STS-79/Shuttle-Mir Mission 4

Opět k Miru

ing. JOSEF KRUPIČKA, CSc., Mgr. ANTONÍN VÍTEK, CSc.

Přípravy Atlantis k letu STS-79 zahájili technici v hale č. 1 budovy OPF ihned poté, co 12. dubna 1996 došlo k přepravě družicového stupně z kalifornské základny Edwards AFB zpět na floridský kosmodrom. Jejich prvním úkolem bylo samozřejmě odstranění pomocného aerodynamického krytu, který normálně prodlužuje useknutou záď; tento kryt slouží ke snížení odporu vzduchu při transkontinentálních přeletech na hřbetě transportního letadla Boeing 747-SCA. Poté následovalo otevření dveří nákladového prostoru a k vyložení předchozího užitečného zatížení - zdvojeného modulu Spacehab. Další takový modul se již připravoval na příští let k družicové stanici Mir.

Konečně, jako obvykle, došlo také na údržbu motorů OMS a manévrovacích trysek systému RCS. Použité hlavní motory SSME nahradili technici novou sadou s výrobními čísly 2012, 2031 a 2033. To už byl pomalu konec jara a v budově VAB končila montáž motorů SRB (soubor BI-082), k nimž 6. června technici připojili i odhazovací nádrž ET (výr. č. 80). V pondělí 24. června se družicový stupeň přestěhoval do budovy VAB, kde byl připojen ke zbytku sestavy a po nevyhnutelných prověrkách putoval ve středu 1. července 1996 celý systém i s mobilním vypouštěcím zařízením MLP-2 na rampu 39A. Všechno šlo jako na drátkách a zdánlivě v naprostém pořádku. Dne 9. června byl do nákladového prostoru usazen zdvojený modul Spacehab a zdálo se, že přípravy nezadržitelně míří ke svému cíli, totiž ke startu; ten byl naplánován na 31. července ve 23:29 místního letního času EDT (1. srpna v 03:29 UT). Všechno však nakonec dopadlo docela jinak.

Krátce po uzavření nákladového prostoru, k němuž došlo 9. července, se odpovědní pracovníci rozhodli přesunout hned následujícího dne celou sestavu nazpět budovy VAB, do bezpečí před blížícím se hurikánem Bertha. Jelikož však neštěstí nechodí samo, začali se v té době chmuřit také technici, kteří rozebírali vylovené motory SRB po právě ukončeném letu STS-78 raketoplánu Columbia (viz L+K 25-26/97). Vrásky na čelech jim vyvolávalo zjevné poškození tmelu, použitého pro utěsnění spojů mezi jednotlivými díly těchto obřích motorů na tuhé pohonné látky. Zřejmou příčinou byla nově zavedená tmelící pasta, která z ekologických důvodů neobsahovala organické chlorované rozpouštědlo jako dříve, ale obyčejnou vodu. Protože při sestavování souboru BI-082 použili technici tuto moderní technologii, vyvstala oprávněná obava, že i tentokráte by v tmelu mohly při jeho tuhnutí vzniknout mikroskopické trhlinky. V případě mise STS-78 to, pravda, nezpůsobilo žádné potíže, ale při vzpomínce na nešťastný osud Challengeru nikdo nehodlal nic riskovat. Jenže co teď? Příliš dlouhý odklad startu raketoplánu Atlantis nebyl možný. Na palubě Miru čekala na výměnu Shannon Lucidová a ruští kosmonauti zase potřebovali dvě tuny zásob a náhradních dílů pro další provoz družicové stanice. Proto 15. července odpovědní pracovníci rozhodli, že pro misi STS-79 poslouží motory SRB určené pro STS-80; u těch bylo totiž použito ještě zbylých zásob starého tmelu. Na vypouštěcím zařízení MLP-1 ve VAB byla proto urychlena montáž této sestavy (výr. č. BI-083) a po zhodnocení postupu prací se datum startu předběžně přesunulo na 12. září 1996 v 06:30 EDT (10:30 UT).

Ve večerních hodinách 1. srpna sejmuli technici družicový stupeň z nádrže ET a následujícího dne jej časně ráno převezli do haly č. 3 v budově OPF. Téhož dne byla k novým motorům SRB připojena také jiná nádrž ET (výr. č. 81). Vyřazené motory měly být podle rozhodnutí rozebrány*, očištěny od vadného tmelu a využity při letu STS-81. Takže 13. srpna, o necelé dva týdny později, namířil družicový stupeň nazpět do VAB, aby zde byl připojen k nové sestavě. Po opětovných zkouškách se celá sestava vrátila zpět na rampu 39A. Tady ve dnech 27.-28. srpna proběhlo obvyklé zkušební odpočítávání TCDT, kterého se zúčastnila osádka ve složení: velitel nám. kpt. USN(R) William F. Readdy (STS-42 v r.1992 a STS-51 v r.1993), pilot pplk. USMC Terrence W. Wilcutt (STS-68 v r.1994), letoví specialisté pplk. USAF Thomas D. Akers (STS-41 v r.1990, STS-49 v r.1992 a STS-61 v r.1993), pplk. USAF v.v., John E. Blaha (STS-29, STS-33, STS-43, STS-58), dr. Jay Apt (STS-37 v r.1991, STS-47 v r.1992 a STS-59 v r.1994) a pplk. USAF Carl E. Walz (STS-51 v září 1993 a STS-65 v červenci 1994). Zasedání komise FRR 29. srpna potvrdilo připravenost raketoplánu ke startu. Jeho datum komise upřesnila na 14. září v 05:39 EDT (09:39 UT).

Tento termín však opět ovlivnily tropické bouře. Ve středu 4. září museli technici podruhé stěhovat raketoplán do VAB, protože se blížil další hurikán, tentokráte pojmenovaný Fran. Ten se však nakonec stočil jinam, takže již ve čtvrtek mohl být Atlantis znovu usazen na rampu 39A, ale i tak to představovalo dvoudenní zpoždění. Nezbylo, než znovu posunout start, tentokráte na 16. září na 04:54 EDT (08:54 UT).

Ostré odpočítávání začalo 13. září přesně o půlnoci místního času (04:00 UT) a postupovalo bez zvláštních příhod. Také počasí se konečně umoudřilo a začalo spolupracovat, takže se raketoplán Atlantis konečně dočkal svého sedmnáctého startu. V pondělí 16. září 1996 v 08:54:42,438 UT se zažehl první z motorů SSME, následovaný v 08:54:42,588 a v 08:54:42,672 UT dalšími dvěma; v 08:54:48,991 UT se zažehly motory SRB a kolos o vzletové hmotnosti přes 2 mil. kg se odpoutal od rampy. Vzlet sám proběhl v podstatě hladce: motory SRB dohořely a odpoutly se od ET v T +122,084 s. Motory SSME byly vypojeny v T +513,14 s a o 10 s později byla odhozena již nepotřebná nádrž ET, aby zanikla o tři čtvrti oběhu později v hustých vrstvách atmosféry. Jediným stínem jinak perfektního vypuštění bylo předčasné zastavení čerpadla hydrauliky APU #2 těsně před vypojením motorů SSME. Řídicí středisko proto zpočátku dokonce uvažovalo o zkrácení letu a v souvislosti s tím se počítalo i s urychlením setkávacích manévrů, takže Atlantis by se byl měl spojit se stanicí Mir o den dříve, než bylo původně v plánu. Nakonec však rozbor telemetrických údajů techniky upokojil a ke změně letového plánu nedošlo.

Krátce po navedení na výchozí dráhu zahájili astronauti přípravy na stíhání stanice. Náladu osádky pozvedla Shannon Lucidová, která prostřednictvím pozemních středisek vzkázala, že z vesmíru pozorovala jejich úspěšný start. Kolem 10:15 UT otevřela osádka Atlantis nákladový prostor, načež následovalo postupné oživování systémů ve Spacehabu. Krátce před koncem pracovního dne uskutečnili piloti první korekční manévr NC-1 a k odpočinku se všichni uložili kolem 14:00 UT.

Druhý den letu začal budíčkem ve 22:00 UT. Asi tři hodiny po něm, 17. září v 00:52 UT, uskutečnili Readdy a Wilcutt druhý setkávací manévr NC-2 a další korekční manévr proběhl v 03:45 UT. Družicový stupeň přešel na dráhu ve výši 243 - 294 km; přibližoval se po ní ke svému cíli rychlostí přibližně 900 km za oběh a od Miru jej dělilo ještě asi 2960 km. Další, v pořadí čtvrtá drobná korekce dráhy proběhla kolem 09:00 UT.

Tým letových specialistů se mezitím věnoval experimentům na palubě Spacehabu. Astronauti zde aktivovali mj. zařízení ARIS, určené k ochraně citlivých experimentů před otřesy způsobenými činností osádky i jinými negravitačními vlivy; odstartovala také nová pec ETTF. Acker připravoval náklad určený k přepravě na Mir, zatímco Terry Wilcutt začal plnit první čtyři plastikové vaky vodou z palivových článků. Po dalším odpočinku (přibližně od 14:00 UT do 22:00 UT), začal třetí den letu, během něhož piloti provedli dvě další drobné korekce dráhy.

Čtvrtý den letu připadl na 19.září, ale byl zahájen již kolem 21.00 UT předchozího dne. Dole na Zemi už probíhaly přípravy na nastávající setkání. Letoví ředitelé v Houstonu a v Koroljovu u Moskvy - Bill Reeves a Viktor Šadrin - si vyměnili poslední informace o stavu obou kosmických objektů - Atlantis a Miru - a shodli se na tom, že pro nastávající okamžiky je vše připraveno.

Kolem 22:00 UT se vzdálenost mezi Atlantis a Mirem zmenšila asi na 750 km a rychlost přibližování činila 620 km za oběh. Kolem 23:00 UT nastal čas, aby Atlantis provedl první ze závěrečných manévrů, jímž zvýšil apogeum své dráhy; tím se také prudce se snížil rozdíl ve vzájemné rychlosti (??) obou těles. Další manévr v 00:30 UT přivedl raketoplán na dráhu, po níž se kolem 01:54 UT dostal přibližně 300 metrů pod družicový komplex. Odtud už piloti Readdy a Wilcutt pomalu přibližovali Atlantis pouze ručním manévrováním k Miru až do vzdálenosti padesáti metrů. Zde se raketoplán zastavil, aby obě řídicí střediska měla možnost zkontrolovat stav obou kosmických objektů. Další podobná zastávka přišla v okamžiku, kdy stykovací uzly Miru a Atlantis byly od sebe vzdáleny už jen 15 metrů. Ještě několik jemných manévrů až se konečně - 19. září v 03:13 UT - obě tělesa navzájem dotkla.

Trvalo však ještě více než dvě hodiny, vyplněné kontrolou pevného spojení a napouštěním atmosféry do prostoru mezi průlezy, nežli bylo možno v 05:40 UT otevřít poklopy. Podle tradice si oba velitelé - Bill Readdy a Valerij Korzun - potřásli rukama. Pak se do prostor Miru nahrnul i zbytek osádky Atlantis. Po oficiálním uvítání došlo k výměně stráží, prozatím jen symbolicky, přesunem specielně tvarovaného křesla pro Blahu do sestupného modulu transportní lodi Sojuz. Kolem 11:00 UT, po ukončení výměny křesel se stal tento americký astronaut oficiálním členem 22. základní osádky Miru, zatímco Lucidová převzala úlohu letového specialisty č. 4 na Atlantis.

Zatímco Lucidová seznamovala Blahu s jeho novým kosmickým domovem, vrhli se ostatní účastníci letu na překládku nákladu.

Pátý den letu - 20. září - tato činnost pokračovala oběma směry. Do nitra ruské stanice putovalo celkem přes 2000 kg různých zásob včetně vody a náhradních dílů i potřeb pro chystané pokusy, zatímco z Miru do Atlantis přenášeli astronauti výsledky experimentů a nepotřebné či porouchané zařízení. To obnášelo asi 950 kg. Walz a Kaleri přemístili z družicového stupně do modulu Spektr panoramatickou kameru IMAX, která měla sloužit k dokumentaci společného rusko-amerického pilotovaného programu.

Do modulu Priroda nainstalovali Walz a Apt biotechnologické zařízení BEDU; Blaha a Kaleri sem přenesli i další obdobné zařízení CGBA.

Kolem 19:00 UT se zmožená americká osádka uložila ke spánku. Na Zemi mezitím záchranné lodě dotáhly odhozené a vylovené motory SRB do přístavu Canaveral. Motory odtud putovaly dále do hangáru AF k poletové inspekci a demontáži. Přitom technici objevili pod krytem na přídi pravého motoru zapomenutý klíč na matky - šestnáctku. Přestože dvanácticentimetrový nástroj během letu nenapáchal žádné viditelné škody, byla ustavena komise, která měla zjistit, jakým způsobem se klíč do motoru dostal.

Šestý den letu - 21. září - byl již méně fyzicky náročný; více než polovina nákladu byla už na svém místě. Lucidová pilně cvičila na veloergometru v prostorách Miru, aby po půlročním pobytu ve stavu beztíže připravila svůj organismus na přetížení při návratu na Zemi. Blaha zahájil první lékařskobiologické experimenty na vlastním těle, které se měly stát téměř každodenním chlebíčkem při jeho čtyřměsíčného pobytu na stanici.

Apt pořídil z pilotní kabiny raketoplánu fotodokumentaci povrchu stanice, zatímco Akers v roli kameramana natáčel kamerou IMAX umístěnou v modulu Spektr svoje kolegy Readdyho, Wilcutta a Korzuna při práci. Po ukončení záběrů se kamera přestěhovala ještě do modulu Priroda, kde snímání pokračovalo (??).

Sedmý den letu - 22. září - pokračovaly na spojeném soulodí hlavně vědecké pokusy, protože překládka materiálu z raketoplánu na Mir v zásadě skončila.

Pomocí zážehů trysek RCS na Atlantis testovali astronauti schopnost zařízení ARIS tlumit přenos otřesů způsobených chodem motorků. Apt a Walz při tom zjistili, že jeden z tyčových tlumičů je ohnutý, takže se ho pokusili opravit. Jako poslední se z družicového stupně na Mir stěhovalo zařízení MIDAS pro přípravu krystalů polovodičů, které se mělo vrátit na Zemi s osádkou dalšího raketoplánu. MIDAS bylo instalováno do modulu Priroda.

Osmý den letu - 23. září - byl posledním dnem společné práce americké a ruské osádky. Astronauti po budíčku v 01:54 UT ještě dokončili přenášení posledních drobností a výsledků pokusů mezi oběma objekty, a dopravili na Mir poslední vaky vody. Té bylo předáno na palubu stanice více než 800 litrů. Ready, Wilcutt, Lucidová a Blaha se zúčastnili interview s televizní stanicí CNN a později se všichni členové spojených osádek podíleli na velké padesátiminutové tiskové konferenci.

Kolem 09:45 UT začalo oficiální loučení. Po společném jídle přišlo na řadu potřásání rukama a objetí. Krátce po 12:00 UT Walz a Apt ze strany Atlantis a Korzun spolu s Blahou ze strany Miru hermeticky uzavřeli průlezy. Pak byla prověřena hermetičnost uzávěrů a vypuštěn vzduch z prostoru mezi průlezy. Podle plánu však zůstala obě tělesa prozatím spojena, protože s oddělením Atlantis se počítalo až po zkráceném, šestihodionovém odpočinku americké osádky (přibližně od 18:00 do 00:00 UT).

Devátý den letu - 24. září - se v 01:33 UT konečně obě tělesa, letící v té době nad oblastí Uralu, od sebe odpoutala. Raketoplán odmanévroval do vzdálenosti 120 m a pak vykonal kolem stanice jeden a půl obletu, který byl využit k fotografování a filmování kamerou IMAX. Teprve potom zapálili piloti manévrovací motorky a raketoplán se začal od stanice definitivně vzdalovat.

Zbytek tohoto dne byl pro osádku Atlantis více méně odpočinkový. Po úklidu vnitřních prostor dostali astronauti čtyři hodiny osobního volna, aby se vzpamatovali z pěti dnů hektické činnosti na družicovém komplexu. K devítihodinovému odpočinku se uložili kolem 18:00 UT.

Desátý den letu - 25. září - patřil v první řadě oběma pilotům, kteří před plánovaným návratem na Zemi provedli důkladnou prověrku všech systémů družicového stupně. V rámci zkoušek byla uskutečněna korekce dráhy za výlučného použití vernierových trysek o velmi nízkém tahu. Tento pokus byl přípravou na expedici STS-82, při níž by měla být opravena družicová astronomická observatoř HST a po té dopravena na vyšší oběžnou dráhu. Použití motorů OMS pro korekci dráhy HST nepřipadalo v úvahu; značné zrychlení, způsobené těmito silnými motory, by mohlo vážně poškodit velké vyklopené panely slunečních baterií astronomické observatoře. Pokus s verinerovými tryskami dopadl nad očekávání dobře. Ostatní členové osádky během prověrek a manévrování dokončovali experimenty ve Spacehabu, konzerovavli výsledky pokusů a ovšem uklízeli. Připravili také speciální křeslo pro Lucidovou, upravené tak, aby co nejlépe snesla přetížení během sestupu zemskou atmosférou.

K poslednímu, devítihodinovému spánku na oběžné dráze se osádka uložila kolem 18:00 UT.

Závěrečný, jedenáctý den letu, nabízel raketoplánu dvě možnosti přistání na Floridě a dokonce tři na Edwards AFB v Kalifornii. Vzhledem k tomu, že počasí na Kennedy Space Center bylo příznivé, dostali astronauti v 10:52 UT svolení, aby využili již první příležitosti k sestupu z oběžné dráhy. Piloti aktivovali čerpadla hydrauliky APU #1 a #3; na doporučení ze Země nespustili číslo 2, která v průběhu startu selhalo. Připomeňme si, že při startu je zapotřebí využít výkonu všech tří čerpadel, ale během přistávacího manévru postačí k ovládání aerodynamických ploch jen jediné z nich.

V 11:06 UT byly na 197 sekund zažehnuty oba motory OMS. Atlantis přelétl naposledy Tichý oceán, jihozápadní část Kanady, Severní Dakotu, Wisconsin, Michigan, Indianu, Kentocky, Tennessee a obě Karoliny. Původně mířil na dráhu 33 SLF, ale měnící se vítr si vynutil změnu na poslední chvíli: 26. září 1996 ve 12:13:15 UT dosedl raketoplán hlavním podvozkem na dráhu 15. Příďové kolo se dotklo betonu o 14 sekund později a ve 12:14:17 UT se Atlantis zastavil. Plně úspěšný let trval 10 dní 03 h 18 min 26 s.

Po přistání se na Shannon Lucidovou vrhli lékaři, kteří začali zkoumat její zdravotní stav po půlročním pobytu ve vesmíru; raketoplánu se ujal tahač, který ho přetáhl do haly OPF č. 3, aby se podrobil přípravám k letu STS-81. Zbytek osádky ještě přespal na Floridě, aby se následujícího dne vrátil do Houstonu ke svým rodinám.

----------

* Demontáž byla zahájena 8. srpna odpojením ET od SRB.