kosmo.cz - Pilotované lety - STS

M.označení	Start	Přistání	Délka letu	Poznámka
1990-002A	09.01.1990	21.01.1990	10d21h01m	LDEF

Posádka :
Brandenstein,D.Ch.[VE] | Wetherbee,J.D.[PL] | Dunbar[ová],B.J.[MS] | Ivins[ová],M.S.[MS] | Low,G.D.[MS]

[ Popis letu | Obrázky | Experimenty | STS-32 v NASA ]

Popis letu : (převzato z L+K 18/90 se svolením Mgr. A.Vítka)

STS-32 / COLUMBIA

HON NA SATELIT

Ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc.
ANTONÍN VÍTEK, CSc.

Columbia se z vojenského letu STS-28 v srpnu 1989 vrátila v mimořádně dobrém stavu. Všechno proto naznačovalo, že pozemní personál na Kennedy Space Center pohodlně stihne veškeré nezbytné přípravy, aby nejstarší raketoplán mohl odstartovat k letu STS-32 v plánovaném termínu, tedy 18. prosince 1989.

Spěch byl tentokrát namístě. Kromě vypuštění vojenské telekomunikační družice typu Syncom měla pětice astronautů - velitel nám. kpt. Daniel C. Brandenstein, pilot korv. kpt. James D. Wetherbee a tři letoví specialisté Bonnie J. Dunbarová, Marsha S. Ivinsová a G. David Low - před sebou další, velice významný a termínovaný úkol: dopravit zpět na Zemi desetitunovou družici LDEF (Long Duration Exposure Facility), vypuštěnou v dubnu 1984. Původně se počítalo s tím, že LDEF setrvá ve vesmíru jen o něco více než půl roku, aby bylo možno na palubě této pasívní družice dostatečně dlouho ověřovat, eventuálně sledovat chování nejrůznějších materiálů, nátěrů a součástek v podmínkách kosmického letu. Přes tento plán však udělala nemilosrdný škrt havárie Challengeru. A tak LDEF zůstala na oběžné dráze místo půl roku více než 69 měsíců.

To samo o sobě by nebylo tak katastrofální. Problém tkvěl v tom, že dráha družice se působením odporu zemské atmosféry snižovala, takže v březnu 1990 bylo možno očekávat její zánik v hustých vrstvách ovzduší. Navíc počátkem roku 1990 vrcholil jedenáctiletý cyklus sluneční činnosti, takže díky mimořádné aktivitě Slunce byla zemská atmosféra "načechrána" a všechny družice klesaly dolů rychleji, než odpovídalo původním předpokladům. Na tuto situaci doplatila i družice Solar Max, kterou astronauti v roce 1984 s úspěchem opravili. NASA původně uvažoval o tom, že tuto mimořádně výkonnou astronomickou heliofyzikální observatoř dopraví zpět na Zemi. Nakonec však nabitý program jednotlivých raketoplánů s přesně termínovanými starty jejich nákladů - zejména planetárních sond Magellan a Galileo - i vysoké předpokládané finanční náklady (okolo 80 mil. USD) tuto záchrannou expedici k Solar Maxu nedovolily. A tak observatoř 2. prosince 1989 nakonec shořela v atmosféře.

Předstartovní přípravy Columbie, převezené 21. srpna 1989 do OPF, pokračovaly bez větších problémů vpřed až do 24. září. Toho dne technici revidovali automatický protipožární systém v OPF a při údržbě jednoho ventilu jej nechtěně aktivovali. Columbia se tak rázem ocitla v záplavě vody. Ještě štěstí, že dveře nákladového prostoru byly v tom okamžiku zavřeny. I tak však voda pronikla na několika místech do trupu, zejména šachtou v přídi, odkud byl v té době vymontován modul předních manévrovacích trysek RCS kvůli kontrole a novému naplněni. Voda však nepronikla ani do přetlakové kabiny pro osádku, ani do úseků elektroniky. I tak bylo nutno vypárat a vyměnit na řadě míst plastikové izolační fólie.

Přes počáteční zděšení nebyla celková škoda veliká a přípravy ke startu se příliš nezdržely. Termín i tak stejně nebyl dodržen. Zpožděni zavinila okolnost, že se let STS-32 měl po dlouhé přestávce uskutečnit z rampy 39A, která byla naposledy použita při letu STS-61 C v lednu 1986, pouhých 16 dní před havárií Challengeru.

Před opětovným obnovením provozu raketoplánů byla totiž pozornost upřena pouze na úpravu rampy 39B v souladu s doporučením vyšetřovací komise. Rampa 39A byla víceméně ponechána svému osudu. Starala se o ni pouze hrstka mužů, kteří nedokázali zabránit ani nepříznivému působení subtropického podnebí. O reaktivaci rampy 39A bylo rozhodnuto teprve v květnu 1988, v důsledku postupného zvyšováni frekvence startů raketoplánů, ale i tak došlo k zahájení nezbytných úprav až v lednu 1989. Na rampě a jejím pomocném vybavení bylo uděláno přibližně 140 úprav, přičemž, jak je vcelku běžné, jejich původní termíny se nepodařilo vždycky dodržet.

Mezitím pokračovaly přípravy vlastního raketoplánu. V září zahájili technici v montážní budově VAB sestavování motorů SRB, tentokrát na mobilním vypouštěcím zařízeni MLP č. 3. MLP-3 byl při letu STS-32 poprvé použit v rámci programu kosmických raketoplánů - pochopitelně po důkladné přestavbě. Jinak je toto zařízení památné tím, že z něho odstartovalo Apollo 11 k historické expedici na Měsíc.

Sestavováni SRBů ukončili pracovníci ve VABu 24. října. Odhazovací nádrž ET k SRBům připojili 1. listopadu. O dva týdny později, 16. listopadu, převezli Columbii z OPF do VABu a připevnili ji z boku na ET. Po důkladných prověrkách propojení se za rozbřesku 28. listopadu pásový dopravník s MLP-3 a Columbií vydal na pětikilometrovou cestu na rampu 39A, kam dorazil po osmi hodinách.

Zde se 13. prosince ukázalo, že závěrečné odpočítávání nebude možno zahájit. Technici, odpovědní za přípravu rampy, nebyli totiž hotovi se všemi předepsanými prověrkami. Na několika místech byly zjištěny netěsnosti v systému tankování kyslíku a vodíku pro palivové články na palubě raketoplánů. Start byl nejprve odsunut o dva dny a 15. prosince ještě o další den. Potíže s komplikovanými rozvody se spoustou ventilů a čerpadel však stále nešlo zvládnout a nervozita rostla každým okamžikem. Vedeni NASA nakonec rozhodlo radikálně: odsunout start o tři týdny, aby opravy na kosmodromu byly dokončeny beze stresu a hlavně, aby pracovnici mohli bez přesčasových hodin strávit vánoce a Nový rok v klidu v rodinném kruhu. Nový termín startu by! tedy stanoven na 8. ledna 1990.

Odpočítávání bylo zahájeno 4. ledna, o něco dříve než obvykle, kdyby se na poslední chvíli vyskytly ještě nějaké potíže se zařízením na rampě. K ničemu mimořádnému však nedošlo. S počasím to však vypadalo hůře.

Na 8. ledna dávali meteorologové šanci pro start jen 10 % a trefili se. V T -5 min byly přípravy zastaveny, protože nad nouzovou přistávací drahou SLF (Shuttle Landing Facility) na Kennetly Space Center byla ve výši 1800 m silná vrstva mraků. Když startovní okno beznadějně vypršelo, dal ředitel předstartovních připrav Robert B. Sieck příkaz k odkladu o jeden den. To znamenalo vypustit pohonné látky z nádrže ET a vrátit odpočítávání na T -11 h.

V úterý 9. ledna šlo však všechno jako na drátkách. Během plánovaného desetiminutového přerušení v T -9 min dali vedoucí činitelé NASA souhlas se startem. V T -7 min 30 s byla odklopena přístupová lávka k raketoplánu a v T -5 min se na Columbii rozeběhla čerpadla hydrauliky APU. Pozemní počítač, střežící poslední minuty příprav, vydal v T -31 s svůj automatický souhlas se startem a předal další řízení čtyřem vzájemně se kontrolujícím palubním počítačům Columbie (GPC).

V T -6,6 s došlo ve stodvacetimilisekundových odstupech k zážehu hlavních motorů SSME. Po ověření, že běží na 100 % nominálního výkonu, byly SSME hydraulikou nastaveny do startovní pozice a počítače GPC vydaly povel k zážehu SRBů a ke zvýšení tahu SSME na 104 %. Bylo přesně 12.34.59,89 UT (08.35 EST, tedy místního času).

Raketoplán Columbia se pomalu zvedl na sloupu ohně z rampy 39B. Ranní slunce, vycházející nad Atlantikem, bylo přezářeno plameny raketových motorů, úporně rvoucích 2 059 382 kg těžký kolos z pout zemské gravitace. Po deseti sekundách letu Columbia minula nejvyšší patro obslužné věže, poslušně se stočila o 90° do letového azimutu a vyrazila na východ i se svými 12 077 kg nákladu. Ten tvořila družice Syncom 4 F-5 spolu s vypouštěcím zařízením a přípravkem pro uloženi družice LDEF, která v tu dobu byla ještě ve vesmíru o 333 km výše a o 2500 km vepředu, a která se měla stát předmětem lovu.

Mezi T+52 s a T+58 s, kdy byla Columbia vystavena maximálnímu aerodynamickému zatížení při překonávání zvukové bariéry, snížily počítače GPC výkon motorů SSME na 65 %. Přesně dvě minuty po startu dohořely oba motory SRB a o 5 sekund později došlo k jejich odhození. Motory dopadly do Atlantiku přibližně 240 km od místa startu, kde již čekaly v pohotovosti lodi Liberty a Freedom, aby je zajistily před potopením a dovlekly zpět do Port Canaveral k dalšímu použití.

V T+4 min 06 s měl již raketoplán takovou rychlost, že návrat v případě havárie zpět na Cape Canaveral byl nemožný. V případě nouze teď připadalo v úvahu záložní letiště Ben Guérir v Maroku nebo Banjul v Gambii. Let však probíhal klidně a v T+8 min 33 s počítače vypnuly hlavni motory SSME. Nádrž ET byla automaticky odhozena o 24 sekundy později. Raketoplán se dostal na základní dráhu 61-346 km se sklonem 28,5° k rovníku.

Protože bylo použito metody přfmého navedeni na oběžnou dráhu, uskutečnil se manévr OMS-1 až v T+40 min 26 s. Zapálením manévrovacích motorů OMS na dobu 174 s přešel raketoplán na základní dráhu 287-339 km s dobou oběhu 86,6 min.

Po navedení na tuto dráhu osádka otevřela dveře nákladového prostoru a vyklopila malou parabolickou anténu, sloužící ke spojení s řídicím střediskem v Houstonu prostřednictvím družic systému TDRSS. Potom letoví specialisté vyzkoušeli funkci dálkového manipulátoru RMS (Remote Manipulator System), zvaného "kanadská ruka, který měl sehrát důležitou roli při zachycení družice LDEF. Na čtvrtém až pátém oběhu astronauti aktivovali vědecké experimenty. Velitel Brandenstein a druhý pilot Wetherbee drobným manévrem motory RCS upravili rovinu oběžné dráhy tak, aby přesně odpovídala rovině pohybu LDEF. Těsně před tím, než se na sedmém oběhu kolem Země osádka odebrala k odpočinku, se ještě uskutečnil první fázovací manévr motory OMS.

Druhý den -10. ledna - bylo hlavním úkolem osádky vypustit vojenskou telekomunikační družici Syncom 4 F-5. Sedmitunový satelit (přesně 6895 kg), speciálně konstruovaný pro vypuštění z raketoplánu, nemohl být převeden na klasickou nosnou raketu, jako se to stalo u mnoha jiných družic. Ve vypouštěcím zařízení ležel tak, že jeho osa byla rovnoběžná s osou nákladového prostoru. Před vlastním uvolněním byl elektromotorem roztočen. Pak, ve 13.18 UT nad západním pobřežím rovníkové Afriky, letový specialista Low stiskl tlačítko a pružinový mechanismus udělil družici impuls potřebný k opuštění nákladového prostoru. Malé stabilizační trysky ještě zvýšily rychlost rotace Syncomu na ot. 30/min, aby měl dostatečnou stabilitu při zážehu kapalinového urychlovacího motoru. K této operaci došlo přibližně o hodinu později. Zážeh pozorovali astronauti prostřednictvím televizní kamery, umístěné na konci kanadské ruky RMS. Jako obvykle byl totiž raketoplán natočen ke družici svým břichem, aby nedošlo k znečištění oken spalnými produkty.

Předchozí úhybný manévr Columbie od družice poněkud zpomalil rychlost dohánění LDEF, ale s tím se počítalo. Další fázovací manévr, provedený o čtyři hodiny později, upravil dráhu Columbie na 313-339 km s dobou oběhu 91,0 min. Stíhaná družice měla stále ještě 967 km náskoku, ale raketoplán se k ní každým oběhem přibližoval o 61 km.

Během dne selhal jeden komunikační systém na pásmu S, ale záložní pracoval dobře. Problémy byly také s palubním telefaxovým zařízením TAGS, které nereagovalo na povely ze Země a s experimentem PCG, který se nečekaně odpojil od palubní elektrické sítě. Astronauti se podrobili lékařským experimentům, ale vzhledem k nabitému programu a částečně i pro špatné počasí na Zemi vynechali její snímkování kamerou Imax.

Třetí den letu uskutečnili piloti tři fázovací manévry. Po jejich úspěšném dokončení byla družice LDEF vzdálena již jen 519 km. Jinak se osádka Columbie věnovala vědeckým experimentům, z nichž byla vyrušena pouze menší zátopou v obytném prostoru. Voda ve stavu beztíže je nebezpečná, protože může vniknout kamkoliv a v elektronice by mohla napáchat značnou škodu. Havárii zavinil opět odlučovač vzdušné vlhkosti v klimatizačním systému. Po přepojení na záložní zařízení se celá osádka vyzbrojená vysavačem a papírovými ručníky vrhla na vodní kalamitu. Po odstranění jednoho kontejneru musela odmontovat panel v podlaze a vysušit klimatizační systém.

Činnost záložního odlučovače byla v následujících dnech pečlivě sledována. I ten trochu netěsnil, ale situace se dala zvládnout.

Čtvrtý den -12. ledna - zahájila Columbia přibližně 165 km za LDEF, k němuž se blížila rychlostí 35 km za oběh, další stíhací akce. Prvním ze čtyř manévrů motory OMS bylo zvýšeno apogeum dráhy tak, aby leželo o něco výše než dráha LDEF; druhým se poněkud snížila rychlost vzájemného přibližování obou těles a konečně dvěma posledními dosáhla Columbia výchozího postavení pro halali.

V 10.40 UT velitel Brandenstein zahájil konečnou fázi přibližovacích manévrů k LDEF zapojením palubního radiolokátoru. Cíl byl zachycen během několika okamžiků a na displeji se objevil údaj o vzdálenosti: 45 210 m.

"Houstone, už jsme ji zachytili," potvrdil telemetrické údaje Brandenstein i ústně. "Je od nás vzdálena 148 320 stop!"

Přibližně ve 13.30 UT Bonnie Dunbarová prostřednictvím palubního počítače nastavila manipulátor RMS do potřebné polohy pro nadcházející zachycení LDEF. Mezitím Columbia plavným obloukem, spojeným s drobnou korekcí, nadletěla nad LDEF a kolem 14.30 UT zabrzdila asi 120 m nad družicí.

Raketoplán teď letěl zádí kupředu, s otevřeným nákladovým prostorem přivráceným k Zemi. Jeho velitel jemnými manévry pomocí motorů RSC pomalu přibližoval Columbii k LDEF. O průběhu operace se pozemní středisko mohlo jen domýšlet, protože osádka raketoplánu byla v těchto okamžicích velice skoupá na slovo. Trvalo zhruba půl hodiny, než se Columbia dostala na dosah od cíle tak, aby bylo možno použít RMS. V tom okamžiku Brandenstein, řídící raketoplán od zadní palubní desky, vypnul automatiku stabilizačního systému a nechal Columbii, aby se samovolně blížila k LDEF rychlostí kolem 30 mm/s.

Když se vzdálenost mezi koncem RMS a úchytnou na LDEF snížila na 0,45 až 0,30 m, Dunbarová opatrně uchopila LDEF "kanadskou rukou", která v tom okamžiku představovala trochu delší citlivou ženskou ruku. Právem.

"Houstone, Columbia, ozval se ve středisku hlas velitele. "Máme LDEF!"

Bylo přesně 15.16 UT. Trvalo však ještě čtvrt hodiny, než došlo k úplnému dokončení zachycovacího manévru. Raketoplán se otočil tak, že zádí směřoval k Zemi a břichem proti směru letu, čímž byl LDEF kryt před působením atmosférického odporu trupem raketoplánu. Pak následovalo čtyřhodinové intenzívní fotografování LDEF ze všech stran. Jeho účelem byla dokumentace stavu družice před dopravou zpět na Zemi. Osádka Columbie pořídila celkem přes 800 snímků. Přitom byl LDEF převracen dle potřeby kanadskou rukou, řízenou tentokrát palubním počítačem.

Po dokončeni fotodokumentace zahájila Dunbarová další programovou sekvenci, která měla za účel uložit LDEF do přípravku v nákladovém prostoru. Všech pět zámků, zajišťujících družici v přípravku, zaklaplo ve 20.49 UT. Tím okamžikem skončil nejdůležitější úkol expedice.

V průběhu dalších dnů letu se již astronauti mohli věnovat více vědecké činnosti. Dunbarová, Ivinsová a Low v rámci technických experimentů prověřovali různé metody ovládání RMS, přičemž si televizními kamerami důkladně prohlédli povrch raketoplánu v místech, kam není z pilotní kabiny vidět. V rámci lékařských výzkumů prověřovali Low a Dunbarová činnost krevního oběhu s využitím podtlakového zařízení LBNPU (Lower Body Negative Pressure Unit), odpovídajícího sovětskému zařízení Čibis. Zařízení je skládací a dá se umístit do standardního kontejneru na obytné palubě.

Devátý den letu -17. ledna - byl slavnostní. Nejen proto, že astronautům osobně gratuloval prezident Bush k úspěchu mise, ale také proto, že velitel Brandenstein slavil narozeniny. Osádka mu k této příležitosti darovala písemné gratulace a nafukovací maketu dortu. Pak byla řada na Bonnie Dunbarové, protože toho dne byly vyhlášený výsledky dalšího konkursu do týmu astronautů NASA. Mezi 23 nováčků se dostal i Bonnin manžel Ronald Sega. Veselí na palubě bylo jen krátce přerušeno falešným požárním poplachem, vyvolaným vadným detektorem kouře.

V noci se dostal raketoplán do pomalé rotace s rychlostí 2 až 3°/s. Zavinil to chybný údaj v navigačním stavovém vektoru, předaném z pozemního střediska do palubních počítačů Columbie. Její osádka byla probuzena a ručně chybu v datech odstranila.

O den později - 18. ledna - byly zahájeny přípravy k přistání, plánovanému na večer. Dvě hodiny před brzdicím manévrem bylo však přistání odvoláno pro houstnoucí mlhu nad Edwards AFB.

První pokus o přistání 19. ledna byl rovněž odvolán, tentokrát pro poruchu na tom z pěti univerzálních počítačů GPC, který měl fungovat jako nezávislá záloha se zjednodušeným programovým vybavením. Osádka Columbie vadný GPC odpojila a jeho roli převzal jeden ze čtyř zbývajících počítačů. V důsledku této operace se let prodloužil ještě o jeden oběh.

Brzdicí manévr byl zahájen 65 minut před vlastním přistáním na Edwards AFB. Zapálením motorů OMS se snížila rychlost raketoplánu o 150 m/s, přičemž byla Columbie záměrně vybočena o 50° ze směru letu, aby se při manévru spotřebovalo o 1800 kg pohonných látek víc, než bylo nezbytně třeba. Šlo o to, maximálně snížit přistávací hmotnost, která i tak představovala rekord v celé historii letů amerických raketoplánů: 103 571 kg. Dosavadní rekord 99 903 kg držel až dosud let STS-9 z prosince 1983.

Díky rekordní hmotnosti byla rekordní i přistávací rychlost. Závěrečný sestup po dráze svírající úhel 17o s horizontálou udržoval Brandenstein na 537 km/h (EAS). Po podrovnání dosedl raketoplán Columbia 21. ledna v 09.35 UT (20. ledna v 01.35 PST) 731 m za prahem betonové dráhy 22 při dopředné rychlosti 382 km/h a vertikální 0,3 m/s. Přední podvozkové kolo posadil velitel 1282 m za bodem dosednutí rychlostí 0,7 m/s. Dopředná rychlost v té chvíli činila stále ještě 294 km/h. Columbia se zastavila v záři reflektorů po výběhu 3077 m dlouhém. Oficiální trvání rekordně dlouhého letu raketoplánu činilo 10 dní 21 h 00 min 36 s.

Raketoplán Columbia i s družicí LDEF v nákladovém prostoru byl převezen do Kennedy Space Center ve dnech 25.-26. ledna 1990 na hřbetě Boeingu 747-SCA.

Aktualizováno : 25.11.1997

[ 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-32/index.htm)