplán se tak dostal na výchozí oběžnou dráhu s perigeem 155 km, apogeem
231 km, sklonem roviny dráhy k rovníku 51,63° a dobou oběhu 88,36 min. Jako
vždy pak piloti zkontrolovali ve spolupráci s řídicím střediskem MCC v Houstonu
systémy raketoplánu a po vydání souhlasu od ředitele letu k pokračování mise
otevřeli dveře nákladového prostoru.
Dalším důležitým krokem bylo oživení dálkového manipulátoru RMS, jeho vyzvednutí
z lůžka na levoboční hraně nákladového prostoru a následné vyzkoušení; to měla
na starosti Wilsonová. Piloti Lindsey a Kelly uskutečnili kolem 13:38 UTC první
korekční manévr NC-1 zatímco zbytek posádky připravoval na obytné palubě náklad
určený pro ISS k budoucímu stěhování.
Ráno druhého dne letu po obvyklých ranních procedurách a snídani piloti uskutečnili
v 10:53:52 UTC korekční manévr NC-2 dvěma motory OMS, kterým se zvýšila rychlost
družicového stupně o 11,8 m/s a dráha se zvýšila na 159-259 km. Mezitím Wilsonová
s Nowakovou dokončily prověrky manipulátoru RMS, jehož ovládání se pak věnovala
nejprve trojice Lindsey, Fossum a Nowaková, pak Lindsey, Kelly a Wilsonová.
Ti nejprve úchopovým zařízením na konci RMS zachytili prodlužovací tyč OBSS
(Orbiter Boom Sensor System) s přístroji, určenými k detailnímu zkoumání tepelné
ochrany raketoplánu, především těch částí, které jsou zhotoveny z uhlík-uhlíkového
materiálu RCC (Reinforced Carbo-Carbon). Po vyzvednutí OBSS z jejího lůžka na
pravoboční hraně nákladového prostoru další činnost již byla plně v moci jednoho
z palubních počítačů. Ten neúnavně centimetr po centimetru skenoval laserovým
paprskem nejprve 90 minut náběžnou hranu pravé poloviny křídla, pak se věnoval
105 minut krytu přídě. Jednotliví astronauti sledovali postup skenování, hlídali
případné odchylky vzdálenosti senzorů od zkoumaného povrchu a kontrolovali,
zda se všechna data správně zapisují do paměti počítače k pozdějšímu přehrání
do řídicího střediska k vyhodnocení skupinou odborníků.
Po shltnutém obědě pokračovala kontrola stavu tepelné ochrany podobným devadesátiminutovým
skenováním náběžné hrany na levoboku. Tentokráte činnost systému OBSS sledovali
Lindsey, Nowaková a Wilsonová. Po dokončení skenování uložili prodlužovací tyč
do jejího lůžka a vypojili manipulátor RMS.
Posádka také aktivovala stykovací modul včetně instalování televizní kamery
do okénka v jeho průlezu a vysunutí jeho příruby do pohotovostní polohy. Odpoledne
Kelly, Fossum a Sellers kontrolovali skafandry EMU (Extravehicular Mobility
Unit), přichystané pro plánované výstupy do volného prostoru.
Ve 21:46:55 UTC se uskutečnila další korekce dráhy NC-3 dvěma motory OMS se
změnou rychlosti o 51,5 m/s. Raketoplán se pak pohyboval po dráze ve výši 251-339
km.
Po
krátkém odpočinku a po dvou dalších drobných korekcích dráhy se raketoplán pohyboval
po dráze pouhých 10 kilometrů pod stanicí. Z ní manévrem Ti (Terminal Initiate
Maneuver) vyrazil k poslednímu stíhání stanice. Discovery, řízen od zadní palubní
desky velitelem Lindseyem, ve 13:46 UTC vyrovnal svoji rychlost s ISS. Nacházel
se v bodě 180 m přesně pod ní. Tam ve 13:51 UTC piloti zahájili přibližně osmiminutový
obrat raketoplánu kolem příčné osy, tak zvaný rotační manévr RPM (Rotation Pitch
Maneuver), který umožnil osádce stanice pořídit fotoaparáty, vybavenými 800mm
teleobjektivy, podrobné snímky celé tepelné ochrany Discovery.
Přibližně o šest minut později Lindsey zahájil přelet směrem dopředu a vzhůru,
takže ve 14:14 UTC se družicový stupeň nacházel přesně ve směru letu ISS, asi
100 metrů od stykovacího uzlu na přechodovém tunelu PMA-2
(Pressurized Mating Adapter), vedoucím do nitra laboratorního modulu Destiny.
Tady byla předposlední zastávka před připojením ke stanici.
Panely fotovoltaických baterií amerického i ruského segmentu stanice byly postaveny
"na prapor", tedy hranou proti přilétajícímu raketoplánu. To proto,
aby je nepoškodily spaliny z manévrovacích trysek Discovery. Po konzultaci se
střediskem CUP-M (Centr upravlenija poljotom - Moskva) v Koroljovu na okraji
hlavního města Ruska, dal ředitel směny v Houstonu ve 14:14 UTC souhlas k připojení
raketoplánu se stanicí. Družicový stupeň se po dalších prověrkách začal plížit
ke svému cíli rychlostí, pohybující se mezi 30 až 40 milimetry za sekundu a
ve 14:52 UTC pomocné zámky na vysunutém odpruženém prstenci stykovacího uzlu
ODS (Orbiter Docking System) zaklaply na přírubě tunelu PMA-2. V té době byly
stabilizační systémy obou těles, přibližně stotunového raketoplánu i stoosmdesátitunového
komplexu, záměrně vypojeny, aby stykovací zařízení nebylo příliš namáháno.
Po utlumení kmitů, kdy převzal stabilizaci celé sestavy na přechodnou dobu
raketoplán, začaly servomotory k sobě přitahovat obě tělesa. V 15:14 UTC na
sebe příruby konečně dosedly a zámky vytvořily pevné spojení Discovery s ISS.
Teprve potom převzaly opět řízení polohy komplexu silové setrvačníky na příhradové
konstrukci ITS-Z1 (Integrated Truss Structure - Zenith One). Následovala pak
obvyklá kontrola hermetičnosti vestibulu mezi průlezy a po jejím úspěšném dokončení
začaly posádky otvírat průlezy.
V 16:30 UTC se posádky Discovery a ISS konečně setkaly. Po uvítání následovalo
obvyklé bezpečnostní školení. Bezprostředně na to se přestěhoval na palubu stanice
lehký skafandr "Sokol", který by si oblékl v případě nouzové evakuace
stanice lodí Sojuz TMA T. Reiter. Dále putovalo stejným směrem i tvarované křeslo
"Kazbek" a nouzová výbava německého astronauta pro přežití. Po těchto
nezbytných opatřeních se Reiter stal právoplatným členem 13. základní posádky
ISS.
Další den letu (7. července) bylo hlavní náplní práce vyzvednutí nákladového
modulu MPLM (Multi-Purpose
Logistics Module) "Leonardo" z trupu raketoplánu a jeho připojení
na volný stykovací uzel ACBM (Active Common Berthing Mechanism) na spodní straně
modulu Unity. Tato operace se značně proti časovému harmonogramu protáhla, protože
při vizuální inspekci stykovacího uzlu televizní kamerou objevili astronauti
volně plandající pásek. Teprve po prověření, že není natolik dlouhý, aby se
dostal mezi příruby a zabránil tak jejich hermetickému spojení, mohly Nowaková
a Wilsonová, které ovládaly dálkový manipulátor, celou akci úspěšně dokončit.
Zatímco část posádky raketoplánu a všichni tři obyvatelé ISS se po kontrole
ovzduší v nákladovém modulu pustili do jeho vykládky, Sellers a Fossum začali
s přípravou skafandrů, nářadí a přípravků k chystanému vstupu do volného prostoru
EVA-1 (Extravehicular Activity).
Mezitím na Zemi v řídicím středisku MCC v Houstonu dokončili technici inventarizaci
zásob kyslíku a vodíku pro palivové baterie a svá zjištění předali týmu manažerů.
Ten na svém zasedání rozhodl o prodloužení letu STS-121 o jeden den. To znamenalo,
že i třetí výstup do volného prostoru se mohl uskutečnit podle původního plánu.
V
sobotu 8. července Sellers a Fossum vystoupili poprvé z přechodové komory modulu
Quest do volného
prostoru. Oficiálně byl výstup EVA-1 zahájen přepojením jejich skafandrů na
vlastní zdroje energie ve 13:17 UTC. Pro Fossuma to byl první výstup do volného
prostoru, ostřílený mazák Sellers se tam vydával již počtvrté. Pilot Kelly,
který jim z pilotní kabiny dělal dirigenta, ho přesto upozornil:
"Hej, Piersi, zastav se na moment a podívej se na Zemi. Myslím, že se
tam objevuje Irsko a Anglie!"
"Tady vlevo," zarazil se Sellers, "Oh!"
"Jejda," přidal se překvapený Mike Fossum.
"Oh, můj bože, v Irsku je dneska nádherný den!"
"To skutečně je," potvrdil Kelly.
"Tak tedy všichni v Irsku, ahoj! Dneska vypadáte náramně!"
Prvním a velice důležitým úkolem EVA-1 bylo zajištění gilotiny IUA (Interface
Umbilical Assembly) pro přesekávání silového a datového kabelu. Ten zásobuje
z palubní sítě stanice elektřinou systémy mobilní základny MBS (Mobile Base
System), sloužící jako pojezdová kočka pro staniční dálkový manipulátor SSRMS.
Na MBS jsou dvě cívky TUS (Trailing Umbilical System) s namotanými kabely, které
se mají odvíjet a zase navíjet, jak mobilní základna pojíždí po kolejích na
povrchu příčné páteřní příhradové konstrukce. Pro případ, že by se některý z
bubnů zasekl a zabránil tak přesunu MBS, je u každého z těchto bubnu systém,
umožňující přetnutí kabelů. Bohužel, v prosinci minulého roku došlo z nezjištěných
příčin k samovolnému přeseknutí jednoho z kabelů, takže zbýval poslední a nikdo
si nebyl jist, zda i druhá gilotina se samovolně nespustí a MBS se stane neovladatelnou.
Přitom její pojíždění bylo nezbytným předpokladem pro montáže dalších částí
příčného nosníku, které měla zahájit již následující mise STS-115. Tento úkol
byl hladce splněn a to přesto, že se tuto práci předchozí posádka stanice -
Valerij Tokarev a William McArthur - při výstupu VKD-15 (vněkorabelnaja dějatělosť)
v noci ze 3. na 4. února 2006 nezvládla.
Dalším bodem programu bylo vyzkoušení manipulátoru RMS, prodlouženého tyčí
OBSS, a vybaveného na samém konci podnožkou AFRP (Articulating Foot Restraint
Platform) v roli zdvižné plošiny, umožňující přístup k celé ploše břicha družicového
stupně v případě nutnosti opravy jeho tepelné izolace na těchto jinak nepřístupných
místech. Samotná RMS s plošinkou se běžně užívá; tentokrát šlo o to, ověřit,
zda na 30 metrů tyčí OBSS prodloužený manipulátor bude dostatečně stabilní.
Tento pokus nesl oficiální označení DTO-849 (Detailed Test Objective).
Nejprve se proto spustili z příhradové konstrukce na tunel PMA-1, spojující
americkou a ruskou část stanice, tady vyzvedli podnožku a připevnili ji společně
s opěrným sloupkem pro ruce na konec tyče OBSS. Pak se opět přesunuli nad nákladový
prostor raketoplánu.
Zpočátku jako "užitečné zatížení" sloužil pouze Sellers a po hodině
se k němu připojil i Fossum. Na plošince různě cvičili, předkláněli se a zakláněni,
cloumali s opěrnou tyčí. Manipulátor se vždy sice dal do pomalých kmitů, ale
rychle se uklidnil, takže představoval dostatečně stabilní základnu pro možné
opravy povrchu raketoplánu.
"Hoši, vypadáte tam pěkně opuštěně," ozval se Kelly z nitra letové
paluby.
"No dobře, právě pozoruji Mikea," řekl Sellers, "To je vše,
teď nemám nic jiného na práci."
"My pozorujeme vás, ale z teploučka naši útulné kabiny," žertoval
Kelly.
"A pijete čaj..."
"Jaks to uhodl?"
Dynamické zkoušky mechanické pevnosti a pružnosti prodlouženého manipulátoru
RMS, při níž astronauti simulovali opravy náběžné hrany raketoplánu přitahováním
a odstrkováním příhradové konstrukce ITS-P1 kalibrovaným přezmenem, dopadly
nad očekávání dobře. Protože tato konfigurace by se musela použít za samostatného
letu raketoplánu, bez připojení ke stanici, otevřela se tím i možnost přece
jen vyslat v roce 2008 opravářskou misi k Hubbleovu kosmickému dalekohledu.
Po demontáži plošiny AFPR a úklidu pracoviště se Sellers a Fossum vrátili do
modulu Quest. Ve 20:48 UTC zahájením napouštění vzduchu do přechodové komory
modulu Quest oficiálně ukončili výstup EVA-1. Trval sice o hodinu déle než stanovil
plán - 7 h 31 min místo 6 h 30 min - ale všechny úkoly byly splněny.
Po zaslouženém odpočinku 9. července pokračovalo překládání nákladu z obytné
paluby raketoplánu, ale hlavně z modulu MPLM na palubu stanice. Důležitým momentem
bylo stěhování náhradního tepelného výměníku HX (Heat Exchanger) pro klimatizační
jednotku CCAA (Common Cabin Air Assembly) v modulu Destiny.
Sellers a Fossum se v modulu Quest věnovali údržbě svých skafandrů EMU; šlo
především o výměnu akumulátorových baterií za čerstvě nabité, doplnění zásob
kyslíku pro dýchání a vody pro výparník termoregulačního systému, odvádějícího
metabolické teplo produkované těly astronautů během namáhavé práce ve volném
prostoru. Ošetřením prošly i záchranné jednotky SAFER (Simplified Aid For EVA
Rescue), které slouží jako pojistka pro případ, že by špatně upoutaný astronaut
odplaval mimo dosah od stanice. Dusíkové trysky by mu pak měly umožnit bezpečný
návrat k ISS.
Na
pondělí 10. července 2006 měli Piers Sellers a Mike Fossum naplánovaný druhý
výstup z modulu Quest, označovaný EVA-2. Ten začal ve 12:15 UTC. Prvním úkolem
bylo přimontovat úchopovou tyč FGB (Fixed Grapple Bar) k modulu čerpadla amoniaku
EATCS PM (External Active Thermal Control System Pump Module) pro vnější okruh
termoregulačního systému amerického segmentu stanice. Čerpadlo dosud pokojně
vyčkávalo na nosiči ICC (Integrated Cargo Carrier) v přední části trupu raketoplánu.
Tento náhradní díl není sice v současné době na ISS zapotřebí, ale volná nosná
kapacita raketoplánu byla tak vhodně využita a nikdo neví, kdy se bude hodit.
Když byla FGB instalována, Lisa Nowaková za asistence Stephanie Wilsonové ji
uchopila staničním manipulátorem a pomalu za ni vytáhla 650kilogramový blok
z nákladového prostoru raketoplánu a přenesla jej na úložnou plošinu ESP-2,
připevněnou k boku modulu Quest. Zatímco čerpadlo pomalu putovalo prostorem,
Sellers a Fossum rychle přeručkovali z Discovery přes povrch přechodového tunelu
PMA-2 a laboratorního modulu Destiny na ESP-2. Pevně nohama zachyceni v poutacích
smyčkách převzali od manipulátoru čerpadlo velikosti menší ledničky, ručně je
uložili na plošinu a pevně je zde přiroubovali. Přitom jim neocenitelné služby
poskytl bezmomentový šroubovák PGT (Pistol Grip Tool).
PGT přišel během této vycházky do vesmíru ke slovu ještě mnohokrát. Dalším
bodem programu byla totiž výměna bubnu s přeseknutým kabelem pro mobilní základnu
MBS novým. Fossum odpojoval jednotlivé konektory od cívkového systému TUS a
Sellers povoloval šrouby na gilotině IUA, aby ji mohl odstranit a nahradit vylepšeným
modelem. Pak se pustil do demontáže TUS. Fossum, stojící na pracovní plošince
na konci staničního manipulátoru SSRMS, mezitím TUS o hmotnosti přibližně 150
kg přidržoval.
Když byl tento díl s přeseknutým kabelem úplně volný, děvčata, ovládající staniční
manipulátor z nitra modulu Unity, přenesla Fossuma přidržujícího buben do nákladového
prostoru raketoplánu. Fossum předal starý TUS Sellersovi, který jej umístil
na nosič nákladů ICC. Wilsonová pak stejným způsobem dopravila nový TUS i s
Fossumem zpět k příhradové konstrukci ITS-S0 (Interated Truss Structure Starboard
Zero), kde se jej montér pokusil instalovat. Měl s tím však značné potíže; prostor,
do kterého musel nový TUS zasunout, byl přesně na míru a trefit se těžkým a
objemným blokem o rozměrech 1,5 × 1,5 × 0,75 m nebylo snadné. Navíc se jeho
kolegovi uvolnila záchranná jednotka SAFER, připevněná na záďovém vaku skafandru
a tak Fossum nevěděl, co dělat dřív. Teprve po půlhodině práce, při níž nakonec
asistoval i Sellers s mezitím opět připojenou záchrannou jednotkou, se TUS podařilo
zasunout na místo a zajistit.
"Připraven? Řekni kdy," vyzval Sellers Fossuma.
"Tři, dva, jedna, teď," opřel se Fossum do TUS.
"Ne!"
"Dobře, tak já to ještě trochu pootočím," řekl Fossum. "To je
maximum natočení, jsem na zarážce."
"Řekl bych, že to není úplně na doraz," vmísil se do debaty Mark
Kelly z raketoplánu.
"Já vím, já vím," funěl Fossum. "Taky to teď dobře cítím."
"Myslím, že to je, hmm, asi o třicet stupňů vedle," odhadoval Sellers.
Po dalším neúspěšném pokusu znovu zkontrolovali, zda něco nevadí a pak to zkusili
naposled.
"A máme to!"
Pak zaklaply dva zámky a TUS byl zajištěn na správném místě.
"Jejda, dva ze dvou!"
"Výborná práce, hoši," pochválil je Kelly.
"A co by to mělo být jiného?"
"Raději se neptej..."
Během další půlhodiny pak astronauti opět propojili kabely k systémům mobilní
základy na straně jedné a po rozmotání části kabelů i na příhradovou konstrukci
na straně druhé. Pak již zbývalo upravit vedení kabelů - a práce byla hotová.
Tato akce byla nejdůležitějším úkolem, který posádka Discovery při letu STS-121
měla. Bez obou funkčních kabelových cívek by totiž nemohla mobilní základna
MBS s připojeným staničním manipulátorem SSRMS pojíždět po kolejích na příhradové
konstrukci a montáž další části této konstrukce - dvojitého segmentu ITS-P3/P4
s dalším párem křídel fotovoltaických baterií - by byla neproveditelná. A dopravit
tento nový segment měl za úkol Atlantis při následující expedici STS-115.
Po nezbytném úklidu nářadí se oba montéři vrátili do přechodové komory a zahájením
napouštění vzduchu v 19:01 UTC oficiálně ukončili výstup EVA-2. Trval 6 h 47
min, tedy o 17 minut déle, než předpokládal plán.
Úterý 11. července bylo tempo prací mírnější. Většina členů osádek ISS i Discovery
dokončovala přesun nákladu, zatímco Sellers a Fossum chystali svoje skafandry
k poslední plánované vycházce. Připravovali také nářadí pro experiment DTO-848,
což bylo označení pro ověřování metod oprav poškozených panelů RCC, kryjících
náběžnou hranu křídla raketoplánu. Ověřili také funkčnost infračervené televizní
kamery, která měla být během výstupu použita v rámci experimentu DTO-851 k testům
možnosti odhalení vnitřních poškození materiálu RCC.
Výstup
EVA-3 zahájili Sellers a Fossum 12. července v 11:20 UTC. Sehraná dvojice Nowaková-Wilsonová
přesunula oba astronauty na pracovní plošince na konci staničního manipulátoru
k nosiči experimentů LMC (Lightweight MPESS Carrier), na němž byla umístěna
skříňka se vzorky různě poškozených panelů RCC. Protože práce se vzorky se protahovala,
nestačili Sellers a Fossum zpracovat všech osm připravených vzorků, ale i tak
dostali pochvalu. Velitel expedice Lindsey, ovládající manipulátor RMS raketoplánu,
zajišťoval průběžnou videodokumentaci průběhu zkušebních oprav.
Po jejich ukončení se Sellers a Fossum přesunuli na úložnou plošinu EPS-2.
Tady ještě instalovali na modul čerpadla amoniaku úchopovou kotvičku místo úchopové
tyče. To byl jejich poslední úkol a pak nezbývalo než se vrátit do přechodové
komory modulu Quest a napuštěním vzduchu v 18:31 UTC oficiálně výstup do volného
prostoru EVA- 3 ukončit. Strávili při něm mimo stanici 7 h 11 min, tedy o 41
minut déle, než předpokládal časový harmonogram.
Čtvrtek 13. července byl dnem více méně odpočinkovým. Do nákladového modulu
MPLM "Leonardo" už byly přeneseny všechny předměty určené k odeslání
na Zemi, i větší množství odpadu, které se na stanici nahromadilo.
Objevila se však také první vážnější závada. Technici ve středisku zjistili
u nádrže s pohonnou látkou pro čerpadlo hydrauliky APU-1 (Auxilliary Power Unit)
pomalý pokles tlaku, trvající po celou dobu letu. Byl ale tak pomalý, že jej
nebylo možno zjistit dřív, protože jej maskovaly změny tlaku, způsobené kolísáním
teploty nádrže. Nebylo jasné, zda se jedná o únik tlakovacího dusíku, nebo o
vytékání samotného hydrazinu. Byla proto nutná další důkladná analýza telemetrických
údajů.
Následujícího dne (14. července) astronauti odpojili nákladový modul MPLM od
modulu Unity a staničním manipulátorem jej přenesli do nákladového prostoru
raketoplánu, kde byl pevně ukotven a napojen na dodávku elektrické energie z
rozvodné sítě Discovery. Při odpojování manipulátoru od MPLM došlo k problémům
s ovládáním jeho úchopového zařízení, což způsobilo určité zdržení, ale nakonec
se to za asistence techniků z řídicího střediska v Houstonu podařilo úspěšně
vyřešit.
Posádka raketoplánu znovu prozkoumala přístroji na prodlužovací tyči OBSS náběžnou
hranu levoboční poloviny křídla raketoplánu, aby odhalila případná poškození
v důsledku impaktů mikrometeoroidů a kosmického smetí. Naštěstí bylo vše v úplném
pořádku.
V sobotu 15. července se posádky stanice ISS a raketoplánu rozloučily. Pouze
šest z původního sedmičlenného osazenstva Discovery se přesunulo do svého stroje
a hermeticky za sebou uzavřelo průlezy. Německý astronaut Thomas Reiter zůstal
na stanici jako právoplatný člen 13. základní posádky spolu se starými obyvateli
ISS, Pavlem Vinogradovem a Jeffrey Williamsem. Vracet na Zemi se má až v prosinci
letošního roku opět na palubě Discovery a to při letu STS-116.
Raketoplán
se ve 12:08 UTC odpojil od tunelu PMA-2 a po částečném obletu ISS změnil úhybným
manévrem svoji rychlost o 0,49 m/s. Tím se sice začal vzdalovat od stanice,
ale stále si zachovával možnost případného návratu zpět. Bylo totiž nutno ještě
zkontrolovat přístroji OBSS náběžnou hranu pravoboční poloviny křídla a kryt
přídě, zda ani ty neutrpěly šrámy vlivem kosmického smetí. K opravě případných
poškození by bylo třeba se opět vrátit a připojit se ke stanici. I zde však
bylo vše v pořádku a samostatný let mohl pokračovat.
Předposlední den letu (16. července) byl jako obvykle věnován kontrole systémů
raketoplánu, nácviku přistávacího manévru a úklidu vnitřních prostor raketoplánu.
V závěru dne se uskutečnila drobná korekce dráhy pro optimalizaci průběhu přistání.
Tým manažerů letu dal definitivní souhlas s uskutečněním přistávacího manévru
raketoplánu z hlediska stavu jeho tepelné ochrany. Pouze nádrž s hydrazinem
pro čerpadlo hydrauliky technici nadále pečlivě sledovali a připravovali různé
scénáře jak se se situací vypořádat. Kdyby totiž se prokázalo, že uniká samozápalný
hydrazin a nikoli neškodný plynný dusík, byli rozhodnuti nechat čerpadlo APU-1
spustit několik hodin před brzdicím manévrem, aby se hydrazin spálil v turbině
dříve, než raketoplán vstoupí do atmosféry, kde by mohl unikající hydrazin vzplanout
a způsobit v motorovém prostoru raketoplánu požár.
V pondělí 17. července 2006 již bylo vše jasné. Technici potvrdili, že hydrazin
neuniká a proto posádka Discovery mohla uskutečnit přistávací manévr podle obvyklého
postupu. Také počasí na Floridě tentokrát kupodivu spolupracovalo.
Ve 12:07:15 UTC zažehly počítače na dobu 182 sekund oba motory OMS, které snížily
rychlost družicového stupně o 92,0 m/s a ten začal sestupovat směrem k horní
hranici atmosféry. Touto pomyslnou mezí ve výši 121 km prolétl ve 12:42:33 UTC
rychlostí 7,798 km/s. K místu přistání mu zbývalo v té době ještě 8240 km.
Po
standardním průběhu sestupu ovzduším, zpestřeným jen na poslední chvíli změnou
přistávací dráhy - v blízkosti jižního konce VPD se objevila přeháňka - dosedl
raketoplán hlavním podvozkem ve 13:14:43 UTC (plán 15:14:26 UT) na beton dráhy
15 letiště SLF (Shuttle Landing Facility) kosmodromu Kennedy
Space Center. O deset sekund později dosedlo i příďové kolo a ve 13:15:49
UTC se Discovery zastavil.
V průběhu dne byl raketoplán převezen do haly OPF-3 k poletovému odstrojení
a ke kontrole. Během předběžné prohlídky tepelné ochrany zjistili technici pouze
93 poškozených dlaždic. Podle názorů vedení programu letů raketoplánu to prokázalo,
že úpravy nádrže ET přinesly své ovoce. Přesto se manažeři rozhodli, že také
následující expedice STS-115, svěřená Atlantis,
musí odstartovat ve dne, aby bylo možno ještě znovu zkontrolovat chování pěnové
izolace nádrže ET během vzletu. Proto bylo startovní okno pro raketoplán stanoveno
na období 28. srpna až 13. září 2006.
Na Kennedy Space Center na Floridě mezitím zahájili technici také přípravy
Discovery k dalšímu letu STS-116. Předběžně
je plánován na 14. prosince 2006 a měl by to být první noční start raketoplánu
po havárii Columbie.
Vyšlo v L+K 10-11/2006
Aktualizováno : 01.02.2007
[ Obsah | Pilotované lety | STS
| STS-121 ]
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-121/lk.htm)
