Az űrrepülőgép-program – STS-31, a Hubble felbocsátása

Ma induló új sorozatunkban az űrrepülőgép-program Hubble küldetéseit mutatjuk be részletesen. Az első részben a teleszkópot az űrbe juttató, STS-31 jelű misszióról lesz szó.

Régóta terveztem egy hosszabb írást a Hubble teleszkóp bemutatásáról, azonban nagyon sok érdekes és részletes írás található már a teleszkóp történetéről, műszaki tulajdonságairól és tudományos sikereiről. Ezért gondoltam, hogy a Hubble távcső STS küldetéseit mutatom be, mivel ezek voltak az űrrepülőgép-program legnehezebb és legkomplexebb missziói.

STS-61J – Az eredetileg tervezett első Hubble küldetés

1986 elején úgy tűnt, hogy a Hubble tervezett 1986 októberi indítása tartható, és a teleszkóp időben elkészül, azonban még januárban a Challanger katasztrófája miatt az Űrsikló-programot felfüggesztették. A tervezett STS-61J jelű küldetés parancsnoka a legendás John Young lett volna, akinek ez lett volna a hetedik űrutazása (Young később adminisztratív pozícióba került a NASA-nál, helyére pedig Loren Shriver került). A misszió az Atlantis űrrepülőgépet használta volna.
Az űrteleszkóp 1986-ra már elkészült, de mivel az űrrepülőgépek nem repülhettek, a Hubble-t egy nitrogénes tisztaszobában kellett tárolni, hogy ne megóvják a szennyeződésektől. A teleszkóp folyamatos áramellátást is igényelt, ezen tárolási költségek havi 6 millió dollárra rúgtak. A késlekedés viszont lehetőséget adott, hogy további teszteket és fejlesztéseket tudjanak rajta elvégezni.
Az űrsiklók végül 1988-ban folytathatták a munkát, a NASA pedig 1990-re tűzte ki a Hubble felbocsátását, immáron a Discovery-vel.

STS-31

Az első indítási kísérletre 1990. április 10-én került sor, azonban 4 perccel a start előtt a visszaszámlás megállt, mert az automata rendszer egy szelep meghibásodását jelezte a kiegészítő energiaellátó rendszerben. A szelepet végül kicserélték, és az űrrepülő akkumulátorait újratöltötték. A második indítási kísérletre április 18-át tűzték ki, ekkor újból leállt a visszaszámlás T-31 másodpercnél, mert a Discovery automata rendszere nem tudott lezárni egy földi üzemanyagellátó szelepet. A mérnökök végül manuálisan utasították a rendszert a szelep lezárására, így a visszaszámlálás folytatódhatott.
A Discovery probléma nélkül, sikeresen Föld körüli pályára állt, mely az addigi legmagasabb űrrepülő által elért röppálya volt: 585×615 km. A magas orbitális pályára a Hubble-nek azért volt szüksége, hogy a Föld légköre kevésbé zavarja a teleszkóp működését.

Pályára érés után röviddel a személyzet kinyitotta az űrrepülő raktérajtóit (melyek egyúttal radiátorokként is funkcionálnak – így tudnak a hőfeleslegtől megszabadulni), ezután órákig vártak, hogy a teleszkópban lévő maradék levegőt is kiszívja az űr vákuumja, nehogy elektromos kisülést okozzon a Hubble saját energiarendszerének bekapcsolása. A várakozás után a földi irányítás engedélyt adott, hogy először a Discovery központi áramellátó rendszeréről átkapcsolják a Hubble-t a hátsó fedélzet energiaellátására. Még aznap a személyzet előkészült a másnapi teendőkre: ellenőrizték a robotkar (Remote Manipulator System – RMS) megfelelő működését, illetve egy esetleges űrsétára felkészültek – szükség esetén Bruce McCandless és Kathy Sullivan voltak kijelölve és kiképezve a feladatra.

Második nap reggel a Hubble-t lekapcsolták a Discovery elektromos rendszeréről, és immáron már a saját akkumulátorai szolgáltatták az áramot. Ezután Steven Hawley a robotkar segítségével kiemelte a Hubble-t az űrrepülőgép raktéréből és a legénységi kabin fölé, függőlegesen helyzetbe állította. A földi irányítás jelet küldött, hogy a Hubble napelemtáblái kinyíljanak, és fel tudják tölteni a 6 db akkumulátort a teleszkópon. Az egyik tábla azonban kinyitás közben megakadt. Míg a földi irányítás a megoldást kereste, Bruce McCandless és Kathy Sulllivan már öltözködött az esetleges űrsétára, ha nem tudnák a Földről kinyitni a napelemet. Végül az irányítás sikerrel járt, és a második tábla is teljesen kinyílt, így a két űrhajós – akik már a légzsilipben voltak – visszatérhettek, nem volt szükség az űrsétára.

Ezután a Hubble két kommunikációs antennája (Tracking and Data Relay Satellite System – TDRSS) is kinyíilt, majd bekapcsolták a teleszkóp helyzetét irányító rendszert is. Steven Hawley végül engedélyt kapott a teleszkóp elengedésére és a Hubble szabadon ellebegett. A biztonság kedvéért (ha bármilyen hiba felmerülne a Hubble-vel) a Discovery további két napig maradt ugyanazon az orbitális pályán, a Hubble közelében, de nem volt szükség további beavatkozásra.

Egyéb hasznos terhek, tudományos kísérletek

A Hubble felbocsátásán kívül, a Discovery legénysége több tudományos kísérletet is elvégzett, illetve kísérleti eszközöket is vittek magukkal. Ezek voltak a küldetés másodlagos céljai.
Protein Crystal Growth (PCG) – protein-kristályok növekedésének megfigyelése mikrogravitációban
Investigations into Polymer Membrane Processing (IPMP) – polimerek viselkedése mikrogravitációban
Ascent Particle Monitor – mikrorészecskék mérése felbocsátás és indítás közben
Radiation Monitoring Equipment (RME) – sugárellenőrzés, gamma szint mérése a személyzeti kabinban
Air Force Maui Optikai Site (AMOS) – a légierő optikai kísérlete
A küldetésre két IMAX kamerát is magukkal vittek, hogy később dokumentumfilmet készíthessenek.

A misszió teljes siker volt, minden feladatát tökéletesen teljesítette. A Discovery 80 keringés után, az Edwards légitámaszpontra érkezett vissza 1990. április 29-én. Később kiderült, hogy a Hubble-vel súlyos problémák vannak (életlen képek a hibás főtükör miatt, a napelemtáblák rezgése), így a NASA egy javító-küldetést fog végrehajtani, amit végül 1993-ban, az STS-61 misszióval hajtanak majd végre. Sorozatunk következő részében erről lesz szó.

Fontosabb repülésadatok

Űrsikló: Discovery (a program 35., a Discovery 10. küldetése)
Személyzet: 5 fő
Parancsnok: Loren J. Shriver (második űrutazása)
Pilóta: Charlie Bolden (második űrutazása, 2009-től 2017-ig a NASA adminisztrátora)
Küldetés specialisták: Steven Hawley (harmadik űrutazása), Bruce McCandless (második űrutazása, az első űrhajós aki biztosító kötél nélküli űrsétát tett) és Kathy Sullivan (második űrutazása)
Start, indítóállomás: 1990. április 24. Cape Canaveral, LC 39-B
Időtartam: 80 keringés, 5 nap 1 óra 16 perc 6 mp
Magasság: 585 – 615 km
Landolás: 1990. április 29. Edwards légitámaszpont

Források
NASA/Hubblesite
Wikipedia
spacefacts.de
astronautix.com