STS-124 Discovery – průběh mise

Start raketoplánu Discovery k misi STS-124 je naplánován na sobotu 31. května 2008 ve 21:02:12 UT. Jedná se o letošní předposlední misi raketoplánu k Mezinárodní kosmická stanice ISS, tou poslední je STS-126 Endeavour prozatím naplánovaná na polovinu listopadu. Ještě předtím nás však čeká velmi zajímavá a důležitá servisní mise k Hubbleovu vesmírnému dalekohledu HST (Hubble Space Telescope). Vraťme se ale zpět k aktuální misi. Jedná se v pořadí již o 123. let raketoplánu Space Shuttle a o 35. misi stroje Discovery. Jedná se mimochodem o nejpoužívanější raketoplán z americké flotily a v závěsu za ním je s 28 lety Columbia a Atlantis. Do ukončení letů raketoplánů se do vesmíru podívá ještě dvakrát v roce 2009 a jednou v roce 2010 [1].

Obr. 1: Logo mise STS-124 Discovery. [8]

Obr. 2: Raketoplán Discovery na startovací rampě LC-39A. [9]

Obr. 3: Japonský laboratorní komplex JEM. [10]

Obr. 4: Největší obyvatelný modul na stanici ISS je japonská laboratoř PM. [11]

Obr. 5: Schéma manipulátoru JEMRMS. [2]

Celá startovní sestava raketoplánu, souhrnně označována jako STS (Space Transportation System), byla na vypouštěcí komplex LC-39A kosmodromu Cape Canaveral dopravena 3. května 2008. Skládá se z kosmického letounu – raketoplánu (OV-103 Discovery), mohutné nádrže ET (External Tank) obsahující kapalný vodík a kyslík a pomocných motorů SRB (Solid Rocket Booster) na tuhé pohonné látky. Hmotnost celého komplexu je při misi STS-124 Discovery 2 052 544 kg, z čehož na vlastní raketoplán připadá při startu 122 072 kg a při přistání 92 224 kg [2].

V případě, že by při startu došlo k neočekávané události, je možné provést několik záchranných manévrů. Tím prvním je RTLS (Return To Launch Site), při kterém by se raketoplán za 25 minut od vzletu vrátil, po odhození motorů SRB a nádrže ET, zpátky na floridský kosmodrom Cape Canaveral. Dalším manévrem je TAL (Transatlantic Abort Landing), kdy má raketoplán již dostatečnou rychlost k tomu aby přeletěl Atlantický oceán a přistál po 45 minutách na záložním letišti v Evropě nebo Africe. Při misi STS-124 je primárním letištěm Zaragoza ve Španělsku. Pokud nastanou problémy v pozdní fázi letu, zapříčiněné například vypnutím jednoho motoru SSME, je možné provést nouzový manévr AOA (Abort Once Around). Při něm raketoplán jednou obletí Zemi a přistane na Cape Canaveral nebo na White Sands Space Harbor. Žádný z těchto manévrů nebyl naštěstí nikdy v historii raketoplánů použit. Posledním netypickým manévrem je navedení na nižší oběžnou dráhu, než byla plánována. Označuje se ATO (Abort To Orbit) a byl použit pouze jednou při misi STS-51F Challenger v roce 1985.

Přistupme nyní k popisu nákladového prostoru raketoplánu Discovery. V přední části je stykovací zařízení ODS (Orbital Docking System), který je nepostradatelný pro připojení raketoplánu k Mezinárodní kosmické stanici ISS. Na levé horní hraně nákladového prostoru je umístěn robotický manipulátor SRMS (Shuttle Remote Manipulator System). Bylo zvykem, že na protější straně je nástavec OBSS (Orbital Boom Sensor System) pro kontrolu tepelné ochrany raketoplánu. Tentokrát zde ale není z důvodu rozměrného nákladu a při předchozím letu raketoplánu (STS-123 Endeavour) ho jeho posádka uskladnila na ISS. V rámci jednoho výstupu do volného prostoru bude nástavec OBSS vrácen na raketoplán a umožní posádce provést nutnou kontrolu tepelné ochrany.

Zbytek nákladového prostoru vyplňuje japonský modul PM (Pressurized Module), který je největším komponentem laboratorního komplexu Kibo nebo oficiálně JEM (Japanese Experiment Module). Spolu s ním je vynášen i manipulátor JEMRMS (Japanese Experiment Module Remote Manipulator System). Součástí komplexu JEM je skladovací modul ELM-PS (Experiment Logistics Module – Pressurised Section), který byl dovezen k Mezinárodní kosmické stanici ISS v březnu při misi STS-123. Zbývající součásti laboratorního komplexu JEM dopraví raketoplán Endeavour při misi STS-127 a půjde o skladovací a expoziční plošiny EF a ELM-ES umístěné vně hlavního laboratorního modulu.

Podívejme se blíže na laboratorní modul PM, který má tvar válce. S délkou 11,2 m a průměrem 4,4 m je největším obyvatelným modulem na stanici ISS. Jeho hmotnost při startu je 14 700 kg a po vybavení ještě stoupne. Uvnitř modulu je celkem 23 normalizovaných pozic pro umístění různých zařízení a vědeckých experimentů. Při startu budou zaplněny pouze čtyři tyto pozice, některé další budou osazeny skříněmi dovezenými ve skladovacím modulu ELM-PS. Obsluhu celého japonského segmentu Mezinárodní kosmické stanice ISS by měla zajišťovat nákladní loď HTV (H-II Transfer Vehicle), kterou plánují Japonci poprvé vypustit v létě příštího roku. Na jednom z konců modulu PM jsou dvě okénka a malá přechodová komora pro náklad o rozměrech maximálně 0,46 x 0,83 x 0,80 m a hmotnosti do 300 kg. Není tedy určena v žádném případě pro výstupy kosmonautů, ale pro obsluhu vnější plošiny EF. [3]

Spolu s modulem PM je při vynesen i manipulátor JEMRMS, který bude sloužit k manipulaci s experimenty na vnější platformě laboratorního komplexu Kibo. Skládá se ve skutečnosti ze dvou ramen, hlavního s délkou 10 m a kratšího precizního s délkou 2 m (to však bude dovezeno později). Zabývejme se tedy pouze hlavním ramenem MA (Main Arm). To může přepravit náklad o hmotnosti až 7 000 kg při rychlosti pohybu kolem 20 mm/s. Rychleji jde přenášet pouze lehčí předměty. Celé rameno váží 780 kg a má šest stupňů volnosti, což mu umožňuje pohodlně obsloužit potřebné experimenty. [4]

Již tradičním úkolem při letu raketoplánu k Mezinárodní kosmické stanici ISS je výměna jednoho člena dlouhodobé posádky. V současné době na ní pobývá Expedice 17 ve složení velitel Sergej Volkov, letový inženýři Oleg Kononěnko a Garrett Erin Reisman. Právě Reismana nahradí při misi STS-124 Discovery Gregory Errol Chamitoff a připojí se k Expedici 17. Zpátky na Zemi by se měl vrátit v polovině listopadu na palubě raketoplánu Endeavour při misi STS-126. Při přistání raketoplánu Discovery zaujme Reisman místo po Chamitoffovi. Zbytek posádky raketoplánu Discovery tvoří velitel Mark Edward Kelly, pilot Kenneth Todd Ham a letový specialisté Karen LuJean Nybergová, Ronald John Garan, Jr., Michael Edward Fossum a Akihiko Hoshide (JAXA – Japonsko). Podrobnosti k posádce najdete v samostatném článku STS-124 Discovery – posádka [5].

Předstartovní příprava raketoplánu ke startu je při všech misích velmi podobná a pro misi STS-124 ji můžete sledovat ve Virtual Mission Control Center [6] na serveru kosmo.cz. Následující denní přehled obsahuje základní údaje o průběhu celé mise [7] (revize k 16. květnu 2008 – pozor, do startu se může aktualizovat. Po startu se údaje již aktualizovat nebudou!).

Průběh operační fáze

(čas od začátku mise ve formátu DD:HH:MM)

1. den letu
• start 31. května ve 21:02 UT (T +00:00:00)
• zážeh motorů OMS a navedení na oběžnou dráhu kolem Země ve 21:39 UT (T +00:00:37)
• kontrola palubních systémů raketoplánu
• otevření dveří nákladového prostoru a spuštění termoregulačního systému
• oživení manipulátoru SRMS
• provedení korekčního manévru NC-1
• zahájení odpočinku posádky 1. června ve 03:02 UT (T +00:06:00)

2. den letu
• probuzení posádky 1. června v 11:02 UT (T +00:14:00)
• kontrola skafandrů EMU pro výstupy do volného prostoru
• provedení korekčního manévru NC-2
• kontrola nákladového prostoru
• kontrola bloků motorů OMS
• aktivace stykovacího uzlu ODS
• provedení korekčního manévru NC-3
• zahájení odpočinku posádky 2. června ve 02:32 UT (T +01:05:30)

3. den letu
• probuzení posádky 2. června v 10:32 UT (T +01:13:30)
• provedení korekčního manévru NC-4
• zahájení přibližovacího manévru TI
• rotační manévr RPM pro kontrolu povrchu raketoplánu posádkou ISS
• připojení ke stanice v 17:49 UT (T +01:20:47)
• otevření průlezu ve 20:07 UT (T +01:22:05)
• uvítací ceremoniál a bezpečnostní školení
• přemístění sedačky pro Chamitoffa do kosmické lodi Sojuz
• zahájení odpočinku posádky 3. června ve 02:32 UT (T +02:05:30)
• astronauti Garan a Fossum spí v přechodové komoře Quest při tlaku kolem 700 hPa

4. den letu
• probuzení posádky 3. června v 10:32 UT (T +02:13:30)
• přípravy k prvnímu výstupu do volného prostoru EVA-1
• zahájení výstupu vypuštěním atmosféry z přechodové komory v 15:32 UT (T +02:18:30)
• přesun nástavce OBSS z ISS na raketoplán
• odstranění krytů oken na modulu Harmony
• inspekce SARJ-S3
• instalace nového ložiska do SARJ-S3
• příprava laboratorního modulu PM (Kibo) k připojení na Harmony
• připojení Kibo na Harmony
• ukončení výstupu EVA-1 ve 22:02 UT (T +03:01:00) po 6 hodinách a 30 minutách
• zahájení odpočinku posádky 4. června ve 02:32 UT (T +03:05:30)

5. den letu
• probuzení posádky 4. června v 10:32 UT (T +03:13:30)
• otevření průlezu do modulu Kibo
• práce na oživování modulu Kibo
• zahájení odpočinku posádky 5. června ve 02:32 UT (T +04:05:30)
• astronauti Garan a Fossum spí v přechodové komoře Quest při tlaku kolem 700 hPa

6. den letu
• probuzení posádky 5. června v 10:32 UT (T +04:13:30)
• přípravy ke druhému výstupu do volného prostoru EVA-2
• zahájení výstupu vypuštěním atmosféry z přechodové komory v 15:32 UT (T +04:18:30)
• odstranění krytů z manipulátoru JEMRMS
• příprava instalace dusíkové nádrže NTA na ESP-3
• instalace televizního vybavení
• ukončení výstupu EVA-2 ve 22:02 UT (T +05:01:00) po 6 hodinách a 30 minutách
• zahájení odpočinku posádky 6. června ve 02:32 UT (T +05:05:30)

7. den letu
• probuzení posádky 6. června v 10:32 UT (T +05:13:30)
• kontrola tepelné ochrany raketoplánu Discovery (v případě potřeby)
• přemístění modulu ELM-PS na Kibo
• aktivace manipulátoru JEMRMS
• zahájení odpočinku posádky 7. června ve 02:02 UT (T +06:05:00)

8. den letu
• probuzení posádky 7. června v 10:02 UT (T +06:13:00)
• oživování manipulátoru JEMRMS
• tisková konference JAXA
• práce v modulu Kibo
• zahájení odpočinku posádky 8. června v 01:32 UT (T +07:04:30)
• astronauti Garan a Fossum spí v přechodové komoře Quest při tlaku kolem 700 hPa

9. den letu
• probuzení posádky 8. června v 09:32 UT (T +07:12:30)
• přípravy ke třetímu výstupu do volného prostoru EVA-3
• zahájení výstupu vypuštěním atmosféry z přechodové komory ve 14:32 UT (T +07:17:30)
• instalace dusíkové nádrže NTA na ITS-S1
• instalace ETVCG
• odstranění izolace na manipulátoru JEMRMS
• ukončení výstupu EVA-3 ve 20:52 UT (T +07:23:50) po 6 hodinách a 30 minutách
• zahájení odpočinku posádky 9. června v 01:02 UT (T +08:04:00)

10. den letu
• probuzení posádky 9. června v 09:02 UT (T +08:12:00)
• zaparkování manipulátoru JEMRMS
• práce v modulu Kibo
• společná videokonference a fotografování posádky raketoplánu a ISS
• zahájení odpočinku posádky 10. června v 00:32 UT (T +09:03:30)

11. den letu
• probuzení posádky 10. června v 08:32 UT (T +09:11:30)
• volný půlden posádky
• přípravy na odpojení raketoplánu od stanice
• rozloučení posádek
• uzavření průlezu ve 20:07 UT (T +09:23:05)
• zahájení odpočinku posádky 11. června v 00:02 UT (T +10:03:00)

12. den letu
• probuzení posádky 11. června v 08:02 UT (T +10:11:00)
• kontrola spojovacích systémů
• odpojení od stanice v 11:17 UT (T +10:14:31)
• dva separační manévry
• inspekční oblet stanice ISS
• kontrola povrchu tepelné ochrany pravého křídla pomocí OBSS
• kontrola povrchu tepelné ochrany přídě raketoplánu pomocí OBSS
• kontrola povrchu tepelné ochrany levého křídla pomocí OBSS
• zahájení odpočinku posádky 11. června ve 23:32 UT (T +11:02:30)

13. den letu
• probuzení posádky 12. června v 07:32 UT (T +11:10:30)
• volný půlden posádky
• uložení nástavce OBSS
• zahájení odpočinku posádky 12. června ve 23:02 UT (T +12:02:00)

14. den letu
• probuzení posádky 13. června v 07:02 UT (T +12:10:00)
• test reaktivního orientačního systému RCS
• složení antény pro pásmo Ku
• zahájení odpočinku posádky 13. června ve 22:32 UT (T +13:01:30)

15. den letu
• probuzení posádky 14. června v 06:32 UT (T +13:09:30)
• přípravy raketoplánu k přistání
• zavření dveří návratového prostoru
• zážeh motorů OMS, začátek přistávacího manévru ve 14:00 UT (T +13:16:58)
• přistání na kosmodromu KSC na Floridě 14. června v 15:02 UT (T +13:18:00)

Upozornění pro čtenáře: autor článku si je vědom, že popis údálostí je velmi zjednodušen a omezen na nutné minimum. Proto vyzývá případné zájemce o podrobnější informace, aby napsali zprávu do komentáře pod článkem popř. oslovili autora (mail, icq, …).