Romfergeferd 61-B: Romteknologieksperimenter og utplassering av kommunikasjonssatellitter

Av Ivar Johansen

Innledning

Begreper som «amerikansk permanent bemannet romstasjon» og «store strukturer i verdensrommet» synes vel kanskje ikke å klinge så godt i skrivende stund - med USAs tre romferger satt på bakken fram til tidligst i februar 1988. President Reagan ga tidlig i høst klarsignal for bygging av en ny romferge til erstatning for Challenger, men den vil ikke stå klar før i 1990-årene.

Dersom vi ser litt på planene som nå legges for transportfartøyer mellom Jorden og verdensrommet, er det jo mer snakk om romfly enn om romferger. British Aerospace har lansert sitt HOTOL som står for «Horizontal Take Off and Landing». Også i USA arbeides det med dette konseptet, men et romfly vil nok neppe kunne tas i bruk før ved århundreskiftet. Derfor er det utvilsomt behov for en fjerde romferge av den «gamle» typen.

Store strukturer er fremdeles et meget aktuelt område, for selv om USAs romstasjon ikke blir så stor til å begynne med som opprinnelig planlagt, er det absolutt snakk om en stor struktur. De første forsøkene med store strukturer er allerede gjennomført, både på bakken og i verdensrommet. Det var nettopp dette som skulle prege programmet for romfergeferd 61-B. På denne 23. romfergeferden var det også med satellitter som skulle plasseres ut, samt en rekke andre eksperimenter. Mannskapet på syv skulle opp med Atlantis, som med dette fikk sin andre tur i rommet.

Forberedelser

Atlantis fikk på sin førte ferd en meget god debut, det ble opplyst at antall feil og uregelmessigheter var betydelig lavere enn hva som var tilfelle ved første ferd for de andre tre romfergene. Atlantis' første ferd (51-J) var som kjent et hemmeligstemplet militært oppdrag, og derfor ble publisiteten omkring ferden holdt på et lavt nivå. Dette skulle 61-B rette på.

Forberedelsene til 61-B tok til i midten av oktober 1985, etter at Atlantis hadde landet etter sin første ferd den 7. oktober 1985 (se artikkelen 51-J: Første ferd med Atlantis i Nytt om Romfart nummer 57, 1986, sidene 9-11). Inne i OPF (Orbiter Processing Facility) ble lasterommet fyllt opp med satellitter og diverse annen viktig nyttelast og eksperimenter. Selve romfergen ble sjekket fra «nesetipp» til «haleror», og det var som nevnt minmalt man trengte å gjøre før Atlantis kunne flyttes over til VAB (Vehicle Assembly Building).

Atlantis ble rullet inn i VAB den 8. november, der en ny utvendig tank og to faststoffraketter ventet. Også arbeidet i VAB samt utrulling til Oppskytingsplattform 39A gikk smertefritt for seg denne gangen.

Mannskapet ankom KSC (Kennedy Space Center) den 13. november, for å være med på generalprøven - den «tørre» nedtellingen. Denne ble gjennomført med hele mannskapet om bord den påfølgende dagen, og mannskap og bakkepersonell var meget fornøyd med simuleringen.

NASA slo fast at oppskytingsdatoen, den 26. november, var et såkalt komfortabelt mål, for øvrig en dato som ikke hadde vært endret de to siste månedene. Det er som kjent svært sjelden at alt har gått så smertefritt for seg. På dette tidspunktet hadde man langt på vei kommet opp i en oppskytingsfrekvens som lenge hadde vært et mål for NASA, som følte presset om å overholde løfter til kunder som skulle ha sine satellitter på plass i bane. Vi vet nå at dette målet ble nådd på en ikke sikkerhetsmessig tilfredsstillende måte, og derfor vil det jo også være et helt annet romfergeprogram vi står overfor når oppskytingene omsider kommer i gang igjen. Vi vet nå at en romfergeferd aldri vil kunne bli en rutinemessig hendelse.

Mannskapet

Mannskapet bestod denne gangen av syv personer, foruten kommandør og pilot var det tre ferdspesialister samt to nyttelastspesialister. Sjef om bord var den 40 år gamle Brewster H. Shaw Jr. Han ble tatt ut som astronautkandidat i 1978, og fikk sin første ferd som pilot i Columbia på STS-9/Spacelab 1 i 1983. Denne gangen het piloten Bryan D. O'Connor, 39 år gammel. Han ble tatt ut som astronaut i 1980. Han har universitetsutdannelse fra University of Florida, men har også vært innom marinen, der han blant annet har bokført 3000 flytimer. Dette var hans første romferd.

Den første av de tre ferdspesialistene var 41 år gamle Sherwood C. Spring som i likhet med O'Connor var debutant i romfergesammenheng. Han har også både universitets- og militær bakgrunn, og 3000 flytimer. Den andre ferdspesialisten var 38 år gamle Mary L. Cleave, som på denne ferden ble USAs åttende kvinnelige romfarer. Hun har universitetseksamener innen biologi og økologi, og ble tatt ut som astronaut i 1980. Den tredje ferdspesialisten var 37 år gamle Jerry L. Ross, som også har bakgrunn både fra universitet og det militære. Han har bokført 920 flytimer. Han ble tatt ut som astronaut samtidig med Cleave, og var også debutant i rommet på denne ferden.

Den ene nyttelastspesialisten var 33 år gamle Rudolfo Neri Vela fra Mexico. Han er sjef for planleggings- og analyseavdelingen som arbeider med Morelos-satellitten som skulle utplasseres på ferdens første dag. Det er unødvendig å nevne at Vela var debutant i rommet, men det skulle være like unødvendig å nevne at den andre nyttelastspesialisten, Charles D. Walker, er veteran i rommet. Dette var faktisk hans tredje romferd, det vil si én mer enn kommandøren om bord. Han har tidligere deltatt på 41-D og 51-D, og hver gang har det vært for å operere elektroforeseapparatet som brukes til å produsere biologisk materiale med tanke på bruk til medisiner. Dette kan gjøres på en klinisk meget ren måte under vektløse forhold.

Morelos-B

Den første satellitten som skulle utplasseres, var den meksikanske kommunikasjonssatellitten Morelos-B. Dette skulle skje i det 6. omløpet, 7 timer og 18 minutter etter oppskytingen. Selve utplasseringen skulle foretas av Sherwood Spring. Et nyttelasttrinn av typen PAM-D (Payload Assist Module) skulle så bringe satellitten opp til geostasjonær bane. Satellitten vil der forsyne Mexico med telefon- og fjernsynstjenester. Dette er den andre satellitten i Morelos-serien, den første ble utplassert på 51-G i juni 1985.

Aussat-B

På ferdens andre dag skulle nok en satellitt utplasseres. Dette skulle skje 24 timer og 51 minutter etter oppskytingen, mens Atlantis var i sitt 17. omløp. Aussat-B, som i likhet med Morelos er bygget av Hughes, skulle også utplasseres av Spring. Satellitten, som er en kommunikasjonssatellitt for Australia, skal brukes til bedre styring av flytrafikken, til maritim trafikk, vanlig telefontrafikk, samt fjernsynsoverføringer. Aussat 1 ble utplassert under 51-I i august 1985.

RCA Satcom K-2

At Atlantis' lasterom var mer eller mindre fullt, skjønner vi nok når vi nå tar for oss den tredje satellitten som skulle utplasseres. Denne satellitten har en masse på 1989,6 kg, og er på ingen måte lik de to Hughes-satellittene. Utplasseringen, som skulle skje på ferdens tredje dag, var imidlertid lik. For å være helt presis, så skulle dette skje 45 timer og 28 minutter etter oppskytingen. Denne gangen var det Jerry Ross som skulle stå for utplasseringen. Satcom K-2 var utstyrt med nyttelasttrinnet PAM D-2. Dette er en oppgradering av forgjengeren PAM-D. PAM D-2 er tyngre og noe større i omfang. Satellitten må på grunn av den høyere massen, rotere noe langsommere i det den forlater lasterommet. Kapasiteten til PAM D-2 er 1909 kg til geostasjonær bane, mot 1272 for PAM-D.

Satcom K-2 er den første i en planlagt serie på tre satellitter. Den neste, Satcom K-1, skulle utplasseres på 61-C, mens den tredje skulle vært brakt opp i løpet av 1987. Som følge av Challenger-ulykken, vil den nå ikke kunne bli satt ut før i tredje kvartal 1991. Dette går fram av en ny oppskytingsplan, som ble offentliggjort den 3. oktober 1986. Hensikten med Satcom-serien er å forbedre kapasiteten for innenlands telefon- og fjernsynstrafikk i USA.

DMOS-2

Firmaet 3M har engasjert seg veldig aktivt når det gjelder materialprosessering i mikrogravitasjon, og har på bakgrunn av dette innledet en 10 års samarbeidsavtale med NASA. PÅ denne ferden var det andre gang firmaet hadde med en nyttelast under betegnelsen DMOS (Diffusive Mixing of Organic Solutions). Eksperimentet skulle denne gangen fremstille krystaller med optiske og elektroniske egenskaper av en langt bedre kvalitet enn hva som er mulig å produsere på bakken. Eksperimentet fant sted i seks beholdere som hver hadde tre kamre. Hver beholder var på størrelse med en fotball. I hver beholder var to av kamrene fyllt med de organiske komponentene. Etter en diffusjonsprosess skulle det tredje kammeret inneholde de ferdige krystallene. Selve eksperimentet var plassert på midtdekket i kabinseksjonen. Det skulle aktiviseres av Mary Cleave 2 timer og 40 minutter etter oppskytingen.

Getaway Special

Firmaet Telesat of Canada betaler denne gangen en Getaway Special som ble stilt til rådighet for «High School»-elever i Canada. Det var det kanadiske vitenskapsakademiet som vurderte forslagene, i alt 72 i tallet, der over 300 elever hadde medvirket. Eksperimentet som vant, gikk ut på å produsere små speil - med en mer naturtro gjengivelse enn i de speil man kan produsere på bakken. Samtidig som eksperimentet fant sted i romfergen, skulle en tilsvarende prosess utføres på bakken, for at man etter ferden skulle kunne sammenligne resultatene. Det er oksydasjon fra luften som hindrer metallet vi bruker til speilproduksjon i å gjengi et 100 % korrekt speilbilde. Denne hindringen unngås selvsagt i det nesten totale vakuum som man har i den høyden romfergen beveger seg under en romferd.

IMAX

For fjerde gang hadde man med seg det spesielle IMAX-kameraet. Denne gangen var det plassert i en nyttelastbeholder, som var satt under trykk. Beholderen hadde en slags skyvedør som ble åpnet hver gang en scene skulle «skytes». Denne gangen ble det filmet gjennom et 30 mm «fiskeøyeobjektiv». Det var den utstrakte aktiviteten i lasterommet som skulle foreviges for den planlagte NASA-filmen The Dream is Alive.

CFES

Elektroforeseutstyret «Continous Flow Electrophoresis Experiment» var på denne ferden med for syvende gang i romfergeprogrammet. McDonnel Douglas-ingeniøren Charles Walker var med for tredje gang for å operere utstyret. Det var planlagt å kjøre utstyret i til sammen 175 timer. Man regner med at 66 timers produksjon gir en kvart liter konsentrert protein, og i løpet av hele ferden ville man produsere nok materiale av typen erythropoietin til å kunne starte kliniske prøver på bakken. Erythropoietin er et stoff som stimulerer produksjon av røde blodlegemer.

EASE

Experimental Assembly of Structures in Extravehicular Activity (EASE) var det ene av to eksperimenter som skulle utføres ute i lasterommet. EASE består av seks rørsegmenter som hvert er 3,7 meter lange og har en masse på 29 kg. Disse rørene skulle settes sammen til en pyramidelignende struktur med spissen vendt ned i lasterommet. Eksperimentet er utviklet i et samarbeid mellom Massachussetts Institute of Technology (MIT) og NASAs Marshall Space Flight Center. Det er Dr. David Akin ved MIT som står bak ideen til eksperimentet.

ACCESS

Assembly Concept for Construction of Erectable Structures (ACCESS) er betegnelsen på det andre eksperimentet som skulle utføres av astronauter utenfor kabinen. Eksperimentet bestod av 93 aluminiumsrør som man ved hjelp av en spesiell jigg kunne sette sammen til en stor struktur. Den ferdige strukturen ville bli 13,7 meter lang, og ha stor likhet med de strukturene som må settes sammen når den amerikanske romstasjonen skal bygges.

Oppskytingen

Nedtellingen for romfergeprogrammets 23. og Atlantis' 2. ferd kunne starte som planlagt utpå ettermiddagen lokal tid den 23. november 1985. Mannskapet ankom som vanlig KSC omtrent ett døgn før oppskytingen. Fordi oppskytingen skulle finne sted om kvelden, måtte astronautene på oppskytingsdagen sove til klokka var tre om ettermiddagen.

Til tross for en varm ettermiddagssol, inntok astronautene den tradisjonelle oppskytingsfrokosten. Nedtellingen gikk som smurt, og kl. 2315 norsk tid var astronautene på plass i Atlantis. Det hele virket som ren rutine da nedtellingen nådde null kl. 0129, og romfergesystemet løftet seg planmessig med en masse på 2 053 909 kg. Oppholdet på bakken hadde for Atlantis tatt 50 dager, noe som ble betegnet som meget akseptabelt. Siden det var mørkt da oppskytingen fant sted, kunne flammen fra rakettmotorene sees helt fra Cuba i syd til North Carolina i nord.

Travelt om bord

Oppstigningen gikk helt etter planen, og Atlantis' hovedmotorer kunne slås av etter 8 minutter og 31 sekunder. Førti minutter senere ble banemanøvreringsmotorene avfyrt i 3 minutter og 4 sekunder, slik at man kom inn i en sirkelformet bane med høyde 352 km og banevinkel på 28,45°. Shaw og O'Connor ble under oppstigningen assistert i sine mange gjøremål av Cleave. En av grunnene til at oppskytingen ble foretatt på kveldstid var at Atlantis skulle komme inn i riktig posisjon for utplasseringen av Morelos-B. Så etter at Shaw hadde dobbeltsjekket at de var i riktig posisjon og fått dette bekrefet av «cap-com» Sally Ride i Houston, kunne satellitten forlate lasterommet mens de befant seg over Det indiske hav. Fra denne posisjonen ville så satellitten bli styrt inn i sin faste posisjon over Mexico. Charles Walker satte straks i gang sitt elektroforese-eksperiment, dessuten aktiviserte han et proteinkrystall-eksperiment for University of Alabama.

På ferdens andre dag begynte meksikaneren Vela på en rekke meksikanske eksperimenter på midtre dekk i kabinen. Et av hovedeksperimentene innebar en omfattende fotografering over Mexico, og spesielt over Mexico City for å kartlegge ødeleggelser som oppstod i forbindelse med jordskjelvet den 19. september 1985.

Mens den meksikanske staten måtte betale 10 millioner dollar for utplassering av Morelos, slapp australierne med 9,5 millioner for sin Aussat. Den ble satt ut mens Atlantis befant seg over østkysten av Afrika. Ross og Spring brukte det meste av denne dagen til å sjekke ut alt utstyret som de skulle bruke utenfor kabinen på ferdens fjerde og sjette dag. Ross hadde også til oppgave å utplassere Satcom på ferdens tredje dag. Også dette gikk etter planen, mens Atlantis befant seg over de sentrale deler av Stillehavet.

Arbeid i lasterommet

Den første utflukten i lasterommet fant som nevnt sted på ferdens fjerde dag. Ross og Spring kunne, etter å ha sjekket romdraktene grundig, begi seg ut i et lasterom som nå var tomt for satellitter, men som inneholdt nødvendig utstyr for eksperimentene ACCESS og EASE.

De fikk først noen minutter til å nyte utsikten, men de kunne jo ikke kose seg for lenge, og gikk snart i gang med ACCESS-eksperimentet. Under simuleringer i vanntank hadde de brukt i gjennomsnitt 58 minutter på å bygge hele strukturen. Det var på denne bakgrunn avsatt to timer til å gjøre eksperimentet i rommet. Astronautene jobbet iherdig, og syntes hele tiden at alt stemte godt overens med det de erfarte under simuleringene på bakken. Det første forsøket gikk unna på 55 minutter, og etter at oppholdet ute i lasterommet hadde vart i ca en time, var de godt i gang med demonteringen. De gikk så i gang med EASE, og var en time foran skjemaet da eksperimentet ble påbegynt. At dette eksperimentet var tyngre rent fysisk gikk klart fram av fjernsynsbildene man mottok på bakken. Pyramiden skulle ikke monteres bare én gang, og begge astronautene skulle prøve seg. De fire første gangene var Ross «håndtlanger» mens Spring, forankret i en line fastspent på kanten av lasterommet, monterte sammen rørene. Mens han holdt på med sin tredje pyramidekonstruksjon, klaget han over at han begynte å bli trett, spesielt i hender og fingre. Vi skal huske på at det ikke er silkehansker astronautene har på seg, så det var nok nødvendig å bruke krefter for å få et godt grep rundt disse rørene.

Spring og Ross byttet plass slik at hver av dem fikk prøvd seg fire ganger. Disse scenene var en fryd for øyet å følge med på, og festet til en IMAX-film er det nesten som om man selv er med på oppdraget ute i lasterommet. Den første perioden ute i lasterommet ble meget vellykket, i og med at man fikk gjennomført mye mer enn planlagt. Etter 5 timer og 30 minutter var astronautene tilbake i romfergens kabin. Den femte dagen, som ble en slags hviledag, gikk med til å se over romdraktene og summere opp resultatene av den første utflukten.

Den sjette dagen artet seg omtrent som den fjerde, med noen få avvik. Etter at de hadde montert og demontert ACCESS hele ni ganger, skulle Ross prøve hvordan strukturen lot seg manøvrere i vektløs tilstand. Cleave, som befant seg bak spaken til manipulatorarmen på kabinseksjonens øvre dekk, manøvrerte armen slik at Ross kunne spenne seg fast på fotplattformen i enden av den. Hun styrte så Ross slik at han kunne ta tak i den enden som stakk ut av lasterommet. Samtidig løsnet Spring hele strukturen fra jiggen i lasterommet. Dermed kunne Ross manøvrere hele strukturen med bare hendene. Han uttalte at det var lettere enn ventet å kontrollere den 13,7 meter lange strukturen. Ross forsøkte også en simulert reparasjon av strukturen, etter at den igjen var spent fast til monteringsjiggen i lasterommet. Også under dette oppholdet i lasterommet arbeidet astronautene raskere enn planlagt, slik at det ble plass til flere manøvreringstester med ACCESS-strukturen. Dagens opphold utenfor kabinen ble på 6 timer og 30 minutter. Man kunne konkludere med at store strukturer lett lar seg montere og demontere i vektløs tilstand, til og med raskere enn ventet. På bakken var man meget godt fornøyd med alle de gjøremål som ble utført ute i lasterommet på denne ferden.

Landing

Den syvende og nest siste dagen ble benyttet til å pakke sammen de forskjellige eksperimenter og systemer. Elektroforeseutstyret ble deaktivisert etter en meget vellykket operasjonsperiode. Senere på dagen ble det avholdt en kort pressekonferanse. Landingen skulle som vanlig foregå ved Edwards Air Force Base. Rakettmotorene ble avfyrt på det 108. omløpet, ett omløp tidligere enn planlagt, fordi den landingsstripen man hadde tatt sikte på å benytte, var blitt fuktig etter noen lokale regnbyger. I stedet måtte de lande på landingsstripe 22, der Shaw kl. 2233 den 3. desember kunne sette Atlantis trygt ned etter en av de hittil mest vellykkede romfergeferder. Varigheten ble notert til 6 dager 20 timer og 54 minutter.

Fordi USAF trengte landingsstripen relativt raskt etter at Atlantis hadde landet, ble ikke bremsesystemet som vanlig demontert ute på rullebanen. Da det ble gjort senere på kvelden, viste det seg at det denne gangen ikke hadde tatt skade av landingen. Atlantis var i fin form, de første utvendige inspeksjonene indikerte at ti varmeisolerende klosser måtte byttes, mens det ble registrert mindre sår på 95 andre. Snaut fire timer etter landingen var mannskapet på vei til Houston, og samtidig med at dette fant sted i California, var man ved KSC opptatt med en tørr nedtelling for atter en ny ferd, denne gangen 61-C med Columbia. Oppskytingsdato for den ferden var opprinnelig satt til den 18. desember. Den datoen klarte man ikke å overholde, men det skal vi komme tilbake til i neste nummer. Atlantis var tilbake ved KSC den 9. desember.

Tekster til illustrasjoner brukt i artikkelen

Dette bildet, som er tatt med et «fiskeøyeobjektiv», viser hele besetningen samlet på Atlantis' øvre dekk. Fra venstre, i bakre rekke: Jerry L. Ross, Brewster Shaw, Jr., Mary L. Cleave, Bryan D. O'Connor og Rudolfo Neri. Foran sitter Charles D. Walker og Sherwood C. Spring. (NASA)

Fra arbeidet med å sette sammen EASE-konstruksjonen. (NASA)

Disse bildene viser Jerry L. Ross stående på plattformen som er festet til enden av manipulatorarmen. Strukturen på bildet er resultatet av ACCESS-eksperimentet. (NASA)