kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1992-002A	21.01.1992	30.01.1992	8d 1h15m	Spacelab IML-1

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-42 v NASA ]

Popis letu : (text, určený pro L+K 19/92 poskytl Mgr. A.Vítek)

STS-42/IML-1

KONCERT PRO VĚDCE

Když se to tak vezme začíná příprava na další let vlastně od okamžiku návratu raketoplánu na mateřskou základnu. Pro Discovery - protagonistu tohoto příběhu - byl začátkem takové přípravy čtvrtek 26. září 1991. Toho dne se Discovery po úspěšné misi STS-48 vrátila z Edwards AFB zpět na Kennedy Space Center. Už o den později byla sejmuta ze hřbetu dopravního Boeingu 747-SCA a přetažena do haly č. 3 v OPF k poletovému odstrojení. Prakticky souběžně s tím - od 1. do 21. října - probíhalo na mobilním vypouštěcím zařízení MPL-3 sestavování páru pomocných startovacích motorů SRB (výr. č. BI-048) určených pro její následující let. K těm pak byla 4. listopadu připojena odhazovací nádrž ET 052.

V té době byl už v poslední fázi přípravy i vlastní družicový stupeň, do jehož motorového prostoru technici ve dnech 24. - 25. října zamontovali motory SSME (výr. č. 2026, 2022, 2027).

Pozornost vědeckých pracovníků, kteří připravovali premiéru IML - Mezinárodní laboratoře pro mikrogravitaci (International Microgravity Laboratory) - se však spíše než k raketoplánu upínala na přetlakový modul laboratoře Spacelab; ten byl do posledního místečka zaplněn vědeckými přístroji pro více než 50 experimentů. Po důkladných prověrkách putoval tento šest metrů dlouhý válec do OPF, kde ho pracovníci 17. listopadu opatrně přemístili pomocí jeřábu do nákladového prostoru Discovery. Následovalo propojení laboratoře s obytnou palubou raketoplánu průlezným, 5755 mm dlouhým tunelem a také napojení na nejrůznější rozvody elektřiny, klimatizace a telemetrie. Po ukončení všech zkoušek se konečně 9. prosince definitivně uzavřely dveře nákladového prostoru a o čtyři dny později byla Discovery na speciálním valníku přesunuta do VAB k připojení ET a SRB. Po sérii dalších prověrek vyrazil 19. prosince 1991 celý komplet na rampu 39A.

To už se kvapem blížily Vánoce, takže tempo prací na KSC se nevyhnutelně zpomalilo. Teprve po Novém roce, 6. a 7. ledna 1992, proběhlo na rampě 39A za účasti hlavní osádky zkušební odpočítávání. Žádné nedostatky nebyly při tom shledány takže příslušná komise stanovila datum startu Discovery na 22. ledna na 13.35 UT.

Osádku raketoplánu tvořili velitel letu plk. Ronald J. Grabe, veterán z misí STS-51J (říjen 1985) a STS-30 (květen 1989), jemuž na pravém pilotním sedadle sekundoval civilista Stephen S. Oswald, nováček v kosmu. S trochou nadsázky lze říci, že při následujícím letu hráli oba dva tak říkajíc "druhé housle". Pokud zrovna nepracovali v některé vědecké směně, museli se spokojit jen s elementárními manévry na oběžné dráze a nakonec klesli až na úroveň opravářů kosmické toalety.

V roli letového specialisty figuroval především lékař Norman E. Thagard, známý z letů STS-7 (červen 1983), STS51 B (duben 1985) a STS-30 (květen 1989); ten byl současně jmenován "velitelem pro užitečné zatížení". Jeho společníky se stali nováček William F. Readdy, bývalý námořní pilot a jako protiváha k němu zkušený astronaut pplk. námořní pěchoty David C. Hilmers, který měl za sebou už tři úspěšné lety raketoplánu (STS-51J v říjnu 1985, STS-26 v září 1988 a STS-36 v lednu 1990) a který v osádce Discovery nahradil v dubnu 1991 tragicky zahynuvšího Manley C. Cartera.

Vědeckou část osádky představovali dva cizinci: Kanaďanka dr. Roberta L. Bondarová, lékařka se zaměřením na neurobiologii a Němec dr. Ulf D. Merbold, specialista na fyziku pevných látek se zaměřením na studium krystalické struktury. Dr. Merbold se zúčastnil letu STS-9 v listopadu 1983. V záloze čekali ještě další dva vědečtí pracovníci: Američan dr. Robert K. Crouch, fyzik, zabývající se přípravou polovodičových materiálů a Kanaďan dr. Kenneth E. Money, lékař, specialista na fyziologii statického ústrojí. Tento čtyřčlenný vědecký tým se v době příprav IML-1 k letu účastnil plánování experimentů a oba "pozemšťané" později v průběhu mise úzce spolupracovali se svými šťastnějšími kolegy v kosmu. Vcelku se vytvořil elitní soubor, který uspořádal na palubě Discovery jedinečný vědecký koncert složený z pokusů. Jednotliví aktéři při něm sem tam museli hrát na několik nástrojů najednou; často také byli sami nástrojem předepsaným pro předváděnou skladbu.

V neděli 19. ledna přiletěla celá sedmičlenná osádka z Houstonu na kosmodrom. Tady, hodinu po poledni místntho času EST (tedy v 18.00 UT), začaly stopky ukrajovat první sekundy z ostrého odpočítávání. To probíhalo hladce až do ranních hodin 22. ledna, kdy se do hry jako obvykle zamíchalo počasí. Tentokráte však nešlo o vítr nebo o oblačnost, ale pro změnu o teplotu. Závazné předpisy totiž požadují, aby během plnění nádrže ET pohonnými látkami neklesla teplota pod 37°F (+3°C). Rychlost větru při tom nesmí překročit hranici 5 uzlů (2,6 m/s). Tato přísnější kritéria byla vyhlášena po havárii Challengeru, kde podchlazení jednoho motoru SRB mělo za následek katastrofu. V případě Discovery se teplota v okolí kosmodromu místy přiblížila ke kritické hranici, ale naštěstí pro celou misi vanul od teplého Atlantiku slabý větřík, takže teploměr na rampě nepoklesl pod 10°C. Přesto se začátek tankování, plánovaný na 00.33 EST (05.33 UT, zdržel o 33 minut. Rovněž nástup osádky na palubu se opozdil o půl hodiny, když bylo třeba nejprve vyřešit problém s únikem plynného vodíku z odvětrávacího potrubí na rampě.

Přerušení delší než plánovaná přestávka (10 minut) přišlo v čase T -9 min. Zavinil ho detektor statické elektřiny, který varoval před nebezpečím blesků. Dodatečně se zjistilo, že příčinou varovného signálu byla ve skutečnosti vlhkost na čidle nakondenzovaná z mlhy. Poslední překážce startu, totiž hradbě mračen, která hrozila ke kosmodromu od západu, se podařilo Discovery včas uletět.

Raketoplán se zdvihl z rampy 39A ve 14.52.33 UT, stočil se doprava o 142°, nabral kurs 38° a následován ohnivým chvostem zamířil podél atlantického pobřeží na severovýchod.

Na jeho letové palubě se Grabe, Oswald a Readdy zabývali sledováním dosavadního průběhu letu, zatímco zbytek osádky seděl upoután v křeslech v obytné prostoře a doufal v nejlepší.

Motory SRB byly odhozeny v T +125 s, zcela dle plánu, ale po jejich vylovení se ukázalo, že poprvé od havárie Challengeru pronikly žhavé plyny až k prvnímu těsnění ve spojích spalovací komory. I když tato okolnost nepředstavovala žádnou hrozbu, vytvořila firma Thiokol spolu s NASA komisi expertů za účelem prozkoumání zjištěného jevu.

V T +512 s dopravily hlavní motory Discovery na suborbitální dráhu se sklonem 57° k rovníku. Necelou třičtvrtěhodinu po startu se raketoplán pomocí motorů OMS (161 s hoření) dostal na dráhu operační ve výšce 294-306 km nad Zemí.

Za dalších 45 minut otevřela osádka Discovery dveře nákladového prostoru a krátce nato po souhlasu řídicího střediska MCC v Houstonu se smečka specialistů a vědců v čele s Thagardem mohla vrhnout na oživování Spacelabu. Na rychlém průběhu této akce opravdu záleželo, protože na palubě bylo množství biologického materiálu, u něhož každá minuta zdržení hrozila znehodnocením.

Pracovníci vstoupili do Spacelabu kolem 18.30 UT a základní oživení laboratoře ohlásili na Zemi už v 19.34 UT. Následovala aktivace specializované laboratoře Biorack, připravené západoevropskou organizací ESA, která v sobě zahrnovala celkem 17 experimentů. Uvedený laboratorní komplex byl v kosmickém prostoru již při letu Spacelab D-1 v řfjnu 1985. Tehdy i tentokrát pracoval ke vší spokojenosti, pouze jediný z pokusů, označený "FLY" byl vytrvale pronásledován smůlou: nejdříve se podařilo části mušek octomilek (Drosophila melanogaster) uniknout ze zajetí ve schránkách do manipulačního boxu, odkud byly bez dlouhých cavyků odsáty přenosným vysavačem a bez milosti zlikvidovány. Zbývajících asi 480 exemplářů tohoto drobného hmyzu se později dostalo do styku s dezinfekčním nátěrem na povrchu svých skleněných klícek a následkem toho ke konci letu celá pokusná série vyhynula.

Lépe dopadl Thagard, který z počátku marně sháněl upevňovací tyčku pro mikrokameru určenou k záznamu chování rostlinných bezprotoplastických buněk ve stavu beztíže v rámci pokusu "PROTO". Ztracený stativ se nakonec podařilo nahradit kusem drátu a lepicí páskou a Thagard obrátil svou pozornost na zařízení CPF, sloužící ke studiu chování kapalin v blízkosti "kritického bodu".

Další členové osádky spouštěli čtyři automatické krystalizátory - americký PCG, německý Kryostat, francouzský MIGC a japonský OCGF. Přístroje měly tu výhodu, že po uvedení do chodu se o ně nikdo už nemusel příliš starat - provoz byl zcela automatický.

Roberta Bondarová dostala na starost americký "skleník" GPPF; jejím úkolem bylo sledovat jak semenáčky ovsa (Avena sativa) reagují na různou úroveň gravitace (pokus GTHRES) a jak působí na mladé rostlinky žita záblesky modrobílého světla (pokus FORTRAN). Zde velmi brzy došlo k nečekanému překvapení, protože obilné rostlinky za nezvyklých podmínek klíčily a vyrůstaly rychleji, než analogické kontrolní vzorky na Zemi. Už druhého letového dne se kanadská lékařka mohla pochlubit semenáčky ovsa, zasazeného krátce před startem, které pak v dalším průběhu letu dosáhly výšky přes 25 mm.

Dalšími objekty biologického výzkumu (abychom neřekli přímo pokusnými králíky) se však měli stát astronauti samotní. Ještě to šlo, pokud pokusy na nich byly v podstatě pasívní: např. piloti pouze pili vodu obsahující neradioaktivní přísady a po celou dobu letu si pilně odbírali vzorky moče.

Horší to už bylo s jakýmisi "sáňkami" na kolejích na podlaze laboratoře, na nichž bylo možno astronauta nárazově rozjet a zase zarazit. V okamžiku přechodu z klidu do pohybu a naopak byl sledován vliv změny stavu na statické ústrojí pokusného objektu. Aby to však oběť výzkumu neměla tak jednoduché, dostávala navíc k nárazům ještě slabé elektrické rány do podkolení.

Obávaným nástrojem mučení se stalo i americké rotační křeslo (MVI), na němž měli astronauti při pokusu nasazenou neprůhlednou přílbu vybavenou televizními kamerami zaměřenými na reakci očí. Při roztočení a zastavení pohybu vykonávají totiž lidské oči škubavé pohyby, tzv. nystagmus, který svým způsobem "zviditelňuje" chování otolitů v kanálcích vnitřního ucha. Je zajímavé, že reakce jednotlivých "pokusných králíků" byly velice rozdílné. Např. Thagard nepociťoval žádný subjektivní rozdíl při různých polohách vzhledem k ose rotace. Hilmerse naopak kolébání v křesle tak uspávalo, že si při pokusu musel nahlas zpívat, aby při něm neusínal.

Hodně prostoru bylo ovšem věnováno i pokusům s nebiologickou náplní. O experimentu CPF už padla zmínka dříve. Jiným odvětvím zájmu o hmotou byla příprava všemožných krystalů, od těch jednoduchých polovodičových, jaké poskytuje např. chlorid rtuťný, až po krystaly složitých bílkovin a enzymů.

Aby se všechna ta práce dala šikovně zvládnout, rozdělila se osádka Discovery hned po začátku letu na směny. "Modrý" tým (Grabe, Oswald, Thagard a Bondarová) se v jeho první fázi začal starat o rozeběhnutí pokusů, zatímco astronauti z "červeného" (Readdy, Hilmers a Merbold) se odebrali na kutě.

Asi pět a půl hodiny po startu převedl Grabe raketoplán do polohy, v níž směřoval zádí k Zemi a jeho křídla ležela v rovině dráhy. Při takové orientaci je družicový stupeň stabilizován působením gradientu zemského gravitačního pole, takže k použití motorků RCS na udržení polohy dochází jen zřídka. To znamená jednak úsporu pohonných látek o 30 až 50%, ale hlavně se sníží množství rušivých impulsů. Ty totiž nežádoucím způsobem ovlivňují úroveň mikrogravitace, jejíž stabilita je žádoucí při řadě experimentů. V uvedené poloze strávila Discovery většinu doby letu, s výjimkou případů, kdy bylo potřeba raketoplán pootočit, aby se vyrovnalo nestejnoměrné ohřívání jeho povrchu slunečními paprsky.

Když se v pozdních večerních hodinách přihlásila do práce "červená" směna, posílená osmihodinovým spánkem, čekaly na ni lékařské a biologické experimenty zejména studium statického ústrojí ať již na rotačním křesle, nebo na kolejových saních.

Oba piloti se také už druhého dne letu museli zabývat motorem RCS v levé části předního modulu. Tento motor, označený F5L, pracoval při nižší teplotě ve spalovací komoře, což nejspíše zavinila chvilková porucha na ventilech přívodního potrubí. Ručním vypnutím a opětovným zapojením se sice podařilo situaci vyřešit, nicméně postižený motor RCS ještě několikrát během další doby piloty pozlobil.

Vědci pro změnu zápasili s pojistkami u rotačního křesla, ale i přitom stačili rozjet první z automatických experimentů v kanystrech GAS, umístěných v nákladovém prostoru.

Readdy, který měl toho dne 40. narozeniny, využil privilegia oslavence a utrhl pár chvil na pozorování ruské stanice Mir, s níž se Discovery právě míjela ve vzdálenosti 39 námořních mil.

Pátek 24. ledna začal ve znamení prvních oficiálních kontaktů. Prezident Bush v rámci své předvolební kampaně totiž během tohoto třetího dne letu Discovery navštívil shromáždění spolku "Mladých amerických astronautů" a při své návštěvě umožnil přítomným fanouškům přímé spojení s osádkou raketoplánu, s níž i on osobně prohodil několik slov.

Jakmile však vesmírný dialog skončil, spustila "modrá" směna experiment PGC a piloti se dali do další vynucené údržbářské činnosti: na palubním WC totiž přestala fungovat splachovací páčka, což bylo třeba napravit co nejdříve. Z plánované práce byli vytržení i čtvrtý den pobytu v kosmu. Tryska F5L opět zlobila a vyžádala si stejně jako poprvé ruční manipulaci. Odpoledne se pak Discovery dostala do takové polohy vzhledem ke Slunci, ve které byla jeho paprsky ozařována po celou dobu svého oběhu kolem 2emě. Její dráha totiž vedla nad terminátorem pomyslnou hranicí mezi denní a noční polokoulí. Při orientaci raketoplánu do směru gravitačního gradientu to znamenalo možnost lokálního pře hřátí jeho povrchu. Grabe a Oswald museli za této situace - což jim ostatně přikazoval letový plán - otáčet až do konce letu Discovery v pětiapůlhodinových intervalech otevřeným nákladovým prostorem jednou k jihu a pak zase zpět k severu.

Readdy, další nedobrovolný údržbář, se pokusil o opravu pokaženého palubního faxu, ale ani za účasti Země příliš neuspěl takže k dalšímu předávání doplňků letového plánu a upřesňování experimentů musel astronautům při spojení se Zemi postačit jen dálnopis.

Tyto drobné nepříjemnosti bohatě vyvážilo zjištění že spotřeba vody, pohonných látek, jakož i kyslíku a vodíku pro výrobu elektrické energie byla až dosud podstatně menší než předpokládal plán. Ráno pátého dne mohlo proto řídicí středisko sdělit osádce Discovery, že se na Zemi začíná uvažovat o prodloužení letu o jeden den.

Tento den, kolem 19.00 UT, byl raketoplán zorientován na sedm a půl hodiny tak, aby se jeho nákladový prostor důkladně prochladil. V nejbližších 48 hodinách totiž měl proběhnout experiment s přípravou monokrystalu triglycinsulfátu, při jehož růstu bylo třeba dosáhnout co nejkvalitnějších podmínek mikrogravitace, takže na nějaké manévry s družicovým stupněm nebylo ani pomyšlení. K velké radosti astronautů se v průběhu krystalizace úplně zastavily pokusy s rotačním křeslem, o drncání na sáňkách ani nemluvě.

Namísto toho Grabe a Oswald uspořádali na palubě Discovery varietní číslo. Roztočili totiž doktorku Bondarovou do kotrmelců bez ohledu na její rovnovážné ústrojí či nystagmus; přitom se tato první nedobrovolná kosmická akrobatka pokoušela uprostřed salta mortale zachytit minci volně plovoucí ve vzduchu.

V pondělí 27. ledna rozhodlo MCC v Houstonu definitivně o jednodenním prodloužení letu. Vědci pěstující na palubě Discovery krystaly nad tímto rozhodnutím zajásali, protože naděje na velikost krystalů tím podstatně vzrostla. Také přístroje pro měření úrovně radiace mohly při delší době letu shromáždit o 15% více údajů.

V této všeobecně povznesené náladě měli velitel raketoplánu Grabe a astronaut Merbold během dne rozhovory s generálním ředitelem ESA Jean-Marie Lutonem, dále s prezidentem SRN Richardem von Weizsäckerem a s německým ministrem pro vědu a techniku Heinzem Riesenhuberem.

Zato v průběhu televizního přenosu jakoby se v kabině Discovery sešeřilo. Jedním bodem vysílání byla totiž vzpomínka na Manleye "Sonny" Cartera, který zahynul 5. dubna 1991 při letecké havárii. Na jeho paměť měla osádka raketoplánu na palubě oblíbenou basebalovou čepici, kterou zesnulý astronaut nosíval ještě během studií v Los Angeles.

Melancholická nálada se však rychle vytratila, jakmile někdo z osádky zjistil, že splachovadlo na toaletě opět stávkuje. Další potíží se stal únik okysličovadla z jednoho motorku RCS, který však během noci sám od sebe ustal. Zřejmě tu opět hrálo roli přílišné podchlazení motorku po dlouhém pobytu ve stínu.

Na širší tiskovou konferenci, které se zúčastnila celá osádka Discovery, došlo až 28. ledna, tj. sedmý den letu. Debatovalo se o tom, že právě na tento den připadá šestileté výročí havárie Challengeru. Později ještě hovořila Bondarová radiotelefonicky s kanadským ministerským předsedou Brianem Mulroneyem a s ministrem pro kosmonautiku Williamem Winegardem.

Následující den uplynul už ve znamení postupného vypínání jednotlivých experimentů. Vědci zabalovali vzorky a zakonzervovávali biologický materiál. Grabe ještě pořizoval poslední záběry kamerou IMAX, s níž pracoval v průběhu celé mise.

Teď už mu na to mnoho času nezbývalo. Přednost mělo prověřování všech letových systémů. Právě při něm - a jako na potvoru ve chvíli, kdy neexistovalo spojení se Zemí - ucítila osádka raketoplánu otřesy trupu družicového stupně doprovázené nezvyklým praskotem. Telemetrie odeslaná dodatečně na Zemi nedokázala však ani po zevrubné analýze odhalit příčinu tohoto znepokojivého jevu. Pravděpodobně celý poplach způsobilo smršťování či roztahování tunelu do Spacelabu následkem neustálých změn teploty. Nešlo ostatně o první případ. Podobné jevy vylekaly i osádky předchozích misí. Pokaždé se objevily tehdy, když měl raketoplán v nákladovém prostoru Spacelab propojený s obytnou palubou.

U motorku RCS v pravém zadním modulu OMS zpozorovali piloti další únik okysličovadla. V okolním vzduchoprázdnu se sice tvořil fantastický rudohnědý gejzír, ale ve skutečnosti šlo o tak nepatrné množství oxidu dusičitého že se v MCC v Houstonu rozhodli nebrat tuto prkotinu na vědomí.

Přibližně 15 hodin před sestupem z dráhy byl raketoplán převeden do módu pasívní tepelné regulace. Mezi astronauty je tento způsob letu obecně znám jako "opékání na rožni". Jak metafora naznačuje, jde v podstatě o několikahodinové pomalé otáčení družicového stupně kolem podélné osy, aby se teplota na povrchu raketoplánu před návratem co nejvíce vyrovnala.

Naopak: po kratším vychlazení došlo i na konečné uzavření nákladového prostoru. Tímto úkolem se tentokrát asi od 3 hodin ráno (UT) 30. ledna zabývala "červená" směna, když nejprve vypojila všechny zbývající pokusy ve Spacelabu a uzavřela průlezy.

"Modrá" směna se k ní připojila asi v 09.30 UT po osmihodinovém spánku, aby celá osádka byla připravena k návratu na Zemi. Družicový stupeň zahájil sestup na svém 128. oběhu. V oblasti Edwards AFB panovalo křišťálově jasné počasí, takže kamery na vrcholu Mt. Santa Ynez zachytily vracející se raketoplán již ve výši 40 km při přeletu tichomořského pobřeží. O pár minut později, 30. ledna 1992 v 16.01.17 UT, dosedla Discovery na beton dráhy 22 po 8 dnech 1 hodině 14 minutách a 45 sekundách letu.

"Přivezli jsme domů přes sto krystalů, miliardy buněk a stovky rostlin," mohl pyšně prohlásit Bob McBrayer, vědecký manažér letu IML-1. Měl pravdu. Uvedenou misí se konečně zúročilo téměř půl miliardy dolarů a také léta intenzivní práce 220 vědců z 15 zemí, i když vyhodnocení získaných poznatků potrvá ještě řadu měsíců.

Pro osádku raketoplánu však přistáním celá záležitost neskončila. Grabe, Oswald a Readdy strávili na Edwards AFB ještě další den kvůli lékařským testům, zbývající čtveřice se tam zdržela dokonce ještě déle, dva dny. Pro srovnání bylo totiž třeba zopakovat řadu biologických experimentů, které tito pracovníci před tím s úspěchem absolvovali ve vesmíru.

Nejhůře ze všech dopadla samotná Discovery, na níž na Zemi čekala osmiměsíční generálka u Rockwellů.

Aktualizováno : 18.05.1997

[ 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-42/index.htm)