STS-103

STS-103

Znak misie
Údaje o misii
Názov misie:	STS-103
COSPAR ID:	1999-069A
Raketoplán:	Discovery
Posádka:	7
Kozmodróm (rampa):	Kennedyho vesmírne stredisko (39-B)
Štart:	19. december 1999 19:50:00 EST
Pristátie:	27. december 1999 19:01:34 EST
Trvanie:	7 dní, 23 hodín, 11 minút 34 sekúnd
Apogeum:	609 km
Perigeum:	563 km
Doba obehu:	96,4 min
Inklinácia:	28,45°
Vzdialenosť:	5 230 000 km
Hmotnosť:	2 044 231 kg (pri štarte) 95 768 kg (pri pristátí)
Fotografia posádky
(Ľ-P) Michael Foale, Claude Nicollier, Scott J. Kelly, Curtis L. Brown, Jr., Jean-Francois Clervoy, John M. Grunsfeld a Steven L. Smith
Navigácia
Predchádzajúca misia Nasledujúca misia STS-93 STS-99
Kozmonautický portál

STS-103 alebo HST SM-3A bola misia amerického raketoplánu Columbia, tretia servisná misia raketoplánu k Hubbleovmu vesmírnemu ďalekohľadu (HST). Označenie „A“ pribudlo k pôvodnému označeniu 3 potom, ako bolo rozhodnuté rozdeliť pôvodne plánovanú misiu 3 na dve, pričom STS-103 je prvá z nich.

Pozadie misie

Misia STS-103, pôvodne označovaná ako HST SM-3, bola plánovaná na rok 2000 ako pravidelná údržbárska misia ďalekohľadu. Jej prípravy však skomplikoval fakt, že gyroskopy nainštalované na ďalekohľad pri predošlej misii STS-82 začali zlyhávať. Príčinou boli zvyšky kyslíka zo vzduchu, ktoré sa dostali dovnútra hermetickej schránky gyroskopov a spôsobili koróziu tenkých drôtikov privádzajúcich elektrinu k rotorom elektromotorov roztáčajúcich zotrvačníky. 20. apríla 1999 už fungovali iba tri gyroskopy. Keby od tejto chvíle zlyhal čo i len jeden, nebolo by možné až do príletu servisnej misie ďalekohľadom vykonávať astronomické pozorovania, keby zlyhali dva, ďalekohľad by nebol schopný udržiavať ani hrubú orientáciu potrebnú pre zachytenie raketoplánom a tým by sa stal neopraviteľným. To bol dôvod snahy urýchliť štart servisnej misie. Ale nové vedecké prístroje, ktoré mal raketoplán na ďalekohľad dopraviť, nebolo možné v skoršom termíne dokončiť ani otestovať a preto vedenie NASA ešte počas funkcie štyroch gyroskopov (z ktorých dva už ale vykazovali neklamné známky starnutia) dospelo do kompromisu – pôvodne jednu misiu, HST SM-3, rozdelilo na dve, z ktorých prvá, HST SM-3A alebo STS-103 sa mala uskutočniť v októbri 1999 a druhá neskôr. V priebehu misie STS-103 mali prebehnúť 4 výstupy do otvoreného priestoru (EVA).

Posádka

• Curtis L. Brown (6), veliteľ
• Scott J. Kelly (1), pilot
• Steven L. Smith (3), prvý letový špecialista
• Jean-François Clervoy (3), druhý letový špecialista, ESA
• John M. Grunsfeld (3), tretí letový špecialista
• C. Michael Foale (5), štvrtý letový špecialista
• Claude Nicollier (4), piaty letový špecialista, ESA

V zátvorkách je uvedený celkový počet letov do vesmíru vrátane tejto misie.

Prípravy na štart

Blízky pohľad na externú nádrž a jeden z motorov SRB pred štartom

Po ukončení predošlej misie STS-96 bol orbiter Discovery presunutý do haly 1 hangáru Orbiter Processing Facility (OPF), kde sa podrobil obvyklému odstrojeniu. Technici medzi inými vykonali aj inšpekciu jeho elektrických rozvodov, pretože pri nedávnej misii STS-93 raketoplánu Columbia nastala závažná porucha na rozvode. Z tohto dôvodu boli všetky orbitery podrobené previerke svojich rozvodov, čo v prípade Discovery znamenalo kontrolu 160 km káblov. Previerky aj opravy boli ukončené do začiatku októbra 1999, ale následne bolo potrebné vymeniť ešte senzor v nádrži na kvapalný dusík v trupe raketoplánu, čo zdržalo jeho prepravu do Vehicle Assembly Building (VAB). Discovery bol napokon prepravený do VAB 4. novembra a nasledujúceho dňa bol pripojený k zostave na mobilnom vypúšťacom zariadení MLP-2 pozostávajúcej z nádrže ET a motorov SRB. Nasledujúce previerky však odhalili poškodenie kábla v motore SRB, ktorý vedie k autodeštrukčným náložiam, čo opäť spôsobilo v predštartových prípravách sklz. Ešte pred presunom došlo tiež k výmene motora chybného SSME na pozícii č. 3, čo bola oprava plánovaná až po prevoze na rampu. Na štartovací komplex sa napokon zostava dostala až 13. novembra, v deň, kedy na Hubbleovom ďalekohľade zlyhal ďalší gyroskop. Riadiaci počítač ďalekohľadu aparatúru uzavrel a ďalekohľad prešiel do bezpečnostného módu, v ktorom zostal až do príletu raketoplánu.

Na rampe bolo do nákladového priestoru Discovery vložené užitočné zaťaženie tvorené hlavne montážnym stolom a nosičom náhradných dielov. 16.-17. novembra prebehlo skúšobné odpočítavanie, počas ktorého sa objavili poškodenia v izolácií káblov spájajúcich ET a SRB s orbiterom. Oprava prebehla priamo na rampe a termín štartu bol predbežne stanovený na 9. december. Kvôli pomalému priebehu opráv bol tento termín neskôr posunutý o dva dni a ďalší odklad nastal 8. decembra, keď technici objavili deformáciu na potrubí recirkulácie kvapalného vodíka jedného motora SSME. Porubie bolo na rampe vymenené a štart odsunutý na 16. december. Nutnosť dodatočnej kontroly výrobných dokumentov nádrže ET kvôli obave z použitia nevhodného materiálu pri jej výrobe však spôsobila ďalší jednodňový odklad. O ďalšie odloženie štartu sa postaralo počasie a nakoľko predpovede boli vyhovujúce aj na nasledujúci deň, na schôdzke vedenia príprav bolo rozhodnuté, že ďalší pokus o štart sa uskutoční až 19. decembra. To však znamenalo, že let bude musieť byť oproti plánu skrátený a jeden EVA vypustený, pretože sa vyžadovalo, aby raketoplán pristával najneskôr 27. decembra z dôvodu problémov pri zmene letopočtu. V tomto termíne sa napokon podarilo odštartovať.

Priebeh letu

Discovery odštartoval 19. decembra o 19:50:00,069 miestneho času, čo bolo z hľadiska svetového času 20. decembra o 00:50:00,069. Po 123-sekundovom lete boli odhodené vyhorené štartovacie motory SRB a v čase 00:58:25 UT boli vypojené aj motory SSME. Raketoplán, momentálne na suborbitálnej dráhe vo výške 56 až 587 km, sa od nádrže oddelil a o 41 a pol minúty prešiel manévrom OMS-2 na východiskovú obežnú dráhu, na ktorej zahájil stíhanie kozmického observatória. V čase od 07:50 do 15:50 UT posádka oddychovala. Nasledujúci deň bol venovaný predovšetkým korekciám dráhy, kontrole stavu skafandrov a previerkam manipulátora RMS, ktoré vykonal Clervoy. Prebehla tiež tlačová konferencia. Počas nasledujúceho pracovného dňa (21.-22. december) prebehli záverečné približovacie manévre, ktorými sa nákladový priestor raketoplánu dostal do vzdialenosti necelých 10 metrov od ďalekohľadu. Na to Clervoy v čase 00:34 UT zachytil HST manipulátorom a po niečo vyše hodine ho bezpečne dostal do lôžka na montážnom stole. Pri inšpekcii televíznymi kamerami sa ukázalo, že povrch ďalekohľadu neprekonal od poslednej návštevy vážnejšie poškodenia. Súbežne s kamerovou kontrolou prebiehalo prepájanie systémov ďalekohľadu s palubou raketoplánu. Od 02:04 UT začali ďalekohľad zásobovať elektrickou energiou vodíkovo-kyslíkové batérie raketoplánu. Po skončení týchto úloh nasledoval ďalší odpočinok posádky.

Východ Mesiaca nad zemskou atmosférou zachytený 21. decembra 1999

Capcom (pracovník riadiaceho strediska oprávnený hovoriť s posádkou) Stephen Robinson počas prvého EVA

Astronauti Foale a Nicollier pracujúci počas druhého výstupu (EVA-2)

Nasledujúceho dňa sa Smith a Grunsfeld pripravovali na prvý výstup do otvoreného priestoru. Dekompresia prechodovej komory začala v čase 18:18 UT a skončila o 18:54 UT. Výstup sa oficiálne začal v čase 18:54 UT, keď dvojica astornautov prepojila energetické systému skafandrov napojené na raketoplán na vlastné zdroje. Počas výstupu dvojici astronautov asistoval Clervoy, ktorý ovládal manipulačné rameno. Krátko po siedmej hodine Smith a Grunsfeld otvorili prielez prechodovej komory a "vplávali" do nákladového priestoru stroja. Najprv premiestnili náradie z prechodovej komory na nosiče na manipulátore RMS. V priebehu výstupu boli s drobnými komplikáciami vymenené 3 moduly gyroskopov RSU (Rate Sensing Unit). Posledná jednotka, RSU 1, bola umiestnená vo vnútri ďalekohľadu. Grunsfeld pri jej výmene musel pracovať sám v stiesnených podmienkach vo vnútri prístrojového úseku. Potom sa dvojica astronautov pokúsila otvoriť odvetrávacie ventily chladiaceho systému prístroja NICMOS, ale nepodarilo sa im s ventilmi pohnúť, tak ich iba zdokumentovali. Potom prešli k ďalšiemu kroku opráv – inštalácii nového bloku elektroniky VIK (Voltage/Temperature Improvement Kit). Meditým riadiace stredisko prišlo na spôsob, ako ventily NICOS otvoriť, čo vykonal Smith za pomoci klieští. Výstup sa skončil 23. decembra v čase 03:10 UT po po 8 hodinách a 15 minútach, čo bol vtedy druhý najdlhší americký výstup do otvoreného priestoru.

Ďalší pracovný deň (23.-24. december) bol venovaný prípravám na druhý výstup do otvoreného priestoru, ktorý sa začal 23. 12. o 19:06 UT. Tento výstup absolvovala dvojica astronautov Foale a Nicollier. Prvou úlohou druhého výstupu bola výmena riadiaceho počítača HST. Demontáž starého počítača ukončil Foale v čase 20:15 UT a následne upravil konektory, aby boli kompatibilné s novým počítačom. Ten už vykonal v rámci previerok let do vesmíru a to na palube Discovery v priebehu misie STS-95. Hmotnosť nového počítača predstavovala niečo vyše 30 kg a jeho výkonnosť v porovnaní so starým bola zhruba desaťkrát väčšia. Po jeho namontovaní, ktoré prebehlo v čase okolo 21:00 UT, začalo riadiace stredisko s jeho oživovaním a testovaním. Medzitým bol ďalekohľad na montážnom stole pootočený o 90° a dvojica astronautov sa pustila do výmeny detektora FGS (Fine Guidance Sensor). Pri jeho montáži sa vyskytli problémy so zasúvaním, celá operácia bola napokon ukončená v čase 01:15 UT. Nasledovala fotodokumentácia a preprava starého FGS do debny, v ktorej absolvuje cestu na Zem. Po zvyšok výstupu sa astronauti venovali riešeniu problému uvoľnenej pracovnej plošiny manipulátora RMS. Druhý výstup sa skončil v čase 03:16 UT a trval 8 hodín 10 minút.

24. decembra o 19:17 UT začal tretí výstup, tentoraz s dvojicou Smith a Grunsfeld. Počas práce v nákladovom priestore najprv nainštalovali elektroniku pointačného senzora FGS, potom vymenili jeden z dvoch vysielačov pre pásmo S, nahradili starú magnetopáskovú záznamovú jednotku za veľkokapacitnú polovodičovú pamäť a inštalovali 2 z 6 plánovaných panelov NOBL tepelnej a protimeteorickej izolácie ďalekohľadu. O zrušení inštalácie zvyšných panelov rozhodlo riadiace stredisko, aby astronauti mali dosť času na upratovanie nákladového priestoru a preto boli pokryté len tie úseky, ktorých pôvodná izolácia bola najviac poškodená. Pred návratom do prechodovej komory astronauti poďakovali za vynaložené úsilie celému tímu podieľajúcemu sa na misii a potom popriali ľuďom na Zemi šťastné a veselé Vianoce. Tretí výstup skončil v čase 03:25 UT a bol o dve minúty kratší než predchádzajúci.

Nasledujúci pracovný deň bol venovaný previerkam ďalekohľadu pred jeho odpútaním od raketoplánu a samotným vypustením na obežnú dráhu. Po kontrolách uchopil Clervoy manipulačným ramenom kotvičku na HST. Po vyše hodine po tejto akcii boli odpojené káble zásobujúce ďalekohľad elektrickou energiou z raketoplánu. O ďalších desať minút sa uvoľnili svorky, ktoré HST pútali k montážnemu stolu a Clervoy následne manipulátorom zdvihol ďalekohľad nad nákladový priestor. Potom ho otočil do polohy vhodnej na vypustenie, tzn. tubusom od slnka. V čase 22:28 UT bol otvorený poklop aparatúry ďalekohľadu a o 22:03 UT pustil Clervoy ďalekohľad na samostatnú obežnú dráhu. Bezprostredne po vypustení raketoplán vykonal úhybný manéver motorčekmi RCS. Druhým manéverom, ktorý prebehol o 23:39 UT, bola znížená obežná dráha Discovery, čím sa od ďalekohľadu začal vzďaľovať rýchlosťou 9,5 km za obeh.

Posádka absolvovala ďalšie dve tlačové konferencie a súčasne začala pripravovať stroj na pristátie, čo zahŕňalo napríklad upratovanie vnútorných priestorov raketoplánu a kontrolu systémov RCS a hydraulických čerpadiel APU. 27. decembra prípravy na pristátie pokračovali, bola zatiahnutá anténa pre pásmo K_u a po skončení odpočinku posádky boli tiež uzavrené dvere do nákladového priestoru. Prvá možnosť pristátie na KSC však bola odvolaná pre silný bočný vietor, ktorý prevyšoval povolený nočný limit 6,2 m/s. Ako alternatívne miesto pristátia bola v pohotovosti tiež základňa Edwards AFB. V priebehu nasledujúceho obletu však rýchlosť vetra na KSC klesla pod limintú hodnotu a preto riadiace stredisko dalo súhlas k pristátiu na Floride. V čase 22:48 UT sa uskutočnil 285-sekundový brzdiaci manéver motormi OMS, počas ktorého klesla rýchlosť Discovery o 153 m/s. Pomyslenú hranicu zemskej atmosféry stroj prekonal v čase 23:29:41 UT. 28. decembra o 00:00:47 UT dosadol raketoplán hlavným podvozkom na dráhu 33 SLF (Shuttle Landing Facility) a o 11 sekúnd neskôr sa dráhy dotkol tiež predným podvozkom. Discovery sa zastavil v čase 00:01:34 UT. Ešte v priebehu toho istého dňa bol stroj premiestnený do hangáru OPF, kde boli rýchlo vypojené jeho systémy, aby nenastal problém s počítačmi na jeho palube pri zmene letopočtu.

Systémy HST technici preverovali až po polovice januára, so štartom druhej servisnej misie, HST SM-3B, sa počítalo v júni 2001. Misia HST SM-3B alias STS-109 však napokon odštartovala až v marci roku 2002.

Zdroje

• VÍTEK, Antonín. 1999-069A - STS 103 [online]. REV. 2007-01-04, [cit. 2012-07-25]. Dostupné online. (česky)

• KRUPIČKA, Josef; VÍTEK, Antonín. STS-103/HST-SM 3A: Vánoční dárek astronomům [online]. REV. 2000-01-27, [cit. 2012-07-25]. Dostupné online. (česky)

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému STS-103