| M.označení |
Start |
Přistání |
Délka letu |
Poznámka |
| 1990-097A |
15.11.1990 |
20.11.1990 |
4d21h54m |
DSP |
Posádka :
Covey,R.O.[VE] |
Culbertson,F.L.[PL] | Gemar,Ch.D.[MS]
| Meade,C.J.[MS] | Springer,R.C.[MS]
[ Popis letu | Obrázky
| Experimenty | STS-38
v NASA ]
Popis letu : (text,
určený pro L+K 8/91 poskytl Mgr. A.Vítek)
STS-38
Potíže s netěsností
ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc, ANTONÍN VÍTEK, CSc.
Před letem STS-41, o němž jsme psali
minule, se měly v loňském roce uskutečnit ještě dva další starty raketoplánu:
STS-35, čistě vědecký, a STS-38, vojenský.
První z nich, zvaný též Astro-1 podle souboru astronomických přístrojů
pro studium vesmíru v oblasti ultrafialového a rentgenového záření, byl
původně plánován na počátek roku 1986 a měl tehdy následovat po tragickém
letu Challengeru. Cílem astronomického pozorování v té době měla být především
Halleyova kometa.
Start Columbie v loňském roce byl naplánován na 9. května 1990. Přípravy
raketoplánu v OPF začaly ihned po vyložení družice LDEF, kterou raketoplán
při letu STS-32 dopravil zpět na Zemi.
Uprázdněné místo v nákladovém prostoru zaujaly dvě palety ze stavebnice
Spacelab. Na jednu z nich namontovali technici západoevropský pointační
systém IPS (Instrument Pointing System), který umožňuje libovolné zaměření
tří astronomických přístrojů: ultrafialového dalekohledu UIT (Ultraviolet
Imaging Telescope), Hopkinsova ultrafialového dalekohledu HUT (Hopkins'
Ultraviolet Telescope) a Wisconsinského ultrafialového fotopolarimetru
WUPPE (Wisconsin Ultraviolet Photo-Polarimeter).
Prvně jmenovaný přístroj UIT o hmotnosti 473 kg vyvinulo Goddard Space
Flight Center v Greenbeltu. Tento dalekohled je schopen pořizovat snímky
oblastí o průměru až 20 obloukových minut. Ritchey-Chrétienův dalekohled
o průměru 320 mm je vybaven dvěma fotografickými kamerami, pracujíácími
v oborech 120-170 nm resp. 125-320 nm. Každá kamera má možnost zvolit podle
potřeby jeden ze šesti filtrů.
Druhý teleskop HUT připravila Johns Hopkins' University, po níž také
nese své jméno. Na rozdíl od UIT nemá tento přístroj o hmotnosti 787 kg
pořizovat snímky, ale spektra. Hlavní zdrcadlo o průměru 914 mm,pokovené
iridiem, soustřeďuje světlo do spektrografu, pracujícího v rozsahu vlnových
délek od 85 do 185 nm resp. 42,5 až 92,5 nm s rozlišením 0,3 nm.
Poslední z těchto tří přístrojů je určen k měření polarizace ultrafialového
světla. Primární zrcadlo má průměr 508 mm. Spektrální rozlišení je 0,6
nm v oblasti 140 až 320 nm. Zařízení postavili technici na University of
Wisconsin a jeho hmotnost činí 726 kg.
Mezi paletami s výše uvedenými přístroji a přetlakovou kabinou se v
nákladovém prostoru nacházelo klimatizované válcové pouzdro, tzv. "iglú",
které chrání elektroniku vědeckých přístrojů před přehřátím.
Zadní část nákladového prostoru byla vyhrazena pro širokopásmový rentgenový
dalekohled BBXRT (Broad Band X-Ray Telescope), umístěný na zvláštní konstrukci
TAPS (Two-Axis Pointing System). Dalekohled o hmotnosti přibližně 680 kg
byl sestaven v Goddard Space Flight Center a měl za úkol zkoumat pozůstatky
supernovy SN 1987a, která se objevila ve Velkém Magellanově mračnu. Do
sestavy dalekohledů byl pojat až později. Jeho detektory jsou chlazeny
tuhým argonem, který technici vložili do přístroje až těsně před ukončením
prací v OPF. BBXRT je schopen detekovat záření v oboru od 0,3 do 12 keV.
Mezitím probíhaly již od 14. března 1990 v sousední hale č. 2 budovy OPF
přípravy raketoplánu Atlantis k vojenskému letu STS-38.
Převoz naložené Columbia z haly č. 1 v OPF do VAB k montáži s nádrží
ET a vzletovými motory SRB se proti plánu opozdil o tři dny. Zdržení způsobila
netěsnost v hydraulickém systému, která se stala začátkem problémů s netěsnostmi
vůbec.
Práce na přípravách ve VAB se také o něco protáhly, takže k dopravě
zkompletované sestavy na rampu 39B došlo až v ranních hodinách 22. dubna
1990.
Pásový transportér č. 2 přepravující mobilní vypouštěcí zařízení s Columbií
rychlostí necelého půldruhého kilometru za hodinu oslavil při té příležitosti
malé jubileum. Během cesty, měřící 5,5 km, mu naskočilo na tachometru prvních
1000 mil (1609 km) ujetých ve službách NASA.
Slavnostní náladu však po několika dnech vystřídalo zklamání. Technici
připravující na rampě 39B raketoplán ke startu objevili úbytek freonu v
chladící smyčce jeho klimatizace. Zavinila ho netěsnost ventilu v přední
části nákladového prostoru. Vedoucí pracovníci zodpovědní za start se rozhodli
na svém zasedání ve dnech 8.-9 května, že se výměna vadného ventilu uskuteční
přímo na rampě, aby časová ztráta byla co nejmenší. I tak se dalo počítat
se dvou až třítýdenním zpožděním startu, který byl už předtím odsunut na
17. května.
Demontáž se technikům podařilo zvládnout do 15. 5.; o tři dny později
ukončili připojení náhradního ventilu, ale přesto byl nový termín startu
stanoven až na 30. květen v 00.30 místního letního času (EDT).
Předstartovní odpočítávání probíhalo hladce až do chvíle, kdy v T -5
h 30 min zahájila obsluha tankování nádrže ET kapalným vodíkem. Během první
čtvrthodiny je třeba tuto operaci provádět pomalu, aby se vnitřek nádrže
vychladil na potřebnou teplotu. Pak už lze rychlost napouštění zvýšit.
Právě na tomto časovém přelomu však sensory zjistily zvýšenou koncentraci
plynného vodíku v motorovém prostoru raketoplánu. Z bezpečnostních důvodů
bylo tankování okamžitě přerušeno a start Columbie odvolán.
Zkouška těsnosti spojů plynným héliem za normální teploty však žádnou
netěsnost neodhalila. Proto bylo 6. června tankování zkušebně opakováno,
ale únik vodíku se znovu projevil. Vzniklo podezření, že závada tkví v
rychlospoji mezi odhazovací nádrží a družicovým stupněm. To ovšem znamenalo
dopravit raketoplán zpět do VAB k demontáži a celý let Astro-1 předběžně
odsunout až na srpen.
Mezitím mohly pokračovat připravy k letu Atlantis s tajnou vojenskou
družicí na palubě, s nímž se počítalo 7. července. Byl tu však jeden problém.
VAB má sice čtyři velké haly, ale pouze dvě z nich jsou vybaveny pro montáže
raketoplánů. Přitom v hale č. 1 v té době probíhalo kompletování sestavy
pro let STS-38 a v hale č. 3 byl na vypouštěcím zařízení MPL sestaven jeden
motor SRB kompletně a druhý z poloviny. Oba se připravovaly na let STS-40.
Columbii tedy nebylo kam dát.
Nezbylo než nejprve vyvézt MPL s oběma motory na rampu 39B a potom,
12. června převézt na uvolněné místo v hale č. 3 Columbii určenou k demontáži.
Ti, kteří přišli jen trochu do styku s technikou operací při montážích,
si asi dovedou představit, jak se na tuto složitou záležitost tvářili nejen
technici, ale i celé osazenstvo NASA.
Aby věc byla ještě pikantnější, odjela 16. června jiná MPL s raketoplánem
Atlantis na rampu 39A a uvolněný prostor ve VAB zaujaly opět zčásti sestavené
motory pro let STS-40.
To již byly rychlospojky z Columbie demontovány a zaslány firmě Rockwell
International do Downey k přezkoušení. Tady se potvrdilo, že k úniku dochází
jen při podchlazení na teplotu kapalného vodíku a že problém tkví ve špatném
těsnění.
Další kalamita nastala 29. června. Při plnění ET u raketoplánu Atalantis
na rampě 39A se únik vodíku projevil také. Byl sice desetkrát menší nežli
předtím u Columbie, ale i tak překračoval maximálně povolenou hranici.
Ted už vzklíčilo podezření, že nejde o prostou vadu těsnění při nízkých
teplotách, ale o principiální konstrukční nedostatek. Vedení NASA proto
okamžitě pozastavilo starty všech raketoplánů až do vyšetření příčin uvedených
potíží.
Opětovný test s héliem znovu vyšel naprázdno, zato zkouška s kapalným
vodíkem konaná 13. července potvrdila, že jde přece jen pouze o poškozené
těsnění mezi ET a družicovým stupněm, které lze snadno vyměnit. Stejně
příznivá zpráva došla i z Kalifornie, kde technici zjistili, že příčinou
úniku plynného vodíku z Columbie bylo vadné těsnění jednoho ventilu v rychlospoji.
Obě závady neměly tedy společného činitele, takže připravy raketoplánů
ke startu se mohly nanovo rozeběhnout.
U Atlantis se oprava omezila na pouhé přitažení 48 šroubů, jistících
těsnění v přírubě, takže to vypadalo na uskutečnění tajného vojenského
letu v období kolem 10. srpna 1990.
U Columbie se počítalo s výměnou celé rychlospojky, kterou si technici
sice "vypůjčili" z Endeavour, ale i tak nebylo lze očekávat start
dříve než v polovině září.
To však ponechávalo dostatečnou časovou rezervu pro přípravu letu STS-41,
jehož startovní okno vzhledem k sondě Ulysses leželo mezi 5. až 14. zářím
1990 a opakovalo by se až za 13 měsíců.
Jenomže i když všechny šrouby na přírubách těsnění u Atlantis byly přitaženy
o 10 % více, než žádaly specifikace, objevil se 25. července při zkušebním
plnění opět únik vodíku, takže raketoplán následoval osud Columbie a putoval
k demontáži do VAB.
K hale dorazil 8. srpna avšak musel ještě den vyčkat, dokud opravená
Columbia neodjela na rampu 39A, aby se znovu dostala do čela této podivné
soutěže.
Dříve nežli Atlantis stačila zaujmout uvolněné místo, dokázala bouřka
spojená s krupobitím vyrobit na povrchu dlaždic její tepelné ochrany na
tisíc drobných ďolíčků. Konečně v úterý 14. srpna byl družicový stupeň
odpojen od ET a převezen zpět do OPF, aby tady téměř dva měsíce čekal na
dodávku nové, letuschopné odhazovací nádrže ET. Do VAB se Atlantis vrátila
teprve 2. října.
U Columbie již 12. srpna proběhla přímo na rampě zkouška těsnosti pomocí
hélia. Ukázala sice drobný únik plynu, ale ten byl v mezích povolené tolerance.
Přesto byl start plánovaný na 1. září odvolán. Způsobila to nutnost
opravy boxu telemetrie u experimentu BBXRT. Nové datum startu, 6. září
krátce po půlnoci místního času, se pro změnu stalo obětí opětovných potíží
s těsněním. Necelou hodinu po začátku plnění ET zaregistrovaly přístroje
v motorovém prostoru koncentraci 0,65 % vodíku, což je více než desateronásobek
povolené tolerance.
Tentokrát padlo podezření na recirkulační čerpadlo motoru č. 3, které
bylo promptně vyměněno. Zkoušky podezřelého čerpadla, uskutečněné v Houstonu,
však žádnou netěsnost neodhalily.
Pravou příčinu závady objevili až 11. září technici na rampě. Únik měl
na svědomí skutečně motor č. 3, jenže nikoliv jeho recirkulační čerpadlo,
ale palivový ventil. Při demontáži této součástky vyšlo najevo, že plná
třetina teflonového povlaku na ocelové těsnící planžetě byla stržena.
Po výměně těsnění a zpětné montáži stanovilo vedení letu start Columbie
na 18. září. To byl poslední možný termín jejího letu. V případě dalšího
odkladu měla dostat přednost Discovery se sondou Ulysses, beztak už připravená
na rampě 39B.
K této fatální situaci také skutečně došlo. Když se po padesátitříminutovém
zpoždění zaviněném bouřkou opět začalo s plněním odhazovací nádrže u Columbie,
zaznamenaly indikátory znovu přímo dramatický nárůst koncentrace plynného
vodíku. Když dosáhla hodnoty 0,4 %, dal Robert Sieck, vedoucí startovních
operací, již počtvrté příkaz k odvolání startu. Nepomohlo tedy ani zvýšení
povolené koncentrace unikajícího vodíku z 0,06 na 0,1 %, k němuž dal 14.
září souhlas Robert Crippen, ředitel pilotovaných letů NASA.
Columbie tedy musela ustoupit Discovery, ale nejen to. Jelikož na palubě
raketoplánu Atlantis čekala výzvědná družice, určená pro podporu akcí v
Perském zálivu, bylo rozhodnuto, že po ukončení letu STS-41 bude mít před
Columbií přednost vojenská expedice.
Columbie měla být původně po úspěšném letu Discovery ponechána na rampě
39B, kam byla přesunuta již 8. října a měla zde také přečkat start Atlantis.
Hrozba hurikánu však přinutila vedení KSC k jejímu uklizení do VAB.
Krátce předtím, 3. října, se věci ještě zkomplikovaly. Při zdvíhání
družicového stupně Atlantis do vertikální polohy a jeho připojování k odhazovací
nádrži, se ozvala z motorového prostoru dutá rána. Po jeho otevření technici
shledali, že se tam zřítil hliníkový nosník, část přístupové plošiny, složené
zhruba z 50 dílů a používané při práci v motorovém prostoru.
Nosník o hmotnosti 40 kg a délce 2,7 m zůstal v motorovém prostoru prostě
zapomenut. Při svém pádu poškodil odvětrávací potrubí rozvodu kapalného
kyslíku natolik, že část potrubí včetně pojistného ventilu musela být zcela
vyměněna.
Celá sestava byla převezena na rampu 39A až v noci ze 12. na 13. října.
Zpoždění čtyř dnů však tentokrát zavinil trvalý silný vítr, takže start
vojenského letu byl určen na 10. listopad.
Mezitím se technici ve VAB věnovali odstrčené Columbii. Zjistili, že
na ventilu v přívodu vodíku k motoru č. 2 došlo ke stejnému poškození jako
v případě motoru č. 3. Stržené teflonové těsnění bylo vyměněno a 15. října
putovala Columbie opět pod širé nebe, prozatím na rampu 39B.
Dne 23. října prošla Atlantis vítězně zkušebním plněním, při němž únik
vodíku tentokráte nepřekročil ani 0,015 %.
O pět dnů později byla do nákladového prostoru umístěna tajná družice
typu AFP-658, určená pro elektronický průzkum. Její hmotnost činila přibližně
10 tun do nichž spadal i urychlovací stupeň, který měl družici vynést na
operační dráhu ve výši kolem 740 km.
Při prověrkách systémů družice se však 31. října objevily problémy,
které si vynutily odklad startu až na 15. listopad. Odpočítávání bylo zahájeno
čtyři dny před tímto datem ve 22.30 místního času (EST), tj. 12. 11. v
03.30 UT.
Následujícího dne v 06.00 EST však došlo k jeho plánovanému přerušení.
Přednost dostal start rakety Titan 4 s družicí včasné výstrahy, který právě
probíhal na rampě 41. "Countdown" Atlantis se proto znovu rozeběhl
až 13. listopadu ve 12.01 EST, tj. v 17.01 UT. Odpočítávání proběhlo bez
problémů, takže raketoplán zamířil za svým úkolem 15. listopadu 1990 v
18.48.15 EST (23.48.15 UT). Na palubě byla pětice astronautů: velitel plk.
USAF Richard C. Covey a pilotem freg. kpt. Frank L. Culbertson. Trojici
letových specialistů tvořili kpt. armády Charles D. Gemar, pplk. USAF Carl
L. Meade a plk. námořní pěchoty Robert C. Springer.
Jako obvykle, v T +30 s byl automaticky snížen tah hlavních motorů SSME
ze 104 % nominálního tahu na 72 %. Vzletové motory SRB byly odhozeny v
T +125 s a za osm a půl minuty po vzletu se Atlantis již nacházela na suborbitální
dráze a přibližně 40 minut po startu se manévrem motorů OMS dostala na
pracovní dráhu ve výši 214-223 km. Perioda jejího oběhu činila 88,68 min,
sklon k rovníku 28,47°. Během letu však raketoplán několikrát tuto svoji
dráhu změnil.
Další průběh letu byl plně utajen. Šlo totiž o poslední ze sedmi přísně
tajných vojenských letů raketoplánů; další vojenské lety již podléhat cenzuře
nebudou. K vypuštění tajné družice s krycím názvem USA-67 došlo až druhého
dne letu Atlantis. Kolem této družice existuje spousta nejasností. V prvé
řadě její vypuštění nebylo oficiálně po dlouhou dobu oznámeno k registraci
v OSN; také označení USA-67 jí bylo přiřazeno až po startu družice Navstar
2A-01 (26. listopadu), která má krycí označení USA-66. Amatérští astronomové,
kteří s oblibou sledují právě tyto vojenské lety raketoplánu, se vyznamenali
i tentokráte. Sean Sullivan z Melbourne pozoroval objekt, předbíhající
raketoplán o 24 sekund, který však na dalším oběhu zmizel. První vysvětlení
znělo, že mohl být - v důsledku nějakých potíží - opět naložen na palubu.
Dnes je však již téměř jisté, že mezitím došlo k zapálení prvního stupně
IUS, který družici - pravděpodobně typu DSP - dopravil na dráhu přechodovou
ke dráze geostacionární. Družice DSP slouží k včasné výstraze před útokem
balistických raket.
Původně plánovaný čtyřdenní pobyt v kosmu byl nečekaně o jeden den prodloužen.
Vojenská osádka raketoplánu sice již 18. listopadu ukončila veškeré experimenty
a chystala se k přistání na příští den v odpoledních hodinách, s brzdicím
manévrem plánovaným kolem 20.56 UT na 63. oběhu, avšak silný protivítr
v Mojavské poušti si vynutil odklad. Nejprve o pouhý jeden oběh. Zdálo
se totiž, že vítr slábne. Meteorologické podmínky nad Edwards AFB z letadla
kontroloval astronaut Dan Brandenstein, který hodnotil situaci jako přijatelnou.
Proto byl brzdicí manévr stanoven na 22.25 UT, ale pouhé čtyři minuty před
zážehem motorů OMS ředitel letu Lee Driscoe přistávací manévr opět odvolal.
Vítr se totiž stočil a vál téměř kolmo na přistávací dráhu 22.
"Odvoláváme přistání," oznámil lakonicky spojař astronaut
Ken Bowersox osádce pouhých 90 sekund před ztrátou spojení přes družici
TDRS East.
"Rozumím," potvrdil velitel Covey. "Jdeme na okruh. Už
jsme sice spustili APU, takže ji zase musíme vypnout."
V té době měl již raketoplán samozřejmě uzavřeny dveře nákladového prostoru.
I ty bylo nutno opět otevřít, vzhledem k možnému přehřátí, protože další
pokus o přistání mohl přijít až následujícího dne. Meteorologická situace
na základně Edwards se však nezlepšila ani 20. listopadu. V noci se přehnal
nad základnou Edward AFB liják, který rozbahnil písečné dráhy na dně vyschlého
Rogersova jezera a na dráze 22 stále platil zákaz přistávání pro silný
nárazový boční vítr. Ani předpověď na 21. listopadu nevypadala nijak slibně.
Záložní letiště na White Sands Missile Range v Novém Mexiku mělo podobné
počasí. Naproti tomu povětrnostní situace na Cape Canaveral byla téměř
ideální. Roztrhané mraky v 1200 m a 9000 m, neomezená dohlednost a slabý
severovýchodní vítr o rychlosti 13 km/h. Počasí zde se mělo začít horšit
až 21. listopadu a tak kolem 13 hodiny EST rozhodlo vedení letu o přistání
Atlantis na Kennedy Space Center na Floridě.
Let skončil perfektním dosednutím na dráhu 33 dne 20. listopadu 1990
v 16.42.43 EST (21.42.43 UT) při rychlosti 352 km/h, po letu trvajícím
4 dny 21 h 55 min 22 s. Bylo to teprve šesté přistání přímo na místě startu
z celkového počtu 37 letů raketoplánů. Častější využití letiště na KSC,
oficiálně označovaného SLF (Shuttle Landing Facility), se nepředpokládá,
ačkoliv by se tím ušetřilo 6 až 8 dní v cyklu příprav k dalšímu letu. Příčinou
je nejen mnohem menší spolehlivost krátkodobé meteorologické předpovědi
v této oblasti, ale zejména malá délka jediné letištní dráhy 15/33, která
činí pouze 4572 m.
Aktualizováno : 31.05.1997
[ 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-38/index.htm)
