STS-74: Andre sammenkobling Atlantis/Mir
Av Ivar Johansen
|
Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 26. årgang, nummer 97, januar-mars 1996, sidene 36-41 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.
|
Skriv ut
Tips bekjent
|
November 1995 var en meget viktig måned rent historisk for romstasjonen Mir og det nesten 10 år gamle romprogrammet som har preget romstasjonen. De to russiske kosmonautene Juri Gidsenko og Sergej Avdejev samt tyskeren Thomas Reiter utgjorde den 20. primære besetningen, også omtalt som EuroMir 95, siden oppskytingen av Mir den 20. februar 1986. Disse tre ble skutt opp med Sojuz TM-22 fra Bajkonur-kosmodromen i Kasakhstan den 3. september i fjor, og koblet seg til Mir to dager senere.
Her ble de tatt imot av sine kolleger Anatoli Solovjev og Nikolaj Budarin, som ankom Mir om bord i romfergen Atlantis i fjor sommer. Solovjev og Budarin forlot romstasjonskomplekset og returnerte til Jorden om bord i Sojuz TM-21 den 11. september.
Mannskapet på Sojuz TM-22 hadde siden da gjennomført en rekke eksperimenter relatert til EuroMir 95-programmet, inklusive en spasertur utenfor Mir den 20. oktober med ESAs representant, Thomas Reiter, i hovedrollen. Et stort høydepunkt stod for døren for EuroMir 95-besetningen i november i fjor, «besøk» av den amerikanske romfergen Atlantis og leveransen av den russiskbygde permanente koblingsseksjonen. Det var med andre ord duket for et historisk internasjonalt møte drøye 300 km over jordoverflaten.
Forberedelser
Hovedjobben til Atlantis for tiden er å koble seg sammen med romstasjonen Mir, for på den måten å bane veien for nok en ny æra, preget av den internasjonale romstasjonen. Etter den første sammenkoblingsferden i fjor sommer, som endte med en landing ved KSC den 7. juli, kunne forberedelsene mot sammenkoblingsferd nummer 2, STS-74, ta til inne i OPFs (Orbiter Processing Facility) Hangar 2. Spacelab-modulen som ble brukt under STS-71, skulle ikke brukes, så denne ble deaktivert og tatt ut av lasterommet til Atlantis. Sammenkoblingsmodulen ODS (Orbiter Docking System) med APDS (Androgynous Peripheral Docking System) skulle brukes på nytt, så her ble «bare» en gjennomgang samt utsjekking gjort, før klarsignal for en ny ferd ble gitt.
Derimot ble det installert en ny meget interessant nyttelast i lasterommet, den russiskbygde koblingsseksjonen DM (Russian Docking Module).
Denne ble plassert i bakre del av lasterommet, så foruten ODS/APDS samt denne nye koblingsseksjonen, var det i og for seg relativt romslig i lasterommet denne gangen. Aktiviteten rundt STS-74s nyttelaster var vel i havn i siste halvdel av september måned, og den 3. oktober ble så Atlantis transportert over til VAB-bygningen (Vehicle Assembly Building). Utrullingen til Oppskytingsplattform 39A fant sted den 12. oktober.
Astronautene gjennomførte sine programforpliktede evakuerings- og nedtellingssimuleringer uken etter på KSC, slik at man kunne ta standpunkt til datoen for oppskyting litt senere.
Oppskytingsdatoen blir bestemt som en følge av all gjennomgang og analyser av forberedelsene på et møte bedre kjent som LRR (Launch Readiness Review), hvor alle berørte parter knyttet til oppskytingen gjør opp status. Deltakerne på dette møtet avstemmer sine rapporter med ferdkontrollen i Houston, og man berammer så en dato som et realistisk mål. Oppskytingen der Atlantis for andre gang skulle av gårde for å koble seg sammen med Mir, ble så berammet til 11. november. Ser man tilbake i 1995, øynet nå NASA en fin avrunding på romfergeåret dersom ikke noen helt uforutsett skulle gjøre sitt til at STS-74 ville bli utsatt over en lengre periode.
Nyttelast
Selv om lasterommet til Atlantis som nevnt rent visuelt så noe romslig ut for denne ferden, var nyttelasten for STS-74 selvfølgelig meget viktig og, ikke minst, interessant.
Vi begynner med nyttelasten ODS/APDS lokalisert i fremre del av lasterommet. Denne sammenkoblingsmodulen beslaglegger 1,98 meter i lengde og 4,57 meter i bredde der den strekker seg 4,11 meter opp i høyde fra lasteromsgulvet til Atlantis. ODS-modulen, som via en kort tunnelseksjon, er tilkoblet romfergens kabin, har en vekt på 1610,2 kg, mens den russisk-konstruerte APDS ikke er tyngre enn 286,67 kg. En rammekonstruksjon basert på lasterommets unike pallestruktursystem gir ODS/APDS en trygg forankring i lasterommet.
Litt lengre bak finner vi koblingsseksjonen DM, som i motsetning til alt annet i lasterommet, er kledt i et oransjefarget isolasjonsmateriale. DM (Russian Docking Module)Denne nyttelasten ankom KSC den 7. juni i fjor med et Antonov An-124 transportfly. En stab av ingeniører, teknikere og annet personell fra fabrikanten RSC Energia var allerede på plass for å hjelpe til med klargjøringen av denne meget viktige nyttelasten.
Etter at tre store kontainere var losset av transportflyet, ble dette transportert til KSCs nyeste klargjørings- og utsjekkingsområde SSPF (Space Station Processing Facility). Det er her alle moduler og utstyr som skal skytes opp til den internasjonale romstasjonen vil bli klargjort. DM, inkludert to nye solcellepaneler samt annet utstyr, var den aller første nyttelasten til å bli klargjort her.
Ser vi nærmere på koblingsseksjonen, finner vi at den er 4,69 meter lang, diameteren er på 2,1 meter og vekten er på 4087,4 kg. Foruten den oransjefargede klesdrakten er koblingsseksjonen utstyrt med et APDS-system i hver ende, et for Mirs Kristall-modul (APDS-1) og et for romfergens sammenkoblingsmodul (APDS-2). Videre er den utstyrt med hvite håndtak med tanke på astronautene og kosmonautene dersom det skulle bli nødvendig med aktivitet utenfor Atlantis-Mir og manuell problemløsning dersom et eller annet ikke skulle fungere. Vi kan også se flere gripeanordninger med tanke på manipulatorarmen, TV-kameraer og andre hjelpemidler som man vil dra stor nytte av under selve sammenkoblingen i rommet.
På hver sin side av koblingsseksjonen er det spent fast to avlange hvite bokser, som inneholder to nye solcellepaneler for Mir. Ett av disse er konstruert og bygget i Russland mens det andre er resultatet av et samarbeid mellom begge parter. Disse panelene skal ifølge planen monteres på Mir etter at STS-74 er vel i havn.
Koblingsseksjonen ble installert i lasterommet til Atlantis den 11. september, og med den canadiskbygde manipulatorarmen samt ODS/APDS på plass, var lasterommet stort sett «pakket og klart» til et nytt oppdrag i bane rundt Jorden.
Oppskyting
STS-74s opprinnelige oppskytingsdato var lenge forutbestemt til 1. november, men fordi STS-73/USML-2 trengte syv forsøk på å komme av gårde (se egen artikkel), noe som resulterte i en landing på KSC den 5. november, ble 11. november det tidligste man kunne få Atlantis av gårde.
Nedtellingen ble startet den 8. november, og bestod nok en gang av den 43 timers rutinemessige utgaven, som denne gangen inkluderte 29 timer og 56 minutter hvor nedtellingen blir stoppet. Astronautene inntok sine plasser om bord den 11. november, og mens været var bra ved KSC, ville det ikke samarbeide på de transatlantiske nødlandingsstedene som Ben Guerir i Marokko og Saragoza i Spania. Her var det vindproblemer, og man besluttet derfor å utsette oppskytingen i 24 timer. Oppskytingsvinduet var denne dagen på «bare» seks minutter og femtisyv sekunder, og det var andre gangen i romfergeprogrammet at dårlig vær ved disse landingsstedene resulterte i en utsettelse.
Neste dag ble værforholdene mye bedre, vinden stilnet på nødlandingsstedene, og med et oppskytingsvindu på ti minutter og ni sekunder løftet Atlantis seg fra oppskytingsplattform 39A klokken 13.30.43.071. norsk tid den 12. november 1995, jakten på Mir hadde begynt.
Mir innen rekkevidde
En tre dagers jakt på Mir var nå innledet. Romstasjonen befant seg 12 964 km «foran» romfergen idet den ble skutt opp fra KSC. Mir var på dette tidspunktet i en høyere og derfor langsommere jordbane. Etter at de var kommet i bane, kunne kommandøren om bord, Ken Cameron, sende ned følgende beskjed til kontrollsenteret i Houston: «Dette var en fin start på en spennende ferd. Vi har allerede begynt forfølgelsen av Mir, og vi burde se henne om et par dager». En avfyring av banemanøvreringsmotorene på Atlantis (OMS-2) da ferden var 43 minutter gammel, som hadde en varighet på to minutter og tretten sekunder, løftet banen til Atlantis slik at den ble sirkulær med parametrene 300 km x 300 km. Lasteromsdørene ble åpnet, det var 90 minutter siden de hadde forlatt Jorden idet de fikk beskjed fra Houston om å ta til med de forskjellige arbeidsoppgavene om bord.
Den første av en rekke avfyringer med banemanøvreringsmotorene ble nå innledet av kommandør og pilot samtidig som Canadas første ferdspesialist, Chris Hadfield, aktiviserte den russiskbygde koblingsseksjonen, som «hvilte» i lasterommet, trygt forankret til lasterommets pallestruktursystem.
Før mannskapet innledet sin første soveperiode om bord, ble banen finjustert, slik at man nå kretset rundt Jorden i en bane med parametrene 300 km x 339 km og en ekvatorvinkel på 51,6°.
Neste dag ble innledet som seg hør og bør med en god frokost, og astronautene Jerry Ross og Bill McArthur tok til med utsjekking og kontroll av sine romdrakter, i tilfelle det skulle bli nødvendig med aktivitet i lasterommet neste dag, i forbindelse med at koblingsseksjonen skulle løftes opp i vertikal stilling for så å bli koblet til ODS/APDS. Chris Hadfield aktiviserte manipulatorarmen, han var jo nå mer eller mindre på «hjemmebane», i og med at denne fantastiske armen som vi vet er produsert i hans hjemland, Canada.
Et nytt meget viktig hjelpemiddel man skulle prøve ut på denne ferden var OSVS (Orbiter Space Vision System), et presist innrettingssystem med tanke på manipulatorarmen.
Systemet består av en serie med sorte prikker plassert på eksteriøret av koblingsseksjonen og ODS-modulen, ikke ulik den sorte sirkelen vi kjenner fra blinken på skytebanen.
Ved hjelp av digitaliserte kamerabilder vil den som opererer manipulatorarmen kunne se hvordan koblingsseksjonen, som løftes opp, er rettet inn med tanke på sammenkoblingen på toppen av ODS/APDS-modulen. Dette kommer til syne på en bærbar datamaskin om bord, både grafisk og digitalt. Flere kameraer plassert på strategiske steder i lasterommet og på ODS-modulen vil gjøre dette mulig. Dette vil selvfølgelig være den eneste hjelpen man har når det gjelder selve sammenkoblingsfasen, når Atlantis og Mir møtes for annen gang.
En pressekonferanse med canadiske journalister fant sted denne andre dagen, og Chris Hadfield, som er den fjerde kanadier om bord i romfergen, kunne så langt bare si: «Dette er en helt ubeskrivelig opplevelse for meg...jeg har sett det hele på bilder før, men det er ikke noe som kommer opp mot å oppleve alt dette».
Koblingsseksjonen klar
Det var knyttet stor spenning til ferdens tredje dag og et av ferdens store hovedmål. Det var i dag «alle» snakket om manipulatorarmen og koblingsseksjonen. Hadfield manøvrerte sin «egen» manipulatorarm, og grep rundt en av gripepunktene montert på koblingsseksjonen.
Han løftet så sakte men sikkert denne 4087 kg tunge koblingsseksjonen forsiktig ut av sitt stativ, slik at den «hang» vertikalt over lasterommet, bare 12,5 cm fra APDS-koblingsringen på toppen av ODS-modulen. Et kamera montert i senter på denne modulen var nå Hadfields meget viktige arbeidsredskap for å sikte seg inn slik at sammenkoblingen mellom ODS/APDS og koblingsseksjonen gikk smertefritt for seg.
Samspillet mellom kommandør Cameron og ferdspesialist Hadfield samt romferge og manipulatorarm skulle nå få litt oppmerksomhet. Armen ble aktivisert i en slags fleksibel konfigurasjon, og samtidig avfyrte Cameron de små stillingskontrollmotorene slik at Atlantis ble «styrt» opp mot koblingsseksjonen idet de to enhetene ODS/APDS samt APDS-2 koblingsringen på den nye seksjonen ble forenet. Sammenkoblingen fant sted klokken 08.17 norsk tid den 14. november mens Atlantis befant seg over østlige delen av Europa i sitt 30. omløp rundt Jorden.
Man var på dette tidspunktet 2778 km «bak» Mir og nærmet seg romstasjonen med 289 km for hvert jordomløp.
Hadfield kunne nå slippe taket med manipulatorarmen, koblingsseksjonen var låst og trygt forankret på toppen av ODS-modulen, der den nå ble satt under trykk for å se om den var tett for lekkasjer. Dette fikk man positive tegn på, og en slags vestibyle mellom Atlantis og Mir hadde nå sett dagens lys. Mannskapet bega seg inn i koblingsseksjonen hvor de etter ønske fra fjernsynsselskapet CNN stilte opp til pressekonferanse. De gav en kort orientering om hva denne koblingsseksjonen bestod av og på hvilken måte den nå skulle brukes. Astronautene la ikke skjul på hvor forventningsfulle de var til neste dags store mål, sammenkoblingen med selve romstasjonen Mir. En rekke små avfyringer med stillingskontrollmotorene med tanke på neste dags store gjøremål ble nå gjort, før mannskapet trakk seg tilbake for å innta en bedre middag, før en masse forskjellige fotografering stod på programmet.
Romfartshistorie atter en gang
Da mannskapet våknet på ferdens fjerde dag, var avstanden mellom dem og Mir bare 15 km. Kommandør Ken Cameron innledet møtefasen og manøvreringen mot Mir på samme måte som på STS-71 i fjor sommer, den såkalte «plus-R-bar» (se artikkelen STS-71: Første sammenkobling Atlantis/Mir i Nytt om Romfart nummer 95, 1995, sidene 18-23). Dette vil si at romfergen her bruker naturkreftene for å bremse seg opp i det den nærmer seg Mir, og sett fra romstasjonen kan det virke som om Atlantis kommer «rett opp» fra Jorden før sammenkoblingen er et faktum. Det å manøvrere Atlantis, som nå var den aktive deltager i dette historiske andre møte i rommet, er komplisert, og uten hjelp av forskjellige TV-kameraer hadde nok dette neppe vært mulig. Med sammenkoblingsseksjonen stikkende vertikalt ut av lasterommet var man ikke i stand til å se toppen av denne seksjonen, enden som skulle kobles sammen med Mirs Kristall-modul, og sikten mot Mirs forskjellige solcellepaneler var også mer eller mindre sperret rent visuelt av denne nye seksjonen.
Manipulatorarmen ble aktivisert, slik at man via dens albuekamera hadde god oversikt over det som nå skulle skje. Man hadde også et kamera plassert på koblingsseksjonen, som var Camerons primærkamera, der han hadde dette siktemålet formet som et kors midt i Kristall-modulen. Han manøvrerte nå Atlantis sakte men sikkert meter for meter før han «parkerte» henne 76 meter fra Mir, og slik fløy man nå i formasjon i 28 minutter. Man ventet nå på klarsignal fra Houston og Kaliningrad før siste fase i møteprosedyren kunne ta til.
Klokken var 06.58 norsk tid og man var så nær Mir at albuekameraet på manipulatorarmen nå ble koblet inn som primærkamera i det Story Musgrave, som nå var «capcom» i Houston, kunne gi sine kolleger om bord i Atlantis sitt klarsignal til å forsette, etter å ha fått klarsignal fra Kaliningrad utenfor Moskva.
Cameron forsatte manøvreringen, men «parkerte» nok en gang, denne gangen for ti minutter før siste fase ble innledet. Atlantis nærmet seg Mir, nå med bare 2,5 cm/s, og sammenkoblingen var et faktum klokken 07.27.39 norsk tid denne 15. novemberdagen 1995. I sammenkoblingsøyeblikket befant Atlantis/Mir-komplekset, som nå hadde en masse på nesten 225 tonn, seg 400 km over den vestlige delen av Mongolia i sitt 44. jordomløp.
Fire nasjonaliteter
Etter at den «harde» sammenkoblingen var et faktum, var det selvfølgelig stor glede både i Houston, Kaliningrad og blant de åtte romfarerne om bord i Atlantis/Mir-komplekset.
ODS-modulen og koblingsseksjonen ble så satt under trykk, man tok vekk kameraet som hadde vært til uvurderlig hjelp under sammenkoblingen, før man aktiviserte en trykkventil som utlignet trykket også om bord i Mir. Luken mellom koblingsseksjonen og Kristall-modulen ble åpnet klokken 10.00 norsk tid, og de to kommandørene, Jurij Gidsenko og Ken Cameron, kunne hilse på hverandre inne i koblingsseksjonen, der også de andre astronautene og kosmonautene traff hverandre litt senere.
Her var følgende nasjoner representert Mannskapet på STS-74 bestående av fire amerikanere og en kanadier og EuroMir 95-mannskapet bestående av en tysker og to russere.
Som seg hør og bør ble det utvekslet gaver av forskjellig art etter at alle åtte hadde tatt plass om bord i Mirs kjernemodul. De fire nasjonalitetenes flagg ble hengt opp sammen med et FN-flagg og bilder av de første pionerene innen bemannet romfart, blant annet verdens første menneske i rommet, kosmonauten Jurij Gagarin.
Tre dagers samarbeid
I løpet av de tre dagene Atlantis og Mir var sammenkoblet, ble det gjennomført flere pressekonferanser hvor de fikk lykkeønskninger både fra russisk, amerikansk, canadisk og europeisk hold. Man overførte 968 kg materiell fra Atlantis til Mir, inkludert 596 kg vann og mat samt 65 kg luft. Til gjengjeld tok Atlantis med seg 371 kg av diverse materiell fra Mir, mesteparten av dette var eksperimenter og tilhørende data samlet inn av mannskapene Mir-19 og Mir-20.
Mannskapene skiftet også om å spandere middag om bord i hverandres romfartøyer, i Atlantis kunne astronautene blant annet by på is rett fra kjøleskapet om bord!!
En av dagene var i stor utstrekning satt av til fotodokumentasjon av Mir, noe astronauten Jerry Ross hadde ansvaret for mens de andre testet ut fremtidige kommunikasjonsløsninger både internt og eksternt, med tanke på den internasjonale romstasjonen.
Den siste og tredje dagen ble brukt til å ta vannprøver fra Mir for å analysere dette på bakken etter endt ferd. Man tilbragte også en del tid denne dagen med å avslutte en del sekundære eksperimenter før en slags avslutningsseremoni om bord endte med at mannskapene gikk hver til sitt for å spise kveldsmat. Luken mellom koblingsseksjonen og Mirs Kristall-modul ble stengt klokken 18.30 norsk tid den 17. november, og etter en natts søvn skulle Atlantis forlate romstasjonskomplekset nok en gang.
Frakobling og landing
Atlantis koblet seg fra Mir klokken 09.16 norsk tid dagen etter, og det hele var en repetisjon av sammenkoblingen, bare i omvendt rekkefølge. TV-bildene som nå kom fra Mir, viste Atlantis idet hun sakte men sikkert manøvrerte seg vekk, før hun i en avstand av 120 meter kretset to runder rundt romstasjonen. Om bord i Atlantis ble alt som het fotoutstyr og video brukt flittig, mens russerne spilte sin utgave av 1960-tallsslageren Those Were The Days. Dette hadde øyensynlig blitt ferdens «store slager», ifølge Ken Cameron.
Dagen før landing ble brukt til nedpakking av eksperimenter og utstyr samt en pressekonferanse på NASAs TV-kanal, NASA Select.
Atlantis avfyrte sine bremsemotorer i 3 minutter og 52 sekunder klokken 16.58 norsk tid den 20. november, mens man befant seg i sitt 129. omløp rundt Jorden. Rullebane 33 ved KSC var neste mål, og kommandør Cameron og pilot Halsell satte henne ned klokken
18.01.27 norsk tid. En ny historisk ferd var over, den 27. landingen ved KSC samt den 48. ferden «etter Challenger» var et faktum.
Drøye tre og en halv time etter landing kunne Atlantis taues til OPFs Hangar 1, og forberedelsene til den tredje sammenkoblingsferden mellom Atlantis og Mir kunne så smått begynne. STS-76 heter denne, og skal gjennomføres i mars 1996.
På KSC kunne man nå konkludere med at romfergeåret 1995 var vel i havn, med syv romfergeferder, mens man om bord i Mir forsatte med en ny uke spekket med eksperimenter.
| 
