A nap képe 239# – A Columbia űrsikló “ragyogása”

1994. március 17-én, az STS-62 küldetés utolsó előtti napján a Columbia űrsikló pályáját rekord alacsonyra csökkentették, hogy megfigyelhessék a felső légkör okozta “izzóhatást”. A 259 x 194 kilométeres orbitális pályán a Columbia hátsó része felragyogott az oxigénmolekulák és egyéb gázok okozta súrlódás miatt.

Fotó: NASA

STS-109 – A negyedik Hubble szervíz-küldetés

Folytatjuk a Hubble űrteleszkóp szervíz-misszióit bemutató sorozatunkat, a 2002-es, 3B jelzésű negyedik úttal.

A Hubble felbocsátásáról (STS-31) szóló írásunkat itt, az első szervíz-küldetésről (STS-61) itt és itt, a második szervízútról (STS-82) itt, a harmadik útról (STS-103) szóló beszámolónkat pedig itt olvashatjátok.

Az előző részben ott hagytuk abba, hogy a giroszkópok meghibásodása miatt előrehozták 1999-re a következő utat, hogy ne veszélyeztessék a Hubble működőképességét. Ekkor bontották a harmadik nagyjavítást kétfelé, ez lett a “3A” szervíz-küldetés. Az STS-103 űrhajósai sikeresen kicserélték a giroszkópokat, illetve a fedélzeti számítógépet, és több memóriaegységet is korszerűsítettek. A teleszkóppal azonban további teendők voltak, melyek a “3B” szervíz-küldetés személyzetére vártak.

A küldetés feladatai

Advanced Camera for Surveys (ACS) beszerelése. Az új, harmadik generációs kamera az ibolyántúli, a látható és az infravörös tartományokban képes észlelni. Az új kamera a régi Faint Object Camera (FOC) egységet fogja váltani.

Az ACS kamera felkészítés közben

A már 8 éves napelemtáblák teljes cseréje, kisebb, de merevebb konstrukciójú új panelokkal (SA3), melyek 20%-kal több energiát képesek előállítani.

Az elavult központi tápegység (Power Control Unit, PCU) cseréje. A PCU osztja el az áramot a napelemekből és az akkumulátorokból a távcső más részeire.
Az 1997-ben a Hubble-re telepített NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) spektrométer hűtését végző vadonatúj crycooler beépítése. A kamera hűtőfolyadéka egy meghibásodás miatt elpárolgott, ezért 1999 februárja óta az eszköz működésképtelen volt.

További feladat volt még a vezérlőrendszer egyik reakciókerekének cseréje, új hővédő takarók elhelyezése a teleszkóp külsején, illetve a Hubble pályájának megemelése.
A NASA tervei szerint ezekkel a javításokkal a Hubble 2014-ig működőképes maradhat.
A sok teendő miatt, ezen az úton – az első és a második szervízhez hasonlóan – újból 5 űrsétát terveztek végrehajtani.

Előzmények, indítás

A küldetésre a Columbia űrsikló lett kijelölve, mely egy két és fél éves nagy felújításról tért vissza. Utolsó útja 1999-ben volt, amikor az STS-93 küldetés keretében a Chandra távcsövet juttatta a világűrbe. 2002-ben már nagyban zajlott a Nemzetközi Űrállomás építése és ellátása is, azonban a Columbia ebben nem vett részt, ugyanis mint elsőként megépített űrrepülőgép nehezebb volt a flotta többi tagjához képest, így jóval kisebb hasznos terhet tudott volna szállítani az ISS-re. A NASA ezért úgy határozott, hogy a Columbiát a “szóló” küldesékre osztja be, így az esedékes Hubble-javításra is.
Sajnálatos módon ez a küldetés volt a Columbia utolsó sikeres útja, az ezt követő 2003-as STS-107 misszión visszatérés közben az űrsikló a légkörbe érve megsemmisült, megölve ezzel mind a 7 utasát. A baleset oka az volt, hogy indítás közben a külső üzemanyagtartályról levált egy hőszigetelő habdarab, mely a baloldali szárnyat találta el, és egy hatalmas lyuk keletkezett. A visszatérés közbeni súrlódásból keletkezett hő az üreges szárny belsejébe jutott, így semmisítve meg az űrsiklót…

A Columbia két csúszást követően végül 2002. március 1-jén indult útjára a 39A indítóállomásról, és kezdte meg 2 napos útját az űrteleszkóphoz.

A Hubble elkapása

Március 3-án érkezett meg a Columbia a távcsőhöz, melyet szokásos módon az űrsiklón lévő robotkarral (melyet Nancy Currie kezelt a küldetésen) fogtak be, és csatlakoztattak a Columbia rakteréhez. Azután a Hubble-t úgy forgatták, hogy a napelemei (még utoljára) teljesen feltöltsék az akkumulátorait, ez 4 és fél óráig tartott. Ezután került sor a napelemek feltekercselésére (az új panelok már merev vázzal rendelkeznek), felkészülve ezzel az elkövetkező űrsétákra. Az előző küldetésekhez hasonlóan, az öt űrsétára két párost osztottak be: az első, harmadik és ötödik EVA-t Grunsfeld és Linnehan, a második és negyedik űrsétát pedig a Newman és Massimino páros végzi majd el.

A régi napelemek feltekercselése. A kép felső részén jól láthatóak a teleszkóp antennái is, melyeket az elkapás előtt mindig visszazárnak.

Első űrséta

Másnap, március 4-én került sor az első űrsétára, melyen Grunsfeld és Linnehan feladata a napoldali napelemtábla leszerelése, és az új felhelyezése volt. A feladat meglehetősen bonyolult és összetett volt, ugyanis nemcsak az új táblát kellett felhelyezni, hanem annak csatlakozóit és rögzítőit is nagyon körültekintően kellett a helyükre illeszteni. A 7 órán át tartó űrsétán még a PCU tápegység kicserélésére (melyet a harmadik EVA-n hajtanak majd végre) is előkészültek. Az űrhajósok minden előírt feladatot sikeresen végrehajtottak.

Grunsfeld és Linnehan az űrsikló rakterébe helyezi a régi (már feltekercselt) napelemet

Második űrséta

Következő nap Newman és Massimino léptek ki az űrsiklóból, a feladatuk pedig a második napelemtábla, illetve a teleszkóp egyik reakciókerekének (Reaction Wheel Assembly) a cseréje. Az előző napi űrsétával ellentétben nekik kevesebb előkészületet kellett végrehajtani, így több feladatot kaptak. Sor került még a PCU-t tartalmazó raktért borító hővédő takaró eltávolítására is. Az űrséta több mint 7 óráig tartott, és sikeresen zárult.

Harmadik űrséta

Március 6-án újból a Grunsfeld-Linnehan páros indult űrsétára, ezúttal a PCU fő-tápegység cseréje volt a feladatuk. 12 év után előszőr, a Hubble-t teljesen kikapcsolták, és megkezdődött a tápegység cseréje. A feladat rendkívül időigényes volt, ugyanis az összes (36 db) csatlakozót kézzel kellett kikötni, majd az új egység behelyezése után visszakötni. Az űrsétán sor került még több új hőtakaró felhelyezése is a Hubble külső burkolatára. 6 óra és 48 perc munka után a Hubble “elektromos szíve” teljesen megújult, és készen állt a következő évtizedre.

John Grunsfeld a régi PCU csatlakozóinak kikötése közben

Negyedik űrséta

A következő nap Newman és Massimino következtek megint. Feladatuk a régi Faint Object Camera (FOC) kiemelése, és az új Advanced Camera for Surveys (ACS) kamera beépítése volt, mely 10-szer nagyobb képességű elődjénél. A sikeres művelet után az űrhajósokra még egy feladat várt: a NICMOS kamera új hűtőrendszeréhez (melyet a másnapi űrsétán építenek majd be) tartozó ún. Electronics Support Module (ESM) felszerelése. A feladatokat az asztronauták sikeresen elvégezték, és 7 óra 20 perc után visszatértek a Columbia fedélzetére.

Ötödik űrséta

Másnap, március 8-én került sor az utolsó űrsétára, immáron harmadik alkalommal Grunsfeld és Linnehan részvételével. A rekordhosszú, 7 óra és 30 percig tartó űrsétán a NICMOS spektrométer új hűtőrendszerét, és az ahhoz tartozó új radiátort szerelték be. Az új modul a korábbi, szilárd nitrogént használó hűtőrendszert váltja ki, mely egy meghibásodás miatt 1999 februárja óta működésképtelen volt. Az előírt feladatokat az űrhajósok sikeresen végrehajtották, a Hubble űrteleszkóp sikeresen megújult, és készen állt a tudományos munka folytatására.

Március 9-én a teleszkópot újra megfogták a robotkarral, majd az alsó csatlakozási pont rögzítésének feloldása után kiemelték a Columbia rakteréből. Kb. 2 óráig a Nap felé fordították, ezzel feltöltve a Hubble akkumulátorait, majd sor került az elengedésre.

A megújult Hubble az elengedés után

Az űrsikló 2002. március 12-én reggel sikeresen landolt Floridában, a Kennedy Űrközpontban. A misszió minden feladatát sikerült teljesíteni, ezért a küldetést a NASA teljes sikernek könyvelte el.

Sorozatunk következő részében a 2009-es, ötödik és egyben utolsó szervíz-küldetésről lesz szó.

A személyzet balról jobbra: Michael Massimino, Richard Linnehan, Duane Carey, Scott Altman, Nancy Currie, John Grunsfeld és James Newman.

Fontosabb repülésadatok

Űrsikló: Columbia (az űrsikló-program 108., a Columbia 27. és egyben utolsó küldetése)
Személyzet: 7 fő
Parancsnok: Scott D. Altman (harmadik űrutazása)
Pilóta: Duane Carey (első, és egyben utolsó űrutazása)
Küldetés specialisták: John Grunsfeld (negyedik űrutazása), Nancy Currie (negyedik, és egyben utolsó űrutazása), Richard Linnehan (harmadik űrutazása), James Newman (negyedik, és egyben utolsó űrutazása), Michael Massimino (első űrutazása)
Start, indítóállomás: 2002. március 1. Cape Canaveral, LC 39-A
Időtartam: 10 nap, 22 óra, 9 perc, 50 másodperc (165 keringés)
Magasság: 498-578 km
Landolás: 2002. március 12. Cape Canaveral, 33-as kifutópálya

Űrséták adatai

EVA 1: 2002. március 4. John Grunsfeld és Richard Linnehan (7 óra 1 perc)
EVA 2: 2002. március 5. James Newman és Michael Massimino (7 óra 16 perc)
EVA 3: 2002. március 6. John Grunsfeld és Richard Linnehan (6 óra 48 perc)
EVA 4: 2002. március 7. James Newman és Michael Massimino (7 óra 20 perc)
EVA 5: 2002. március 8. John Grunsfeld és Richard Linnehan (7 óra 30 perc)

Források: 
spacefacts.de
Wikipedia
NASA
ESA

STS-1 – Az űrrepülőgép-program első útja

1981. április 12-én indult a Columbia űrsikló a világűrbe, mely új fejezetet nyitott az emberes űrutazás történelmében.

Amerikai űrhajós az 1975-ös Apollo-Szojuz közös, szovjet-amerikai küldetés óta nem járt a világűrben, így a 6 év kihagyás után hatalmas érdeklődés előzte meg az űrrepülőgép bemutatkozását. A korábbi amerikai űrhajókkal (Mercury, Gemini, Apollo) ellentétben az űrrepülőgép-program első tesztútját már személyzéttel hajtották végre (a nyilvánvalóan hatalmas kockázat ellenére).

Kockázatos tesztút – Már első alkalommal személyzettel

A kétfős személyzetet Bob Crippen (első űrutazása) és a NASA legtapasztaltabb űrhajósa, John Young (ötödik űrutazása) alkotta. A Columbiát katapultülésekkel látták el, így egy vészhelyzet esetén a személyzet elhagyhatta volna az űrsiklót (az első 4 teszküldetés után a katapultüléseket kiszerelték, így az űrrepülőgép személyzete nem rendelkezett valódi vészhelyzeti rendszerrel – mely az új STS-rendszer egyik legnagyobb hiányossága volt).
A NASA eredetileg az első úton egy küldetésmegszakítást, az ún. RTLS (Return to Launch Site) vészhelyzeti módozatot szeretette volna tesztelni, amikor emelkedés közben (de már a gyorsítórakéták leválása után) az űrsikló egy éles, és nagyon kockázatos megfordulás után visszatér Floridába. Ezt a tervet hevesen ellenezte a küldetés parancsnoka John Young, aki a következőt mondta:
“Ne játsszunk orosz rulettet, ha valószínűleg egy megtöltött pisztoly van a kezünkben”.
A NASA végül engedett a legendás űrhajósnak, és egy kétnapos, orbitális küldetést teveztek meg, amin az új rendszer elemeit tudják teszteni a világűrben.

Az RTLS vészhelyzeti megszakítás

Érdekesség, hogy az űrrepülőgép-programot a Szenátus 1972. áprilisában hagyta jóvá, pont amikor John Young a Holdon tartózkodott az Apollo-16 küldetés keretében. A földi irányítás az egyik űrséta alatt közölte a hírt az űrhajósokkal, mire John Young így válaszolt: “A nemzetnek nagy szüksége van az űrsiklóra”.

Indítási előzmények, start

Az STS-1 startja előtt a Columbia rekordot jelentő, 610 napot töltött az OPF-ben (Orbital Processing Facility), mivel számos hibás hővédő téglát ki kellett cserélni rajta. A NASA a küldetés elsődleges feladatának a sikeres indítást és visszatérést jelölte meg. Ez volt az első alkalom, hogy személyzettel ellátott űreszközt szilárd hajtóanyagú rakéta segítségével juttatnak a világűrbe.

Az egyetlen rakomány az ún. Development Flight Instrumentation (DFI) műszercsomag volt, melynek szenzorai adatokat rögzítenek az út minden pillanatáról.
Bár nem tervezték, de szükség esetén 2 űrruha is rendelkezésre állt a legénységnek, ha bármilyen okból űrsétát kell tenni (pl. a raktérajtókat nem tudják bezárni az út végén).

A Columbia az indítóálláson
Látható, hogy a külső üzemanyagtartály itt még fehérre van festve. Ezt a harmadik küldetés után elhagyták, így eredményezve a híres narancssárga színt (és jelentős súlycsökkentést).

Az első indítási kísérletre 1981. április 10-én került sor, azonban T-18 percnél megszakították a visszaszámlálást, ugyanis a Columbia fedélzeti számítógépénél időzítési problémát találtak. A hibát egy szoftverfrissítéssel javították, és két nappal később, április 12-én a Columbia sikeresen elindult a világűrbe.
Start közben az űrsikló 3 db RS-25 főhajtóműve és a szilárd hajtóanyagú rakéták (SRB) váratlanul magas hanghatást és vibrációt okoztak (mint 1967-ben az első Saturn-V indításnál), melyek könnyen megrongálhatják az indítóállást, vagy az űrrepülőgépet. Ezért a későbbiekben jelentősen fejlesztették a start közbeni vízelárasztó-rendszert, mely megvédi a zajoktól és vibrációtól a rakétákat és az orbitert.

A Columbia startja

Orbitális pályán a Columbia

A sikeres pályára állás után az első feladat a raktérajtók kinyitása volt, melyek egyben radiátorként is funkcionálnak, így biztosítva az űrrepülőgép megfelelő hőleadását. Az ajtók rendben kinyíltak, azonban az űrhajósok sérült és hiányzó hővédő téglákat fedeztek fel az orbiter hátsó részén, ahol az OMS (Orbital Maneuvring System) hajtóművek találhatóak. John Young az űrrepülégép orrán is talált sérült téglákat, ezeket mind jelentették (és le is videózták) a földi irányításnak. Későbbi elemzések a sérüléseket nem minősítették kritikusnak.

Jól láthatóak a hiányzó hővédő téglák

Az Föld körüli pályán töltött kb. 53 órát Young és Crippen nagyrészt az űrsikló rendszereinek ellenőrzésével töltötte, és annak ellenére sikerült minden feladatot elvégezniük, hogy sok idő elment a megsérült hővédő téglák fényképezésével. Az OMS hajtóművek segítségével sikeres pálya emelésekre is sor került. Az első éjszaka az űrhajósok hidegre panaszkodtak, a második éjszakára azonban már sikerült a hőmérsekletet szabályozó rendszert beállítani. Mivel az űrhajósok alvóhelye az alsó fedélzeten nem készült el időre, ezért Young és Crippen a pilótafülkében, a székükben aludtak. Az utazás második napját az űrhajósok a visszatérés előtti teendőkkel és rendszerellenőrzésekkel töltötték, de egy telefonbeszélgetésre is sor került George Bush alelnökkel (Reagan elnök az ellene irányult gyilkossági merényletből lábadozott).
2 nap keringés után a Columbia sikeres leszállt a kaliforniai Edwards légitámaszpont 23-as kifutópályájára, ezzel egy új fejezetet nyitva az űrutazás történetében.
Érdekesség, hogy a NASA becslése szerint kb. 300 ezer ember követte a helyszínen az első űrrepülőgép landolását.

Landolás az Edwards légitámaszponton

Bár a küldetést teljes sikernek, az űrrepülőgépet pedig repülésre alkalmasnak nyilvánították, a NASA-nak még sok munkája volt, hogy tökéletesítse az új rendszert. A misszó alatt kb. 70 “anomáliát” tapasztaltak, köztük a legnagyobb probléma a hővédő téglák sérülékenysége, mely később végig kísértette az űrrepülőgép-program 30 évét.
A NASA a következő 3 STS küldetésen is a Columbiát használta, ezen missziókon további tesztek végrehajtása volt a célkitűzés.

John Young és Robert Crippen

Fontosabb repülésadatok

Űrsikló: Columbia (az űrrepülőgép-program és a Columbia első küldetése)
Személyzet: 2 fő
Parancsnok: John Young (ötödik űrutazása)
Pilóta: Robert Crippen (első űrutazása)
Start, indítóállomás: 1981. április 12. Cape Canaveral, LC 39-A
Időtartam: 2 nap, 6 óra, 20 perc, 53 másodperc
Magasság: 246-274 km
Landolás: 1981. április 14. Kalifornia, Edwards légitámaszpont

A küldetés jelvénye

Források
spacefacts.de
Wikipedia
NASA

A nap képe #2

A Columbia (és egyben az űrsikló program) első repülése, 1981. április 12-én. Az USA 6 év után juttatott újra embert a világűrbe, az 1975-ös Apollo-Soyuz küldetés után. Érdekesség, hogy a középső üzemanyagtartály nem a megszokott narancssárga színű, ugyanis a kezdeti misszióknál még fehérre festették azt. Később ezt elhagyták, így jelentős súlyt spóroltak meg.

Credit: NASA