Harmadik részéhez érkezett az ISS építéséről szóló sorozatunk, melyben a Zvezda szervízmodul problémákkal tűzdelt történetét és feljuttatását mutatjuk be.
A Nemzetközi Űrállomás építése – Előzmények: Freedom, Mir-2 – 1. rész
A Nemzetközi Űrállomás építése – Zarja, Unity – 2. rész
Mielőtt azonban a Zvezda megérkezne az ISS-re (melynek építése jelentős csúszásban van az eredeti ütemtervekhez képest), két űrrepülőgép is meglátogatta a Unity-Zarja párost, előkészítve a további bővülést és az űrállomás lakhatóvá tételét.
STS-96 (Discovery)
Hónapok teltek el, mióta a Zarja-Unity már a világűrben kering, azonban a Zvezda indítására még továbbra sincsen pontos időpont. A szervízmodul nélkül tartós személyzet nem indulhat az űrállomásra, azonban az ISS felkészítését és berendezését folytatni kell. 1999. május 27-én el is indul a Discovery űrsikló, a rakterében egy dupla SpaceHab modullal, és egy szállító platformmal (Integrated Cargo Carrier – ICC), melyen az orosz Sztrela robotkar első elemeit viszik fel.
Balról jobbra (első sor): Kent Rominger, Ellen Ochoa, Rick Husband
Balról jobbra (hátsó sor): Daniel Barry, Julie Payette, Veleri Tokarev, Tamara Jernigan
A sikeres megközelítés és kikötés után az űrhajósokra egy űrséta várt, melyet Tamara Jernigen és Daniel Barry hajtott végre: a Unity külsején lábrögzítőket és kapaszkodókat helyeztek fel, illetve az űrrepülőgép robotkarja segítségével kiemelték a Sztrela elemeit a Discovery rakteréből, és a Unity-n lévő PMA-1 csatlakozó külső részére rögzítették. Három zsáknyi lábrögzítőt és különböző szerszámokat is elhelyezték még az ISS külsején, a későbbi űrsétákra előkészülve. A robotkar részeivel együtt összesen 600 kilogramm felszerelést szereltek fel a 7 óra 55 percig tartó űrsétán. A Sztrela robotkar az összeszerelés után majd a Zarja modul külsejére lesz véglegesen felhelyezve. A sikeres űrséta után logisztikai feladatok vártak az űrhajósokra: 1.6 tonna felszerelést szállított át az ISS fedélzetére: 318 liter vizet, ruházatot, hálózsákokat, orvosi felszereléseket és egyéb berendezéseket. 89 kilogrammnyi felszerelést pedig az űrállomásról hoznak majd vissza.
Payette és Tokarev kicserélte a Zarja 18 feszültségszabályozóját, mellyel kisebb problémák keletkeztek korábban, Barry és Husband pedig a Unityben lévő kommunikációs rendszer (E-Com) áramelosztó egységét és adóvevőjét javította meg.
A Discovery 79 óra 30 perc után lecsatlakozott a Nemzetközi Űrállomásról és sikeresen visszatért a Kennedy Űrközpontba.
STS-101 (Atlantis)
1 évet ugrunk az időben – eközben a Zvezda még továbbra sem indult el – és 2000. május 21-én egy újabb űrrepülőgép startol az ISS-re, az Atlantis. A küldetést eredetileg a Zvezda érkezése utánra tervezték, “2A.2” jelzéssel, azonban a szervízmodul csúszása miatt a küldetést két részre bontották, így kapta ez az út a “2A.2a” jelzést (a későbbi, 2000 őszén startoló STS-106 pedig lett a “2A.2b”).
Első sor: Scott Horowitz and James Halsell
Középen: Mary Ellen Weber, Jurij Uszacsov, Susan Helms
Hátsó sor: Jeffrey William, James Ross
A küldetésen a Zvezda modult nem érintő feladatokat végzik el: a Zarja elektromos rendszerének a javítása, a Sztrela robotkar végső összszerelése egy űrsétával (azonban a kész robotkar marad egyelőre a Unity külsején), ellátmány szállítása és karbantartás. Az Atlantis szintén egy dupla SpaceHab modullal és az ICC szállító platformmal indul a rakterében.
Az STS-101 érdekessége, hogy ez volt az első űrrepülőgép-út, ahol az új kijelzőkkel ellátott pilótafülkét használták (glass cockpit).
A sikeres start és az ISS-el való dokkolás után James Voss és Jeffrey Williams űrsétával kezdi a programot, feladatuk újabb lábrögzítők és kapaszkodók felhelyezése, a Sztrela robotkar összeszerelése, a Unity rádióantennájának a cseréje, illetve a “Komparus” központi kamerakábel rögzítése. Az űrhajósok az előző küldetéshez hasonlóan további szerszámokat és eszközöket rögzítettek még a Unity külsejére a jövőbeli űrsétákhoz.
Az űrséta 6 óra és 44 perc után problémák nélkül ért véget. Másnap újból logisztikai munka kezdődött: a zsilipajtó kinyitása után az űrhajósok vizet, a dokkolószerkezethez használatos műszerkészletet, videoberendezéseket, “irodai” kellékeket, egészségügyi eszközöket (az első futópadot) és egyéb eszközöket szállítottak az egyelőre lakatlan űrállomás fedélzetére. A Zarja modulban karbantartásokra is sor kerül: a légszűrők és 4 akkumulátor egység cseréje, új levegő-keringtető ventillátor, új tűzoltó készülékek és füstérzékelők felhelyezése, illetve egy új számítógép beépítése.
A feladatok sikeres elvégzése után az űrrepülőgép fúvókáival sor került egy jelentős pályaemelésre is: 370 x 402 km magasságra emelték az ISS pályáját. A lecsatlakozás után az űrrepülőgép még körberepülte az űrállomást (alaposan körbefényképezve azt), és két nap múlva május 29-én leszállt a Kennedy Űrközpontban.
Az út után derült ki, hogy az Atlantis majdnem odaveszett leszállás közben, hasonlóan a későbbi, 2003-as Columbia szerencsétlenséghez: emelkedés közben a külső üzemanyagtartályról leszakadó hővédő burkolat lyukat ütött a bal szárnyon hővédő tégláin, ami miatt forró gázok jutottak a szárny belsejébe.
A Zvezda szervízmodul
A Zvezda (jelentése Csillag) az első és egyben a legfontosabb orosz modul a Nemzetközi Űrállomáson (bár a Zarját az oroszok építették, a NASA fizette a költségeit, így amerikai modulnak számít). A Zvezda saját meghajtással, életfenntartó rendszerekkel, lakóhellyel, az elektromos hálózat központi vezérlőrendszerével, adatközponttal és önálló áramellátással is rendelkezik a napelemei által, így joggal hívható az ISS központi és legfontosabb moduljának.
A modult (még DOSz-8 néven) a Hrunyicsev Gépgyár már az 1980-as években elkezdte építeni, és a tervezett Mir-2 űrállomás központi egységének szánták. A DOSz-8 nagyrészt megegyezik a Mir fő moduljával, a DOSz-7-el.
A Zvezda felépítése
A 20 tonna súlyú és 13 m hosszú szervízmodul 4 részelemből áll össze: egy lakó/dolgozó egység (Work Compartment), a modul elején egy átszálló egység (Transfer Compartment), a végén egy átmeneti alagút a munkarésztől a hátsó dokkolóportig (Transfer Chamber), ezt körülvéve pedig a nem túlnyomásos műszaki egység (Assembly Compartment). A Zvezda 2 űrhajós számára biztosít alvóhelyet, illetve 16 különböző ablakkal rendelkezik. A modulban található az Elektron oxigén-generátor is. Az ISS személyzete egy vészhelyzet esetén a Zvezdában gyűlik össze, illetve innen történik a földi irányítóközponttal lévő kommunikáció nagy része is.
A Zvezda 32 kisebb fúvókával és 2 nagyobb hajtóművel rendelkezik, melyekkel finom irányváltoztatásra és nagyobb pályaemelésekre is képes. 4 külső üzemanyagtartályában 860 kg üzemanyagot (hidrazint és oxidálószernek dinitrogén-tetroxid) képes tárolni, a tartályok nyomását pedig nitrogénnel biztosítják.
Lakóegység (Work Compartment)
A modul legnagyobb része 7,6 méteres hosszával, ahol található a higiéniás részleg, alvóhelyek (2 db, saját ablakokkal), egy futópad (NASA gyártmány), munkaállomás, szeméttároló, egy konyha és az irányító és kommunikációs rendszerek közpoti számítógépei, egyszóval a Nemzetközi Űrállomás legfontosabb egységei.
Átszálló egység (Transfer Compartment)
Az átszálló egység a Zvezda elülső (forward) részén található, és 3 dokkolóporttal rendelkezik: egy előrefele, fölfelé és lefelé. Az előre néző dokkolóval csatlakozik majd a Zarja hátsó kikötési pontjára. A fefelé (zenit) néző dokkolóra kerül majd később a Poiszk, alulra (nadír) pedig a Pirsz kikötőmodul, melyekhez Szojuz és Progressz űrhajók tudnak dokkolni. Mindkét kikötőmodul légzsilipként is szolgál űrséták alkalmával, habár jelen sorok írásáig csak a Pirszt használták eddig. A Poiszkból az első űrsétát 2020 végén, 2021 elején tervezik, ugyanis a Pirsz helyére 2021-ben érkezik majd a Nauka tudományos laboratórium, amit a Zarja tartakékaként építettek az 1990-es években.
Átmeneti egység (Transfer Chamber) és műszaki egység (Assembly Compartment)
A modul hátsó részén (aft) található az átmeneti egység, mely egy alagút a hátsó dokkolóporthoz, ide szintén Szojuz és Progressz (illetve a későbbi európai ATV teherszállítók) űrhajók tudnak csatlakozni. Az átmeneti egység körül található a nem túlnyomásos műszaki egység, itt külső üzemanyagtartályok, kommunikációs antennák és különbőző szenzorok lettek elhelyezve.
Szerencsétlen aktualitása az átmeneti egységnek, hogy nemrég itt azonosították a szivárgás helyét, mely egy kismértékű, de folyamatos légkörvesztést okoz az űrállomáson. A szivárgás pontos helyét jelen sorok írása közben is keresik az űrhajósok és a földi irányítás szakemberei.
A Zvezda technikai adatai
| Hosszúság | 13.1 m |
| Szélesség | 4.35 m |
| Tömege | 24 604 kg |
| Nyomás alatt lévő térfogat | 75 m3 |
| Gyártó | Hrunyicsev Gépgyár / Enyergija |
| Üzemeltető | Roszkoszmosz |
| Indítás helye, dátuma, hordozó | Bajkonur, 2000. július 12, Proton-K |
| ISS építés misszió sorszáma | 1R |
A Zvezda kálváriája
A Mir-2 űrállomás a pénz hiányában nem valósult meg, azonban a szervízmodul 1993-ban átkerült a Nemzetközi Űrállomás tervezetébe, és ekkor keresztelték át Zvezdára, illetve SM-re (service module). A modul építése nagyon lassan haladt, a Zvezda folyamatosan alulfinanszírozott volt a pénzhiánnyal küszködő orosz űrprogramban, amelyet a tervek szerint 1998 áprilisában akartak indítani mint a Nemzetközi Űrállomás első egysége. Az orosz űrhivatal már 1996-ban értesítette a NASA-t, hogy nem tudják tartani az eredeti menetrendet, ezért az amerikai űrhivatal egy ideiglenes szervízmodul (Interim Control Module, ICM) építését is elhatározta arra az esetre, ha a Zvezda nem készülne el az orosz fél pénzügyi problémái miatt. Az ICM félig el készült, azonban végül nem került felhasználásra.
1997-ben az orosz űrhivatal újból csúszást jelentett (technikai problémák miatt), ezért a Zarja indítását is eltolták, 1998-ban pedig megállapodtak arról, hogy megkezdik az ISS építését, így elindult a Zarja és pár hétre rá az amerikai Unity modul is. Ekkortájt még 1999 júliusára ígérték a Zvezda indítását. 1999 áprilisában már szeptember és november közti startról volt szó, majd 1999 májusában – amikor a modult végre Bajkonurba szállították a gyárból végső felkészítésre -, már 1999 december vagy 2000 január volt az indulás időpontja. Itt szerepet játszott az is, hogy a NASA kért halasztást az űrrepülőgépek technikai problémája miatt.
A Zvezdát 1999 októberében még egy csapás éri: a hordozórakétája, a Proton-K egy műholdindítás közben meghibásodik, mely a rakéta, illetve az Express-A1 műhold elvesztéséhez vezet. A hiba a második fokozat működése közben történt, és a vizsgálat idejére minden Proton indítást felfüggesztenek, beleértve a Zvezda útját is. A vizsgálat után a Roszaviakozmosz két sikeres Proton indítást vár el, mielőtt a szervízmodul indulhat, mely meg is történik 2000 júliusáig.
Érdemes megjegyezni, hogy az ezt megelőző hónapokban a Roszaviakozmoszt élesen támadta a NASA, és annak vezetője Daniel Godin. Godin szerint az oroszok szándékosan hátráltatják az ISS építését, és amennyiben 2000 augusztusáig nem indítják a Zvezdát, akkor a “B-tervhez” fognak nyúlni, vagyis az ICM modult fogják használni az űrállomáshoz. Az ultimátum végül használt, és a feszített tempónak köszönhetően 2000. július 12-én végre elstartol a Zvezda Bajkonurból egy “Pizza Hut” feliratos Proton-K rakéta orrán. Az indítás másik érdekessége, hogy semmilyen biztosítást nem kötöttek egy esetleges balesetére, valószínűleg a pénzszűkében lévő orosz fél ezen is próbált spórolni.
A start után a Zvezda egy hosszú (13 napig tartó), de üzemanyag-takarékos út után július 25-én érkezik meg és dokkol a Zarja hátsó kikötési pontjára. Pár hét múlva, augusztus 9-én pedig egy teherhajó is érkezik, a Progressz-M1-3, mely a Zvezda hátsó portjára csatlakozik és feladata a még üzemképtelen Zvezda helyett az ISS pályájának a megemelése.
Hosszú és problémákkal teli út után végre lezárult a Nemzetközi Űrállomás építésének egy fontos fejezete, azonban állandó személyzete még mindig nincsen. Sorozatunk következő részében az első lakókról, valamint az ISS további bővüléséről lesz majd szó.