| M.označení |
Start |
Přistání |
Délka letu |
Poznámka |
| 1982-110A |
11.11.1982 |
16.11.1982 |
5d 2h14m |
SBS 3, Anik C1 |
Posádka :
Brand,V.D.[VE] |
Overmyer,R.F.[PI] | Allen,J.P.[MS]
| Lenoir,W.B.[MS]
[ Popis letu | Obrázky
| Experimenty | STS-5
v NASA ]
Popis
letu : (převzato z L+K 5/83 se svolením Mgr. A.Vítka)
STS-5
NÁVRAT BEZE SLÁVY
Ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc.
ANTONÍN VÍTEK, CSc.
Pátý start raketoplánu Columbia nebyl už startem zkušebním, jako čtyři
předcházející, ale představoval let operační, tj. let s užitečným zatížením,
za jehož vynesení na oběžnou dráhu zaplatili uživatelé 17 miliónů dolarů.
Letu se tentokráte měli zúčastnit vedle dvou pilotů ještě další dva specialisté:
dr. Joseph Percival Allen, fyzik, a dr. William Benjamin Lenoir, inženýr
elektrotechnik. Bylo tedy nutno pro ně přidat do raketoplánu dvě nová sedadla:
jedno za piloty, připravené pro dr. Allena, zatímco inženýr Lenoir se musel
spokojit s místem o patro níže, na obytné palubě. Nově namontovaná sedadla
již neměla vystřelovací zařízení; aby se oba noví účastníci letu necítili
ošizeni, odstranili technici pyropatrony i u sedadel obou pilotů. Úpravy
družicového stupně probíhaly v budově OPF na Kennedy Space Center mezi
15. a 20. červnem 1982. Dále byla z nákladového prostoru odstraněna mechanická
ruka a monitor indukované kontaminace.
Tím se uvolnil prostor pro užitečné zatížení - dvě prakticky totožné
telekomunikační družice typu Hughes HS 376. Jedna z nich - SBS-3 - měla
sloužit pro přenos počítačových dat pro firmy Comsat, IBM a pojišťovací
společnost Aetna. Druhá - Anik C-3 - byla kanadskou vnitrostátní záležitostí
pro televizní, telefonní a dálnopisné spojení. Každá družice představovala
válec v průměru 2,1 m, dlouhý po rozložení 4,6 m, opatřený na povrchu celkem
14 000 slunečních článků. Plánovaná geostacionární dráha ležela ve výši
36 000 km. Raketoplán však může operovat jen asi do výše 1000 km. Družice
proto byly opatřeny urychlovacím stupněm PAM-D s motorem na tuhé pohonné
hmoty. Počáteční hmotnost systému družice-motor činila asi 3700 kg. Stabilizace
družic v prostoru měla být zajištěna rotací, ovšem až do okamžiku vypuštění
zůstávaly uchyceny v nákladovém prostoru raketoplánu. Jejich neproměnná
poloha se stala problémem, který si konstruktéři uvědomili poměrně pozdě:
sluneční paprsky, soustředěné do jednoho místa otevřeného nákladového prostoru,
mohly svým žárem zničit články, umístěné na povrchu válců. Na druhé straně
vliv chladu z kosmického prostoru hrozil zkázou elektronickému zařízení.
Možné ohrožení se podařilo odstranit umístěním družic do krytu, do jakési
osmihranné kolébky s odklopitelným víkem, připomínajícím budku dětského
kočárku, ovšem oboustrannou. Kolébka byla potažena látkou Beta, která se
osvědčila jako vrchní ochranná vrstva u skafandrů použitých při vycházkách
na Měsíci: dokázala zabránit úniku tepla stejně dobře, jako zamezit účinkům
slunečních paprsků.
Jakmile tedy technici během srpna dokončili v hlavní montážní hale sestavování
motorů SRB a jakmile připojili odhazovací nádrž ET na kapalný vodík a kyslík,
bylo možno přepravit raketoplán do VABu. V té době došlo také ke spojení
družice Anik s urychlovacím stupněm a k jejímu uložení do krytu.
Od 13. 9. proběhly během tří dnů zkoušky propojení raketoplánu s nádrží
a s motory SRB. Po úspěšném průběhu simulovaného startu, k němuž se dostavili
Vance deVoe Brand, velitel Columbie, a její pilot Robert Franklin Overmyer,
byl celý komplet 21. 9. převezen na rampu 39A. O den později putovala do
své kolébky také SBS-3, takže 27. 9. bylo možno zahájit potřebné zkoušky
a testy. K prověrkám telekomunikačních družic, které dříve probíhaly přímo
na nosných raketách, slouží dnes komplexní zkušební zařízení CITE, umístěné
v budově VPF a napodobující ve všech směrech raketoplán. Užitečné zatížení
zde projde předem všemi operacemi, kterým bude později vystaveno přímo
v Columbii.
Zkouškové období trvalo déle než týden a soustředilo se především na
styčné body mezi raketoplánem a kolébkami, na průběh vypouštění družic
a na funkci komunikačního spojení s řídicím střediskem POCC v Houstonu.
Toto samostatné, paralelní řídicí středisko, má totiž na starost právě
funkci užitečného zatížení, vynášeného raketoplánem do kosmického prostoru.
Zkušební tankování na rampě bylo zahájeno 28. 9. Nově vyměněná hydraulická
pumpa č. 3 při krátkodobé zkoušce zcela uspokojila, takže 5. a 6.10. započalo
plnění pohonných hmot pro manévrovací motory.
Obě družice putovaly 12. 10. nejprve do klimatizovaného transportéru
a spolu s nim dále na rampy. Zde došlo k jejich uložení do klimatizované
části věže, těsně přitisknuté ke hřbetu raketoplánu. O šest dní později,
18. 10., je technici přeložili do nákladového prostoru Columbie. Nezbytná
prověrka vzájemného propojení kolébek s raketoplánem proběhla bez komplikací.
Jediný vážnější problém, který málem ohrozil datum startu, vyvstal 28.10.
při prověrce užitečného zatížení. V průběhu testů byla objevena závada
na elektronice u časovacího zařízení na družici SBS-3. Pro jistotu došlo
k výměně celého bloku, při němž vyšla najevo i příčina poruchy: mechanické
poškození jednoho integrovaného obvodu. Výměnnou operaci se pracovníkům
podařilo ukončit ještě před termínem, určeným k odpočítávání.
Odpočítávání započalo 7.11. Na jeho řízení se podílelo kolem 200 lidí
a z celkové stohodinové doby trvání bylo 20 hodin 19 minut plánováno na
přerušení. Až na některé bezvýznamné odchylky proběhla celá procedura v
podstatě stejně, jako u předcházejícího posledního zkušebního letu.
Vlastní start byl stanoven na 11.11. na 07.19 východoamerického času.
V noci před startem však vanul ve výši asi 12 km silný vítr, který mohl
být příčinou odkladu startu tím spíše, že startovní okno, vzhledem k plánovanému
vypouštění družic, se pro tentokráte zúžilo na pouhých 40 minut.
Přesto byla čtyřčlenná osádka raketoplánu probuzena asi ve 3 hodiny
ráno. Dvě a čtvrt hodiny před startem zaujala svá místa v Columbii a zúčastnila
se průběhu příprav.
Raketoplán
vzlétl 0,038s před stanovenou dobou. Jeho hmotnost činila 2 038 696 kg,
tj. o 2,5 tuny více než při minulém letu a o 13 tun více než při prvním
letu vůbec. Vyšší hmotnost a také let přímo proti silnému větru, to obojí
bylo příčinou pomalejšího nabírání výšky i rychlosti. V okamžiku odhození
vyhořelých startovacích motorů činila ztráta na výšce 1200 m oproti letovému
plánu.
Padáky odhozených motorů SRB tentokráte fungovaly bez závad, takže startovací
motory dopadly v pořádku do moře, asi 14 km od čekajících vlečných lodí
a asi 260 km od pobřeží Floridy, kam byly později odtaženy.
Raketoplán mezitím pokračoval v letu a 3 min 11 s po startu se dostal
tak daleko od pobřeží, že v případě nouzového přistání by musel přeletět
Atlantik až do Dakaru v Senegalu. Zde bylo pro něj sice připraveno pozemní
naváděcí zařízení, avšak pečlivě zabalené a uložené v bednách, protože
se dosud neuzavřela potřebná mezivládní dohoda.
V závěru navádění na dráhu se pro případ nouzového přistání počítá s
jedním obletem Země a s letištěm ve Spojených státech. Na základně Edwards
by však vzhledem k roční době a k časnému startu proběhlo nouzové přistání
raketoplánu ještě za tmy. White Sands na tom nebylo o mnoho lépe, navíc
zde panovaly špatné povětrnostní podmínky. Pro místo nouzového přistání
byl vzhledem k těmto okolnostem ještě před startem zvolen nakonec přímo
Cape Canaveral.
Havarijní mód však vůbec nebylo nutno použít. Po 8 min 37 s se raketoplán
dostal do plánovaného bodu ve výši 106 km a pohyboval se rychlostí 7830
m/s. Dráha po vypojení motorů činila - 4 až 154 km - šlo tedy stále ještě
o balistickou křivku. Zatímco odhozená palivová nádrž pokračovala v letu
a skončila ve vlnách Indického oceánu, připravovala se Columbie na korekční
manévr. Místo dřívějších čtyř byly plánovány tentokrát pouze dva: OMS-1,
10 min 31 s po startu, který přivedl raketoplán na dráhu 97 až 293 km se
sklonem 28,5' k rovníku. Asi po třičtvrtěhodině letu, přesně v T + 44 min
46 s od startu, proběhla závěrečná korekce OMS-2, jejímž výsledkem byla
kruhová dráha ve výši 296 km nad zemským povrchem. Na kosmonauty teď čekal
první obvyklý pracovní úkon: otevření nákladového prostoru. Současně s
tím bylo naopak zapotřebí uzavřít kryty kolébek, zajišťujících obousměrnou
tepelnou izolaci družic. Tyto kryty pro svoji objemnost zůstaly během dosavadního
letu složeny při krajích kolébek. Kdyby se nyní jejich roztažení nepodařilo,
čekalo by na osádku Columbie složité manévrování s raketoplánem, aby se
škodlivé teplotní účinky na družice omezily na nejmenší možnou míru. Vše
však probíhlo hladce a osádka raketoplánu si mohla oddechnout.
Po odložení skafandrů určených pro start a přistání odklidila čtveřice
uvnitř Columbie transportní křesla a na třetím oběhu začala s adjustací
inerciální plošiny, aby tak vytvořila co nejpřesnější základnu pro vypuštění
první družice, jíž měla být SBS-3.
Než k tomu došlo, zbyl ještě čas na vybalení fotografických přístrojů,
na přípravu telerekordinku a dokonce i na jídlo. Teprve na 5. oběhu (06.30
h po startu) započaly přípravy k odpočítávání vypouštěné družice, tj. poslední
prověrka jejího vlastního zařízení i zařízení spojeného s urychlovacím
stupněm.
V dalším průběhu operace se Brand, velitel Columbie, přemístil k zadní
palubní desce pilotního prostoru. Odsud mohl okénky sledovat dění v nákladovém
prostoru a v případě nutnosti manévrovat s raketoplánem, kdyby při vypouštění
hrozilo nebezpečí srážky s družicí následkem jejího nepředpokládaného pohybu.
Allen, stojící vedle něho, sledoval na pravé části zadní palubní desky
stav systémů družice, eventuálně si potřebné údaje vyvolával na obrazovce
počítače pomocí klávesnice.
Pilot Overmyer zůstal na svém pravém křesle u hlavní palubní desky.
Jeho starostí byl raketoplán: sledoval polohu Columbie na umělém horizontu
a připravoval systémy potřebné k provedení úhybného manévru, až SBS-3 opustí
nákladový prostor.
Lenoir dočasně okupoval křeslo velitele: po jeho levici se nalézal panel
s vypínači, které tvořily jakési pojistky při provádění úkonů spojených
s vypouštěním. Lenoir představoval "lidský faktor" celé operace:
poté co počítač otevřel časová okénka jednotlivých fází, musel inženýr
překlopením vypínače příslušný úkon odsouhlasit a dát zelenou dalšímu průběhu.
Vlastní vypouštěcí sekvence započala současně se začátkem 6. oběhu,
v době, kdy raketoplán letěl ve tmě nad Indickým oceánem. V T-35 min jej
Overmyer natočil do polohy vhodné pro vypouštění: nákladový prostor nyní
mířil k obloze, ale tak, aby družice nebyla ozářena Sluncem po odklopení
kolébky. K tomu došlo v T-20 min. Na povel hlavního počítače roztočil elektromotor
na spodku kolébky družicovou sestavu na 52 otáček za minutu, počítač na
urychlovacím stupni obdržel příkazy pro zážehovou sekvenci a povel k přepojení
okruhů družice na vlastní zdroje. Následovala aktivace vysílačů telemetrických
údajů na PAMu i na družici samotné. Přes Havaj putovaly tyto první signály
do POCC v Houstonu, kde je sledovali spolu s techniky NASA i odborníci
firmy SBS. Vlastní vypuštění družice se však odehrálo mimo dosah pozemních
stanic. V T-3 min se rozeběhly od nuly časové údaje na PAMu a od T-90 s
se otevíralo jedno z posledních pojistných okének: během 60 s musel Lenoir
přepnout vypínač jistící zážeh PAMu, vypínač zážehu dalšího (apogeového)
urychlovacího motoru a do třetice vypínač blokující pyrotechniku potřebnou
k oddělení družice z kolébky. Tato úprava zajišťovala kritické obvody proti
náhodnému, předčasnému oddělení s katastrofálními důsledky. Kdyby však
nyní Lenoirův zásah příslušné pojistky neuvolnil, znamenalo by to pro počítač
zastavení celé operace.
V T-25 s vydal Allen pokyn k zablokování přenosu dat mezi počítačem
a družicovým systémem. Toto opatření mělo zabránit vzniku falešných signálů
náhodným impulsem při rozpojování konektorů.
V T-5 s oživila elektronika na pouhých 10s obvody pro pyrotechnické
přeseknutí šroubů - stejně jako v předchozích případech i zde krátkost
doby aktivace snižovala možnost nežádoucího propojení na minimum.
V
T + 0 se Columbie nalézala právě nad rovníkem, pouhých 1400 m od ideálního
bodu; levá část křídla směřovala přímo do středu Země a osa +z přesně proti
směru letu. Když pyrotechnika přesekla šrouby, stlačené pružiny udělily
rotující sestavě vzestupný impuls. Systém o hmotnosti 3270 kg a délce 4,45
m začal ve 20.17 UT opouštět izolační kolébku rychlostí 0,75 m/s. Trvalo
plných 5 s než se zcela vynořil z nákladového prostoru. Průběh odpoutání
zachytily televizní kamery na videorekordér a také Allen měl čas pořídit
sérii snímků. Osádka Columbie sledovala, jak družice podlétá raketoplán
a pomalu ho předlétá na nižší dráze. Telemetrické údaje SBS-3 i PAM-D zachycoval
přijímací systém raketoplánu na pásmu S a ukládal je do paměti k pozdějšímu
odvysílání na Zemi.
V T + 3 min provedl Overmyer obrat pro úhybný manévr. Lenoir si vyměnil
místo s Brandem a ten v čase T + 10 min zvýšil pomocí motorů OMS rychlost
Columbie o 4,6 m/s.
Rozestup
mezi oběma tělesy se začal zvětšovat. Po půl oběhu, tj. 45 min po vypuštění,
byla družice natočena motorem přesně po směru svého letu, tj. v poloze
vhodné pro zážeh urychlovacího stupně. Ještě předtím se Columbie natočila
k družici břichem, aby spaliny z trysky motoru PAM ožehly okénka raketoplánu
co nejméně. SBS-3 byla sice o 31,5 km ve předu a o 26 km níže, ale ve vakuu
se plyny i tuhé částice šíří neobyčejně rychle. Pro jednou by snad případné
"očazení" mnoho neznamenalo, ovšem kumulace nečistot, vpalovaných
během přistávání do křemenného skla, po vypuštění několika set družic,
s nímž se počítá, by už mohla sehrát roli při oslepnutí oken.
Po manévru se SBS-3 dostala na přechodovou dráhu 220 až 36 000 km. Oproti
družicím vynášeným raketami typu Delta k tomu došlo poměrně pozdě po vlastním
vypuštění. V mezičase musel stabilizační systém družice udržovat stanovenou
polohu. Vzniklou ztrátu na pohonných hmotách pro stabilizační motorky však
vyvážila možnost vynést pomocí raketoplánu do kosmického prostoru těleso
o vyšší hmotnosti, tedy s větší zásobou pohonných hmot. Tím se nejenom
vyrovnaly zmíněné ztráty, ale životnost družice se prodloužila z dosavadních
7 nejméně na 10 let.
Po automatickém odhození PAM-D zůstala SBS-3 na uvedené dráze až do
13. 11. Při jejím pátém průletu apogeem upravil motor Star 30, zabudovaný
v družici, konečnou dráhu na stacionární. Po této operaci došlo i na vysunutí
koncentrického válce a rozložení antén. Hmotnost SBS-3 se snížila na pouhých
650 kg.
V Columbii v té době měli už dávno jiné starosti. Po odletu družice
se program prvého dne omezil jen na odpočinek a jídlo. Průběh vypouštění
SBS-3 byl přehrán na Zemi, kde NASA videozáznam okamžitě využila k propagačním
a reklamním účelům. O nežádoucí zpestření programu se postaral Overmyer,
který se k večeru stal obětí nevolnosti způsobené beztížným stavem.
Druhý den letu začal ve znamení běžné rutinní práce. Specialisté aktivovali
řadu tzv. studentských pokusů, jež využívají vlivu beztížného stavu, ať
už na růst nižších organismů nebo na tvorbu krystalů. Piloti se zase zaměřili
na průběh adaptace organismu člověka za těchto podmínek, přičemž jim jako
pokusný králík posloužil inženýr elektrotechniky. Zatímco Overmyer se ze
svých potíží poměrně rychle zotavil, projevila se kinetóza u Lenoira, na
nějž jakékoliv utišující či povzbuzující preparáty prostě nezabíraly.
Po
obědě přišla na program zbývající dužice, dosud uložená v nákladovém prostoru.
Vypouštěcí operace proběhla ve 20.24 UT na 22. oběhu, nachlup stejně a
bez závad, dokonce přesněji, až na to, že se osádce Columbie nepodařilo
zachytit telemetrické údaje Anikem C-3 po vypuštění; během příprav na Zemi
totiž technici kanadské firmy Telesat omylem nezapojili telemetrii na všesměrovou
anténu. Horší než ztráta údajů z družice byla okolnost, že Anik C-3 nemohl
přijímat ani povely ze Země, především ten nejdůležitější z nich, totiž
příkaz k přechodu z vnitřních zdrojů na sluneční baterie. Hrozilo vyčerpání
akumulátorů a následná ztráta družice, která by se bez elektrické energie
proměnila v mrtvé těleso. Využitím vhodných poloh Aniku C-3 se však technikům
ze Země podařilo antény přepojit.
Třetí letový den znamenal návrat k pokusům, k povzbuzování Lenoira jehož
potíže s "mořskou nemocí" ten den vyvrcholily, a také ke světélkování
raketoplánu. Zjistilo se totiž, že zbytky plynů, unikající z dlaždic tepelné
ochrany, vytvářejí jakýsi druh doutnavého záření, tedy nežádoucí rozptýlené
světlo, které by překáželo při astronomických pozorováních z paluby raketoplánu.
Prohlídka skafandrů, plánovaná na večer, byla odložena a osádka pokračovala
pouze v lékařskobiologických testech a ve zkouškách pilotáže raketoplánu.
Pátý
den letu se Lenoirův stav konečně zlepšil, takže se spolu s Allenem vydali
do přechodové komory, aby provedli prohlídku skafandrů pro nastávající
výstup do kosmického prostoru. Lenoir později po návratu na Zemi prohlásil,
že odklad této akce kvůli jeho zdravotnímu stavu nebyl nutný. Pobyt ve
skafandru při potížích, které pociťoval, by sice nebyl nic příjemného,
pozemní středisko však celou aféru s kinetózou prý zbytečně zdramatizovalo.
Ať tak či onak, přivalila se teď na Columbii další pohroma: ani jeden z
nově vyvinutých, plně autonomních obleků od firmy Hamilton Standard, nebyl
úplně v pořádku. Na Lenoirově skafandru selhal regulátor tlaku kyslíku
a místo předepsaných 29,6 kPa ukazoval tvrdošíjně hodnotu 26,2 kPa. Při
demontáži na Zemi se potom ukázalo, že v regulátoru chybí dvě umělohmotné
aretační zarážky, ač podle protokolu měly být řádně namontovány. U druhého
skafandru zase selhalo dmychadlo na profukování přílby kyslíkem, snad v
důsledku vadného magnetického čidla, regulujícího otáčky motoru. V nezbytném
případě by byl tento skafandr krátkodobě použitelný, například na ruční
uzavření nákladového prostoru. K dlouhodobému pobytu v kosmu ovšem nevyhovoval.
Na základě rad ze Země se Lenoir s Allenem několik hodin pokoušeli o
nápravu. Když jejich snaha samozřejmě vyšla naprázdno, bylo vedení letu
nuceno zkušební výstup odvolat. K prověrce pohyblivosti v novém typu skafandrů
za skutečných podmínek tedy nedošlo, nezjistila se ani jeho vhodnost při
montážních pracech na maketě družice SMM, s jejíž pozdější opravou v kosmickém
prostoru se počítá.
Zbýval
tedy jen málo slavný návrat: na počátku šestého dne letu provedla osádka
Columbie běžný úklid, uzavřela nákladový prostor a nad Indickým oceánem
na 81. oběhu zapojila motory OMS na 2 min 21 s. Přistání na základně Edwards
mělo proběhnout ještě za ranního šera. Vzhledem k zatažené obloze byl však
let záměrně prodloužen o 4 minuty, aby k dosednutí došlo současně s východem
Slunce.
Columbie vstoupila do atmosféry 7482 km od místa přistání na Edwards
AFB, při rychlosti 7921 m/s. Jakmile její hodnota klesla pod rychlost zvuku,
ujal se Brand ručního řízení. Letoun se posadil na dráhu 22 ve 14.33.34
UT tak jemně, že Overmyer zapochyboval o dotyku se zemí. Při opatrném brzdění
na vlhké dráze činil závěrečný výběh 2914 m.
Aktualizováno : 16.06.1997
[ 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-5/index.htm)
