(článek, připravený pro L+K 22/97, poskytl Mgr. A.Vítek)

STS-86/S-MM-7

LETĚT NEBO NELETĚT?

Mgr. ANTONÍN VÍTEK, CSc.

Sedmá expedice Američanů k Miru byla od svého počátku poznamenána pochybnostmi. Hromadící se problémy na stárnoucí ruské kosmické stanici - stálé výpadky zařízení Elektron na výrobu kyslíku, úniky freonu z chladicího systému, špatná funkce systému Vozduch na odstraňování oxidu uhličitého z ovzduší a opakující se havárie hlavního palubního počítače - to samo o sobě stačilo, aby veřejnost v USA začala pochybovat o bezpečnosti amerických astronautů na družicovém komplexu. Korunu všemu po požáru chloristanové patrony v únoru tr. dala srážka nákladní lodi Progress-M 34 s Mirem 24. června, při níž došlo k porušení hermetičnosti modulu Spektr a ke ztrátě poloviny zdrojů elektrického proudu. Jednání o osudu dalších dlouhodobých pobytů amerických občanů na ruské stanici se dostala do Kongresu, konkrétně do Výboru pro vědu, techniku a vesmír Sněmovny reprezentantů. Jeho předseda James Sensenbrenner již delší dobu doporučoval, aby se s těmito riskantními expedicemi přestalo. Nicméně NASA, která též interně hodnotila situaci na Miru, hodlala v letech pokračovat.

Přímou "obětí" kolize Progressu s Mirem se stala Wendy Lawrenceová, která měla být při letu STS-86 dopravena na stanici, aby zde vystřídala Mikea Foaleho. Protože při plánovaných opravách modulu Spektr se počítalo s každou rukou, požadovala ruské strana, aby se výstupů do vesmíru zúčastnil i americký člen osádky. A tady byl kámen úrazu: Wendy se svými 160 cm výšky byla příliš malá, než aby se mohla vejít do ruského skafandru Orlan. Proto se NASA a RKA rozhodly 30. července nahradit ji jejím záložníkem, Davidem Wolfem, který měl původně letět na Mir až při expedici STS-89. Lawrenceová však zůstala členkou osádky STS-86 vzhledem ke svým zkušenostem z výcviku ve Hvězdném městečku. V době této změny ve složení osádky již byly přípravy družicového stupně v plném proudu.

Po přistání 25. dubna 1997 (let STS-84) byl družicový stupeň dopraven do haly OPF-3 k běžnému poletovému odstrojení. Z trupu byl vyjmut modul Spacehab, demontovány byly hlavní motory SSME a na jejich místo přišla počátkem července (3.-6. 7.) jiná trojice s výrobními čísly 2012, 2040 a 2019. Modul Spacehab putoval do budovy VPF, kde se ho ujali technici, aby ho připravili na let STS-86. Mezitím v OPF byla vyměněna palivová baterie č. 3, u které prošla garanční doba. Výměny také doznalo okno č. 1 pilotní kabiny, které neslo stopy opakovaného pobytu v kosmickém prostoru; ostatní okna stačilo pouze přeleštit. Další systémy raketoplánu byly důkladně prověřeny. Zjištěná netěsnost v palivové baterii č. 2 vedla k nutnosti její výměny. Ani tato neplánovaná akce však nenarušila časový harmonogram příprav letu STS-86. Proto bylo možno zařadit do plánu i zkoušku strukturní integrity trupu, která se provádí běžně v předstihu před odesláním raketoplánu do střední opravy u výrobce. Zkouška proběhla ve dnech 20.-21. července. Mezitím počátkem července zahájili technici ve VAB montáž pomocných startovacích motorů SRB výr. č. BIO-90 na mobilním vypouštěcím zařízení MLP-3. K zkompletovaným SRB pak 24. července připojili odhazovací nádrž ET-88.

V sobotu 26. července byla úspěšně dokončena další významná etapa příprav, test rozhraní osádka-systémy, tzv. CEIT^*, při kterém se ověřuje, zda ovládání systémů raketoplánu a užitečného zatížení odpovídá specifikacím uvedeným v palubní dokumentaci.

Koncem července byly uzavřeny dveře nákladového prostoru a technici zahájili přípravy k převozu družicového stupně do VAB. K němu došlo 11. srpna dopoledne a ještě téhož dne byl Atlantis připojen k odhazovací nádrži ET. Po nezbytných prověrkách pak o týden později (18. 8.) převezl pásový dopravník celou sestavu na rampu 39A. Modul Spacehab ho následoval po řadě odkladů na místo startu až v noci ze 3. na 4. září, kde byl umístěn do otočné obslužné věže RSS^**. Následujícího dne byl modul přesunut do nákladového prostoru a propojen s přechodovým tunelem, který ho spojuje s obytnou palubou a se stykovacím modulem.

Ve Spacehabu byla kromě části experimentálního vybavení umístěna i většina z téměř 4 tun nákladu, který Atlantis vezl na Mir, včetně zbrusu nového hlavního řídicího počítače.

Večer 7. září dorazila na Cape Canaveral i letová osádka, aby se zúčastnila zkušebního odpočítávání TCDT^***.

Tvořili ji velitel James D. Wetherbee (STS-32 v lednu 1990, STS-52 v říjnu 1992, STS-63 v únoru 1995), pilot Michael J. Bloomfield (nováček), letový specialista č. 1 (MS-1) Vladimír G. Titov (Rusko, RKA; Sojuz-T 8 v dubnu 1983, Sojuz-TM 4/Mir/Sojuz-TM-6 v prosinci 1987, STS-63 v únoru 1995), MS-2 Scott E. Parazynski (STS-66 v listopadu 1994), MS-3 Jean-Loup Chrétien (Francie, CNES; Sojuz-T 6/Saljut 7 v červnu 1982, Sojuz-TM 7/Mir/Sojuz-TM 6 v listopadu 1988), MS-4 Wendy B. Lawrenceová (STS-67 v březnu 1995) a MS-5 David A. Wolf (STS-58 v říjnu 1993).

TCDT proběhlo úspěšně ve dnech 9.-10. září a 12. září komise FRR⁺ potvrdila připravenost raketoplánu k letu a stanovila datum startu na 25. září 1997. Začátek sedmi- až desetiminutového okna byl předběžně stanoven na 22:34 východoamerického času (EDT), tedy na 02:34 UT dne 26. září.

Ostré odpočítávání se rozběhlo od obvyklých T -43 h v pondělí 22. září ve 14:00 EDT (18:00 UT), přestože stále ještě nebylo jasné, zda se astronaut Wolf stane či nestane budoucím členem osádky Miru. Definitivní rozhodnutí měl učinit administrátor NASA Daniel Goldin, který v té době doprovázel viceprezidenta USA Al Gora na jednáních o vědeckotechnické a hospodářské spolupráci v Moskvě. Opozice proti letu totiž kulminovala souběžně s tím, jak se blížil termín startu. Výbor pro vědu, techniku a vesmír Sněmovny reprezentantů si na 18. září předvolal k výslechu přední představitele NASA a žádal na nich záruky, zda mohou zaručit bezpečnost Američanů na chátrající kosmické stanici Mir. K tomuto razantnímu kroku je vyprovokovala generální inspektorka NASA Roberta Grossová. Ta ve svém více jak stostránkovém dokumentu dokládala, že situace na Miru je dokonce horší, než jak informovaly sdělovací prostředky a připomínala nejrůznější opakované poruchy systémů a havarijní situace, od požáru po srážku s Progressem. Argumentovala dokonce údajným výrokem Foaleho, který učinil, když musel opustit své obydlí v poškozeném modulu Spektr: "Žiji tu hůře, než pes vyhozený na ulici."

Poukazovala také na výpovědi ostatních Američanů, kteří již na Miru pobývali a kteří upozorňovali na řadu nepříznivých okolností, ztěžujících jejich práci. Astronautka Shannon Lucidová při zevrubném poletovém hodnocení např. tvrdila, že nekvalitní ovzduší ve stanici, zejména vysoký obsah oxidu uhličitého, "ji znemožňovalo kvalitně myslet". Další její kolegové konstatovali, že měli problémy s ovládáním hasicího zařízení anebo že by podle jejich názoru byly značné komplikace při potřebě náhlé evakuace stanice dopravní lodí Sojuz.

Ředitel programu letů raketoplánů k Miru, bývalý astronaut Frank Culbertson, však kongresmany přesvědčoval, že Mir je přesto dostatečně bezpečný. "Astronauti, které na Mir posílám, jsou moji kamarádi a rozhodně je nechci vystavovat nebezpečí."

Argumentoval dále, že pobyt astronautů na ruské stanici je v rámci řady experimentů RME⁺⁺ neocenitelným zdrojem zkušeností, které budou využity na kosmické stanici Alpha: "Tady se konfrontuje teorie s praxí, zde získáváme zkušenosti, které se nám bohatě zúročují během posledních příprav před zahájením samotné výstavby mezinárodní stanice, od něhož nás již dělí necelý rok."

Přiznal však, že se podstatně zvyšuje frekvence závad na vybavení stanice, která vzrostla z méně než 10 v roce 1994 na téměř 70 v roce 1996. Nutné opravy okrádají o čas i americké astronauty a snižují tak produktivitu jejich výzkumné práce.

Přes vášnivou obhajobu, ke které se připojili i astronauti přizvaní k výslechu, se většina senátorů, v první řadě předseda výboru James Sensenbrenner, postavila proti letům Američanů na Mir a vyzvala NASA, aby znovu zvážila otázku jejich bezpečnosti.

Administrátor NASA Daniel Goldin již dříve pověřil stálou nezávislou expertní skupinu pro bezpečnost, kterou vede bývalý astronaut Thomas Stafford, aby zhodnotila rizika Miru. Pod tlakem Kongresu Goldin požádal ještě Thomase Younga, člena Národní akademie inženýrských věd a bývalého výkonného viceprezidenta leteckokosmického koncernu Lockheed Martin, aby se svými spolupracovníky nezávisle na Staffordovi prověřil jednak zprávu Roberty Grossové, jednak výsledky dvou interních studií NASA o rizicích spojených s lety na Mir. Obě pracovní skupiny - Staffordova i Youngova - dospěly ke shodnému názoru, že riziko je únosné a let doporučily.

Goldin, který nebyl v té době ve Washingtonu, se s těmito zprávami mohl seznámit až po návratu do Washingtonu těsně před plánovaným startem. Nespokojil se však s nimi a vyžádal si navíc i stanovisko Foaleho. Ten jednoznačně podpořil pokračování letů na Mir, stejně tak, jako všichni jeho předchůdci. I samotný astronaut Wolf hlasoval pro let. To vše si samozřejmě vyžádalo svůj čas a tak teprve ráno v den startu, 25. září v 10 hodin východoamerického letního času, pouhých dvanáct a půl hodiny před startem, dostal Wolf od nejvyšších míst NASA definitivní souhlas.

Odpočítávání probíhalo hladce. I počasí startu přálo a tak se raketoplán Atlantis odpoutal od rampy 39A se zpožděním pouhých 58 milisekund 25. září 1997 ve 22:34:19,058 EDT (26. září 02:34:19,058 UT). Mir se v té době nacházel nad západní Evropou na dráze ve výši 384-390 km, se sklonem 51,65° a s periodou 92,29 min.

Vzlet na suborbitální dráhu i pozdější navedení v T +40 min na výchozí dráhu ve výši 256-298 km, se sklonem 51,65° a s dobou oběhu 90,05 min proběhly bez potíží. Po obvyklé prověrce systémů dostala osádka souhlas s pokračováním letu a otevřela nákladový prostor a piloti provedli první korekční manévr v rámci stíhání ruské stanice. Letoví specialisté vstoupili do Spacehabu a začali oživovat jednotlivé experimenty. Kolem 07:30 UT se osádka uložila ke spánku.

Druhý den letu - 26. září - kolem 13:00 UT se raketoplán nacházel přibližně 5000 km od Miru, ale každým oběhem se k němu rychle přibližoval. Po budíčku v 16:34 UT (o hodinu později proti letovému plánu) se piloti Wetherbee a Bloomfield pustili do příprav dalších setkávacích manévrů, zatímco Parazynski a Titov se pustili do kontroly svých skafandrů, v nichž měli vystoupit do volného prostoru.

Později Wetherbee s Lawrenceovou nainstalovali do průzoru v ose stykovacího modulu televizní kameru, která slouží k optické kontrole při spojovacím manévru. Parazynski s Chrétienem vysunuli stykovací prstenec do pohotovostní polohy a Bloomfield se pustil do prověrky jeho funkčnosti. Pokračovalo také oživování Spacehabu; to měli na starosti Chrétien a Titov. Lawrenceová s Chrétienem prověřila činnost vysílačky, která slouží k přímému spojení s Mirem během setkávacích manévrů. Odpoledne pak tito dva astronauti začali plnit první plastikový vak vodou z palivových baterií. Ta se stane vítanou dodávkou pro stanici Mir. Ke spánku - tentokrát zkrácenému na sedm hodin, se osádka uložila kolem 05:30 UT.

Brzy po budíčku 27. září provedli piloti další korekční manévr. Vlastní stíhání bylo pak zahájeno kolem 17:30 UT manévrem TI. Po ukázkovém průběhu setkání Wetherbee zaparkoval Atlantis ve vzdálenosti necelých 100 m od stanice. Měl už v tom praxi, vždyť byl velitelem Discovery, která se jako první setkala s Mirem před více než dvěma roky.

Stanice byla stabilní; její hlavní počítač tentokrát nestávkoval. To byla jediná obava, kterou obě řídicí střediska - americké i ruské - měla. Pokud by bylo došlo k výpadku počítače a tím i ke ztrátě přesné orientace, musel by raketoplán v blízkosti stanice vyčkávat, až osádka Mir závadu odstraní. Takhle vše šlo hladce. Wetherbee zahájil poslední etapu přibližování a v 19:58 UT se obě tělesa spojila.

Za necelé dvě hodiny, ve 21:45 UT se otevřely průlezy a oba velitelé Solovjov a Wetherbee si mohli potřást rukama. Pak se pozdravili i ostatní členové osádek.

Jako první kus nákladu byl nedočkavým obyvatelům Miru předán nový palubní počítač. Během společného slavnostního oběda prošli Američané krátkou bezpečnostní instruktáží, aby přesně věděli, jak se na palubě ruské stanice chovat.

V neděli 28. září se obě osádky pustily do překládky nákladu. Krátce před 16.00 UT putovalo do útrob Miru profilované křeslo pro Davida Wolfa, které by mu v případě potřeby sloužilo v transportní lodi Sojuz-TM k dopravě na Zemi. Tímto okamžikem se Wolf stal oficiálně členem osádky EO-24 Miru⁺⁺⁺ a naopak Foale se zařadil jako letový specialista do expedice STS-86.

Wolf a Foale strávili většinu zbytku společného letu předáváním štafety. Foale svého kolegu informoval o rozmístění jednotlivých zařízení a experimentů na stanici, které bude v průběhu svého čtyřměsíčního pobytu ve vesmíru potřebovat a pomohl mu zabydlit se v modulu Kvant-2, který mu bude sloužit jako ložnice.

V průběhu dne se uskutečnil experiment MiSDE, při němž se studoval vliv práce stabilizačních motorů na dynamiku dvousettunového kolosu na oběžné dráze. Tento experiment je jedním z mnoha, při nichž se sbírají zkušenosti využitelné při stavbě a provozu kosmické stanice Alpha.

Mezitím američtí a ruští specialisté se na Zemi radili, zdali výměnu hlavního počítače mají kosmonauti uskutečnit ještě během společného letu, nebo - jak bylo původně plánováno - až po odletu Atlantis. Nakonec se přiklonili k první variantě. Zásoby pohonných látek pro systém trysek RCS byly díky výtečné Wetherbeeově pilotáži natolik veliké, že se dalo s výhodou využít motorků raketoplánu k udržování orientace celého komplexu během výměny počítače, která byla nyní naplánována na středu, před zahájením výstupu Titova a Parazynskeho do volného kosmu.

V pondělí 29. září pokračovala překládka nákladu. Koncem pracovního dne již více než polovina dodaných věcí byla na svém místě uvnitř Miru. Opačným směrem putovaly výsledky experimentů i části porouchaného vybavení stanice, které měly být na Zemi podrobeny důkladnému rozboru.

V úterý 30. září se od "stěhováků" oddělili Titov a Parazynski, aby zahájili přípravu ke svému výstupu do kosmu. Vybalili opět skafandry a prověřili nářadí, které potřebovali k plánované vycházce. Ostatní se činili, takže večer bylo přemístěno již 77% všeho nákladu, včetně 550 kg vody z plánovaných 770 kg.

Krátce po budíčku 1. října v 11:30 UT si Parazynski a Titov oblékli skafandry a začali dýchat čistý kyslík, aby zbavili krev nežádoucího dusíku. Přibližně o dvě hodiny později byly uzavřeny průlezy mezi Atlantis a Mirem, protože přechodová komora, z níž měli oba astronauti vystoupit, přiléhá k přechodovému tunelu. Tu opustili krátce po přepojení skafandrů na interní baterie v 17:29 UT. Kromě potřebného nářadí byli vybaveni i systémem SAFER, který by jim umožnil vrátit se do nákladového prostoru raketoplánu v případě, kdyby se uvolnilo lano poutající je ke komplexu.

Hlavním úkolem dvojice bylo sejmutí čtyř schránek MEEP, které byly umístěny na povrchu stykovacího modulu Miru před půl druhým rokem a po celou dobu sbíraly údaje o znečištění prostředí v bezprostředním okolí kosmické stanice. Sejmuté schránky putovaly do nákladového prostoru raketoplánu, kde je astronauti připevnili do přichystaných lůžek na stěnách trupu Atlantis. Tuto práci dokončili kolem 21:00 UT. Pak vynesli z přechodové komory a upevnili na povrch stykovacího modulu zařízení SAC, které má sloužit k utěsnění díry v boku modulu Spektr. Pak ještě vyzkoušeli zařízení SAFER, než se po 5 hodinách a 1 minutě trvající vycházce vrátili do přechodové komory a ve 23:30 UT začali do ní napouštět opět vzduch.

Se stejným úspěchem se setkala i výměna hlavního počítače Miru, kterou souběžně s výstupem zvládli Solovjov a Vinogradov během půl druhé hodiny. Pak ovšem trvalo několik hodin, než technici z řídicího střediska v Koroljovu (dříve Kalinigrad) u Moskvy nahráli do paměti počítače znova veškeré programové vybavení.

Ve čtvrtek 2. října, po dokončení prověrek nového počítače, uvedla osádka Miru znovu do provozu gyrodyny, setrvačníkový stabilizační systém stanice, který musel být vypojen ve středu ráno před výměnou řídicího počítače. I při tom si našli spolu se svými americkými kolegy čas na velkou tiskovou konferenci, při které zhodnotili význam společných expedic pro přípravu chystané kosmické stanice Alpha.

To již předznamenávalo konec společného letu. Odpoledne se obě osádky rozloučily a ve 22.45 UT se naposledy uzavřely průlezy mezi oběma tělesy. Zbývala ještě noc letu spojených objektů.

V pátek 3. října dopoledne se osádka Miru pustila do výměny komunikačního bloku, propojujícího hlavní řídicí počítač s anténou systému Kurs a gyrodyny, umístěnými v modulu Kvant. Přestože nebylo nutno při tom gyroskopický stabilizační systém vypínat, požádalo ruské řídicí středisko své americké partnery, aby oddělení Atlantis od komplexu bylo pozdrženo do té doby, než výměna elektroniky bude dokončena a dokud kosmonauti ji dokonale neprověří. V důsledku toho k odpojení došlo o jeden oběh později, než počítal plán, ale to nemohlo další průběh letu STS-86 ovlivnit. Bloomfield, pilotující Atlantis, se s ní nejprve vzdálil na 180 m, aby ostatní členové osádky mohli prověřit prototyp západoevropského navigačního zařízení. Pak se vrátil do vzdálenosti 72 m, aby zahájil postupný inspekční oblet stanice. V tom okamžiku Solovjov na palubě Mir otevřel ventil tlakování modulu Spektr. Technici doufali, že při úniku vzduchu prasklinou v plášti modulu bude vidět i drobné úlomky, která umožní přesněji lokalizovat místo poškození. Skutečně. Titov na palubě Atlantis i Vinogradov na Miru viděli několik částic, které vylétaly z místa, kde byl ke konstrukci modulu připojen poškozený panel slunečních baterií. Druhý pokus s tlakováním, uskutečněný o 20 minut později, již nebyl tak jednoznačný. Tentokrát přihlížející zahlédli jen jediný úlomek, ale nebyli schopni identifikovat místo, odkud vylétl.

Po dokončení inspekce, ve 20:16 UT, piloti zažehli motory OMS a Atlantis se definitivně začala od komplexu Mir vzdalovat. Dalším manévrem přešel raketoplán na dráhu ve výši 356-379 km, s dobou oběhu 91,89 min a rychlost vzdalování od Miru vzrostla na téměř 200 km za oběh. V den 40. výročí vypuštění první družice Země - v sobotu 4. října - se začala osádka Atlantis připravovat na přistání, plánované na neděli na 22.59 UT. Piloti provedli rutinní prověrky systémů družicového stupně, zatímco ostatní členové osádky dokončovali experimenty a uklízeli prostory Spacehabu i vlastního raketoplánu.

Přistání 5. října však nevyšlo. Oblačnost nad Kennedy Space Center donutila ředitelku směny Lindu Hamovou přípravy na přistání odvolat. Protože předpověď počasí na pondělí byla pro floridský kosmodrom podobně nepříznivá, byla vyhlášena pohotovost pro pozemní týmy i na záložním letišti Edwards AFB v Kalifornii, takže pro pondělí měli astronauti k dispozici čtyři možnosti: přistát v 21:55 UT nebo v 23:31 UT na Floridě, či v 01:01 UT (7. října) nebo v 02:37 UT v Kalifornii.

Přípravy na přistání zahájila osádka kolem 17:00 UT a o hodinu později uzavřela dveře nákladového prostoru. Počasí byla stále nejisté; nad Kennedy Space Center bylo příliš mnoho mraků a na Edwards AFB vanul příliš silný boční vítr. Naštěstí se mraky postupně roztrhaly a tak řídicí středisko dalo ve 20:36 UT definitivní souhlas k přistání na Floridě.

Ve 20:48 UT byly na tři a půl minuty zažehnuty motory OMS a raketoplán začal sestupovat z dráhy. Ve 21:23 UT proletěl na Tichým oceánem pomyslnou hranicí atmosféry ve výši 121 km a nořil se stále hlouběji.

Po přeletu Mexického zálivu od jihozápadu zamířil nad floridský kosmodrom a dále nad Atlantik. Zde piloti vykroužili levotočivou zatáčku a nasadili na přistání na dráze 15 letiště SLF. Hlavní podvozek se dotkl betonu 6. října 1997 ve 21:55:09 UT (17:55:09 EDT), příďové kolo o 10 sekund později a celý raketoplán se zastavil ve 21:56:31 UT. Let trval 10 dní 19 h 20 min 50 s.

Družicový stupeň Atlantis byl v noci na 7. října převezen do haly OPF-3 k odstrojení a k přípravě k převozu do Palmdale v Kalifornii ke střední opravě, plánovanému na 11. listopadu. Zpět do provozu by se měl vrátit na jaře příštího roku, aby byl připraven k letu STS-92 v srpnu 1998. Měl by to být třetí montážní let stanice Alpha.

-------
*Crew Equipment Interface Test.
**Rotating Service Structure.
***Terminal Countdown Demostration Test.
+Flight Readiness Review.
++Risk Mitigation Experiments.
+++Ekipaž osnovnoj.