---

Posádka :
Weitz,P.J.[VE] | Bobko,K.J.[PI] | Musgrave,F.S.[MS] | Peterson,D.H.[MS]

---

Popis letu : (převzato z L+K 15-16/83 se svolením Mgr. A.Vítka)

STS-6

DRUHÝ DO FLOTILY

ING. JOSEF KRUPIČKA, CSc.
ANTONÍN VÍTEK, CSc.

Raketoplán Challenger, výrobní číslo 099, byl dokončen v továrně koncernu Rockwell International v létě 1982, ovšem bez hlavních motorů SSME, které v té době byly v poslední fázi montáže.

S Challengerem se původně počítalo jen pro statické zkoušky konstrukce, byl určen tak říkajíc "na rozlámání". Protějškem Columbie se měl stát raketoplán Enterprise, jenž sloužil k testování při letech v atmosféře. Ten však při tom následkem řady konstrukčních změn "zbytněl" natolik, že hmotnost užitečného zatížení, které by mohl vynést na oběžnou dráhu, klesla na minimum. Na jeho místo tedy nastoupil Challenger.

Tento v pořadí třetí raketoplán nejprve putoval po zemi na základnu Edwards AFB a odtud 4. července, v den, kdy Columbie končila svůj poslední zkušební let, odcestoval na hřbetě Boeingu 747-SCA do Kennedy Space Center na Floridu. Tady byl umístěn do haly č. 2 v OPF a podroben prověrkám veškerých systémů, zejména elektroniky.

Motory SSME putovaly koncem léta kus po kusu do NSTL u New Orleansu, kde prošly statickými zkouškami. Proti svým předchůdcům na Columbii doznaly některých změn. Ukázalo se totiž, že by bez újmy na spolehlivosti i životnosti mohly pracovat na 109% původně proponovaného výkonu. K tomu stačilo provést pouze drobné úpravy ve tvarování některých přírub v rozvodech pohonných hmot do vstřikovacích hlav motorů. Později se však ukázalo, že v technické náročnosti těchto úprav se skrývá čertovo kopyto.

Drobné mouchy se objevily již při statických zkouškách a jejich vychytání znamenalo několikatýdenní zpoždění v dodávce SSME na floridský kosmodrom. Nakonec však byly motory výrobních čísel 2011, 2012 a 2015 opatřeny certifikátem pro let a namontovány do družicového stupně raketoplánu.

Kompletování Challengeru bylo zahájeno v budově VAB 1.10. 1982 sestavením startovacích motorů SRB na pohyblivém vypouštěcím zařízení MLP-2. Operace trvala přesně 14 dní a za další týden, 21. 10.,byla k motorům přidána i odhazovací nádrž.

Komplexní test všech systémů raketoplánu proběhl v OPF ve dnech 5. až 7.11. Asi o 14 dní později, přesně 23.11., byl do VAB převezen družicový stupeň a připojen k SRB a k odhazovací nádrži. Zkouška propojení všech částí proběhla 27. až 29.11. ke vší spokojenosti a o den později bylo pohyblivé vypouštěcí zařízení převezeno pásovým transportérem na rampu 39A.

Zde došlo ve dnech 8. až 11. 12. k natankování nádrží hydrazinem a o tři dny později začalo odpočítávání ke zkušebnímu zážehu motorů SSME. Rozhodující zkouška proběhla 18.12. a trvala 20 sekund. Chod motorů byl hladký a bez závad, ale kontrolní přístroje v motorovém prostoru ukázaly zvýšenou koncentraci plynného vodíku, třikrát převyšující povolenou mez. Přesto přípravy ke startu, stanovenému tehdy na 20. 1. 1983, pokračovaly bez přerušení. Technici se mezitím snažili objevit příčinu netěsnosti, umožňující unikání vodíku, avšak jejich úsilí zůstávalo bez výsledku. Nakonec přidali do motorového prostoru řadu detekčních přístrojů a 25. 1. provedli nový zkušební zážeh motorů SSME.

Opakování zkoušky však jen potvrdilo, že k unikání vodíku dochází uvnitř motorového prostoru. Po mnoha dnech opětovného hledání se konečně podařilo nalézt 20mm dlouhou vlasovou trhlinu ve sběrném potrubí vodíku, chladícího spalovací komoru motoru č.1 (výr. č. 2011 ). Při frézování zde totiž došlo k ulomení příruby a dodatečné sváření místa zlomu způsobilo poškození vnitřní měděné fólie, která chrání chladicí potrubí z niklové slitiny před korozívním účinkem kapalného vodíku. Záhada unikání se tedy vysvětlila, ale s netěsnostmi jakoby se pojednou roztrhl pytel.

Poškozený motor výr. č. 2011 měl být nahrazen záložním motorem s výr. č. 2016. U toho se však objevila netěsnost v tepelném výměníku, v němž se předehřívá a zplyňuje kyslík, sloužící pro tlakování kyslíkové nádrže v ET. Proto došlo na motor s výr. č. 2017, určený původně pro Columbii, ale když další zkoušky prokázaly netěsnost i na původních motorech (výr. č. 2012 a 2015), tentokrát pro změnu na trubkách přivádějících plynný vodík do zážehové komůrky, došlo k rozhodnutí vymontovat všechny tři motory, poškozené trubky vyříznout a nahradit je novými. Výměna trubky byla pro jistotu provedena i u motoru výr. č. 2017, i když ten v kritických místech závady nevykazoval.

Po ukončení montáže proběhly prověrky těsnosti pomocí tlakového hélia už bez závad, takže bylo možno od třetího zkušebního zážehu motorů SSME upustit.

Na uvedené potíže doplatily ovšem i další přípravné práce. Simulovaný start za účasti velitele a pilota Challengeru ještě proběhl podle plánu 23. 12. a také družice TDRS-A, spojená s urychlovacím stupně IUS, dorazila na rampu 27. 12. a byla umístěna do klimatizovaného prostoru obslužné věže. Během hledání závad na motorech proběhlo 11. 1. 1983 simulované odpočítávání, které sloužilo jako prověrka systémů raketoplánu, osádky i pozemních řídicích počítačů.

Před druhým zkušebním zážehem SSME však putovala družice TDRS-A 15. 1. zpět do montážní budovy VPF a na rampu se vrátila až 4. 2. Zde proběhly prověrky jejích funkcí bez závad, takže bylo možno natankovat hydrazin do nádrží a konečně 22. 2. uložit družici i se startovní kolébkou do nákladového prostoru raketoplánu. Posledního února však zasáhla Cape Canaveral větrná bouře. Silné nárazy větru poškodily gumové těsnění, zabraňující přístupu vnějšího vzduchu do montážní místnosti a do nákladového prostoru. Vodní tříšť spolu s pískem přitom znečistila povrch družice, takže ji bylo třeba vyzvednout a zbavit nečistot, aby se předešlo pozdějším škodám. Tato procedura proběhla 14. až 17. 3. a dva dny nato byl TDRS-A uložen zpět do nákladového prostoru.

Po zdolání komplikací zaviněných netěsností motorů i nepřízní počasí bylo dne 18. 3. na zasedání vedoucích pracovníků provozu kosmického transportního systému STS rozhodnuto stanovit datum startu Challengeru na 4. dubna na 13:30 místního východoamerického času. Generál Abrahamson, vedoucí celého projektu, označil tento termín za velice napjatý, prakticky bez jakékoliv časové rezervy.

Dále však všechno probíhalo jako na drátkách. Závěrečné zkoušky těsnosti veškerého potrubí (19. 3.) dopadly k úplné spokojenosti techniků. Přípravy k odpočítávání, zahrnující instalaci pyrotechnických náloží, zkoušky bezpečnostního destrukčního systému odhazovací nádrže a tlakování nádrží pro manévrovací motory OMS byly zahájeny 28. 3.

Vlastní odpočítávání, v celkové délce 111 hodin včetně plánovaných přerušení, započalo posledního března od T-93 hodin. Probíhalo obdobně jako u předchozích letů a podle vyjádření všech zúčastněných bylo nejhladší z dosavadních pilotovaných letů v průběhu 20 let americké kosmonautiky. Řada testů, která se vzhledem k potížím s motory SSME opakovala vícekrát již před vlastním odpočítáváním, přinesla nyní zřejmě své ovoce.

V sobotu 2. 4. přiletěla na Cape Canaveral osádka ve složení: Paul J. Weitz, velitel Challengeru, veterán z programu Skylab, dále pilot raketoplánu plk. Karol J. Bobko a letoví specialisté dr. Story Musgrave a Donald H. Peterson.

V den startu měli budíček ve čtvrt na deset místního času. Po snídani a po krátké zdravotní prohlídce odjeli na rampu necelé tři hodiny před startem a kolem 16.15 UT zaujali svá místa v pilotní kabině.

Raketoplán stojící svisle na rampě 39A, se na pohled ničím nelišil od svého předchůdce. Dva roky, které ležely mezi Columbií a Challengerem, se však projevily řadou změn. Konstrukce trupu Challengeru byla vylehčena zjednodušením motorového lože a použitím lehčího voštinového materiálu na poklopy podvozkových šachet. Titanové nosníky nádrží na kyslík a vodík pro palivové články byly nahrazeny laminátovými trubkami a křemenné dlaždice na modulech motorů OMS vystřídala pružná plstnatá izolace. Hmotnost trupu oproti Columbii se tím snížila o 1128 kg.

V pilotní kabině zmizela vystřelovací sedadla pilotů i s těžkými vodicími kolejnicemi, takže celá osádka Challengeru se nyní vešla na letovou palubu. Před piloty, těsně za předními okny, přibyly uvnitř kabiny dvě skleněné desky, sloužící k promítání pilotážních údajů generovaných palubními počítači (HUD).

Při letu STS-6 bylo také poprvé použito odhazovací nádrže ET (výr. č. LWT-1), která je o 4700kg lehčí než starší model. U motorů SRB došlo k zeslabení ocelových stěn spalovací komory o 0,5 až 1 mm, což představuje úsporu na hmotnosti 1814 kg pro jeden motor.

Přes uvedená odlehčení činila celková hmotnost startující soustavy rekordních 2 036 856 kg, a čehož na družicový stupeň včetně pohonných hmot, užitečného zatížení a osádky připadalo 117 267 kg. Challenger nesl větší užitečné zatížení než Columbie při kterémkoliv z předcházejicích letů.

Vzhledem k rozložení dne na letištích, která by mohla sloužit k nouzovému přistání (Dakar, Edwards), bylo startovní okno raketoplánu omezeno na pouhých 18 minut. Naštěstí jedinou překážkou zůstal vítr, který ještě odpoledne den před startem dosahoval ve výšce kolem 14 km rychlosti až 226 km/h; když však se během dopoledne 4. 4. zmírnil na 174km/h, bylo nebezpečí odkladu letu zažehnáno.

Start Challengeru se uskutečnil ve 13.30 východoamerického času (18.30 UT) se zpožděním pouhých 0,0884 s. V okamžiku startu běžely motory SSME na 100% tahu; jakmile však raketoplán v T+6,5s minul nejvyšší patro obslužné věže, zvýšil se tento tah na 104%. V důsledku protivětru měl však Challenger po 62 s letu o něco nižší výšku než předpokládal plán. K odhození motorů SRB, plánovanému v T + 130 s při rychlosti M = 4,4, proto došlo téměř o 1 km níže.

V T+165 s dosáhl Challenger rychlosti, která by mu umožnila doletět na záložní letiště v Dakaru v Senegalu i jen se dvěma motory. Tah motorů však dosud umožňoval i nouzový návrat na místo startu, které je lépe vybaveno k zajištění raketoplánu. Kosmonauti sami však pokládají takový manévr za riskantní.

Možnost návratu na Floridu skončila v T+230 s, kdy rychlost raketoplánu činila již přes 2,5 km/s. V T+306 s vzrostla natolik, že Challenger už mohl dosáhnout oběžné dráhy i jen se dvěma motory v chodu. K vypojení hlavních motorů došlo v T+482 s, se zpožděním 2 s proti plánu, a také úhyb raketoplánu po odhození nádrže ET se zdržel o půl minuty. Rychlost letounu se manévrováním ještě zvýšila, takže při manévru OMS-1 bylo třeba docílit jejího zvýšení jen o 66,5 m/s místo plánovaných 68,6 m/s, aby se Challenger dostal na oběžnou dráhu ve výši 93 až 285 km, se sklonem 28,5° k rovníku. Díky vyššímu tahu motorů SSME se doba navádění zkrátila o plných 20 sekund, což významně snižuje pravděpodobnost havárie motorů. Závěrečný manévr OMS-2, provedený v T+44 min, přivedl raketoplán na kruhovou dráhu ve výši 285 km nad povrchem Země.

Na této operační dráze otevřeli kosmonauti nákladový prostor a zahájili přípravy k vypuštění TDRS-A. Technické údaje o této družici a její úkoly byly popsány již dříve (L + K 69,1983, č. 4, s. 146). Na rozdíl od předchozích družic Anik a SBS, které ve spojení s urychlovacím stupněm PAM-D měly délku asi 4 m.

V 08.25 po startu (GET) Challengeru byl tento prstenec automatikou natočen tak, že raketa i s družicí mířila ven do kosmického prostoru, prozatím pod úhlem 29° vzhledem k podélné ose raketoplánu. V 09.16 GET byly provedeny zkoušky vysílačů družice a po nich, v 09.21 dalo řídicí středisko kosmonautům souhlas k pokračování v akci. IUS byl tedy v 09.38 přepojen na vlastní baterie a vypouštěcí prstenec vytočen úplně, takže svíral s Challengerem úhel 59°. V 10.02 GET, zhruba nad Ascensionem došlo k jejímu vypuštění z nákladového prostoru pomocí pružin umístěných v prstenci.

Osmnáct minut poté provedl Challenger úhybný manévr a v 10.57 GET došlo na povel palubního počítače IUS k zážehu jeho prvního stupně. Celkem 151 s hoření motoru přivedlo družici na eliptickou přechodovou dráhu, po níž se pohybovala přibližně 5 a čtvrt hodiny. V této fázi převzalo řízení družice středisko ve White Sands, kde je základní uzel celého systému TDRSS, zatímco IUS kontrolovalo středisko USAF v Sunnyvale v Kalifornii.

Vývoj letu družice představuje od samého začátku malé kosmické drama. Těsně před dosažením apogea přepnul samovolně řídicí systém IUS z počítače A na záložní počítač B. V té době pracovaly už jen tři z pěti gyroskopů, zajišťujících orientaci IUS v prostoru. Dva vypověděly službu již krátce po vypuštění, ovšem tři zbývající zcela postačovaly ke splnění úkolů.

V 16.16 GET byl odhozen vyhořelý 1. stupeň a došlo k zapálení 2. stupně, s plánovanou dobou hoření 105 s. IUS s družicí se v té době nacházel nad Jižní Amerikou a v dalekohledu GEODSS ve White Sands (průměr zrcadla 1 m) se jevil jako hvězdička na tmavém pozadí. Na dokumentárních snímcích se krátce po zážehu objevil trojúhelníkovitý ohon, tvořený částicemi oxidu hlinitého, jakožto produktu hoření TPH. Tento ohon se zvětšoval rychlostí asi 3 km/s až do 80. sekundy činnosti 2. stupně IUS. Pak se však začal vytvářet další ohon, ležící téměř přesně v opačném směru. Současně s tím došlo ke ztrátě telemetrických údajů z IUS i družice.

Původ obou nežádoucích jevů je nejasný. Mohlo dojít k výbuchu motoru, nebo k poškození jeho trysky. Rovněž nelze vyloučit poruchu stabilizačního systému nebo chybu v programu palubního počítače. Bez ohledu na příčinu se TDRS ocitla v havarijní situaci a pracovníci pozemního střediska se pokusili zachránit, co se zachránit dá.

Sedm minut po havárii zachytily přijímače ve White Sands útržky telemetrie, ale nesrozumitelné. Když se do sledování zapojila výkonnější stanice NASA v Goldstone, došlo ke zjištění, že telemetrický systém IUS vysílá rychlostí 64 kbit/s místo plánovaných 16 kbit/s. Všechno dohromady potvrzovalo, že družice vysoko nad rovníkem se chová naprosto chaoticky, což vyžadovalo radikální změnu propozic.

Původně se počítalo s uvolněním antén a s rozložením panelů se slunečními bateriemi ještě v době, kdy je družice spojena s IUS. Vzhledem k předpokládané rotaci celého systému na to teď nebylo ani pomyšlení. V okamžiku plánovaného odhození IUS začalo řídicí středisko USAF v Sunnyvale naslepo vysílat povely k odhození druhého stupně. Kritickou veličinou se stal čas, protože baterie IUS měly v té chvíli životnost omezenou již jen na 15 až 45 minut.

Sedm a půl hodiny po vypuštění TDRS z nákladového prostoru raketoplánu krize vyvrcholila. Signály z IUS i družice, které se ještě před půl hodinou dařilo přijímat, teď zase beznadějně zmizely. Z periodického kolísání přijímaného signálu vyplývalo jen tolik, že systém rotuje asi třicetkrát za minutu. Pracovníci obou středisek ve White Sands i v Sunnyvale dosud nepřestali s vysíláním signálů ke stabilizaci družice a k oddělení IUS. Výsledek se dostavil devatenáct minut po vyvrcholení krize. Signály z TDRS-A byly opět zachyceny a potvrdily, že se družice dostala pod kontrolu a že zpomaluje rotaci. K úplné stabilizaci došlo o 7 minut později, avšak eliptická dráha TDRS-21 786 km až 35 317 km - ležela podstatně níže než původně plánovaná kruhová dráha geostacionární (35 940 km). Velká zásoba pohonných hmot (590 kg) však v průběhu několika týdnů umožní dosažení vytčené dráhy, přičemž zbytek paliva postačí pro nezbytné korekce a pro stabilizaci družice v prostoru po dobu její plánované životnosti (10 let).

Vraťme se však k dalšímu osudu druhého raketoplánu. Jeho osádka spustila během dalšího dne letu reaktor na výrobu latexových kuliček a zahájila pokus s elektroforetickou jednotkou. Tyto pokusy pokračovaly také třetího dne, avšak hlavní pozornost se soustředila na přípravu skafandrů pro plánovaný výstup do kosmického prostoru.

Kosmická vycházka byla na programu čtvrtého dne letu. Peterson a Musgrave, kteří se jí měli zúčastnit, strávili nejprve 3 hodiny v přechodové komoře, kde vdechovali čistý kyslík, aby se zbavili dusíku, rozpuštěného v krvi. Nové autonomní skafandry od firmy Hamilton Standard tentokrát nečinily potíže, takže při přeletu nad Borneem (ve 20.10 UT) mohli oba kosmonauti bez překážek vystoupit do otevřeného nákladového prostoru a připoutat se bezpečnostními pásy, opatřenými karabinkou, k lanům napjatým podle jeho okraje.

V průběhu skoro čtyřhodinového pobytu vně raketoplánu prohlédli Peterson a Musgrave motory SSME a vyzkoušeli mechanický kladkostroj pro ruční uvedení vypouštěcího prstence zpět do výchozí polohy, což jest opatření pro případ, že by selhala automatika. V přední části nákladového prostoru se věnovali navíjení lana pomocí vrátku. Pružné pero na druhém konci lana kalibrovalo odpor, který může kosmonaut překonat ve stavu beztíže. Posledním, ale neméně důležitým úkolem, bylo vyzkoušení nářadí určeného pro montáže a opravy v kosmickém prostoru. Celá vycházka i její náplň zřejmě proběhla bez problémů.

Poslední, pátý den letu očekával osádku Challengeru problém související s přistáním. V noci na 9. 4. se totiž automaticky odpojil GPC-2, jeden z univerzálních počítačů AP-101, který je specializován na problémy týkající se, sestupu atmosférou. Výpadek zavinily nejspíše bludné proudy, protože počítač po opětovném nastartování pracoval bez závad. Pro jistotu byl však programově zaměněn s GPC-4, který jinak slouží ke sledování motorického brzdění před sestupem. Tento manévr trvá jen asi 2 minuty, zatímco sestup atmosférou probíhá kolem 40 minut. Na tuto podstatně delší akci bylo lépe použít počítače pracujícího dosud bez poruchy.

Challenger po obvyklém brzdícím impulsu nad Indickým oceánem vstoupil v 18.18 UT do atmosféry rychlostí 7442 m/s ve výši 121 km a ve vzdálenosti 7488 km od místa přistání. První manévrování v atmosféře proběhlo ve výši 79,6 km, v době, kdy rychlost ještě vzrůstala. Přistávací manévr řízený počítačem probíhal v dlouhých křivkách tvaru písmene S. Po příletu do oblasti základny Edwards provedl Challenger levou zatáčku o 200°, aby se dostal do směru přistávací dráhy 22. V tomto okamžiku převzal řízení velitel Weitz, ačkoliv měl povoleno použít automatiky až do podrovnání. Jediným problémem v této fázi byl vítr, který při zemi dosahoval rychlosti 40 km/h. Proto osádka dostala příkaz, aby ve výši 760m ručně zasunula aerodynamickou brzdu. Počítač by tuto operaci provedl se zpožděním několika sekund a to by představovalo zbytečnou ztrátu výšky a rychlosti.

Challenger dosedl 618 m za prahem dráhy a po jemném brzdění zastavil po 2190 m výběhu. Jeho let trval celkem 5 dní 23 minuty 44 sekundy: Během těchto pěti dnů bylo u něho zaregistrováno 25 drobných anomálií, neohrožujících ani plnění letu, ani bezpečnost osádky. Při prvním letu Columbie bylo během pouhých dvou dnů zjištěno takových závad celkem 82.