STS-76: Atlantis besøker Mir for tredje gang
Av Ivar Johansen
|
Artikkel publisert i Nytt om Romfart, 26. årgang, nummer 98, april-juni 1996, sidene 36-41 av Norsk Astronautisk Forening/www.romfart.no.
|
Skriv ut
Tips bekjent
|
I skrivende stund fyller romfergeprogrammet 15 år. Ja, det er allerede så lenge siden Columbia med astronautene John Young og Robert Crippen åpnet døren for en ny æra innen vitenskap og forskning i jordbane. Romfergeferd STS-1 startet den 12. april 1981. Som om dette ikke er nok, feiret vi samme dag i år 35-årsdagen for verdens første romfarer, Jurij Gagarin, og hans ferd om bord i romkapselen Vostok 1 den 12. april 1961. Ser man tilbake på utviklingen innen bemannet romforskning i løpet av disse 35 årene, har veldig mye skjedd under en relativt kort tidsperiode, og setter man seg ned for å tenke, har temaet bemannet romforskning blitt et stort fagområde.
Det er så meget mer man så gjerne skulle ha skrevet om både historikk, dagens situasjon og fremtiden. En fremtid som vi hver dag i og for seg er midt inne i, og ser vi fremover fire til fem år, sitter vi kanskje igjen med en følelse av at alt for mye har skjedd i løpet av en meget kort tid.
Det er ikke så veldig lenge siden man snakket om at romfergen skulle koble seg sammen med russernes romstasjon Mir. De planlagte 10 sammenkoblingene ble redusert til syv for så igjen å bli øket til ni sammenkoblingsferder totalt, noe som gjør sitt til at romfergen Discovery også kommer «inn på banen» med tanke på de to siste sammenkoblingsferdene STS-89 og STS-91, planlagt med oppskyting i henholdsvis januar og mai 1998.
Forberedelser STS-76
Med STS-76 innledes, hva nyttelast angår, en serie på fire sammenkoblingsferder hvor man foruten ODS (Orbiter Docking System), sammenkoblingsmodulen mellom romfergen og Mir, også skal ha med seg Spacehab-modulen, som vi også kjenner fra før. Under denne ferden vil man ha med seg en enkel modul, mens man på de tre neste sammenkoblingsferdene (STS-79, STS-81 og STS-84), vil ha med seg en ny type Spacehab-modul, som er dobbelt så stor.
Forberedelsene rundt Atlantis og hennes lasterom med tanke på STS-76 kunne ta til den 20. november 1995, da hun kom tilbake fra sitt andre «besøk» til romstasjonen Mir. Etter at landingen var et faktum på KSC den dagen, ble Atlantis tauet til OPFs (Orbiter Processing Facility) hangar 1. Her ble som vanlig lasterommet deaktivert for den nyttelast og utstyr som ikke skulle være med på neste ferd. I så måte ble ODS-systemet «bare» sjekket ut før man kunne montere tunnelen fra ODS og bakover i lasterommet til der hvor Spacehab-modulen skulle plasseres.
Selve Spacehab-modulen ble plassert om bord i lasterommet etter at Atlantis var rullet ut til oppskytingsplattformen. Arbeidet med Atlantis i OPF gikk mot slutten midtveis i februar, og hun ble transportert over til VAB den 19. februar. Her ble hun heist opp og koblet sammen med resten av romfergesystemet, slik at utrullingen til oppskytingsområdet kunne ta til den 28. februar, en utrulling som ikke gikk helt problemfritt for seg.
På KSC har man som kjent to store transportkjøretøyer som tar seg av transporten av romfergesystemet fra VAB til oppskytingsplattformen. Takket være de store beltene hvor hvert ledd/sko veier drøye ett tonn, går dette kjøretøyet lokalt under navnet «crawleren». Det er 48 slike sko på hvert drivbelte, som det igjen er fire av, ett i hvert hjørne. Denne gangen hadde to av skoene på det ene settet delt seg, slik at man måtte reparere dette, noe som tok drøye seks timer.
Atlantis ankom oppskytingsplattformen idet sola gikk ned, noe som resulterte i en fin silhuett av hele romfergesystemet mot kveldshimmelen. Her ute ble de forskjellige systemene sjekket ut før romfergesystemet ble parkert, og «crawleren» kunne kjøres av selve plattformen.
Astronautene ankom KSC for sin «tørre nedtelling» og evakueringstrening den 5. og 6. mars, og på FRR-møtet (Flight Readiness Review) den 11. mars berammet man oppskytingen til 21. mars. Dersom timeplanen holdt, var man fremdeles i god rute i 1996, hvor altså den tredje ferden nå stod for døren.
Nyttelasten
Lasterommet til Atlantis er nå et ganske kjent syn med tanke på de to tidligere sammenkoblingsferdene hvor vi på sin «vanlige» plass finner sammenkoblingsmodulen ODS (Orbiter Docking System) med den sorte ringen på toppen, som inneholder den russiskbygde APDS (Androgynous Peripheral Docking System), som altså utgjør selve sammenkoblingsringen. Denne ODS-modulen har en vekt på 1610,2 kg, mens den russisk-konstruerte APDS ikke er tyngre enn 286,67 kg. ODS-modulen er som kjent forsynt med en rammekonstruksjon slik vi kjenner fra lasterommets meget anvendelige pallestruktursystem. ODS/APDS «rager» 4,11 meter i høyde fra lasteromsgulvet, og beslaglegger 1,98 meter i lengde og 4,57 meter i bredde. Dette knutepunktet i lasterommet har en prislapp på 95,2 millioner dollar. Forsetter vi lengre bakover i lasterommet finner vi så en tunnel som vi kjenner igjen fra flere ferder hvor man brukte romlaboratoriet Spacelab. I enden av denne tunnelen, drøyt midtveis i lasterommet til Atlantis, ender vi opp i den kommersielle eksperimentmodulen Spacehab, som i romfergesammenheng nå skulle flys for fjerde gang.
Spacehab måler 2,806 m i lengde, 3,416 m i høyde og har en diameter på 4,117 m. Denne modulen gir astronautene 31,1 kubikkmeter mer volumplass, og den inneholder 61 oppbevaringsbokser som igjen kan romme 1360 kg med ekstra eksperimenter. Massen er på 4367,2 kg, og under STS-76 vil modulen inneholde nye forsyninger som vann, mat, klær og personlig utstyr både for Shannon Lucid og hennes to kosmonautkolleger. Det er som nevnt fjerde gangen at denne typen modul blir brukt, men på de tre neste sammenkoblingsferdene; STS-79, STS-81 og STS-84, hvor man også skal ha med seg en slik modul, vil den være av den doble typen. På den måten vil man kunne ta med seg ekstra med forsyninger med tanke på fremtidige Atlantis/Mir-ferder.
Oppskyting
Den 21. februar ble mannskapet for Mir-21, bestående av kosmonautene Juri Onofrienko som kommandør og Juri Usatsjev som ferdingeniør, skutt opp fra Bajkonur-kosmodromen i Kasakhstan om bord i sin Sojuz TM-23 romkapsel. Tilstede for å bivåne sine russiske kolleger dra av gårde, var den kvinnelige astronauten Shannon Lucid, som med fire romfergeferder bak seg fra før, skulle bli igjen om bord i Mir etter å ha «fått lov til å sitte på opp» med Atlantis på STS-76. Lucid har som bakgrunn for dette tilbragt nesten ett år i Stjernebyen utenfor Moskva, hvor hun har trent til dette oppholdet i Mir.
Sojuz TM-23 ble koblet sammen med Mir den 23. februar, og de ble ønsket velkommen av det daværende mannskapet, Juri Gidsenko, Sergej Avdejev samt ESA-representanten Thomas Reiter. Dette mannskapet, også omtalt som EuroMir 95- mannskapet, returnerte til Jorden om bord i sin Sojuz TM-22 den 29. februar, etter 180 døgn i verdensrommet, mesteparten om bord i Mir.
På KSC stod Atlantis utålmodig og ventet på å komme av gårde, og grunnet for sterke sidevindverdier ved SLF (Shuttle Landing Facility) på KSC, fant man det nødvendig å utsette ferden i 24 timer. Astronautene fikk dermed en ekstra dag til å finpusse ferdplanene, og for Shannon Lucid var det nok greit å få en ekstra dag på bakken før hun innledet sin ferd mot romstasjonen Mir, hvor hun altså skulle oppholde seg i nesten fem måneder.
Neste dag hadde vinden stilnet av, og været på KSC var det ingen ting å si på idet astronautene innledet sin «frokost» ved midnattstider lokal tid, før selve alvoret nærmet seg idet romdraktene ble sjekket ut. Selve påkledningen er en aldri så liten seanse før alt utstyr inkludert hjelm og visir er tilpasset og funnet i orden.
Etter at de hadde tatt farvel med presse og media i det de steg inn i «astrovanen» som kjørte de ut til oppskytingsplattformen, bar det opp til «det hvite rommet» med heis. Her blir romdraktene nok en gang sjekket, man får på seg fallskjermen, og etter å ha fått lykkeønskninger av teknikerne, kan man «innta sine plasser om bord» i Atlantis. Vel om bord etter at kommunikasjonen med både oppskytingskontrollen på KSC samt kontrollsenteret i Houston var opprettet, kan man så ta i bruk sjekklisten for systemene om bord, mens nedtellingen går sin gang, en nedtelling som denne gangen hadde vært uten de store hendelsene og forløpt etter planen.
Atlantis begynte «jakten» på Mir for tredje gang idet hun løftet seg fra oppskytingsplattformen den 22. mars 1996, klokken 09.31.04 norsk tid, den 13. nattoppskyting lokal tid ved KSC var et faktum. Nå gikk ikke alt helt etter programmet, idet man fikk indikasjoner på at man hadde en lekkasje i en av de tre hydrauliske systemene om bord i Atlantis. Dette fikk ikke noen følger for oppstigningsfasen, og vel i bane fikk astronautene beskjed om å konfigurere romfergen for sin ferd mot Mir.
Oppskriftsmessig møte
Atlantis var denne gangen utstyrt med tre hovedmotorer av den «gamle» typen, og alle tre hadde en ytelse innenfor de planlagte toleransegrenser. Disse motorene ble slått av drøye åtte og et halvt minutt etter oppskyting. En avfyring av banemanøvreringsmotorene på Atlantis (OMS-2) da ferden var 43 minutter gammel løftet banen hennes fra 287,0 km x 79,6 km til en mer sirkulær bane på 298,1 km x 294,4 km over jordoverflaten. Astronautene kunne nå ta til med forberedelsene til neste dags møte med Mir, og etter man hadde tatt en visuell inspeksjon av nyttelasten, kunne astronautene avfyre banemanøvreringsmotorene nok en gang, snaue fire timer etter oppskyting. Baneparametrene var nå 294,4 km x 359,2 km og Atlantis nærmet seg Mir med 1111,2 km for hvert jordomløp på 90 minutter. I trygg forvissning om at romstasjonen befant seg 24.076 km foran dem, trakk astronautene seg tilbake for sin første hvileperiode og søvn seks timer etter oppskytingen.
Neste dag, den 23. mars, ble brukt til ytterligere seks forskjellige avfyringer med banemanøvreringsmotorene, før kommandør Chilton klokken 00.52 norsk tid den 24. mars tok i bruk de små stillingskontrollmotorene idet siste del av møtefasen ble innledet.
Mannskapet var på dette tidspunktet som vanlig travelt opptatt, mens de fløy over Stillehavet sørvest for Hawaii, og avstanden til Mir var nå bare 14,8 km. Shannon Lucid fikk noen minutter senere kontakt via radio med sine to kosmonautkolleger Juri Onufrienko og Juri Usatsjev der hun på flytende russisk meldte «sin ankomst». Piloten Searfoss overvåket nå de forskjellige systemene om bord, godt assistert av ferdspesialisten Sega, som hadde ansvaret for møte og hastighetsradaren, mens Chilton nå hadde manuell kontroll, der han stod bakerst på det øvre kabindekket.
De to romfartøyene var nå 610 meter fra hverandre, og Chilton spiste seg innpå Mir der han «parkerte» 305 meter rett under romstasjonen. Møtefasen, kjent som «plus R-bar», som vi kjenner fra før (se artikkelen STS-71: Første sammenkobling Atlantis/Mir i Nytt om Romfart nummer 95, 1995, sidene 18-23), ble nå innledet, og Chilton manøvrerte sakte men sikkert, før han nok en gang «parkerte» Atlantis, nå bare 52 meter fra Mir. Astronautene og kosmonautene kunne nå selvfølgelig se hverandre, mens Chilton ventet på det siste klarsignalet fra Houston og Kaliningrad før sammenkoblingsoperasjonen kunne sluttføres.
Klokken 02.55 norsk tid fikk han klarsignal, først fra Phil Engelauf i Houston, som var ferdleder på dette tidspunktet, før Nikolai Nikiforov i samme jobb i Kaliningrad også kunne gi sitt samtykke til å foreta sammenkoblingen. Mens romfartøyene passerte over Sør-Afrika nærmet Chilton seg Mir med noen få centimeter i sekundet, før han stoppet opp litt i en avstand av 9,15 meter fra Mir mens han gjorde de siste justeringer. Pulsen til Chilton slo nå litt raskere enn normalt, og klokken 03.34 norsk tid var sammenkoblingen et faktum!!
Tunnelen «ut» fra Atlantis samt ODS-modulen ble så satt under trykk, før astronautene og kosmonautene kunne ønske hverandre velkommen med tradisjonelle gaver, salt og brød.
Fem dagers samarbeid samt spasertur
I løpet av de fem dagene Atlantis og Mir var sammenkoblet ble det overført 725 kg med vitenskapelig utstyr samt 907 kg med annet materiell, inklusive vann, mat og luft.
Shannon Lucid var nå blitt en del av besetningen på Mir, som har betegnelsen Mir-21, og alle åtte romfarerne deltok i eksperimenter om bord i Spacehab-modulen, alt fra kommersielle eksperimenter, jordobservasjon, biologi og videre til mikrogravitasjonell forskning med tanke på vektløshet i lengre perioder, igjen relatert til den internasjonale romstasjonen.
Den 27. mars ble i og for seg en historisk dag når vi tenker på aktivitet utenfor et romfartøy. Astronautene Linda Godwin og Rick Clifford bega seg ut i lasterommet til Atlantis klokken 07.34 norsk tid og det var første gangen dette skjedde i Atlantis/Mir-programmet. Astronautene hadde for sikkerhets skyld på seg den lille manøvreringsenheten SAFER (The Simplified Aid For EVA Rescue), som første gang ble prøvefløyet på STS-64 (se artikkelen STS-64: Studie av atmosfæren, Solen og ny manøvreringsenhet i Nytt om Romfart nummer 92, 1994, sidene 30-35).
Godwin og Clifford monterte forskjellige klemmer på de utvendige håndtakene på den oransjefargede sammenkoblingsmodulen som ble installert under STS-74 (se artikkelen STS-74: Andre sammenkobling Atlantis/Mir i Nytt om Romfart nummer 97, 1996, sidene 36-41). På disse klemmene ble det så montert fire forskjellige paneler i forbindelse med eksperimentet MEEP (Mir Environmental Effects Payload). Disse panelene hadde forskjellige overflater; gull, sink, aluminium og silikon. Formålet med disse platene var å samle inn data om romskrap og annen forurensning rundt romstasjonen. På et par av panelene hadde man også forskjellige typer malingsoverflater, glassbelegg og annen isolasjon for å teste ut den beste typen eksteriør med tanke på den fremtidige romstasjonen. Astronautene testet ut nye typer forankringsklemmer og livliner, i og med at de utvendige håndtakene på Mir er tykkere enn på romfergen samt at man demonterte et kamera som ble brukt under sammenkoblingsfasen på STS-74. Dette kameraet ble tatt med tilbake til bakken om bord i Atlantis. Godwin og Clifford testet også ut nye typer fotplattformer som i fremtiden vil bli brukt både av amerikanerne og russerne. Etter en arbeidsøkt som også bestod i å sende noen fantastiske fjernsynsbilder av både Mir og Atlantis ned til Jorden, samt en masse fotografering, returnerte Godwin og Clifford til sine kolleger om bord i Atlantis etter en utflukt på seks timer og tre minutter.
Frakobling og landing
Sent på kvelden den 28. mars skulle de åtte romfarerne ta avskjed med hverandre, og for Shannon Lucid var nok dette en slags «tung stund» idet hun tørket en tåre eller to da hennes kolleger bega seg om bord i Atlantis for å tenke på frakobling og retur til Jorden. Lucid hadde nesten fem måneder foran seg om bord i Mir, og det var en følelsesladd forsamling av astronauter og kosmonauter som takket for samarbeidet, for så å gå hver til sitt.
Clifford aktiviserte fjærsystemet i APDS og koblet seg sakte men sikkert fra Mir klokken 02.08 norsk tid den 29. mars. Dette skjedde mens begge romfartøyene i formasjon fløy «inn» i dagslyset over den sentrale delen av Russland. Et snaut kvarter senere kretset Atlantis i en avstand av 183 meter der hun med høyderoret først begynte sin flyvning rundt romstasjonskomplekset. Igjen kunne astronautene forsette sin fotografiske dokumentasjon før piloten Searfoss begynte å manøvrere seg vekk fra Mir klokken 03.03 norsk tid, mens man passerte vestkysten av Sør-Amerika.
Nede i Houston hadde man jobbet med lekkasjeproblemet i det ene hydrauliske systemet til Atlantis for å se om det var nødvendig å returnere tidligere enn planlagt. De to andre systemene fungerte som de skulle, så planen om å lande ved KSC den 30. mars ble opprettholdt. Men så var det dette med været da....
To landingsforsøk denne dagen var blitt utsatt grunnet lavt skydekke og sterk sidevind. Astronautene fikk beskjed om å holde seg i bane en ekstra dag, og etter å ha hatt store problemer med å få åpnet lasteromsdørene etter at andre landingsforsøk ble avblåst, ble landingen omdirigert til Edwards Air Force Base i California.
Problemet med lasteromsdørene var at den automatiske åpningen ble kuttet ut av noen sensorer som indikerte at en av låseanordningene ikke hadde åpnet seg. Godwin bega seg gjennom tunnelen og inn i Spacehab-modulen, der hun gjennom en inspeksjonsluke kunne se hva som hadde skjedd. Hun fant imidlertid ikke noe unormalt, og det ble gitt en ny kommando for å åpne dørene, og denne gangen gikk det greit. Dersom dette ikke hadde fungert, måtte man ha landet så fort som mulig slik at man ikke fikk en overopphetning av systemene om bord, dette med tanke på at romfergens varmevekslere/radiatorer er montert på innsiden av lasteromsdørene. En slik overopphetning vil føre til en meget kritisk situasjon i løpet av fire og en halv time, dersom ikke lasteromsdørene lar seg åpne.
Atlantis landet ved Edwards Air Force Base, rullebane 22 idet sola var i ferd med å komme opp. Landingshjulene tok bakken klokken 15.28.57 norsk sommertid den 31. mars 1996. Astronautene ble ønsket velkommen hjem av «capcom» Bill Gregory i Houston, og Chilton sa: «Jeg skal si deg det er godt å være hjemme igjen», Bill. «Det har vært en fantastisk opplevelse for oss alle».
Den tredje sammenkoblingsferden til Mir var nok en meget vellykket ferd, og neste gang Atlantis drar av gårde (på STS-79 i august i år) skal astronauten John Blaha ta over for Shannon Lucid om bord i Mir. Inntil videre er dermed også amerikansk permanent tilstedeværelsen i rommet blitt en realitet!!
|
