STS-117 Atlantis – shrnutí mise

Prvním letošním startem amerického raketoplánu Space Shuttle se stala mise STS-117 Atlantis. Cílem byla Mezinárodní kosmická stanice ISS, ke které raketoplán přivezl další stavební díl – příhradovou konstrukci ITS S3/S4 o hmotnosti 16 183 kg. Součástí vynášeného nákladu byla i další dvojice panelů slunečních baterií [1]. Posádku raketoplánu Atlantis tvořilo sedm astronautů: velitel Frederick Sturckow, pilot Lee Archambault, letoví specialisté James Reilly, Steven Swanson, Patrick Forrester, John Olivas a Clayton Anderson. Astronaut Anderson zůstal na stanici ISS jako člen dlouhodobé posádky a na Zemi se vrátí s misí STS-120 Discovery. Jeho místo v raketoplánu při přistání převzala Sunita Williamsová, která ukončila dlouhodobý pobyt na stanici. Stala se tak ženou s nejdelším kosmickým letem, jenž trval 194 dní 18 hodin a 2 minuty. Mimo to Williamsová uskutečnila čtyři výstupy do volného prostoru o celkové délce 29 hodin a 17 minut [2].

Obr. 1: Poškození tepelné izolace na vrcholu vnější nádrže ET způsobené silným krupobitím 26. února 2007. [9]

Obr. 2: Start raketoplánu Atlantis k misi STS-117. Úkolem mise je připojení konstrukce ITS S3/S4. [10]

Obr. 3: Poškození nomexové obšívky na levém modulu motoru OMS. Oprava proběhla v rámci třetího výstupu do kosmu. [11]

Obr. 4: Astronaut Patrick Forrester asistuje při skládání solárního panelu na ITS P6. [12]

Obr. 5: Pohled na celou Mezinárodní kosmickou stanici ISS při odletu raketoplánu Atlantis. [13]

Obr. 6: Přistání raketoplánu Atlantis na Edwards AFB v Kalifornii. [14]

Obr. 7: Raketoplán Atlantis na zádech letounu SCA (Shuttle Carrier Aircraft). [15]

Původní harmonogram výstavby Mezinárodní kosmické stanice ISS počítal s letem STS-117 na 2. října 2003 s využitím raketoplánu Endeavour. Bohužel zkáza raketoplánu Columbia 1. února 2003 způsobila změny a odklady v letech amerických raketoplánů. Nakonec byl start mise STS-117 naplánován na 15. března 2007 v 11:43 SEČ. Místo raketoplánu Endeavour byl na misi nasazen jeho starší bratr Atlantis. Vše vypadalo dobře až do 26. února, kdy se nad floridským kosmodromem přehnala bouře doprovázena krupobitím. Poškození vnější nádrže ET (External Tank) kroupami (ty měly průměr až 4 cm) bylo tak rozsáhlé, že bylo rozhodnuto převézt sestavu raketoplánu zpět to montážní haly VAB. Zde technici identifikovali téměř 3 000 poškozených míst, z nichž bylo 200 tak silných, že si vyžádaly individuální způsob opravy. Nové datum startu bylo stanoveno na 8. června 2007 [3]. Ještě předtím se však Atlantis vydal na 5 535 metrů dlouhou cestu na vypouštěcí rampu LC-39A. Převoz začal 15. května v 11:02 SELČ a trval 6 hodin a 45 minut. Přepravník celé sestavy raketoplánu, tzv. Crawler, má hmotnost přes 2 700 tun a je schopen jet rychlostí 1,6 km/hod (prazdný poté dvakrát rychleji). Hmotnost Crawleru, mobilní vypouštěcí plošiny MLP (Mobile Launch Platform) a STS (Space Transporting System) je dohromady téměř 7 700 tun!

Start raketoplánu Atlantis proběhl výtečně 8. června 2007 ve 23:38:04 UT, což pro našince již znamenalo 9. června v 01:38:04 SELČ. Přibližně osm a půl minuty po startu byly vypojeny motory SSME a raketoplán byl naveden na suborbitální dráhu. V čase 02:16:34 SELČ byl motorickým manévrem motorů OMS naveden raketoplán na výchozí oběžnou dráhu. Jednou z prvních věcí, kterou posádka vykonala, byla kontrola povrchu tepelné ochrany raketoplánu. K tomu slouží speciální nádstavec OBSS (Orbiter Boom Sensor System), který je připojen k manipulátoru SRMS. Poškození tepelné ochrany bylo nalezeno na levém bloku motoru OMS v místě přechodu ochrany z dlaždic na nomexovou textilní obšívku FRSI (Felt Reusable Surface Insulation). Odchlípnutý díl obšívky V070-30376-241 měl rozměry 100 x 150 mm, sousední díl V070-30376-051 se pouze odlepil od navazující dlaždice tepelné ochrany [4, 5, 6]. Dne 10. června bylo naplánováno spojení s Mezinárodní kosmickou stanicí ISS. Proběhlo několik korekcí dráhy, přiblížení a vyrovnání rychlosti raketoplánu s rychlostí stanice. Velmi efektní je rotační manévr RPM (Rotation Pitch Maneuver), při kterém raketoplán vykoná přemet před zraky posádky ISS. Tento akrobatický prvek se provádí z důvodu pořízení vysoce kvalitních fotografií povrchu tepelné ochrany raketoplánu. Poté se již může přistoupit k připojení raketoplánu na tunel PMA-2 umístěného na americkém laboratorním modulu Destiny. Ke spojení Mezinárodní kosmické stanice ISS a amerického raketoplánu Atlantis došlo ve 21:36 SELČ, o dvě hodiny později se otevřel průlez a posádka stanice osobně uvítala své kolegy z raketoplánu. Clayton Anderson se stal oficiálně členem dlouhodobé posádky ISS, Sunita Williamsová naopak členkou posádky raketoplánu Atlantis.

Následující den byl ve znamení první kosmické vycházky v rámci mise STS-117, kterou provedli astronauti Reilly a Olivas. Již před vlastním výstupem byla konstrukce ITS S3/S4 uchycena čtveřicí motoricky ovládaných šroubů na ITS S1 pomocí staničního manipulátoru SSRMS (Space Station Remote Manipulator System). Výstup EVA-1 začal s přibližně hodinovým zpožděním ve 22:02 SELČ. Důvodem ke zpoždení byla nutnost desaturace stabilizačních gyroskopů, v jejímž průběhu došlo ke kolapsu programového vybavení ruských počítačů, který byl naštěstí velmi rychle vyřešen. Vraťme se ale k prvnímu výstupu do volného prostoru. Astronauti provedli odstranění ochraných prvků a pojistek na mnoha částech příhradové konstrukce, propojili kabely mezi ITS S1 a ITS S3/S4 a vyklopili systém SAW (Solar Array Wing) s panely slunečních baterií. Výstup skončil po 6 hodinách a 15 minutách v 04:17 SELČ. Na Zemi se mezitím rozhodlo o prodloužení mise raketoplánu o dva dny a přidání čtvrté kosmické vycházky [7].

V průbehu pátého letového dne došlo k automatickému rozvinutí solárních panelů na příhradové konstrukci ITS S3/S4. Téhož dne došlo k selhání navigačního systému SUDN (Система Управления Движением и Навигацией) na ruských počítačích a o řízení orientace stanice se musel postarat autopilot DAP využívající motorky RCS na raketoplánu Atlantis. Problémy dne však nekončily. Ve 23:20 SELČ ohlásil výstražný systém požár v ruském modulu Zarja. Posádka však při kontrole místa zjistila, že se naštěstí jednalo o falešný poplach způsobený špatnou interpretací dat ze senzoru. Tři hodiny po půlnoci byla obnovena činnost ruského navigačního systému SUDN.

Dne 13. června bylo zahájeno automatické zatahování pravého panelu na konstrukci ITS P6 (levý panel byl zasunut při misi STS-116). Stejně jako u předchozí mise neprobíhalo skládání ideálně a byl potřeba zásah astronautů. Ve 20:28 SELČ začal druhý výstup EVA-2 do kosmu, tentokrát ho provedli Forrester a Swanson. Oba se ihned přesunuli ke konstrukci ITS P6 a asistovali při skládání části panelu. Poté pokračovali v práci na novém dílu ITS S3/S4. Výstup byl ukončen po 7 hodinách a 16 minutách v 03:44 SELČ. Opět se ale tento den neobešel bez problémů s ruskými počítači, které kompletně zkolabovaly. Ve čtvrtek 14. června se podařilo technikům ze Země obnovit činnost dvou počítačů, které však po 7 minutách opět vypadly [8].

Třetí kosmická vycházka EVA-3 začala 15. června v 19:24 SELČ a zúčastnili se ji astronauti Reilly a Olivas. Hlavní náplní byla oprava poškozeného místa tepelné ochrany na levém bloku motoru OMS. Tohoto úkolu se zhostil John Olivas, který využil soupravy první pomoci a pomocí ocelových svorek a sešívačky kůže připevnil oba poškozené díly nomexové obšívky. Jeho kolega mezitím vyměnil ventil systému výroby kyslíku OGS (Oxygen Generation System) na povrchu laboratoře Destiny. Na závěr výstupu oba asistovali při dokončení skládání panelu slunečních baterií na konstrukci ITS S6. V 03:22 SELČ byl po 7 hodinách a 58 minutách ukončen výstup EVA-3. Běhěm práce amerických astronautů na povrchu stanice ISS se podařilo jejich ruským kolegům Jurčichinovi a Kotovovi oživit čtyři ze šesti počítačů ruského systému. Přičinou vypadavání počítačů se ukázala poškozená přepěťová pojistka napájecího zdroje.

Dne 17. června se uskutečnil poslední výstup do volného prostoru EVA-4 v rámci mise STS-117. V 18:25 SELČ zahájili astronauti Forrester a Swanson výstup, při němž provedli zejména dokončovací práce, které byly odloženy z důvodu opravy tepelné ochrany při EVA-3. V 00:54 SELČ byl po 6 hodinách a 29 minutách výstup ukončen. V pondělí 18. června byla úspěšně ověřena činnost ruských počítačů pro orientaci a stabilizaci stanice. Posádka raketoplánu si zaslouženě užila půl dne osobního volna. Večer došlo k rozloučení posádek a v 00:51 SELČ k uzavření průlezu mezi raketoplánem Atlantis a Mezinárodní kosmickou stanicí ISS. K odpojení raketoplánu došlo v úterý v 16:42 SELČ. Po odpojení následoval inspekční oblet stanice a později kontrola tepelné ochrany raketoplánu pomocí nádstavce OBSS.

Přistání raketoplánu bylo naplánováno na čtvrtek 21. června 2007 v 19:55:16 SELČ na kosmodromu Cape Canaveral na Floridě. Z důvodu špatného počasí bylo přistání odvoláno stejně jako následující možné přistání ve 21:30:07 SELČ. Nakonec bylo rozhodnuto odsunout přistání raketoplánu Atlantis z mise STS-117 o jeden den. První páteční možnost přistání na Floridě byla opět pro špatné počasí odvolána a bylo rozhodnuto přistát na Edwardsově letecké základně v Kalifornii (Edwards AFB). Ve 21:18 SELČ vstoupil raketoplán do zemské atmosféry ve výšce 121 km při rychlosti 7,59 km/hod. Ve 21:49:38 SELČ dosedl hlavní podvozek raketoplánu na přistávací dráhu – tento okamžik je brán jako čas ukončení mise. Na závěr proběhl ještě jeden rituál, kdy posádka provedla „inspekční“ obhlídku raketoplánu a poté ho již předala technikům. Celková délka mise STS-117 Atlantis byla přesně 13 dní 20 hodin 11 minut a 34 sekund a raketoplán urazil vzdálenost 9,28 milionů kilometrů.

Protože přistání proběhlo na letišti Edwardsovy letecké základny, bylo nutné raketoplán přepravit zpět na kosmodrom na Floridě. K přepravě má NASA připraveny dvě letadla SCA (Shuttle Carrier Aircraft), jedná se o upravený Boeing 747-100 a Boeing 747-100SR. První z letounů je ve službách NASA od roku 1977 a nese označení NASA 905, druhý od roku 1990 pod označením NASA 911. Odlet letadla SCA s raketoplánem Atlantis na zádech proběhl v neděli 1. července v 15:04 SELČ. V úterý, ihned po příletu na Cape Canaveral, se raketoplánu ujali technici, kteří jej začali připravovat k prosincovému letu STS-122.