STS-118/ISS 13A.1
Se šrámy na trupu
Mgr. ANTONÍN VÍTEK, CSc.
L+K 10-11/2007
V
průběhu druhé letošní mise raketoplánů vzbudilo mimořádnou pozornost sdělovacích
prostředků poškození dlaždic tepelné ochrany na spodní straně trupu Endeavouru.
Přestože manažeři programu raketoplánů John Shannon a Wayne Hale od počátku
upozorňovali, že v minulosti raketoplány přistály bezpečně s mnohem horším poškozením
pláště, prognózy novinářů byly většinou katastrofické. Nakonec se ale ukázalo,
že pravdu měli odbornici. Mise STS-118 skončila úspěšně.
Když se 7. prosince 2002 nejnovější stroj americké flotily raketopláInů OV-105
Endeavour - vrátil ze své poslední mise STS-113,
byl mu svěřen let STS-115, plánovaný na 23.
května 2003. S tím ale zamíchala havárie raketoplánu Columbia.
V roce 2003 končila střední údržba družicového stupně Discovery, a protože
se obnoveni letů raketoplánů stále oddalovalo, rozhodlo se vedení programu STS
toho využít a v prosinci 2003 zahájit modernizaci Endeavouru. Kromě úprav vynucených
v důsledku havárie Columbie, získal stroj nový multifunkční elektronický zobrazovací
systém, kterému se přezdívá „skleněný kokpit“. Další významnou novinkou byla
instalace systému SSPTS1, který raketoplánu připojenému
ke stanici ISS umožňuje čerpat elektrickou energii částečně z rozvodné sítě
komplexu. I když není možné palivové baterie družicového stupně zcela vypojit2,
lze tak šetřit jejich zásoby kapalného vodíku a kyslíku. Na této úspoře závisí
maximální doba letu raketoplánu, kterou lze nyní prodloužit přibližně o tři
až čtyři dny.
Systém
SSPTS není jen prostý kabel propojující obě kosmická tělesa. Protože síť ISS
pracuje na jiném napětí než rozvody v raketoplánech, jsou jeho součástí i dva
převodníky PTU. Každý z nich tvoří dva měniče OPCU, které přeměňuji 128V stejnosměrného
napětí na 28 V použitelných zařzenimi družicového stupně, a jeden měnič
APCU3 pro opačnou konverzi. Každá z jednotek OPCU
může přeměnit až 2,2 kW elektřiny ze stanice na 2,0 kW použitelné energie pro
raketoplán. Během modifikace Endeavouru prošla důkladnou prověrkou také celá
elektroinstalace, což znamenalo prozkoumat a přezkoušet přibližně 250 kilometrů
kabelů. Podobnou revizí prošla i konstrukce trupu. Instalován byl nový ztrojený
navigační systém GPS, který má nahradit v průběhu přistání rádiový navigační
systém TACAN. Zmíněné změny byly jen nepatrnou částí z celkového počtu
124 modifikací družicového stupně, které si vyžádaly přes 900 tisíc hodin práce
inženýrů a techniků. Práce probíhaly v montážní hale OPF-2 na kosmodromu Kennedy
Space Center na Floridě a v podstatě skončily 6. října 2005, kdy technici Endeavour
připojili na elektrickou sít a zahájili zkoušky jeho systémů.
Tým manažerů na svém zasedání 2. listopadu 2006 rozhodl, že Endeavouru přidělí
misi STS-118 a vzlet stanovili předběžně na 28. června 2007. Vedení NASA však
posádku pro tento let jmenovalo již 12. prosince 2002, necelý rok před tehdy
plánovaným startem4. Zpočátku ji tvořili velitel
freg. kpt. námořnictva Scott J. Kelly (* 1964, STS-103 v prosinci 1999), pilot
pplk. námořní pěchoty Charles O. Hobaugh (* 1961, STS-104 v červenci 2001) a
letoví specialisté dr. Scott E. Parazynski (* 1961, STS-66 v listopadu 1994,
STS-86 v záři 1997, STS-95 v říjnu 1998 a STS-100 v dubnu 2001), dr. Dafydd
R. Williams (* 1954, STS-90 vdubnu 1998) z Kanadské kosmické agentury, učitelka
Barbara R. Morganová (* 1951, nováček) a freg. kpt. Lisa M. Nowaková (* 1963,
tehdy nováček). Odklady však vedly nutně ke změnám ve složení posádky. V květnu
2006 byl Parazynski přeřazen do posádky STS-120 a Nowaková pro změnu do týmu
pro STS-121. Na jejich místa přišli Richard A. Mastracchio (* 1960, STS-106
v září 2000), původně zařazený do posádky STS-117, a Tracy E. Caldwellová (*
1969, nováček).
Původně se počítalo s tím, že se při letu STS-118 uskuteční také výměna amerického
člena 15. dlouhodobé expedice na stanici ISS. Na Endeavouru měl nahoru letět
Clayton Anderson a zpět na Zemi Sunita Williamsová. Poškození odhazovací nádrže
ET-124 krupobitím a následné opravy znamenaly odsunutí startu STS-117 z poloviny
března na červen 2007. Dominovým efektem se posunul i termín plánovaného startu
Endeavouru na 9. srpna5. To by znamenalo, že Williamsová
zůstane na palubě komplexu o dva měsíce déle a připravený plán práce dalšího
Američana se naruší. Vedení projektu ISS tedy 26. dubna rozhodlo, že výměnu
zajisti již let STS-117 raketoplánu Atlantis. V důsledku toho se uvolnilo jedno
místo na palubě Endeavouru. Proto byl 3. května do posádky STS-118 jmenován
plk. USAF B. Alwin Drew, Jr. (* 1962, nováček).
Pomineme-li
skluzy vzniklé v souvislosti s poškozením nádrže ET-124 během příprav předchozího
letu, probíhaly předstartovní práce na Endeavouru podle harmonogramu. Družicový
stupeň, vybavený motory SSME výr. č. 2047, 2052 a 2045, se vydal 2. července
do budovy VAB z montážní haly OPF-2, kde strávil celkem 1665 dní. Technici NASA
a dodavatelských firem během této doby dodali 1 657 173 součástek, vyměnili
2045 dlaždic systému tepelné ochrany a uskutečnili 13 156 měření a zkoušek.
V budově VAB na mobilním vypouštěcím zařízení MLP-1 již byly připraveny oba
pomocné vzletové stupně SRB výr. č. BI-130 s motory RSRM-97 a odhazovací nádrž
ET-117. Následujícího dne technici pevně spojili družicový stupeň s odhazovací
nádrží. Následovaly obvyklé zkoušky celé sestavy. Odstraňování drobných závad
zdrželo práce ve VAB, a to spolu se špatným počasím zpozdilo převoz sestavy
na rampu LC-39A o den. Raketoplán tak dorazil na místo startu teprve ve středu
11. července. Znamenalo to, že zbývala rezerva pouhého jediného dne, aby se
stihl start na začátku startovního období 7. srpna.
V „bílém pokoji“ obslužné věže na rampě od 8. července čekaly na příjezd Endeavouru
tři části hlavního užitečného zatížení LP-13A.1. Největší a nejtěžší díl o hmotnosti
kolem 5480 kg, z čehož přibližně dva a půl tuny připadalo na kusový náklad určený
pro stanici ISS, tvořil jednoduchý přetlakový modul Spacehab. Pak tu byla další
část hlavního nosníku stanice s označením ITS-S5: Při rozměrech 3,373 m x 4.547
x 4.243 m měla hmotnost 1864 kg. Poslední položkou byla třetí vnější úložná
plošina ESP-36, určená k dočasnému skladování náhradních
dílů. Během letu ke stanici nesla silový setrvačník CMG7.
V neděli 15. července přeložili užitečné zatížení do nákladového prostoru raketoplánu.
Následujícího dne v podvečer přiletěla z Houstonu na Kennedy Space Center letová
posádka, aby se zúčastnila zkušebního odpočítávání TCDT, které proběhlo hladce
ve dnech 17. až 19. července.
Pro let byly připraveny dvě odlišné verze plánu. První předpokládala, že nový
systém přenosu elektrické energie SSPTS ze stanice na družicový stupeň nebude
správně fungovat. Let by v takovém případě trval jen 11 dní, z toho 7 dní v
sestavě stanice. Během této doby se měly uskutečnit tři výstupy do volného prostoru.
Pokud by však systém SSPTS prošel úvodními prověrkami úspěšně, počítalo se s
tím, že manažeři pátého dne letu8 rozhodnou o přechodu
na druhou variantu, která předpokládala prodloužení doby letu o tři dny s plánovaným
přistáním v patnáctý letový den. V takovém případě by bylo možno přidat i čtvrtý
výstup do kosmického prostoru.
Na kosmodromu se mezitím kompletoval kusový náklad: náhradní díly, zásoby a
materiály pro vědecké experimenty. Od jednoho ze subdodavatelů9
došla varovná zpráva, že u zkušebního exempláře elektronického zařízeni, jehož
druhý kus byl již na Cape Canaveral připraven k odeslání na ISS, zjistili zřejmě
úmyslné poškození. Když technici letový exemplář otevřeli, skutečně v něm také
našli přeštípnuté vodiče.
O tomto problému se také diskutovalo na oponentuře FRR připravenosti raketoplánu
ke startu, která se konala na Cape Canaveralu ve dnech 26. až 27. července.
Manažeři doufali, že elektroniku opraví včas před startem Endeavouru. Jediným
vážnějším problémem zůstávalo zpoždění dodávky odhazovací nádrže ET-120 pro
raketoplán Discovery, který měl být v pohotovosti jako záchranný stroj. Přesto
tým manažerů dal souhlas s pokračováním příprav ke startu, který byl stanoven
na 7. srpna v 19:02 místního času (EDT), tedy 23:02 světového času UTC. Na rampě
pokračovaly přípravy. V sobotu 28. července po uzavření vstupního průlezu začali
zkoušet hermetičnost kabiny Endeavouru. Tam je čekalo nepříjemné překvapení.
Po zvýšení tlaku ovzduší v obytných prostorách raketoplánu a připojeného modulu
Spacehab přibližně o 200 hPa zjistili technici, že tlak klesl za první hodinu
měření o 61,4 hPa, přičemž pravidla připouštějí pokles o 152 hPa za čtyři hodiny10.
Když byl hermeticky uzavřen průlez do Spacehabu a měření se opakovalo, rychlost
úniku vzduchu ještě vzrostla. Bylo tedy jasné, že závada je někde v kabině nebo
v měřicím zařízení, které je umístěno mimo raketoplán. Technici v neděli ráno
zjistili, že jeden ze šroubů v přírubě, kterou byl připojen tlakoměr, je špatně
utažen. Po opravě se skutečně únik zmírnil.
Jásání však bylo předčasně. Při opakovaných měřeních v pondělí 30. července
večer s vyšším vnitřním přetlakem opět únik vzrostl a technici začali hledat
nanovo. Teprve v noci na úterý odhalili pravou příčinu: netěsnil jeden ze dvou
pojistných přetlakových ventilů PPRV11, zabraňujících
nekontrolovaném nárůstu tlaku v kabině raketoplánu. Protože důkazy o jeho závadnosti
byly pádné, rozhodli manažeři ještě v úterý 1. srpna, že podezřelý ventil nechají
vyměnit a použijí k tornu PPRV z raketoplánu Atlantis. I když se technici snažili
o nemožné, časová ztráta narůstala. Přes noc z úterka na středu vymontovali
náhradní díl z raketoplánu Atlantis. Protože se ventily PPRV nacházely za palubním
záchodem, bylo v Endeavouru nejprve nutno částečně odstranit panely v jeho zadní
stěně, vymontovat vadný ventil, namontovat nový PPRV a vrátit obkladové panely
na místo. To celkem zabralo 8 hodin práce. Pak bylo zapotřebí ještě provést
opakovaně zkoušky hermetičnosti.
Technici firmy United Space Alliance byli s opravami i s prvními třemi opakovanými
testy hotovi v ranních hodinách v pátek 3. srpna. Manažeři ale požadovali uskutečnit
v sobotu ještě další zkoušky hermetičnosti, tentokrát s otevřeným průlezem z
obytné paluby raketoplánu do modulu Spacehab. Protože podle původního harmonogramu
mělo začít v sobotu ve 21:00 EDT (5. srpna v 01:00 UTC) ostré odpočítávání,
padlo též rozhodnutí odložit start o den, na 8. srpna. Protože i problémy s
nádrží ET-120 pro případný záchranný let se vyřešily12,
countdown začal v neděli 5. srpna večer místního času (20:00 EDT, tedy 6. srpna
00:00 UTC) a probíhal vcelku bez problémů. Po naplnění nádrží ET se na rampu
vydal „ledovací tým“, aby prozkoumal stav povrchu raketoplánu a aby zkontroloval
množství ledu na nádrži ET. Jedinou zjištěnou závadou byla trhlina o délce 75
mm a šířce asi 6 mm v pěnové izolaci jedné objímky přidržující tlakovací potrubí
kyslíkové nádrže na povrchu ET. Protože se vyskytovala v místech, odkud by její
případné odpadnutí nemělo poškodit životně důležité části tepelné ochrany raketoplánu,
zejména panelů náběžné hrany13, povolil ředitel
startu Mike Leinbach výjimku a start kvůli tomu neodvolal.
Ve 14:45 EDT posádka oblečená v lehkých oranžových
skafandrech odjela v minibusu na rampu LC-39A, kde zaujala místa na palubě
Endeavouru. Velitel Kelly se usadil do levého předního křesla na letové palubě.
Po jeho pravici seděl pilot Hobaugh, za nimi uprostřed v roli palubního
inženýra Mastracchio a vpravo vzadu Caldwellová. Zbytek astronautů - Kanaďan
Williams, učitelka Morganová a Drew - zaujal místa na obytné palubě. Kolem
16:29 EDT technici uzavřeli poprvé vstupní průlez do kabiny, ale mikrospínače
nepotvrdily správné hermetické uzamčení poklopu. Proto pokus opakovali, ale ani
tentokrát nebylo vše v pořádku. Proto po dalším otevření dveří nastoupili dva
technici do prostor Endeavouru, aby sledovali postup uzavírání. Pak opět
vystoupili a na třetí pokus všechny zámky správně zaklaply. Také počasí
spolupracovalo. Vedoucí předstartovních zkoušek Jeff Spaulding i jeho asistent
pro systémy družicového stupně Mark Taffet oznámili splnění všech úkolů.
Ředitel startu Mike Leinbach dal hlasovat. Vše bylo připraveno ke startu. „Počasí
je výborné a Endeavour je připraven vzlétnout po čtyřech a půl letech. Takže šťastnou
cestu a nahoře se dobře bavte,“ vzkázal Leinbach posádce.
Hodiny
doběhly do nuly a elektrický impulz proběhl žhavicími vlákny v rozběhové složi
obou motorů RMSM. Z válce v nejvýše položeném segmentu SRB vyšlehl do centrálního
kanálu dlouhý plamen a olízl bloky tuhé pohonné látky. Ta vzplanula a spalné
plyny s obrovským rachotem vyrazily tryskami ven do centrální šachty mobilního
vypouštěcího zařízení, kde se tuny kapek rozprašované vody snažily nesnesitelný
hluk a vibrace utlumit. Od zádi družicového stupně se odpojily poslední kabely
a hadice, dosud propojující Endavour se zemi. Půltunová závaží je bleskurychle
zatáhla do pancéřovaného úkrytu a poklop se za nimi bezpečně uzavřel. Povolily
nýty dosud přidržující kolos o hmotnosti 2 050 588 kg na rampě a rozpojení kontaktů
signalizovalo začátek stodevatenácté mise raketoplánů. Bylo 8. srpna 2007. přesně
22:36:41,953 UTC.
Raketoplán se vydal severovýchodním směrem podél atlantského
pobřeží USA stihat mezinárodní vesmírnou stanici. Krátce po vzletu odpadlo větší
množství ledu a námrazy jako obvykle, ale nezpůsobilo žádná poškození. Horší
byl incident, který se udál v T+58 sekund. Od objímky držící tlakovací
kyslíkové potrubí se oddělil větší kus izolační pěny. Nebyl by nic způsobil,
ale nešťastnou náhodou zasáhl trubkový nosník pravého závěsu poutajícího nádrž
ET ke spodku trupu družicového stupně. Pěna se roztříštila a část spršky úlomků
se odrazila směrem k družicovému stupni. Tam zasáhla dlaždice tepelné ochrany a
poškodila je.
Dvě minuty po startu se podle plánu motory SRB oddělily a
raketoplán pokračoval v letu na oběžnou dráhu. Přibližně o půl minuty později
zaznamenaly pozemní kamery odpadnutí další pěny, ale ta tentokrát nic nezasáhlla.
Hlavní motory SSME vypojily počítače ve 22:45:12 UT. O 18 sekund později byla
odhozena nádrž ET. Jako obvykle ji astronauti snímkovali a natáčeli na video.
Techniky na Zemi potěšilo, že na snímcích našli jen velmi málo poškozeni její
tepelné izolace. Raketoplán se nacházel společně s ET na suborbitální dráze ve
výši 57 až 230 km. Zatímco nádrž po ní pokračovala, aby zanikla v hustých
vrstvách atmosféry, družicový stupeň zapojil ve 23:15:02 UTC oba motory OMS na
dobu 166 s. Tento manévr OMS-2, kterým se zvýšila rychlost Endeavouru o 71.0 m/s,
raketoplán přivedl na stabilní výchozí dráhu ve výši 229 až 317 km, se sklonem
51,63° k rovníku a dobou oběhu 89,97 min. Následovaly obvyklé prověrky systémů
raketoplánu, po nich otevřeni dveří nákladového prostoru, aby mohly fungovat
radiátory termoregulačního systému, a pak posádkou netrpělivě očekávaný souhlas
řídicího střediska s pokračováním v letu.
V té době se raketoplán těsně minul s poslední stupněm rakety Delta, který
se pohyboval po protáhlá eliptické dráze ve výši 306 až 1763 km, jejíž perigeum
leželo těsně pod drahou družicového stupně. O tomto tělese se vědělo předem.
Avšak podle výpočtů, které uskutečnilo strategické velitelství USSTRATCOM před
vzletem raketoplánu, se měla obě tělesa minout v bezpečné vzdálenosti a nebylo
proto nutno posouvat okamžik startu Endeavouru. Když však navigační pracovník
řídicího střediska odeslal krátce po manévru OMS-2 předběžné údaje o nové dráze
raketoplánu vojákům, ti provedli nové výpočty. Zjistili, že setkání bude značně
těsné: stupeň měl prolétnout 9. srpna v 00:11 UTC pouhých sto metrů pod drahou
raketoplánu a vzdálenost mezi Endeavourem a Deltou při největším přiblížení
měla být 2,3 km. Informace o tom však dorazila do střediska MCC pouhých 14 minut
před setkáním, takže tým navigačních techniků neměl dostatek času připravit
nějaký úhybný manévr. Kromě toho dráha raketoplánu nebyla v tomto okamžiku ještě
známa s dostatečnou přesností, takže naslepo udělaný manévr by mohl situaci
ještě zhoršit. Proto všichni jen drželi palce, aby se nic nestalo14.
Posádka raketoplánu o tom nevěděla15 a postupovala
v práci nerušeně podle letového plánu. Mastracchio a Caldwelová oživili robotický
manipulátor SRMS, během necelé hodiny prověřili jeho provozuschopnost a pak
jej opět vypojili.
Velitel mezitím připravil druhý korekční manévr NC-1. V
01:33:11 UTC počítače zapojily na dobu 279 sekund motory RCS, které zvýšily
rychlost družicového stupně o 25,3 mls. Teprve potom mohli piloti vypojit část
řídicích počítačů, aby se snížil odběr elektrické energie. Po večeři se celá
posádka připravila k odpočinku v prostorách raketoplánu. Pouze učitelka
Morganová se přesunula do své „soukromě“ ložnice, kterou měla přichystánu v
modulu Spacehab.
Druhý den letu (9. srpna) začal ve 12:37 UTC. Krátce po budíčku piloti uskutečnili
drobný korekční manévr NC-2. Den však byl především věnován detailnímu průzkumu
panelů RCC náběžné hrany křídla a přídě stroje. Při ovládaní robotického manipulátoru,
k němuž byla připojena prodlužovací tyč IBA se souborem přístrojů OBSS16
se postupně vystřídali všichni členové posádky. Data z obou přístrojů byla odeslána
do střediska v Houstonu. Tam je přes noc technici podrobně prozkoumali, ale
žádná poškozeni nenašli. Astronauti zkontrolovali skafandry, připravili vybavení
potřebné při setkávacím manévru, instalovali do vnějšího poklopu stykovacího
modulu kameru sloužící ke sledování závěrečného přibližování raketoplánu ke
stanici a vysunuli přírubu ODS do pohotovostní polohy.
Třetí
den letu (10. srpna) byl jako vždy věnován setkáni a spojení se stanicí. Po
budíčku v 11:37 LJTC piloti opět zapojili všechny řídicí počítače. Vlastní závěrečně
přibližování ze vzdálenosti necelých patnácti kilometrů za stanicí zahájil raketoplán
zažehnutím levobočního motoru OMS na devět sekund. Tím se dostal na dráhu končící
v bodě pouhých 200 metrů pod stanici. Tam piloti vyrovnali v 16:55 UTC rychlost
svého stroje s ISS. Posádka družicového komplexu, kterou tvořili velitel Fjodor
N. Jurčichin a palubní inženýři Oleg V. Kotov a Clayton C. Anderson, byla v
pohotovosti s fotoaparáty v ruce. Minutu po vyrovnání rychlostí zahájili piloti
rotační manévr RPM, při němž se Endeavour otočil během necelých deseti minut
kolem příčné osy o plných 3600. Posádka ISS přitom snímkovala dlaždice tepelné
ochrany TPS17. Pět minut po ukončení manévru RPM
zahájili v 17:10 UTC piloti raketoplánu přelet před stykovací uzel na přechodovém
tunelu PMA-2. Odtud, ze vzdálenosti 110 metrů, po souhlasu řídicích středisek
v Houstonu a v Koroljovu, se raketoplán začal pomalu blížit ke stanici.
Raketoplán Endeavour se připojil k přechodovému tunelu PMA
pátek 10. srpna v 18:02 UTC se zpožděním pouhých osmi minut proti plánu.
Následovaly obvyklé operace: přitaženi přírub, uzamčeni zámků a hodinová
kontrola hermetičnosti vestibulu mezi oběma tělesy. Piloti opět vypojili již
nepotřebné řídicí počítače skupiny B. Caldwellová a Mastracchio oživili
manipulátor raketoplánu, uchopili jím příhradovou konstrukci ITS-S5 a opatrně
ji vyzdvihli z jejího lůžka v nákladovém prostoru raketoplánu. Jurčichin
mezitím stáhl snímky tepelné ochrany raketoplánu z obou fotoaparátů do jednoho
z laptopů připojených k palubní počítačové Síti a odeslal je do střediska MCC-H
v Houstonu. Tam se na ně vrhli odborníci a začali s jejich analýzou. Čekalo je
nemilé překvapení. Úlomky kusu pěnové izolace, který se odtrhl od nádrže ET
necelou minutu po vzletu, skutečně zanechaly na trupu raketoplánu zřetelné
šrámy v okolí šachty pravého hlavního podvozku. Nalezlo se tam nejméně 6
významnějších poškození na sedmi dlaždicích. Největší vyštípnutý kus o
horizontálním rozměru přibližně 90 x 50 mm ležel na rozhraní dlaždic
V070-19100-153 ET 4900 a V070-19100-158 ET 4905, přičemž sahal značně hluboko.
Přestože se tým manažerů MMT situací příliš neznepokojoval, Endeavour dostal
nálepku „poškozená tepelné ochrana“ a vedení letu nařídilo cílenou inspekci
zasažených míst přístroji OBSS. Toho se hned chytly sdělovací prostředky a
začaly hovořit o tom, že v trupu raketoplánu je díra a že jeho posádce hrozí
smrtelné nebezpečí.
Proč se manažeři neznepokojovali? Uvedená oblast trupu není
tolik tepelně namáhaná jako například náběžná hrana. Kromě toho se v oblasti
pod nejvíce poškozenými dlaždicemi, ani v jejich bezprostředním okolí
nenacházely žádné citlivé díly jako rozvody hydrauliky nebo elektrické kabely.
Ani větší zahřátí potahu trupu z hliníkových slitin by tedy nevedlo k žádným
následným škodám. Ke klidu odborníků přispíval i fakt, že pod poškozeným místem
vedl jeden z nosníků konstrukce křídla, který by svou tepelnou kapacitou a
vodivostí zabraňoval většímu lokálnímu přehřátí. Prostě by neškodně rozváděl
teplo do okolí. A navíc tu byl uklidňující příklad: podobné poškození utrpěl
raketoplán Discovery během letu STS-26 v roce 1988 a přežil návrat do atmosféry
bez jakýchkoliv následků. Aby se vyhovělo předpisům a aby se všechny tyto úvahy
doložily pádnými důkazy, začali v laboratořích střediska JSC v Houstonu chystat
odpovídající experimenty. Ale k tomu potřebovali získat profil kráteru v
dlažicích s milimetrovou přesností.
Poklopy průlezu mezi raketoplánem a stanicí se otevřely přibližné ve 20:04
UT. Po instalaci větracího potrubí se konečně obě posádky setkaly a přivítaly.
Po obvyklém bezpečnostním školení se posádka raketoplánu vrátila zpět do svého
stroje. Bylo třeba urychleně přenést na palubu stanice skafandry a veškeré vybavení
pro první montážní výstup do volného prostoru. Na palubu komplexu také putovaly
vzorky a zařízení pro biotechnologický experiment CGBA-518.
Důležitým úkolem byla také aktivace převodníků napětí OPCU pro převod elektrické
energie mezi komplexem a raketoplánem. Na tom záviselo i rozhodnutí, která ze
dvou variant letového plánu se použije: zda krátká nebo dlouhá. Mezitím Mastracchio
přemanévroval manipulátorem raketoplánu nový kus příhradové konstrukce do polohy
k předání. Z druhé strany se k ITS-P5 blížil konec staniční „kanadské ruky“,
kterou z nitra komplexu ovládal člen 15. dlouhodobé posádky Anderson. Manévr
závěrečného předání nechal Mastracchlo jemným rukám svých ženských kolegyň.
Caldwellová a Morganová svůj úkol zvládly hladce a Anderson mohl pak přetáhnout
nový kus do blízkosti konce příhradové konstrukce, kam měl být další den připojen.
V modulu Quest se Mastracchio a Williams za asistence
Andersona začali chystat na dýchání kyslíku. Poté, co celá posádka ještě prošla
časový harmonogram chystaného výstupu, za sebou uzavřeli hermeticky dveře do
přechodové komory, snížili v ní jako obvykle tlak na 703 hPa a začali dýchat z
masek čistý kyslík. Nabitý pracovní den skončil pro posádku stanice krátce po
03:00 UT. Astronauti na Endeavouru i v modulu šli spát o půl hodiny později.
Hlavním úkolem čtvrtého dne letu (11. srpna 2007) byl výstup Mastracchia a
Williamse do volného prostoru. V 15:57 UTC zahájili vyčerpávání vzduchu z přechodové
komory modulu Quest a po kontrole hermetičnosti skafandrů EMU s devítiminutovým
předstihem proti plánu v 16:28 UTC přepojili jejich systémy na vnitřní baterie.
Tím oficiálně zahájili výstup do volného prostoru STS-118/EVA-1. Po ukončení
dekomprese přechodové komory otevřeli výstupní průlez a kolem 16:35 UTC vypluli
ven a začali chystat nářadí. Přesunuli se na konec příhradové konstrukce ITS-S4,
kde demontovali aretační pojistky spoje pro připojení nového dílu stanice. Tento
kus - ITS-S5 - přisunul Hobaugh staničním manipulátorem SSRMS do přímého kontaktu
s ITS-S4 a Mastracchio s Williamsem postupně oba díly spojili čtyřmi šrouby
systému MRTAS19. Připojením nového dílu vzrostla
celková délka příčného nosníku stanice jen nepatrně na 75 m. V další části výstupu
přemístili montéři úchytný systém PVRGF20 pro přenášení
radiátoru termoregulace systému dodávky elektrické energie.
Hladký průběh montážních prací nenarušil ani výpadek jednoho z hlavních řídicích
počítačů C&C MDM v 19:52 UTC. Jeho funkci okamžitě samočinně převzal záložní
počítač a třetí počítač přešel do módu operační zálohy. Příčinu této závady
se však nepodařilo zjistit, pravděpodobně šlo o poruchu při čtení z operační
paměti způsobenou průletem částice kosmického záření. S řídicím počítačem stanice
v provozu mohlo kolem 21:20 UTC řídicí středisko MCC-H vyslat dálkový povel
ke složení předního radiátoru termoregulačního systému energetické jednotky
na příhradové konstrukci ITS-P6. Ta již byla delší dobu po zatažení obou panelů
fotovoltaických baterii mimo provoz21 a radiátor
dočasně nebyl potřeba. Jakmile byl úspěšně složen, Mastracchio a Williams instalovali
aretační svorky držící jej ve složeném stavu. Tím byly úkoly prvního výstupu
beze zbytku splněny. Montéři se kolem 22:41 LJTC vrátili do přechodové komory
a ve 22:45 UTC zahájením napouštění vzduchu oficiálně výstup ukončili. Trval
6 h 17 min, o 13 minut méně, než předpokládal plán. Ostatní astronauti vykládali
dopravené zásoby a kontejnery CWC s vodou z palivových baterií raketoplánu.
V průběhu dne také ukončili aktivaci a zkoušky tří ze čtyř konvertorů napětí
OPCU v systému SSPTS pro přenos elektrické energie mezi stanicí a raketoplánem.
ISS nyní dodávala Endeavouru 6,45 kW ze svých slunečních baterií.
Pátý
den letu raketoplánu (12. srpna) dopoledne si Kelly, Caldwellová a Morganová
nejprve nanečisto vyzkoušeli postup cílené inspekce poškozených dlaždic. Využili
přitom simulační program DOUG22. Teprve když zjistili,
že údaje zaslané ze Země byly správně nahrány do počítače, sloužícího k ovládání
staničního manipulátoru, vyzvedli jím z nákladového prostoru raketoplánu tyč
s přístroji OBSS. Pak pouze dohlíželi, jak skenovaní laserovým dálkoměrem probíhá.
Po ukončení prohlídky opět uložili OBSS do lůžka a odeslali všechna získaná
data do střediska MCC-H v Houstonu. Zjistilo se při tom, že největší kráter
má hloubku 29 mm. což znamenalo, že na jednom místě - v místě původní dilatační
mezery mezi dlaždicemi - sahá poškození až k podkladové vrstvě polyamidové plsti.
V laboratoři na základě těchto dat pak technici vyrobili přesnou kopii poškozených
dlaždic a mohli na nich prověřit, jak se budou chovat během letu zemskou atmosférou.
Laboratorní zkoušky trvaly skoro tři dny, ale jejich výsledek jen potvrdil počáteční
úvahy: Poškození neohrozí bezpečnost raketoplánu ani jeho posádky.
Na palubě komplexu odpoledne pátého dne se rozeběhly přípravy na další výstup
Mastracchia a Williamse do volného prostoru. Kontrolovaly se záchranné jednotky
SAFER23, připravovalo se nářadí a přípravky pro
montáže a studoval se plán práce. Přes noc opět za sníženého tlaku v prostorách
modulu Quest dýchali čistý kyslík. Protože astronauti zprovoznili a úspěšně
odzkoušeli i poslední, čtvrtý konvertor napětí OPCU, rozhodl tým manažerů při
svém odpoledním zasedání přejít na variantu patnáctidenního letu. Znamenalo
to nejen prodloužení společného letu, ale také zařazení čtvrtého výstupu do
volného prostoru. Protože laboratorní zkoušky porušených dlaždic v té době ještě
běžely, zůstávala otevřená možnost využití tohoto výstupu k jejich opravě. Pokud
by zaplnění chybějící hmoty dlaždic pěnovým ablativním materiálem nebylo třeba,
měli montéři podle původního plánu vykonat některé předstihové práce.
Šestý den letu (13. srpna) Mastracchio a Williams opět s mírným šestiminutovým
předstihem v 15:32 UTC zahájili druhý výstup STS-118/EVA-2 z modulu Quest. Hlavním
úkolem tentokrát byla výměna poškozeného silového setrvačníku CMG č. 3 na příhradové
konstrukci ITS-Z1. Setrvačník se samočinně vypojil 10. října 2006, když se u
něj začaly projevovat příliš silné vibrace. Nový CMG zatím ležel pevně připoután
na úložné plošině ESP-324 v nákladovém prostoru
raketoplánu. Montéři nejprve vymontovali téměř třímetrákový poškozený exemplář
a dočasně jej připoutali svorkami k jednomu madlu, které astronauti používají
při ručkování po vnějšku stanice. Pak se vrátili do nákladového prostoru. Williams
jezdil na plošince APFR připevněné na konci staničního manipulátoru SSRMS, který
prostřednictvím robotické stanice - vyčleněného laptopu - ovládal z nitra ISS
pilot expedice STS-118 Hobaugh, kterému přátelé přezdívají Scorch. Mastracchio
uvolnil setrvačník z nosiče ESP-3 a předal jej svému kolegovi.
Houbaugh za dozoru Andersona, spustil řídicí program, který
uvedl manipulátor v roli vysokozdvižné plošiny do chodu. „Hej, Scorchi, rameno
jede úplně hladce,“ pochvaloval si jízdu Williams. „To proto, že na to vůbec
nešahám,“ odpověděl Hobaugh. „Myslel jsem, že to tak dobře řídíš.“ „Člověče, za
to bych si snad zasloužil nějakou prémii,“ žertoval Hobaugh.
„To je prostě nejúžasnější jízda v mém životě,“ sršel
nadšením Williams. „Hele, Čeká tě tam na konci práce,“ upozornil ho Hobaugh.
„Jo, vidím, že už tam budeme,“ konstatoval zklamaně Williams. Montážní práce z
nitra raketoplánu koordinovala Caldwellová, zatímco velitel Kelly a učitelka
Morganová střídavě pořizovali videozáznam celého výstupu.
Výměna setrvačníku proběhla hladce. Porouchaný kus byl zatím
usazen na vnější úložné plošině ESP-2, odkud jej má vyzvednout v prosinci
letošního roku expedice STS-122 a dopravit zpět na Zemi. Ve 22:00 UT
Mastracchio a Williams zahájením napouštění vzduchu do přechodové komory modulu
Quest oficiálně ukončili výstup do volného prostoru v trvání 6 h 28 min (plán 6
h 30 mm).
Hlavni události dalšího dne letu (14. srpna) bylo přemístění
úložné plošiny ESP-3 z nákladového prostoru raketoplánu na nosník ITS-P1. Celá
operace proběhla bez přímého zásahu lidské ruky. Nejprve plošinu vyzvedla
Morganová za asistence Caldwellové manipulátorem raketoplánu, pak ji předala
staniční „kanadské paži“ a ta, ovládaná Andersonem, ji dopravila na místo
určení. Propojení zámků proběhlo samočinně. V budoucnosti má ESP-3 sloužit ke
skladování náhradních dílů a přístrojů pro experimenty. V průběhu dne
Mastracchio a Williams připravovali nářadí pro další výstup do volného
prostoru. Protože tentokrát měl s Mastracchiem vystoupit pro změnu Anderson,
bylo nutno vyměnit jeden ze skafandrů EMU. Jako obvykle se pak v podvečer všech
deset astronautů shromáždilo v modulu Destiny, aby společně prošli harmonogram
prací mimo stanici a poté Mastracchio a Anderson zmizeli v modulu Quest, aby
tady při „kempování“ dýchali Čistý kyslík.
Osmý
den letu (15. srpna) s téměř půlhodinovým předstihem Mastracchio a Anderson
ve 14:37 UTC zahájili výstup STS-118/EVA-3. Hobaugh a Kotov zajišťovali operace
se staničním manipulátorem během výstupu, Morganová pořizovala videozáznam a
Caldwellová koordinovala postup montážních prací. V průběhu výstupu přemístili
Mastracchio a Anderson anténu pro spojení v pásmu S včetně jejího nosníku SASA25
z příhradové konstrukce ITS-P6 na ITS-P1. Na příhradové konstrukci ITS-P1 instalovali
procesor signálu a transpondér. Pak přemístili oba ruční vozíky CETA na pravobok
od mobilní základny MBS, která slouží pro pojezd „kanadské paže“ v roli jeřábu.
Tento přesun byl nutný, aby jeřáb mohl dojet až na konec kolejové dráhy na segmentu
ITS-P3 při přemisťováni konstrukce ITS-P6 s panely slunečních baterií na definitivní
místo na samém konci páteřního nosníku stanice.
Zbývalo jen sejmutí dvou kontejnerů s exponovanými vzorky
materiálů v rámci experimentu MISSE. K tomu však nedošlo, protože Mastracchlo
při pravidelné kontrole svého skafandru objevil na špičce prostředníku levé
rukavice malou trhlinu. Poškodily se dvě vrchní vrstvy rukavice. Z nich vnější
tvořila ochranná a přilnavá vrstva umělé pryže RTV další pak velmi pevná
tkanina Vectran. Tu však velmi rychle poškozuje sluneční ultrafialové záření,
pokud není před ním chráněna. I když astronautovi bezprostřední nebezpečí
nehrozilo - rukavice měla ještě řadu dalších pevných vrstev, pravidla neúprosně
požadovala okamžitý návrat do přechodové komory. Výstup proto skončil již ve
20:05 UTC a trval jen 5 h 28 min, o hodinu méně, než předpokládal plán (6 h 30
mm).
Devátý den letu (16. srpna) byl méně náročný. Astronauti
studovali předběžný plán čtvrtého výstupu, nacvičovali některé postupy během
této vycházky a dokončovali překládku nákladu mezi raketoplánem a stanicí.
Odpoledne dokonce měla posádka Endeavouru dvě a půl hodiny osobního volna. Při
pozorování z pilotní kabiny raketoplánu Kelly zjistil na vnějším skle okna č. 2
asi milimetr hluboký kráter, způsobený dopadem mikrometeoroidu nebo kusu
kosmického smetí. Neznamenal však žádné nebezpečí. Večer se sešel tým manažerů
MMT, aby prodiskutoval výsledky laboratorních zkoušek maket poškozených
dlaždic. Diskuze se účastnilo přes 200 odborníků prostřednictvím telekonference.
Všichni se shodli na tom, že poškození dlaždic by nemělo vést ke škodám na
raketoplánu.
Přesto se zvažovala oprava poškozených míst a to buď jejich
vyplněním ablátorem, nebo natřením černou barvou, zvyšující zpětné vyzařování
tepla. Tyto opravy by se dělaly vlastně jen z cvičných důvodů. Nakonec však
převážil názor, že oblast trupu je špatně přístupná a že by při pokusu o opravu
mohli astronauti nechtěně poškodit další dlaždice na exponovanějších místech.
V průběhu desátého dne letu raketoplánu (17. srpna)
pokračovaly přípravy k poslednímu výstupu do volného prostoru. Část posádky
raketoplánu se snažila nalézt příčinu neustálých poruch na interkomu mezi
Endeavourem a ISS, ale bezúspěšně. Po obědě se uskutečnila společná tisková
konference, na které astronauti zhodnotili dosavadní průběh letu. Podtrhli, že
byly splněny prakticky všechny stanovené úkoly. Prohlásili také, že nemají
žádné obavy z návratu na Zemi přes zjištěná poškození některých dlaždic systému
tepelné ochrany. Mezi 18:17 a 18:21 UTC podletěl stanici přibližně o 5 km
odhozený nosič VSSA nosníku televizní kamery. Přestože posádka dostala údaje
potřebné k jeho vyhledání, nikomu se jej nepodařilo zahlédnout. Přes noc
Williams a Anderson opět „kempovali“ v modulu Quest a dýchali čistý kyslík.
Ve východním Karibiku se v té době vytvořila tlaková níže,
která se stále prohlubovala. Rodila se tam tropická bouře Dean, která silně
ovlivnila zbytek letu STS-118. Postupně Dean nabíral na sile, až se změnil v
hurikán nejvyšší kategorie. V dalších dnech postupoval přes Jamajku a směřoval do
nitra Mexického zálivu. Předpověď o dalším postupu byla značně nejistá;
meteorologové nemohli vyloučit, že přibližně v době, kdy měl raketoplán
přistávat, zasáhne i Houston. V takovém případě by bylo nutno evakuovat i Johnson
Space Center a uzavřít středisko MCC. Byla sice možnost řídit let raketoplánu i
ze střediska LCC na kosmodromu na Floridě, ale s menším množstvím specialistů,
což by v případě komplikací během přistání mohlo být kritické. Proto i když
hurikán vůbec neohrožoval žádné ze tří možných letišť - Floridu, Kalifornii ani
Nové Mexiko - manažeři se rozhodli let o den zkrátit. Kvůli úspoře, času
doporučili vypustit i obvyklý oblet ISS po odletu raketoplánu.
Dean však neovlivnil plány na jedenáctý den letu (18. srpna). S třičtvrtěhodinovým
předstihem Williams a Anderson ve 13:17 LJTC zahájili výstup STS-118/EVA-4 opět
z modulu Quest. Jejich prvním úkolem bylo instalovat lůžko pro uložení prodlužovací
tyče lBA26 s přístroji OBSS pro inspekce tepelné
ochrany raketoplánu. Mezitím co Williams upravoval servosystém natáčení antény
pro pásmo S na příhradové konstrukci ITS-Z1, Anderson demontoval oba kontejnery
se vzorky materiálů v rámci experimentu MISSE a přenesl je do přechodové komory.
Jako poslední úkol Williams a Anderson instalovali anténu bezdrátového měřicího
systému EWIS na povrch modulu Destiny. Výstup ukončili v 18:19 UTC. Trval 5
h 2 min (plán 4 h 30 min). Protože se již žádný další výstup neplánoval, přeložili
Mastracchio a Williams okamžitě svoje skafandry EMU zpátky na palubu raketoplánu.
Ještě týž den se astronauti rozloučili a posádka Endeavouru přestoupila do svého
stroje. Průlezy se hermeticky uzavřely a vše bylo připraveno k odletu.
Raketoplán
se odpojil od stanice dvanáctý den letu (19. srpna) v 11:57 UTC. Dvěma úhybnými
manévry v 12:25:45 UTC a 12:49 UTC přešel na samostatnou dráhu a začal se od
stanice vzdalovat. Ihned poté vyzvedly Morganová a Caldwellová manipulátorem
tyč s přístroji OBSS a naposledy zkontrolovaly stav tepelné ochrany náběžné
hrany a přídě Endeavouru. Naštěstí vše bylo v pořádku a manažeři prohlásili
raketoplán za schopný přistání. Mezitím se hrozba hurikánu Dean snížila. Stočil
se totiž více na západ a nyní ohrožoval Yucatan a střední Mexiko. Tým manažerů
vzhledem ke snížení rizika evakuace střediska JSC v Houstonu a současně dobré
předpovědi počasí pro Floridu a Kalifornii rozhodl nevyhlašovat pohotovost pro
přistání v Novém Mexiku.
Předposlední den letu (20. srpna) proběhl jako obvykle ve
znamení úklidu vnitřních prostor raketoplánu i modulu Spacehab, prověrek
řídicího systému, zkušebního spuštění jednoho čerpadla hydraulického systému,
zkoušek motorů RCS a nácviku přistávacího manévru na simulátoru PILOT.
Morganová v průběhu dne uskutečnila poslední pedagogický videopřenos.
Počasí spolupracovalo. V úterý 21. srpna v 15:25:20 UTC počítače zapojily na
dobu 321 sekund oba motory OMS, které snížily rychlost družicového stupně o
110 m/s a ten začal sestupovat k atmosféře. Vstoupil do ní v 16:00:25 UTC nad
jižním Pacifikem ve vzdálenosti 8078 km od kosmodromu. Endeavour se dotkl hlavním
podvozkem dráhy 15 letiště SLF v důsledku silného bočního větru nejprve levým
kolem - v 16:32:16 UTC. O 13 sekund později dosedl i příďový podvozek a v 16:33:20
UTC se raketoplán zastavil. Let trval 12 dní 17 hodin 55 minut a 34 sekund.
Ještě téhož dne byl družicový stupeň přetažen do montážní haly OPF-2 k odstrojení
a přípravě k letu STS-123, který je plánován
na 14. února 2008.
Poznámky:
1 Čti „spic“.
2 Jednou vypojená baterie se již nedá v průběhu
kosmického letu znovu spustit.
3 Tyto měniče byly součástí výbavy již dříve a
umožňovaly předávat naopak elektrickou energii z palivových baterií
raketoplánu na stanici v době, kdy při montážích bylo nutno odpojit vlastní
sluneční baterie stanice.
4 Podle tehdejšího harmonogramu se měl uskutečnit
v listopadu 2003.
5 Později byl počátek srpnového „okna“ upřesněn
na 7. 8. 2007.
6 Hmotnost 3400 kg bez nákladu.
7 Hmotnost přibližně 650 kg. Šlo o náhradu za CMG
č. 3, vypojený 10. října 2006 pro silné vibrace.
8 Podle vžité praxe se za první den letu počítá
den vzletu.
9 Představitelé NASA odmítli zveřejnit jméno této
firmy údajně z důvodu pokračujícího vyšetřováni orgány FBI.
10 Rozhodující je však měření v celém
čtyřhodinovém období, protože se netěsnost může „usadit“.
11 Šlo o ventil B. Při jeho úplném uzavření klesl
únik na pouhé 4 hPa/h. Dodatečně se zjistilo, že se do sedla ventilu dostal
drobný úlomek materiálu.
12 Šlo o nízkou elektrickou vodivost čidel
vyčerpání kyslíku v nádrži ET.
13 Poškozené místo leželo na souřadnici XT 1973,
tedy níž než náběžná hrana.
14 Výpočty provedené druhého dne letu na základě
zpřesněných údajů o dráze Endeavouru ukázaly, že rozdíl ve výšce byl 0,6 km a
minimální vzdálenost obou těles 1,2 km.
15 Dozvěděla se to až ráno třetího dne letu.
16 Tvoří jej laserový lokátor LDRI (Laser Dynamíc
Range lmager) firmy Sandia pro zjišťování případných deformaci povrchu tepelné
ochrany a televizní kamera LCS (Laser Camera System) firmy Neptec pro
pořizování trojrozměrných snímků.
17 Jurčichin používal digitální fotoaparát se 400mm
objektivem, Kotov s 800mm objektivem.
18 Commercial Generic Bioprocessing Apparatus.
19 Modified Rocketdyne Truss Attachment System.
20 Photovoltaic Radiator Grapple Fixture.
21 Fotovoltaické panely na ITS-P6 byly zataženy
při misích STS-116 a STS-117. Přemístění se má uskutečnit během letu STS-120
koncem října 2007.
22 Dynamic Operations Ubiquitous Graphics.
23 Simplified Aid For EVA Rescue. Slouží k
záchraně astronauta, který odletěl nešťastnou náhodou mimo dosah stanice.
24 External Stowage Platform.
25 S-band Antenna Support Assembly.
26 Inspection Boom Assembly.
Vyšlo v L+K 10-11/2007
Aktualizováno : 07.08.2011
[ Obsah | Pilotované lety | STS
| STS-118 ]
Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.
(originál je na https://mek.kosmo.cz/pil_lety/usa/sts/sts-118/lk.htm)
