STS-114

ZKUŠEBNÍ LET DISCOVERY

Mgr. Antonín Vítek, CSc.

První let kosmického raketoplánu po dvouapůlleté vynucené přestávce nedopadl úplně tak, jak si přáli všichni příznivci pilotované kosmonautiky. Přes obrovskou snahu odborníků NASA se v průběhu expedice STS-114 vyskytly problémy, které management programu amerických raketoplánů přinutily přijmout rozhodnutí, další vzlety odložit až do jejich vyřešení.

Krátce poté, co se 1. února 2003 rozpadl v plamenech nad Texasem raketoplán Columbia STS-107 a zahynula jeho celá posádka, byla ustanovena vyšetřovací pracovní skupina (CAIB), která měla za úkol prozkoumat průběh havárie, zjistit příčinu neštěstí a vypracovat doporučení pro NASA, aby se podobným katastrofám v budoucnosti předešlo. Její úkol nebyl snadný, ale již v září 2003 vydala svoji závěrečnou zprávu, která konstatovala, že příčinou zániku Columbie byl během vzletu utržený kus pěnové izolace z odhazovací palivové nádrže, který prorazil náběžnou hranu křídla, kudy pronikla horká plazma do jeho nitra a způsobila jeho destrukci. Součástí závěrečné zprávy bylo celkem 29 doporučení jak na technická, tak na provozní, ale hlavně organizační opatření, které měla CAIB za zásadní pro bezpečnost budoucího provozu tohoto kosmického dopravního prostředku. Z nich 15 považovala za natolik závažná, že doporučila, aby je NASA splnil ještě před opětovným uvedením raketoplánů do provozu.

Vydáním závěrečné zprávy práce skupiny CAIB, kterou vedl pensionovaný admirál Gehman, v podstatě skončila. Již v červenci 2003 však ustavil tehdejší generální ředitel NASA Sean O'Keefe interní dohlížitelskou komisi (RTF TG), vedenou bývalými astronauty, Thomasem P. Staffordem a Richardem O. Coveyem, aby dohlížela nad tím, jak NASA plní doporučení předložená vyšetřovací komisí CAIB. Tato komise se naposledy sešla 27. června 2005, aby definitivně zhodnotila dosavadní postup NASA při plnění požadavků CAIB a aby předložila svoje závěry generálnímu řediteli NASA Michaelu Griffinovi jako podklad k jeho rozhodnutí, zda vydat definitivní souhlas s obnovením letů raketoplánů.

Staffordova a Coveyova komise konstatovala, že z 15 požadovaných opatření se dosud NASA nepodařilo splnit tři z nich.

V prvé řadě se odborníkům NASA a dodavatelům nepodařilo zcela vyloučit odpadávání pěnové tepelné izolace z palivové nádrže, ale pouze omezit, přestože byla nejexponovanější místa podstatně rekonstruována. Během testů sice z nejnebezpečnějších míst neodpadl kus těžší než 7 gramů, který by tepelnou ochranu raketoplánu teoreticky neměl vážně poškodit, ale nikdo si nemohl být zcela jist, zda se případ Columbie nebude opakovat.

Druhým nesplněným bodem byl požadavek CAIB, aby se podstatnou měrou zvýšila odolnost tepelné ochrany raketoplánu - tedy uhlíkových panelů RCC kryjících náběžnou hranu křídla i keramických dlaždic chránících trup. To se ukázalo být příliš technicky náročné a NASA na to neměla dost času s přihlédnutím k požadavku prezidenta Bushe ukončit provoz raketoplánů do konce roku 2010. Proto se vedení NASA rozhodlo přistoupit na zvýšené riziko spojené s používáním původní tepelné ochrany TPS bez podstatných změn po celou dobu zbývajícího plánovaného používání raketoplánů.

Posledním bodem, splněným jen z části, bylo doporučení vyvinout metody inspekce povrchu raketoplánu s cílem odhalit na oběžné dráze poškození tepelné ochrany a následně tato poškození opravit. Zatímco první polovina požadavku - inspekce - byla beze zbytku splněna, komise RTF TG konstatovala, že žádná z pěti navržených metod opravy tepelné ochrany není dosud v takovém stádiu, aby byla v podmínkách kosmického letu použitelná. Ty metody, které byly připraveny k vyzkoušení během letu STS-114, byly jen experimentální a byla malá pravděpodobnost, že by rozsáhlejší poškození mohly spravit.

Zbývajících dvanáct položek na seznamu CAIB bylo podle Staffordovy a Coveyovy komise splněno.

Přes tyto výhrady administrátor NASA Samuel Goldin dal konečný souhlas s uskutečněním této mise.

Přípravy na ni však probíhaly již hodně dlouho, protože od poloviny roku 2004 se počítalo se startem raketoplánu Discovery již v květnovém startovním oknu. Narozdíl od praxe před havárií Columbie se měly první dva vzlety raketoplánů uskutečnit za denního světla, aby bylo možno využít nově instalovaných optických sledovacích prostředků rozmístěných na kosmodromu a televizních kamer s vysokým rozlišením nesených na palubách dvou letadel typu Martin WB-57 ke zjišťování případných odpadajících kusů ledu a izolační pěny z odhazovací nádrže ET. Kromě toho i odhození této nádrže, k němuž dochází nad východním Atlantikem, mělo pobíhat za světla, aby osádka raketoplánu mohla fotografovat a snímat videokamerami povrch ET a odhalit tak případná místa poškození její izolace během vzletu.

Jak je jistě čtenářům L+K známo, raketoplán může jinak startovat k ISS každý den. Každodenní startovní okno je však pouze deset minut dlouhé. Je symetricky rozloženo kolem ideálního okamžiku, kdy rovina dráhy stanice prochází právě místem vzletu. Uskuteční-li se start jindy, musí raketoplán v průběhu letu ke stanici měnit sklon roviny dráhy, což je manévr, který je velmi energeticky náročný a stojí zbytečně mnoho pohonných látek pro jeho manévrovací motory.

Rovina dráhy stanice se vlivem zploštění zeměkoule neustále pomalu stáčí a proto je každý další den optimální okamžik vzletu o necelou půlhodinu dříve. Období, kdy raketoplány mohou startovat ve dne, se tedy opakují jednou za zhruba dva měsíce, přičemž v létě trvají necelý měsíc, ale v zimě jen několik dní.

Po dokončení příprav družicového stupně v montážní hale budovy OPF, během nichž byla velká pozornost věnována zejména nedestruktivnímu testování kvality krycích panelů RCC na náběžné hraně křídla, putoval 29. března 2005 Discovery do budovy VAB, kde na něj již čekala odhazovací nádrž ET připojená k pomocným startovacím motorům SRB. Montáž i následné prověrky proběhly hladce a celá sestava putovala 6. dubna na rampu LC-39B. Jako obvykle proběhlo ve dnech 13. a 14. dubna zkušební odpočítávání TCDT, jehož součástí bylo i plnění nádrže ET kapalným vodíkem a kyslíkem. Přitom technici zjistili nadměrnou tvorbu ledu na vlnovci v potrubí mezi ET a vlastním raketoplánem, kde byla záměrně odstraněna část izolace, neboť toto místo odborníci považovali za kritické z hlediska možnosti jejího odpadávání. Místo toho mělo být toto místo vybaveno dodatečnými topnými elementy, které však na ET výr. č. 120 instalovány nebyly, protože se nestihlo včas dokončení jejich certifikace. Odborníci se domnívali, že v květnu nebude vlhkost vzduchu v oblasti Cape Canaveral příliš vysoká a že tedy tvorba námrazy na potrubí bude v přijatelných mezích.

Do jisté míry tento předpoklad zkušební odpočítávání potvrdil, nicméně technici začali být přesto množstvím vytvořené námrazy znepokojeni. Vynořil se však horší problém: Během testů zlobily senzory vyprázdnění vodíku z nádrže ET. Jak v kyslíkové, tak ve vodíkové nádrži je vždy po čtyřech senzorech ECO, které indikují spotřebování pohonných látek a v případě jejich předčasného vypotřebování z bezpečnostních důvodů včas vypojí hlavní motory SSME raketoplánu, aby nedošlo k jejich katastrofickému selhání.

Přípravy ke vzletu stanovenému na 22. května přesto pokračovaly až do 29. dubna, kdy management definitivně rozhodl start odložit až na červenec a nádrž ET vyměnit za exemplář, připravovaný k letu raketoplánu Atlantis.

Na rampě 39B se mezitím znovu opakovalo zkušební odpočítávání ve dnech 3. až 4. května, a po dalším plnění nádrže ET 20. května, které obavy techniků potvrdilo, putoval Discovery 26. května zpět do budovy VAB k výměně nádrže ET a motorů SRB. Nepříjemné bylo, že se problémy se senzory ECO nepodařilo duplikovat a tedy ani stanovit jejich příčinu.

Ve VAB dostal raketoplán Discovery novou nádrž ET (výr. č. 121) i s novou dvojicí motorů SRB (komplet BI-125 s motory výr. č. RSRM-92). Opětovné vyvezení na rampu se uskutečnilo 16. června. Tentokráte bylo z průběhu příprav zcela vypuštěno zkušební odpočítávání i testovací plnění nádrže ET.

V budovách OPF a VAB se mezitím rozběhly intenzivní přípravy raketoplánu Atlantis k eventuální záchranné misi, která dostala označení STS-300. Záložní stroj by měl do 90 dnů vyzvednout osádku Discovery na stanici ISS v případě, že by tento raketoplán byl během startu neopravitelně poškozen.

Management se sešel ve dnech 29. a 30. června, aby zhodnotil připravenost stroje k expedici v rámci oponentury FRR. Vedení bylo spokojeno, dalo souhlas s pokračováním příprav a start byl stanoven na 19:50:47 světového času (UTC) ve středu 13. července 2005. O týden později sice zahrozil hurikán Dennis vznikající v Karibské oblasti, takže dva dny se uvažovalo o odvozu Discovery zpět do budovy VAB, ale nakonec se bouře kosmodromu vyhnula. Jejím jediným důsledkem bylo, že celá osádka letu STS-114, kterou tvořili velitelka Eileen M. Collinsová (4. let do vesmíru), pilot James M. Kelly (2. let) a letoví specialisti Soiči Noguči (JAXA, nováček), Stephen K. Robinson, (3. let), Andrew S. W. Thomas (4. let), Wendy B. Lawrenceová (4. let) a Charles J. Camarda (nováček), přiletěla na kosmodrom o den dříve, aby se vyhnula hurikánu blížícímu se k pobřeží Mexického zálivu.

Vlastní ostré odpočítávání zahájili za stavu T -43 hodin pracovníci kosmodromu Kennedy Space Center v sále č. 3 střediska řízení vzletu LCC, umístěného v přístavku budovy VAB, pod taktovkou ředitele příprav Jeffa Spauldinga. Odpočítávání, prokládané plánovanými mnohahodinovými pauzami, probíhalo vcelku hladce. Jediným významnějším zádrhelem byl pád ochranného plastového krytu jednoho ze stropních okének, který narazil do krytu levého modulu manévrovacího motoru OMS a poškodil zde jeden z krycích panelů. Náhradní díl byl naštěstí po ruce a v průběhu noci z 12. na 13. července proběhla nezbytná výměna.

Studená sprcha však přišla v průběhu nastupování osádky na palubu raketoplánu. Při průběžných testech se znovu vynořila závada na čidle č. 2 ECO. Protože letová pravidla nesmlouvavě trvají na tom, že před startem musí být v pořádku všechna čtyři čidla, rozhodl ředitel startu Mike Leinbach další pokračování countdownu přerušit a start odvolat.

Na schůzi managementu bylo rozhodnuto, start zatím odložit na neurčito, v podstatě do doby vyřešení problémů se senzory ECO ve vodíkové nádrži.

Červencové startovní okno se valem krátilo a závadu se znovu nepodařilo duplikovat. Teprve 20. července technici oznámili, že pravděpodobnou příčinou je elektronická interference v rozhraní a doporučili prohodit jednotlivé kabely mezi čidly 2 a 4 a vyhodnocovací elektronikou, což by v případě opakovaného výskytu závady umožnilo její místo snadněji identifikovat. Management na to přistoupil a stanovil jako nové datum vzletu 26. červenec 2005.

V pátek 22. července se vrátila na Cape Canaveral letová osádka a o den později v pravé poledne místního času (16:00 UTC) začal znovu kolotoč odpočítávání.

Tentokráte všechno klaplo, senzory ECO byly poslušné a také počasí s NASA spolupracovalo.

Raketoplán Discovery o vzletové hmotnosti 2 051 595 kg se odlepil od rampy LC-39B v úterý 26. července 2005 přesně ve 14:38:59,977 UTC a zamířil severovýchodním směrem podél pobřeží USA na oběžnou dráhu. V jeho nákladovém prostoru byl italský nákladový přetlakový modul MPLM Raffaello s netrpělivě očekávaným nákladem pro další provoz stanice, vnější úložná plošina ESP-2, určená k namontování na bok modulu Quest a nosič nákladu LMC, na němž byl umístěn jednak náhradní silový setrvačník CMG, jednak schránka se vzorky uměle poškozených vzorků dlaždic a panelů systému tepelné ochrany, určených k nácviku postupů jejich opravy v podmínkách kosmického letu. Drobný kusový náklad byl také umístěn ve skříňkách na obytné palubě raketoplánu.

I když se na první pohled zdálo, že vzlet probíhá hladce, nebylo tomu tak. Přibližně 2,5 sekundy po vzletu se srazil se špicí nádrže ET blíže neidentifikovaný pták, který však - jak se později ukázalo - zjevně izolaci nádrže nepoškodil. Další anomálie byla zjištěna asi v T +70 s, kdy kamera umístěná na ET zaznamenala odštípnutí části dlaždice systému tepelné ochrany na zadní straně krytu šachty předního podvozku.

Bezprostředně poté, co byly v T +125 s odhozeny motory SRB, zaregistrovala kamera na ET větší kus pěnové izolace, který se odloupl od nádrže, ale naštěstí tentokrát prolétl beze škody pod pravou polovinou křídla a povrch družicového stupně nezasáhl. I kdyby se tak stalo, neměla by s největší pravděpodobností kolize tak ničivý účinek jako tomu bylo v případě Columbie. K odpadnutí pěny tentokráte došlo o přibližně o 50 sekund později, kdy sice letěl raketoplán rychleji, ale byl ve větší výšce a okolní vzduch byl mnohem řidší. Vzhledem k tomu by byla kolizní rychlost podstatně menší.

Zbytek navádění na suborbitální dráhu ve výši 58 až 221 km proběhl již bez významných událostí. Čtrnáct sekund po vypojení motorů SSME v T +514 s byla povelem řídicích počítačů odhozena již nepotřebná nádrže ET a piloti družicový stupeň otočili tak, aby osádka mohla pořizovat snímky vyprázdněné nádrže. Přitom bylo identifikováno místo, odkud se téměř metr dlouhý kus izolace odloupl. Jednalo se o tzv. aerodynamickou rampu, profilovaný útvar, kryjící horní konec potrubí a kabeláže, vedoucí po povrchu nádrže. S odpadáváním izolace na tomto místě se vůbec nepočítalo, protože je zde nanášena a profilována ručně, zatímco na ostatním válcovém povrchu ji nanášejí strojově automaty. Odborníci na Zemi začali vyhodnocovat tyto události pro management pilotovaných letů NASA. Na základě velikosti odhadli technici hmotnost odpadlého kusu na 400 g, tedy čtyřikrát méně, než byl kus, který způsobil záhubu Columbie. Na jiných místech ET byly nalezeny též stopy po odpadlé izolaci, dvě poměrně velké v blízkosti předního závěsu , kterým je ET připojena k přídi raketoplánu a řada dalších, rozměrově již zanedbatelných.

Odhozený ET se ztratil v dálce, aby shořel v zemské atmosféře a raketoplán stoupal do apogea své suborbitální dráhy. Tady v 15:17:20 UTC zážehem obou manévrovacích motorů OMS na dobu 67,5 s vzrostla rychlost družicového stupně o 30,4 m/s a ten přešel na výchozí dráhu ve výši 150 až 230 km. Po nezbytných prověrkách palubních systémů dalo středisko MCC v Houstonu podmíněný souhlas s operacemi ve vesmíru a osádka otevřela dveře nákladového prostoru, aby radiátory, umístěné na jejich vnitřní straně, mohly od výparníku vody převzít úlohu při odvádění tepla vznikajícího uvnitř raketoplánu chodem elektroniky.

Pak následovalo oživení a vyzkoušení dálkového manipulátoru RMS a v 19:42:08 UTC první korekce dráhy NC-1 oběma motory OMS, kterou piloti zahájili stíhání stanice ISS.

Na její palubě se její dlouhodobá osádka, velitel Sergej Konstantinovič Krikaljov a palubní inženýr John L. Phillips, již pilně připravovala na přijetí raketoplánu.

Druhý den letu astronauti na Discovery opět oživili manipulátor RMS. Po druhé korekci dráhy NC-2 v 06:54:12 UTC část osádky v dopoledních hodinách instalovala do průzoru hermetického poklopu ve stykovacím uzlu kameru, která sleduje závěrečné metry přibližování ke stanici, zbytek vyzkoušel RMS a pak jeho úchopovým zařízením vyzvedl z lůžka na pravém boku nákladového prostoru nově zkonstruovaný prodlužovací kus, označovaný zkratkou OBSS. Na jeho konci jsou umístěny laserové detektory, fotometry a kamery, určené k odhalování případných poškození tepelné ochrany družicového stupně. Prodlužovací tyč je k tomuto účelu nutná; i při délce 15 metrů samotný RMS na břicho raketoplánu prostě nedohlédne.

Na povrchu raketoplánu sice laserové čidlo LDRI nalezlo drobné šrámy, ale technici je vyhodnotili jako zanedbatelné. Management, který zvažoval případ odpadlého velkého kusu pěny, zaujal však přísné stanovisko: Hlavní manažer STS, Bill Parsons, oznámil, že se další lety raketoplánů až do vyřešení tohoto problému zastavují. Samozřejmou výjimkou by byl záchranný let STS-300 v případě potřeby.

V odpoledních hodinách začali astronauti s přípravou vybavení a nářadí pro chystané výstupy do volného prostoru. Jejich pozornosti neunikly zejména záchranné reaktivní jednotky SAFER, určené pro návrat astronauta zpět ke stanici v málo pravděpodobném případě, že by selhalo jeho upoutání jisticím lanem. Také připravili k provozu přechodovou komoru, nacházející se v přední části nákladového prostoru přímo pod stykovacím uzlem. Sám stykovací uzel byl vysunut do pohotovostní polohy a po vyklopení malé parabolické antény, sloužící i pro setkávací radiolokátor, bylo na palubě Discovery vše připraveno k příletu ke stanici ISS. V 16:03:24 UTC zapojili na 33,2 sekundy dva z manévrovacích motorků RCS, aby korekcí NPC upravili rovinu oběžné dráhy změnou rychlosti o 14,6 m/s. Přibližně o hodinu později ještě dráhu jemně doladili korekcí NC-3.

Krikaljov a Phillips na palubě ISS zatím také nezaháleli. Do přechodového tunelu PMA-2, umístěného na konci laboratorního modulu Destiny, začali napouštět atmosféru. Dosud totiž sloužil jen jako skladiště a byl z něj vzduch vypuštěn, ale teď měl sloužit jako přístavní molo pro připojení raketoplánu.

Ve čtvrtek 28. července kolem 05:30 UTC zahájili astronauti na Discovery vlastní sekvenci přibližovacích manévrů ke stanici ISS. V 06:23 UTC manévrem NH oběma motory OMS, zapojenými na dobu 42,6 s, změnili opět rychlost raketoplánu, tentokráte o 19 m/s, aby optimálním způsobem upravili rozdíl výšek oběžných drah obou těles. Zvýšením rychlosti se přitom paradoxně snížila rychlost přibližování Discovery k cíli. Kolem 07:11 UTC následoval další korekční manévr, NC-4, oběma motory OMS (doba hoření 42,4 s, změna rychlosti 19 m/s).

Po dosažení vypočítaného bodu v prostoru v 08:40 UTC byly znovu zapáleny manévrovací motorky RCS, rychlost se zvýšila o 3 m/s a loď přešla manévrem TI na přechodovou dráhu.

V 09:50 UTC, kdy vzdálenost od stanici již činila něco málo přes půldruhého kilometru, obě osádky spolu navázaly fonické spojení v pásmu UKV. Po několika dalších jemných korekcích dráhy zahájil raketoplán v 09:54 UTC vyrovnávání rychlostí, až kolem 10:10 UTC plavně zakotvil přibližně 200 metrů pod stanicí. Krikaljov a Phillips už byli s fotoaparáty a videokamerami připraveni, aby pořídili detailní snímky tepelné ochrany raketoplánu.

Mezi 10:15 a 10:24 UTC Discovery provedla elegantní pomalý kotoul, - ve zkratkové hantýrce NASA označovaný RPM - během něhož osádka ISS zuřivě snímkovala přilétající stroj. Teprve potom, kolem 10:30 UTC, piloti Discovery dostali souhlas k závěrečnému přibližování ke stanici.

V 10:38 UTC raketoplán znovu vyrovnal rychlost se stanicí, tentokráte ve vzdálenosti pouhých 100 m před ISS a o dvě minuty později se začal šnečí rychlostí 50 milimetrů za sekundu sunout ke stykovacímu uzlu na konci přechodového tunelu PMA-2.

V 10:46 UTC dal letový ředitel Paul Hill souhlas se stykovacím manévrem. Osádka Discovery oživila systémy stykovacího uzlu. Trvalo však ještě půl hodiny, než v 11:18 UTC se do sebe zaklesly západky na jejich přírubách. Po dlouhých jedenatřiceti měsících tak konečně znovu dorazil raketoplán ke stanici. Celý komplex o hmotnosti 293 159 kg včetně raketoplánu v té době letěl nad jižním Pacifikem západně od Chile.

Po přitažení přírub stykovacích uzlů a uzamčení zámků následovala nezbytná kontrola hermetičnosti vestibulu mezi oběma tělesy a konečně ve 12:54 UTC osádky otevřely poklopy průlezů a mohly se setkat.

Po slavnostním přivítání následovalo pro návštěvníky nezbytné "bezpečnostní školení" a ostatní nezbytná opatření, mezi než patřil i odběr vzorků atmosféry v prostorách raketoplánu k chemické analýze. Začalo také předávání zásob. Osádky stěhovaly z raketoplánu na stanici plastikové vaky s pitnou vodou a potrubím v přírubách proudil stlačený dusík do nádrží HPGA, nezbytný pro udržování správného složení a tlaku ovzduší na stanici.

Protože se plánoval další průzkum tepelné ochrany raketoplánu detektory na konci prodlužovací tyče OBSS, bylo nutno uskutečnit komplikovaný manévr. Manipulátor raketoplánu teď, když Discovery byl připojen k stanici, nemohl dosáhnout na tyč sám. Proto Kelly a Lawrence, řídící staniční manipulátor SSRMS za asistence Phillipse z modulu Unity, vyzvedli prodlužovací tyč z jejího lůžka v nákladovém prostoru raketoplánu a předali ji manipulátoru RMS, který ovládali Camarda a Thomas z letové paluby Discovery. Krikaljov mezitím oživoval systémy přechodové komory modulu Quest. Ta měla v průběhu následujících dní sloužit pro nouzový návrat astronautů z plánovaných vycházek, pokud by se z nějakých důvodů nemohli vrátit do přechodové komory raketoplánu.

Před zahájením odpočinku přešla osádka raketoplánu zpět do jeho obytných prostor.

Hlavním bodem pátečního programu (29. července) bylo připojení nákladového modulu MPLM Raffaello ke spodnímu stykovacímu uzlu CBM modulu Unity, o které se postarali za použití staničního manipulátoru Lawrenceová a Kelly. Po kontrole hermetičnosti vestibulu mezi MPLM a Unity se Krikaljov pokusil nejprve neúspěšně - pro přílišný rozdíl tlaků mezi MPLM a modulem Unity - otevřít průlez do nákladového modulu. Poté, co závada byla napravena a též analýza odebraných vzorků ovzduší v MPLM nic závadného neobjevila, vstoupili astronauti do Raffaella a zahájili jeho vykládku.

Uskutečnila se také plánovaná kontrola stavu tepelné ochrany raketoplánu manipulátorem s kompletem detektorů OBSS, při níž bylo zjištěno podstatně méně drobnějších šrámů na dlaždicích než bylo nalezeno po letu v průměru u všech předchozích expedic raketoplánů.

Před zahájením odpočinku přešla osádka raketoplánu zpět do jeho obytných prostor a hermeticky uzavřela průlezy mezi objekty, aby v rámci příprav na výstup do volného prostoru mohla v jeho prostorách snížit atmosférický tlak na 700 hPa. Aby se příliš neplýtvalo drahocenným vzduchem, byl tentokrát pokaždé přečerpán do atmosféry stanice.

Sobota, nesobota, 30. červenec byl na oběžné dráze pracovní den.

Kolem 05:40 UTC astronauti Noguči a Robinson zahájili bezprostřední přípravy k výstupu do volného prostoru, poté, co již několik hodin dýchali z masek čistý kyslík, aby vyplavili ze svého krevního oběhu co nejvíce zbývajícího dusíku. Vlastní výstup do volného prostoru - EVA-1 - zahájili oficiálně přepojením skafandrů na vnitřní zdroje v 09:46 UTC, pak otevřeli vnější poklop a vypluli do nákladového prostoru raketoplánu. Ještě předtím byl otevřen i výstupní průlez z přechodové komory Quest, jako "únikový vchod".

Mezitím byl v prostorách raketoplánu zvýšen tlak na normální hodnotu, aby se mohly otevřít průlezy mezi raketoplánem a komplexem ISS. Collinsová, Camarda, Krikaljov, Phillips a Lawrenceová pak pokračovali v přenášení nákladu z obytných prostor raketoplánu na palubu komplexu.

Venku v zadní části nákladového prostoru raketoplánu jako první bod programu Noguči a Robinson testovali dvě metody oprav tepelné ochrany raketoplánu. Za použití aplikátoru pěny EWA zahlazovali uměle vytvořené díry ve vzorcích dlaždic a materiálem NOAX opravovali maketu poškozeného krytu RCC náběžné hrany. Vzhledem k nedostatku času však nebyly všechny plánované pokusy splněny.

Poté, co v přechodové komoře Quest vyzvedli potřebné nářadí a přípravky, pustili se do druhého úkolu. Na vnějším povrchu tohoto modulu instalovali nosnou konstrukci ESPAD a kabeláž pro budoucí připojení skladovací plošiny ESP. Práci asistovali z nitra raketoplánu Kelly a Lawrenceová, kteří ovládali dálkový manipulátor RMS v roli jeřábu, kterým nosníky ESPAD přenášeli z nákladového prostoru na místo jejich montáže.

Noguči pak vyměnil poškozenou anténu navigačního systému GPS na příhradové konstrukci stanice. Mnohem důležitějším úkonem bylo přemostění nefunkčního dálkového spínače RPC-17 u silového setrvačníku CMG-2, který v důsledku této závady nedostával elektrickou energii a byl proto již od 16. března 2005 mimo provoz. I tato operace se zdařila.

Robinson mezitím připravoval nářadí potřebné na chystanou výměnu silového setrvačníku CMG-1, u kterého se 6. června 2002 zadřelo ložisko rotoru.

Před návratem montérů z vesmíru zpět do přechodové komory raketoplánu astronauti z bezpečnostních důvodů hermeticky uzavřeli průlezy mezi raketoplánem a komplexem. V 16:36 UTC zahájili Noguči a Robinson tlakování přechodové komory raketoplánu. Tím byl ukončen první výstup mise STS 114 do volného prostoru. Trval celkem 6 hodin a 50 minut.

V odpoledních hodinách se uskutečnil další průzkum náběžné hrany raketoplánu systémem detektorů OBSS.

Neděle 31. července byla klidnější. Astronauti pokračovali v překládání nákladu mezi raketoplánem, MPLM a komplexem. Z nákladového modulu MPLM kromě jiného putovala do laboratoře Destiny téměř tunová skříň HRF-2 s přístroji pro lékařskobiologické experimenty, z paluby raketoplánu další plastikový vak CWC s vodou z palivových článků. Do atmosféry stanice se doplnil kyslík ze zásob Discovery a pokračovalo přečerpávání dusíku do nádrží HPGA modulu Quest. Při večerní inventuře řídicí středisko MCC v Houstonu konstatovalo, že již byl dokončen přesun 98 % nákladu dopraveného v MPLM. Přesto se výbor manažerů MMT rozhodl prodloužit pobyt raketoplánu Discovery u stanice o jeden den, aby se zvolnilo tempo prací. Vzhledem k dostatečným zásobám kyslíku a vodíku pro palivové články raketoplánu tomu nic nestálo v cestě.

Robinson a Noguči se během dne věnovali přípravě skafandrů, nářadí a přípravků pro druhý výstup do volného prostoru.

Osádka raketoplánu před večerkou v prostorách raketoplánu opět snížila atmosférický tlak na 700 hPa.

V pondělí 1. srpna v 08:42 UTC Noguči a Robinson zahájili druhý výstup do volného prostoru z přechodové komory raketoplánu, jehož hlavním úkolem byla výměna zničeného silového setrvačníku CMG-1. Po odpojení silových, povelových a telemetrických kabelů demontovali celé třísetkilogramové pouzdro se setrvačníkem z příhradové konstrukce ITS-Z1, čnící nad modulem Unity a pak Nogučiho, zavěšeného na pracovní plošince na konci staničního manipulátoru, Kelly a Lawrenceová snesli do nákladového prostoru raketoplánu. Tady byl demontovaný díl provizorně ukotven. Nový setrvačník, dosud klidně spočívající na nosné konstrukci LMC, byl z nosiče sejmut a také dočasně uložen v nákladovém prostoru. Jeho místo na LMC zaujal poškozený CMG-1. Nový díl byl naložen na pracovní plošinu a spolu s Nogučim putoval zpět ke konstrukci ITS-Z1.¨

Instalace nového setrvačníku trvala asi 90 minut. Poté, co Robinson a Noguči ukončili propojování kabelů, pokusilo se středisko MCC uvést setrvačník CMG-1 do provozu, ale neúspěšně. Příčinou byl špatný kontakt v některém konektoru.

Noguči proto odpojil a znovu spojil a pevně přitáhl všechny tři konektory, které přicházely v úvahu a pak již další pokus o oživení setrvačníku CMG-1 byl úspěšný. Středisko MCC se mohlo pustit do důkladných zkoušek nového zařízení, aby jej bylo možno co nejdříve integrovat do stabilizačního systému stanice.

Po úklidu nářadí a přípravků se Robinson a Noguči vrátili do přechodové komory raketoplánu, uzavřeli hermeticky výstupní průlez a v 15:56 UTC zahájením napouštění vzduchu do komory druhý výstup do volného prostoru celkovém trvání 7 hodin a 14 minut oficiálně ukončili.

Během jejich vycházky pokračovali Krikaljov, Phillips, Colinsová a Camarda v překládce nákladu.

Na Zemi mezitím odborníci zkoumali záběry z digitálních fotoaparátů i výsledky průzkumu povrchu raketoplánu přístroji OBSS. Zjistili, že žádná drobná poškození dlaždic nevyžadují opravářský zásah a že panely náběžné hrany jsou netknuté. Na spodku raketoplánu nalezli pouze pět dlaždic s rozsáhlejším poškozením, ale ani u nich neshledali nutnost opravy, protože šrámy byly relativně mělké; při tloušťce dlaždice 61 mm měly maximální hloubku 10 mm. Naproti tomu určité znepokojení vyvolalo zjištění, že se uvolnily dvě z několika desítek tisíc ucpávek mezi dlaždicemi. Šlo o díly s montážními identifikačními čísly 134-01 a 133-01. Nacházely se na spodní straně trupu v blízkosti přední podvozkové šachty a vysunuly se o 25 resp. 15 mm. Aerodynamici se obávali, že takto vzniklá nerovnost povrchu by vedla k přeměně laminárního proudění kolem trupu a křídla na turbulentní během sestupu atmosférou při mnohem vyšších rychlostech, než normálně. Turbulentní proudění by příliš zvýšilo tepelné namáhání teplené ochrany a mohlo by způsobit poškození dlaždic v okolí inkriminovaného místa včetně panelů RCC náběžné hrany křídla.

Na zasedání výboru MMT manažeři letu Discovery po vyslechnutí názoru aerodynamiků, techniků a plánovačů výstupů proto rozhodli zařadit do plánu třetího výstupu do volného prostoru odstranění dvou inkriminovaných ucpávek a dali příkaz odborníkům, aby vymysleli postup, jak to provést.

Během noci z 1. na 2. srpna byl plán na odstranění ucpávek hotov a návod putoval na palubu raketoplánu, kde si jej ráno osádka vytiskla. Zatímco část osádky dokončovala překládku nákladu, Robinson a Noguči se připravovali na další výstup do volného prostoru. Prostudovali zaslaný návod, vyhledali potřebné nástroje a vyrobili si improvizovanou pilku, kterou hodlali použít, pokud by se ucpávky mezi dlaždicemi nepodařilo vytáhnout, ať již rukou, nebo s použitím nástroje podobného peánu.

V rámci příprav na EVA-3 Kelly a Lawrenceová za použití staničního manipulátoru vyzvedli z nákladového prostoru raketoplánu vnější úložnou plošinu ESP-2 a přisunuli ji k místu plánovaného namontování, aby byl dostatek času k vyrovnání teplot její konstrukce.

V 08:54 UTC nově instalovaný silový setrvačník CMG-1 dosáhl pracovních otáček a byl zařazen do systému orientace a stabilizace komplexu. Poprvé po třech letech byl stabilizační systém stanice kompletní a všechny čtyři gyroskopy pracovaly. I když k úplné stabilizaci stanice stačí setrvačníky dva a kromě toho mohou převzít tuto úlohu i raketové motorky na ruském segmentu, znamenalo to pro management stanice obrovské ulehčení.

Po společné tiskové videokonferenci osádek raketoplánu a stanice si ohřál svoji politickou polévku prezident Bush, který měl telefonický rozhovor s velitelkou raketoplánu Collinsovou i s ostatními členy obou osádek, ve kterém podtrhl svoji podporu kosmickému programu.

V odpoledních hodinách spojené osádky plně dokončily vykládku dopraveného nákladu z nákladového modulu MPLM. To již diskutovali s odborníky o plánu plnění modulu Raffaell nákladem určeným k odvozu na Zemi. Ať již šlo o důležité předměty, jako výsledky výzkumů, nebo porouchaná zařízení, o jejichž prozkoumání měli zájem technici na Zemi, tak o běžný odpad, vše muselo být přesně řízeno. Bylo nezbytné, aby rozmístění a upevnění jednotlivých položek nákladu v modulu MPLM bylo co nejpřísněji dodrženo, protože na tom záleželo správné umístění těžiště celého raketoplánu.

Jako obvykle před výstupem do volného prostoru byl večer v raketoplánu snížen tlak vzduchu a Noguči s Robinsonem začali dýchat čistý kyslík.

Poslední plánovaný výstup do volného prostoru zahájili Noguči a Robinson 3. srpna v 08:48 UTC. Po přípravě nářadí a montážních přípravků jim trvalo necelou hodinu instalovat na připravené nosníky u modulu Quest úložnou plošinu ESP-2, dosud na místě přidržovanou staničním manipulátorem. Tato plošina bude v budoucnosti sloužit na skladování náhradních dílů a dalších objektů vně stanice.

Následovala výměna panelů č. 1 a 2 se vzorky exponovaných materiálů za nový panel č. 5 v rámci experimentu MISSE na povrchu stanice.

Kolem poledne světového času konečně došlo na neplánovanou, ale o to s větším napětím očekávanou akci. Robinson nastoupil na montážní plošinu FRP na konci staničního manipulátoru a Lawrenceová a Kelly ho přesunuli k místu první ucpávky. Ukázalo se, že celá oprava půjde mnohem snadněji, než odborníci čekali. Robinsonovi se podařilo prsty v neohrabaných rukavicích skafandru uchopit textilní ucpávku a hladce ji vytáhnout ven. Ničím ji nemusel nahrazovat, proto se nechal přesunout k druhému místu a tady se stejnou lehkostí operaci opakoval. Celá akce byla ukončena ve 12:55 UTC. Následovala fotodokumentace stavu tepelné ochrany na spodní části přídě raketoplánu a pak se již Robinson mohl nechat odvézt zpět do nákladového prostoru raketoplánu.

Po demontáži plošiny FRP z manipulátoru, úklidu nářadí a montážních přípravků se ve 14:28 UTC Noguči a Robinson vrátili do přechodové komory raketoplánu, uzavřeli výstupní průlez a ve 14:49 UTC zahájením tlakování přechodové komory oficiálně ukončili poslední plánovaný výstup do volného prostoru v celkovém trvání 6 hodin a 1 minuty.

Tento výstup však nemusel být posledním. Při průzkumu fotografií povrchu raketoplánu přišli odborníci ještě na jedno poškození. Textilní izolace pod levým bočním okénkem pilotní kabiny byla odchlípnutá. Proto osádka raketoplánu dostala příkaz, aby souborem detektorů a kamer OBS toto místo důkladně prozkoumala a dala tak do rukou odborníkům na Zemi dostatek podkladů pro rozhodování. V nejhorším případě se počítalo s tím, že Robinson a Noguči uskuteční ještě jeden neplánovaný výstup ven a poškozené místo opraví.

Zatímco odborníci na Zemi si lámali hlavu s problémem poškozené izolace a v aerodynamickém tunelu zkoumali, co by se mohlo stát, členové osádek ISS a Discovery měli ve čtvrtek 4. srpna v podstatě odpočinkový den. Dokončili ještě ukládání posledních předmětů do MPLM k dopravě na Zemi, připravili jej k uzavření, ale ještě "kanibalizovali" čtyři ze šesti osvětlovacích těles v nákladovém modulu, aby je mohli použít jako náhradní díly v laboratoři Destiny. Uskutečnili také tiskovou videokonferenci a pak s nimi hovořili - vzhledem k přítomnosti Japonce Nogučiho na palubě - japonský ministerský předseda Juničiro Koizumi a ministr školství, kultury, sportu, vědy a techniky Nariaki Nakajama.

Na Zemi došli aerodynamici k závěru, že poškozená textilní izolace nepředstavuje žádnou hrozbu. I kdyby ji proud vzduchu urval, nebude to vadit, jinou část trupu nepoškodí, dokonce s největší pravděpodobností mine i kýlovou plochu stroje. Proto manažeři odvolali přípravy na čtvrtý nouzový výstup do volného prostoru i pohotovost raketoplánu Atlantis pro záchrannou misi STS-300.

V pátek 5. srpna se práce spojených osádek definitivně blížily k závěru. Na obytnou palubu raketoplánu putoval experiment s přípravou krystalů proteinů PCG-STES i skafandry EMU č. 3005 a 3011. Dokončeno bylo také přenášení vaků z vodou z palivových článků i přečerpávání plynného dusíku na palubu stanice.

Ještě než byly definitivně uzavřeny průlezy do nákladového modulu MPLM, demontovali astronauti jeho poslední dvě osvětlovací tělesa. Pak po kontrole hermetičnosti vestibulu mezi ním a modulem Unity byl MPLM přemístěn staničním manipulátorem SSRMS do nákladového prostoru raketoplánu a tady bezpečně zajištěn a napojen na systém dodávky proudu z rozvodné sítě raketoplánu.

V sobotu 6. srpna se osádky rozloučily a v 05:24 UTC za sebou hermeticky uzavřely průlezy mezi komplexem a raketoplánem. Celkem bylo během spojeného letu dopraveno na stanici přibližně 6,8 tuny nákladu (zásoby, osobní potřeby, vybavení, náhradní a stavební díly) v modulu MPLM, v nákladovém prostoru raketoplánu a v jeho obytných prostorách; na Zemi bylo odesláno přibližně 3,9 tuny nákladu.

Po nezbytné kontrole hermetičnosti vestibulu mezi komplexem a raketoplánem se v 07:24:00 UTC odemkly zámky, poutající Discovery ke komplexu a o deset sekund později zapojením trysek se raketoplán začal vzdalovat. Po kruhovém obletu kolem stanice a dvou úhybných manévrech v 08:40:50 a 09:08:53 UTC pak nastoupil samostatnou cestu.

Další den byl věnován přípravám na přistání. Collinsová a Kelly uskutečnili prověrky systémů družicového stupně včetně zkušebního zážehu motorů RCS. Plnou hodinu pak věnovali nácviku pilotáže raketoplánu během přistávání. Ostatní členové osádky se věnovali úklidu vnitřních prostor družicového stupně.

Přistání bylo původně plánováno na pondělí 8. srpna, ale středisko MCC je podvakrát odvolalo vzhledem k nízké roztrhané oblačnosti nad kosmodromem.

Také 9. srpna počasí nad Cape Canaveral nespolupracovalo a proto letový ředitel LeRoy Cain dal souhlas s přesunutím přistání na záložní letiště na Edwards AFB v Kalifornii.

V 10:44 UTC palubní počítače pod dohledem Collinsové a Kellyho zahájily otáčení družicového stupně do polohy pro brzdicí manévr. V 11:06:18 UTC se ve výši 351 km nad bodem o souřadnicích 21.32° j.š., 53.32° v.d. nad nejsevernějším bodem Madagaskaru v Indickém oceánu zažehly na dobu 162 sekund oba motory OMS na zádi družicového stupně, snížily rychlost Discovery o 83,5 m/s a ten začal sestupovat k atmosféře. Její pomyslnou hranicí ve výši 121 km prolétl v 11:40:11 UTC rychlostí 7,6 km/s nad bodem o souřadnicích 23,17° j.š., 154,85° z.d. nad jižním Tichým oceánem v oblasti nad východní hranicí Cookových ostrovů. Vzdálenost k místu přistání činila ještě 8158 km. Celý svět nyní sledoval se zatajeným dechem nejkritičtější část letu.

Vše proběhlo hladce. Raketoplán dosedl na dráhu 22 Edwardsovy základny ve 12:11:22 UTC, o 26 sekund dříve proti plánu a ve 12:12:36 UTC se zastavil. První let raketoplánu po havárii Columbie byl úspěšně u konce.

Kdy vzlétne další raketoplán do vesmíru, je dnes ještě nejasné. Rozhodně to nebude dříve, než 3. května 2006, na kdy je orientačně stanoveno zahájení mise STS-121 raketoplánu Discovery. I když Američané předběžně plánují na příští rok ještě další tři expedice STS (v červenci, v září a v prosinci), je ve hvězdách, zda raketoplány splní úkol dobudovat stanici ISS do konce roku 2010, kdy mají definitivně jít do výslužby. (Doplnění v březnu 2006: Start byl odsunut na okno, začínající 1. července 2006. Ale ani to není jisté...).

Použité zkratky:
CAIB - Columbia Accident Investigation Board
CBM - Common Berthing Mechanism
CMG - Control Moment Gyroscope
CWC - Collapsible Water Container
ECO - Engine Cut-Off (sensor)
EMU - Extravehicular Mobility Unit
ESP - External Stowage Platform
ESPAD - External Storage Platform Attachment Device
ET SRB - Solid Rocket Boosters
EVA - Extravehicular Activity
EWA - Emittance Wash Applicator
FRP - Foot Restranit Platform
FRR - Flight Readiness Review
HPGA - High Pressure Gas Assembly
HRF - Human Research Facility
ITS-Z1 - Integrated Truss Structure - Zenith One
JAXA - Japan Exploration Agency
LCC - Launch Control Center
LDRI - Laser Dynamic Range Imager
LMC - Lightweight MESS Carrier
MCC - Mission Control Center
MESS - Multipurpose Experiment Support Structure
MISSE Materials International Space Station Experiment
MMT - Mission Management Team
MPLM - Multi-Purpose Logistics Module
NC - Nominal Corrective (maneuver)
NH - Nominal Height (maneuver)
NOAX - Non-Oxide Adhesive Experimental
NPC - Normal Plane Change (maneuver)
OBSS - Orbiter Boom Sensor System
OMS - Orbiter Maneuvring System
OPF - Orbiter Processing Facility
PCG-STES - Protein Crystal Growth - Single Locker Thermal Enclosure System
PMA - Pressurized Mating Adapter
RCC - Reinforced Carbon-Carbon
RCS - Reaction Control System
RMS - Remote Manipulator System
RPC - Remote Power Controller
RPM - Rendezvous Pitch Maneuver
RTF TG - Return to Flight Task Group
SAFER - Simplified Aid For EVA Rescue
SSRMS - Space Station Remote Manipulator System
TCDT - Terminal Count Down Test
TI - Terminal Initiate (maneuver)
UTC - Universal Time Coordinated
VAB - Vertical Assembly Building

Vyšlo v L+K 11-12/2005

[ Obsah | Pilotované lety | STS | STS-114 ]