STS-6: Den første ferden med Challenger
Av Ivar Johansen
|
Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 13. årgang, nummer 47, juli-september 1983, sidene 66-68 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.
|
Skriv ut
Tips bekjent
|
Innledning
Romfergen Challenger ankom Kennedy Space Center (KSC) den 5. juli 1982, fastspent på toppen av NASAs etter hvert så berømte jumbojet. Utsjekking og kontroll av Challenger fant sted i Orbiter Processing Facility (OPF), hangar 2. Montering av faststoffrakettene og ytre tank foregikk parallelt og dette var man ferdig med den 21. oktober. Challenger ble så flyttet over til Vehicle Assembly Building (VAB), der faststoffrakettene og ytre tank var ferdig montert sammen på den andre mobile oppskytingsplattformen som nå var tatt i bruk for første gang. Man hadde jo nå to romferger. De to mobile plattformene som nå er i bruk i romfergesammenheng, er «gamle» modifiserte plattformer fra Apollo-programmet. Challenger ble montert sammen med resten av romfergesystemet den 28. november, for så å bli rullet ut av VAB syv dager senere. Denne utrullingen var en aldri så liten forestilling i seg selv, i og med at tykk og god Florida-tåke hadde lagt seg langs bakken, noe som gjorde at det så aldri så lite «trolsk» ut der Challenger sneglet seg mot sitt første mål, Oppskytingskompleks 39A. Vel framme ved oppskytingsområdet begynte man å gjøre de siste forberedelser og tester for den planlagte prøveavfyringen av Challengers tre hovedmotorer, som var kraftigere enn de man hadde brukt på Columbia tidligere.
Nye hovedmotorer skaper problemer
Det skulle vise seg at dette med nye hovedmotorer virkelig skulle bli litt av en hodepine for NASA, og ferden med STS-6 ble etter hvert veldig forsinket, noe avsnittet nedenfor vil gjøre nærmere rede for.
Challengers tre hovedmotorer begynte sine siste og avgjørende kvalitetstester ved NASAs National Space Technology Laboratories (NSTL) i Mississippi i begynnelsen av september 1982. Hver hovedmotor har et eget identifikasjonsnummer. Challengers hovedmotor nummer 1 hadde identifikasjonsnummer 2011, nummer 2 hadde 2015 og nummer 3 hadde 2012.
| 2. september | | De siste tester av Challengers tre hovedmotorer tar til ved NSTL. |
| 12. oktober | | Hovedmotor 2011 og 2015 har gjennomgått de siste tester i løpet av denne helgen med en avfyringsprøve på 500 sekunder. |
| 19. oktober | | Hovedmotor 2012 begynner på en lang serie tester samtidig som motorene 2011 og 2015 er klare for levering til KSC. |
| 21. oktober | | Hovedmotor 2011 blir levert til KSC og forberedelser til montering på Challenger starter. |
| 25. oktober | | Installasjon av 2011 er et faktum, samtidig som 2015 blir levert. |
| 26. oktober | | Hovedmotor 2012 går gjennom en prøveavfyring på 210 sekunder, og man forbereder også en reservemotor som får identifikasjonsnummeret 2016. |
| 28. oktober | | Hovedmotor 2015 er ferdig montert på Challenger rent mekanisk, og lekkasje- med funksjonstester starter. |
| 1. november | | Hovedmotor 2012 er ferdig testet på NSTL og klargjøres for levering. |
| 10. november | | Hovedmotor 2012 er vel framme på KSC og blir installert på Challenger dagen etter. |
| 12. november | | De tre hovedmotorene er ferdig installert og 2012 får montert turbopumper for høy og lav kompresjon. |
| 18. desember | | Challengers tre hovedmotorer gjennomgår en statisk prøveavfyring på 20 sekunder. Avfyringen går som planlagt, og man ser på dette som en vellykket prøve inntil instrumenter om bord i Challenger indikerer at det har oppstått en hydrogenlekkasje i romfergens bakre motorrom. |
| 20. desember | | Teknikere ute på oppskytingsplattformen begynner å finkjemme romfergens hovedmotorer ved hjelp av datateknologi for å finne ut om hydrogenlekkasjen er intern eller ekstern. |
| 3. januar 1983 | | Oppskytingsmannskapet avslutter sin juleferie, i mellomtiden har teknikere ikke kunnet finne noen grunn til hydrogenlekkasjen. |
| 5. januar | | Romfergeprogrammets ledelse og ingeniører fortsetter sine granskninger samtidig som NASA annonserer en utsettelse av STS-6 på minst én måned. |
| 6. januar | | Teknikere reparerer en sprekk i hovedmotor 2012. |
| 7. januar | | Siden man ennå ikke har funnet ut av hydrogenlekkasjen, beslutter NASA å gjennomføre en ny 20 sekunders prøveavfyring av Challengers tre hovedmotorer, og dette innebærer ytterligere utsettelse av oppskytingen. |
| 25. januar | | Med spesielle instrumenter både innvendig og rundt Challengers bakre motorrom blir en ny prøveavfyring gjennomført, og det blir konstantert at hydrogenlekkasjen har oppstått innvendig i motorrommet. |
| 29. januar | | Teknikere finner en sprekk på 0,26 millimeter i et hovedkammer på 2011. NASA og Rocketdyne beslutter å bytte ut denne motoren med reservemotor 2016 samtidig som man også leter etter lekkasjer i de to andre motorene. |
| 3. februar | | Reservemotor 2016 ankommer KSC fra NSTL, og Challengers ødelagte hovedmotor 2011 blir demontert og transportert til VAB. Turbopumpen for høykompresjon blir flyttet over fra 2011 til 2016. |
| 8. februar | | Under lekkasjetestene på reservemotor 2016 finner teknikerne det de tror er enda en lekkasje. Denne gangen viser det seg å være en lekkasje i varmevekslermekanismen for det flytende oksygenet, og man kjører en rekke tester for å bli overbevist om at det «bare» er denne ene lekkasjen. |
| 14. februar | | Lekkasjen i reservemotoren er et faktum, og man har to muligheter til å takle dette problemet: Enten kan man ta i bruk en av Columbias motorer eller man prøver en ny reservemotor, 2017. |
| 15. februar | | Den nye hovedmotoren, 2017, gjennomgår en vellykket prøveavfyring på NSTL, og den blir sendt til KSC. |
| 20. februar | | En av Columbias hovedmotorer, 2007, ankommer fra California. |
| 24. februar | | Challengers hovedmotorer 2012 og 2015 blir igjen undersøkt, og man finner en lekkasje i en brenselledning på selve tenningssystemet i 2015. |
| 26. februar | | Man beslutter å demontere 2015 for å reparere lekkasjen som ble oppdaget to dager tidligere, og det viser seg at den samme reparasjonen også må gjøres på 2012, da samme slags lekkasje også er tilstede der. |
| 1. mars | | Teknikere fra Rocketdyne reiser til NSTL for å gjøre en prøvereparasjon. Til dette formål brukes en testmotor, 2014, og reparasjonstesten er vellykket. |
| 2. mars | | Motorene 2012 og 2015 blir demontert og sendt til motorverkstedet i VAB, dere teknikerne fra Rocketdyne-fabrikken ankommer dagen etter for å foreta utskiftninger av brenselledninger. Samtidig ankommer den nye hovedmotoren, 2017, fra NSTL. |
| 7. mars | | Nye brenselledninger er montert på 2012 og 2015, og de blir igjen montert på Challenger. |
| 11. mars | | Den nye hovedmotoren, 2017, blir montert. |
| 14. mars | | Endelig er alle tre hovedmotorer på plass på Challenger igjen, og NASA føler at en god jobb er utført, slik at man slipper en ny prøveavfyring av alle tre motorer mens romfergen står på oppskytingsplattformen. |
Det var altså ikke mangel på problemer, og aktiviteten ute på oppskytingsområdet var virkelig intens. Man jobbet i tre skift døgnet rundt. «Det å bytte ut en hovedmotor på romfergen Challenger er ikke verre enn å skifte tennplugger på en bil, bare en har nok erfaring», uttalte en av teknikerne som var med på denne tidkrevende jobben det var å finne ut av «mysteriet» med hovedmotorene.
Viktig nyttelast om bord - TDRS-A
Denne gangen hadde man med seg den tyngste nyttelasten til dags dato i romfergeprogrammet. Tracking and Data Relay Satellite (TDRS-A). Satellitten skulle plasseres ut fra lasterommet ved hjelp av eksplosive bolter og et fjærsystem som skyver nyttelasten ut med en fart på én meter i sekundet. TDRS-A er den første av tre like satellitter som skal utplasseres i geostasjonær bane, først og fremst for at man skal kunne holde kontakten med romfergen når den er ute på oppdrag i bane rundt Jorden. Slik som det er i dag, så har man kontakt med romfergen hver gang den passerer innenfor en bakkestasjons rekkevidde, og her er det bare snakk om minutter av gangen. Kommunikasjonen blir da svært oppstykket, og på grunn av de kommende Spacelab-ferdene, der store mengder data fra eksperimentene hele tiden skal overføres til Jorden, er man nødt til å holde kontakt med romfergen så uavbrutt som mulig. Ved hjelp av tre slike satellitter vil man kunne holde en kontinuerlig kontakt mellom Houston og romfergene. TDRS-systemet vil også bli brukt til kommunikasjon med andre satellitter i bane rundt Jorden.
Mannskap på fire også denne gangen
Kommandør og sjef om bord denne gangen var den 50 år gamle Paul J. Weitz. Han er den eneste av mannskapet som har vært i rommet tidligere. Det var fra 25. mai til 22. juni 1973, da han var med på det første besøket i romstasjonen Skylab. Hans opphold i rommet den gangen var på 672 timer og 49 minutter. Han var også utenfor romstasjonen i 2 timer og 11 minutter i forbindelse med reparasjoner som måtte utføres. Pilot om bord var den 45 år gamle Karol J. Bobko, som ble tatt ut som astronaut i 1969. Han var sterkt involvert i Skylab-programmet på den medisinske siden, og han var også med som støttemannskap på ASTP (Apollo-Soyuz Test Project) samt romfergens glide- og landingstester. Ferdspesialister denne gangen var den 47 år gamle Story Musgrave og den 49 år gamle Donald K. Peterson. Med en gjennomsnittsalder på over 48 år er mannskapet på STS-6 det eldste som har vært oppe med et amerikansk romfartøy.
Prikkfri nedtelling og oppskyting
Nedtellingen for STS-6 forløp uten noen vanskeligheter, og den var forholdsvis lik nedtellingsprosedyren for STS-5 med noen få unntak. Challenger forlot Oppskytingskompleks 39A den 4. april 1983 kl. 2030 norsk tid. Utseendemessig er Challenger helt lik Columbia, men Challenger er bygget av lettere materiale for å spare vekt. Takket være en vektbesparende konstruksjon er Challenger 1128 kg lettere. Helt «tørr» veier Challenger 67 876 kg, mens Columbia veier 69 004 kg. Denne besparelsen har man fått til ved å benytte lettere isolasjonsmateriale, og man har spart inn en del ved at dørene for landingshjulene er lettere. Det er til dels også brukt lettere materiale i skroget og i vingene. Hele romfergesystemet med mannskap, nyttelast, faststoffraketter og ytre tank inkludert veide for STS-6 2 036 856 kg. Dette er ca 880 kg mer en vekten for STS-5 i startøyeblikket. De tre hovedmotorene, 2012, 2015 og 2017 var forbedret til å yte 104 %, og det er mer enn ved noen av de tidligere ferdene. Takket være denne forbedringen hadde Challenger kapasitet til å ta med seg 454 kg mer nyttelast enn tidligere.
Utplassering av TDRS-A
Challenger gjennomførte en prikkfri oppskyting, bare 1/800 sekund etter den oppsatte timeplanen. Ytre tank, som denne gangen var 4536 kg lettere enn ved STS-1, ble frakoplet, og hovedmotorene ble slått av etter 8 minutter og 20 sekunder, cirka 20 sekunder tidligere enn ved de foregående ferder. Så snart Challenger hadde kommet opp i sin bane, ble lasteromsdørene åpnet, og forberedelsene til å utplassere TDRS-A begynte. Utplasseringen gikk som planlagt, og astronautene gikk til sengs etter en vellykket første dag i rommet med god samvittighet. Raketten, Inertial Upper Stage (IUS), som skulle bringe TDRS-A opp i geostasjonær bane, virket dessverre ikke som den skulle, og en god stund mistet man kontakten med satellitten. Takket være rask og innsatsfylt jobbing ved kontrollsenteret, fikk man herredømme over TDRS-A igjen. Dette uhellet med IUS hadde forårsaket at satellitten kom inn i en elliptisk bane som på sitt høyeste var 24 359 km og på det laveste 20 908 km. Man hadde imidlertid forhåpninger om over tid å kunne bringe den opp i den planlagte geostasjonære banen ved hjelp av stillingskontrollmotorene. Man hadde cirka 385 kg drivstoff om bord som man kunne benytte til dette. (TDRS-A kom opp i sin planlagte bane den 29. juni i år, da den siste korreksjonen ble utført.)
Første amerikanske spasertur i rommet på ni år
Etter å ha fått lykkeønskninger av president Reagan, bega astronautene Story Musgrave og Donald K. Peterson seg ut i lasterommet og gjennomførte en perfekt spasertur i rommet den 7. april. Dette skjedde mens Challenger fullførte sine kretsløp 51, 52 og 53. Astronautene var fulle av lovord og kommentarer til utsikten og arbeidsforholdene de hadde i lasterommet. De var lenket til Challenger i en ca 25 meter lang livline. Blant annet prøvde de ut utstyr som skal brukes ved manuell lukking av lasteromsdørene, og utstyr for bruk hvis utskytningsmekanismen for satellitter ikke skulle virke. Denne gangen fungerte romdraktene prikkfritt, i motsetning til hva som var tilfelle på STS-5. Da sviktet forskjellige komponenter i draktene, og spaserturen måtte utsettes til STS-6. Ja, de virket så bra at spaserturen ble forlenget med 45 minutter, slik at astronautene fikk rundt fire timers opphold i lasterommet. Dette var den første spaserturen som ble gjennomført av amerikanske astronauter siden astronautene på den siste Skylab-ferden, Edward Gibson og Gerald Carr, var ute i rommet på spasertur i februar 1974. Astronautnautene Musgrave og Peterson fikk gleden av å bli den 28. og 29. astronaut i USAs romfartshistorie som har deltatt i arbeid utenfor romfartøyet, såkalt EVA, som står for Extra Vehicular Activity.
Rutinemessig landing
Romfergen Challenger landet på Edwards Air Force Base den 9. april kl. 2053, og over 100 000 tilskuere kunne ønske dem velkommen tilbake til Jorden etter 80 kretsløp og en ferd på 5 dager, 23 minutter og 42 sekunder. Landingen foregikk på betongrullebanen, og Challenger og stoppet cirka 2150 meter etter at den hadde satt bakhjulene på moder Jord igjen. Challenger ankom KSC den 16. april, og etter å ha blitt plassert i OPF dagen etter, ble «Getaway Special»-beholderne og elektroforeseeksperimentet, som også var med på denne ferden, tatt ut. STS-6 hadde vært en fantastisk ferd, og nå ventet de fleste amerikanere på STS-7 og USAs første kvinne i rommet, Sally K. Ride.
|