| M.označení | Start | Přistání | Délka letu | Poznámka |
|---|---|---|---|---|
| 1989-084A | 18.10.1989 | 23.10.1989 | 4d23h39m | Sonda Galileo k Jupiteru |
Posádka :
Williams,D.E.[VE] | McCulley,M.J.[PL] | Chang-Diaz,F.R.[MS] | Lucid[ová],S.W.[MS] | Baker[ová],E.S.[MS]
[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-34 v NASA ]
Popis letu : (převzato
z L+K 13/90 se svolením Mgr. A.Vítka)
STS-34 / ATLANTIS
Se sondou k Jupiteru
Ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc.
ANTONÍN VÍTEK, CSc.
Raketoplán Atlantis putoval do montážní haly OPF č. 2 ihned po svém
převozu z Edwards AFB na Kennedy Space Center 16. května 1989. V posledním
květnovém týdnu zde došlo k demontáži všech tří motorů SSME. Odděleni pro
opravy motorů ve VAB vyměnilo řadu jejich součástí, včetně všech vysokotlakých
kyslíkových čerpadel. Hned v prvním červencovém týdnu mohli technici v
OPF instalovat v pozici č.1 motor 2027, na č. 2 motor 2023 a na č. 3 motor
2029. Připomeňme si, že tyto motory byly již použity při letech STS-27
a STS-30.
Drobnými opravami prošly v HMP (Hypergolic Maintenance Facility) i moduly motorů OMS.
Podstatnější úpravou, nezbytnou pro let, byla instalace speciální chladicí smyčky pro odvod tepla, s jehož uvolňováním se muselo počítat při radioaktivním rozpadu (nikoli štěpení) plutonia 238 v radioizotopových bateriích RTG sondy Galileo. Chladicí smyčka naplněná směsi vody a etanolu přenášela nežádoucí teplo na hlavní freonový systém tepelné regulace raketoplánu.
Do kýlové plochy raketoplánu bylo výjimečně zabudováno 10 mikroakcelerometrů a dva další do pravého a levého elevonu. Důvodem byl průzkum třepetání konstrukce při aerodynamickém namáhání během vzletu. V zásadě šlo o to, zda by bylo v budoucnosti možno využít naváděcích drah s větším aerodynamickým namáháním. To by v některých případech umožnilo zvýšení nosnosti raketoplánu nebo prodloužení startovního okna.
Na družicovém stupni raketoplánu Atlantis bylo vykonáno celkem 34 modifikací. Nedotčena - až na nezbytnou údržbu - zůstala toliko nosná konstrukce urychlovací rakety IUS, označovaná ASE (Airborne Support Equipment). K připojení odhazovací nádrže ET a motorů SRB došlo ve VAB 25. srpna. Převoz kompletní sestavy na rampu 39B byl odložen o 24 hodin pro závadu na propojení mezi raketoplánem a nádrží ET, ale i tak k němu došlo už v ranních hodinách 29. 8.1989.
Kamenem
úrazu se však stalo užitečné zatížení. Byla to sonda Galileo,
určená pro průzkum planety Jupiter. Její sestupné (atmosférické) pouzdro, vyrobené
v SRN, šlo na Kennedy Space Center už 17. dubna; družicová část o měsíc později,
16. května 1989.
Po vyzkoušení v SAEF 2 (Spacecraft Assembly and Encapsulation Facility) byly obě části - ovšem bez náplně 238Pu v radioizotopových bateriích - převezeny 1. srpna do VPF (Vertical Processing Facility) a o dva dny později spojeny s dvoustupňovou urychlovací raketou IUS.
O čtrnáct dní později, 15. srpna, došlo k menší nehodě. Klimatizační zařízení ofukující sondu čistým suchým vzduchem začalo produkovat vzduch vlhký do té míry, že na povrchu některých ploch IUS začala kondenzovat vlhkost. Ta donutila techniky odpovědné za IUS k dodatečné revizi elektrické instalace, se zaměřením na eventuální probíjení zvlhlých izolačních vrstev. K tomu však naštěstí nikde nedocházelo.
Horší problém představovaly radioizotopové baterie. Tři skupiny aktivistů bojujících za čistotu životního prostředí a proti užívání nukleární energie podaly totiž u federálního soudu ve Washingtonu protest proti startu sondy Galileo s odůvodněním, že v případě havárie raketoplánu, nebo při nechtěném zániku sondy samotné při jejích průletech kolem Země (za zejména nebezpečný byl označován druhý, v plánované výši pouhých 310 km nad povrchem naší planety), může dojít k rozptýlení 25 kg vysoce toxického a radioaktivního plutonia do atmosféry Země.
Odpovědni pracovníci NASA sami vylučovali možnost úniku radioaktivity v poměru 1: 40 miliónům a také soudce Oliver Gasch 10. října při odvolacím řízení námitky žalující strany definitivně zamítl: Uvedl, že NASA uskutečnil veškeré předepsané kroky, které stanoví zákon na ochranu životního prostředí.
Tablety obsahující oxid plutoničitý bylo tedy možno zasunout do radioizotopových
generátorů. Stalo se tak pouhých 9 dnů před plánovaným startem. Krátkost
doby však nesouvisela se soudním rozhodnutím, ale s okolností, že naplněné
generátory produkují značné množství odpadního tepla, které je nutno z
nákladového prostoru z raketoplánu odvádět.
Uvedené okolnosti zkomplikovaly i organizaci záchranných služeb: dvě letadla C-141 vybavená výkonnými chladicími agregáty byla připravena odletět z Kennedy Space Center na místo eventuálního nouzového přistání raketoplánu, třetí C-141 s obvyklým týmem techniků se měl ujmout Atlantidy v době po přistání a čtvrtý s četou specialistů ministerstvem energetiky se měl pokusit zvládnout situaci v případě havárie, byť málo pravděpodobné.
Otázkou radioaktivity a odvodu tepla ovšem problémy nekončily.
Dalším nebezpečím pro raketoplán se stal mimořádně silný hurikán Hugo, který od poloviny září mířil k pobřeží Floridy. Vedení projektu se proto rozhodlo odtáhnout v případě akutního nebezpečí Atlantidu zpět do VAB. Dveře nákladového prostoru byly uzavřeny, montážní plošiny a obslužné věže zataženy. Pásový dopravník parkoval u brány plotu, obklopujícího rampu 39B. Hugo jakoby se všech těchto příprav zalekl: minul Cape Canaveral o více než 300 km a na KSC se projevil jen zesílením větru.
Jinou potíž představovalo startovní okno. Let sondy Galileo podmiňuje velice komplikovaná trasa, označená zkratkou VEEGA (Venus-Earth-Earth Gravity Assist). S touto drahou přirozeně souvisí i startovní okno pro raketoplán. Jeho začátek padl na 12. října 1989 s trváním pouhých 10 minut. Během dalších dnů se okno postupně otevíralo, až 2. listopadu nabývalo maximálního trvání 47 minut. Poté se opět zkracovalo a definitivně se uzavřelo 21. listopadu.
Prozatím se tedy nebylo čeho obávat, času bylo dost. Odpočítávání šlo
hladce až do 9. října, kdy byla zjištěna závada na záložním počítači motoru
č. 2. Tyto počítače, označované zkratkou MEC (Master Events Controller),
řídí samostatně průběh všech operací na motorech navádění raketoplánu na
oběžnou dráhu. Zjištěnou závadu počítače se sice nepodařilo technikům znovu
vyvolat, ale vedoucí startovních operaci usoudil, že bude lépe pro všechny
případy podezřelý záložní MEC vyměnit.
Komplikace však tkvěla v tom, že na KSC existuje jen jediná montážní plošina vhodná k uvedené operaci a tu momentálně používali technici ve VAB při výměně těsnění na motoru č. 2 u Discovery. Její přesun na rampu si vyžádal určitý čas.
Odpočítávání zatím pokračovalo nerušeně dál až do plánovaného přerušení v T-19 hodin. Technici bleskově otevřeli motorový prostor, z přistavené montážní plošiny odpojili 24 konektorů, pomocí hydrauliky došlo k vychýlení motoru tak, aby problematický MEC o hmotnosti 104 kg mohl být vyměněn a vše uvedeno do původního stavu.
Pochopitelně, že po instalaci muselo následovat důkladné odzkoušení nového počítače, a to si vyžádalo několik dní práce. Za těchto okolností nezbylo nic jiného nežli start, plánovaný na 12. října, odvolat.
Druhý pokus o start se uskutečnil až 17. října, ale byl opět odvolán pro špatné počasí. Také další den to nevypadalo slibně: tentokráte se začalo zatahovat nebe nad primárním letištěm pro případ nouzového přistání v Ben Guérrir v Maroku, kde se schylovalo k dešti. Když však programátoři změnili údaje v programu palubních počítačů tak, aby jako hlavní záložní letiště mohl posloužit Morón ve Španělsku, podařilo se start raketoplánu Atlantis uskutečnit 18. října 1989 v 16.53.40 UT, čtyři minuty po začátku startovního okna.
Asi 2 minuty po startu začalo zlobit jedno ze tří turbočerpadel hydrauliky.
Bez vnějšího povelu přešlo na vysokorychlostní mód práce a muselo být odpojeno.
Přesto byl raketoplán šťastně naveden na suborbitální dráhu (72 - 291 km)
a v jejím apogeu asi 40 minut po startu manévrem motorů OMS v trvání 142
s na dráhu základní. Osádka ve složení Donald E. Williams (velitel), Michael
J. McCulley (pilot), Shanon W. Lucidová, Ellen L. Bakerová a Franklin R.
Chang-Diaz (tři letoví specialisté) zjistila krátce po navedení na tuto
dráhu přetížení výparníku, zaviněné přívodem tepla z RTG. čím dříve se
Atlantis svého nákladu zbaví, tím lépe.
Asi 2 hodiny po startu zahájily Lucidová a Bakerová prověrku urychlovací rakety IUS a sondy Galileo.
Sestava o délce 11,3 m a hmotnosti 17,5 tuny byla ve 22.37 UT nejprve vykloněna o 29° nákladového prostoru. Operaci vypuštění sondy zahájila stisknutím knoflíku Lucidová ve 23.15.03 UT nad Mexickým zálivem. O hodinu později postupný zážeh obou stupňů urychlovací rakety IUS navedl sondu Galileo na meziplanetární dráhu.
Jak již bylo řečeno, tato dráha je velmi komplikovaná. Vzhledem k nedostatečnému výkonu rakety IUS, která z bezpečnostních důvodů nahradila dříve proponovaný kyslíkový stupeň Centaur G; musí Galileo realizovat nejprve gravitační manévr u Venuše 9. února 1990 ve vzdálenosti 14 700 km od této planety a poté ještě další dva u Země (8. prosince 1990 ve vzdálenosti 950 km a 8. prosince 1992 ve vzdálenosti pouhých 310 km nad zemským povrchem). Takto složitá dráha dodá sondě "zdarma" rychlost potřebnou k dosažení Jupiteru (7. prosince 1995). Během meziplanetárních přeletů existuje možnost průzkumu planetek Gaspra (29. října 1991 ) a Ida (28. srpna 1993).
Hlavním úkolem sondy Galileo je ovšem zkoumáni atmosféry, okolí a měsíců planety Jupiter. Sonda sama sestává z družicové části (2668 kg) a atmosférické sondy (335 kg). Družicová část má tvar nízkého šestibokého hranolu, nad nímž se tyčí parabolická směrová anténa, z boků přístrojového úseku čnějí tři výklopná ramena. Nejdelší z nich nese čidla magnetometrů a detektory pro studium chemického složení, teploty a vln v kosmické plasmě. Ke kratšímu rameni jsou připevněny dvě radioizotopové termoelektrické baterie RTG jako zdroje elektrické energie (příkon na počátku letu 570 W). Nejkratší rameno nese otočnou plošinu s vědeckými přístroji.
Přímo na plošině jsou umístěny dvě televizní kamery pro pořizování snímků
měsíců Jupiteru s rozlišením okolo 1 km, mapující infračervený spektrometr
pro studium chemického složení atmosféry planety a povrchu měsíců, ultrafialový
spektrometr a spektrometr pro vzdálenou ultrafialovou oblast - pro studium
chemického složení atmosféry Jupiteru, fotopolarimetr pro zjišťování aerosolových
částic v atmosféře planety a radiometr pro studium tepelné rovnováhy atmosféry.
Elektronika magnetometru pro studium meziplanetárního a planetárních magnetických
polí je umístěna spolu se dvěma soubory detektorů energetických částic
(elektronů, protonů a těžších iontů) a detektorem mikrometeoroidů přímo
na vlastním tělese sondy. K vědeckým účelům bude využito i sledování signálu
sondy (dráhy a hmotnosti měsíců a vlastnosti atmosféry a ionosféry jednotlivých
těles).
Na atmosférické sondě, která se má od sondy oddělit 50 dní před příletem k Jupiteru a která má měřit po dobu 60 až 75 minut během sestupu atmosféru až do úrovně tlaku nejméně 1 MPa, jsou umístěny tyto experimenty: neutrální hmotový spektrometr pro studium chemického složení atmosféry, přístroj pro měření teploty, tlaku, hustoty a průměrné molekulové hmotnosti atmosféry v závislosti na výšce, detektor koncentrace hélia v atmosféře, radiometr pro měření její tepelné energie a detektor bouřkových výbojů a energetických částic.
Raketoplán se od sondy vzdálil už 60 s po jejím vypuštění z nákladového prostoru. Úhybný manévr zvládl pilot McCulley hravě motory RCS; později, ve 23.30 UT, k přechodu na výslednou dráhu 299 - 334 km už bylo zapotřebí použít silnější motory OMS.
Pak mohla osádka zahájit pokusy: sledování koncentrace a rozdělení růstových hormonů ve vzorcích rostlinných tkání. Při snímkování Země se nabízela pestrá paleta objektů: kouřící Etna, ropná pole v Texasu a obrovský tajfun Elsie v Japonském moři. Cháng-Diaz spolu s Bakerovou pro změnu snímkovali žilky a tepny v očním pozadí.
O starosti se postaral špatně zavřený ventil jedné z kyslíkových nádrží a k rozumu ho přivedlo teprve několikeré přepnutí.
Studentský pokus s přípravou krystalů vody, který nejprve ztroskotal
na jejím silném podchlazení, se také v následujících dnech umoudřil.
Pokračovalo i snímkování kamerou IMAX, fotografování blesků nad noční stranou Země, dalšího tvořícího se hurikánu, písečných bouři na Sahaře a starého nepřítele startu, hurikánu Hugo.
Velmi významným experimentem, sloužícím především ekologům, byl přístroj SSBUV (Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet Instrument). Od druhého do čtvrtého dne letu měřil intenzitu slunečního ultrafialového záření, odraženého od atmosféry, ve dvanácti kanálech v ultrafialové části spektra. Z dat lze stanovit velice přesně koncentraci ozónu v zemské atmosféře. Vzhledem k tomu, že tento přístroj byl přesně kalibrován jak před startem tak v průběhu letu i po přistáni, umožnil kalibrovat i analogický přístroj, umístěný na družicích NOAA-9 a NOAA-11, vzhledem k tomu, že dráhy raketoplánu a každé z těchto družic se křížily sedmnáctkrát denně.
Samotný přístroj byl umístěn v nákladovém prostoru ve dvou válcových pouzdrech GAS (Get-Away-Special), z nichž jedno, opatřené odklopným víkem, obsahovalo vlastní spektrometr; druhé neslo nezbytnou elektroniku a baterie, schopné zásobovat přístroje elektrickou energií po dobu 40 hodin. Celá sestava měla hmotnost kolem 600 kg.
Pro horšící se počasí nad Edwards AFB byla osádka raketoplánu donucena šetřit zásobami pro případ nutnosti prodlouženi letu - možná dokonce až o 4 dny. Přitom denní program nedovoloval sebemenší zahálku: probíhala příprava vzorků polymerů, zmrazovaly se vzorky semen kapalným dusíkem, zkoušela se autostabilizace raketoplánu v zemském gravitačním poli, prověřovaly se jeho systémy před blížícím se návratem a uklízely se nepotřebné věci, aby během manévrů v atmosféře netropily neplechu.
Nakonec totiž pozemní středisko vzhledem k očekávanému vývoji počasí rozhodlo let naopak zkrátit o 2 oběhy. Rychle se měnící situace však zamotávala hlavu všem zúčastněným i nadále. Když už měla osádka Atlantis vše připraveno pro brzdicí manévr, hrozilo jeho odvolání pro mlhu tvořící se na Edwards AFB. Rozhodnutí o přistání padlo pouhých 12 minut před původně stanoveným okamžikem manévru. 168 s hoření motorů OMS nad Indickým oceánem snížilo rychlost raketoplánu o 98 m/s. Atlantida přistála 23. října v 16.32 UT na dráze 23 základny Edwards. O šest dní později, 29. října, už byla zpět na Cape Canaveral.
Aktualizováno : 11.11.1997
[ Obsah | Pilotované lety | STS ]