Prvýkrát publikované na slovenskej Wikipédii. Autor: Jana Plauchová ako Eryn Blaireová. Spoluautori: Spoluautori: Atomique (oprava preklepu), Mimac (oprava vecnej chyby), Adrian (doplnenie informácie), IP 86.110.229.145 (oprava preklepov), Bosy~skwiki (oprava preklepov)

Text je dostupný pod Creative Commons Attribution-ShareAlike License 3.0 a GFDL.

STS-120 bola misia amerického raketoplánu Discovery. Hlavnou úlohou misie bolo dopravenie modulu Harmony (Node 2) na Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS). Tento modul umožnil neskoršie rozšírenie ISS o európske laboratórium Columbus a japonský experimentálny modul Kibō. Pri tomto lete bol tiež premiestnený solárny panel P6 na svoju finálnu pozíciu. Astronaut Clayton Anderson sa vrátil na Zem a v posádke stanice ho vystriedal Daniel M. Tani. V priebehu letu sa plánovalo 5 výstupov do otvoreného priestoru (EVA), ale prebehli len 4 výstupy.

Posádka

• Pamela Melroyová (3) – Veliteľ
• George D. Zamka (1) – Pilot
• Scott E. Parazynski (5) – Prvý letový špecialista
• Stephanie Wilsonová (2) – Druhý letový špecialista
• Douglas H. Wheelock (1) – Tretí letový špecialista
• Paolo A. Nespoli (1) – Štvrtý letový špecialista (ESA)

Iba štartoval (člen expedície 16 na ISS)

• Daniel M. Tani (2) – Letový inžinier ISS

Iba pristával

• Clayton Anderson (1) – Letový inžinier ISS

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

Pamela Melroyová je po Eileen Colinsovej druhou ženou vo funkcii veliteľa amerického raketoplánu v histórii.

Ciele misie

Harmony v montážnej hale

V priebehu misie STS-120 bol presunutý priehradkový nosník ITS-P6 s blokom solárnych panelov z provizórneho umiestnenia na nosníku ITS-Z1 na svoju finálnu pozíciu na priehradkový nosník ITS-P5.

Na počesť 30. výročia udelenia licencie na natáčanie legendárnej série filmov Hviezdne vojny režiséra George Lucasa letel do vesmíru na palube raketoplánu Discovery svetelný meč, ktorý použil herec Mark Hamill ako Luke Skywalker v roku 1983 vo filme Hviezdne vojny: Epizóda VI – Návrat Jediho.

Na palube raketoplánu bol tiež disk s 500 000 podpismi študentov, ktorí sa v roku 2007 zúčastnili programu Študentské podpisy vo vesmíre. Program bol sponzorovaný NASA a firmou Lockheed Martin.

Užitočné zaťaženie

Pozdĺž dverí do nákladového priestoru orbitera bol umiestnený manipulátor RMS (Remote Manipulator System), diaľkovo ovládané pohyblivé rameno raketoplánu. Na pravoboku sa nachádzala predlžovacia tyč IBA (Inspection Boom Assembly), ktorá sa na obežnej dráhe pripája na koniec RMS a so senzormi na nej je možné kontrolovať tepelný štít raketoplánu. Tyč bola vyvinutá preto, lebo samotné manipulačné rameno nedosiahne na všetky časti tepelného štítu. V nákladovom priestore bol ďalej umiestnený uzol ODS (Orbiter Docking System), ktorý umožňuje orbiteru spojiť sa s ISS. Vo vnútri ODS sa nachádzali dva skafandre EMU (Extravehicular Mobility Unit) pre výstup do otvoreného vesmíru.

Schéma nákladového priestoru raketoplánu Discovery pri misii STS-120

Harmony (Node 2)

STS-120 doručil na Medzinárodnú vesmírnu stanicu zostavu 10A. Tá obsahovala americký modul Harmony (skôr známy ako Node 2) so štyrmi napájacími skriňami a troma skladovacími skriňami, a pripájacie zariadenie PDGF (Power data Grapple Fixture) pre mechanické, elektrické a dátové pripojenie manipulátoru stanice s distribučnou rozvodnou jednotku SPDU (Shuttle Power Distribution Unit). Harmony bol prvý hermetizovaný obývateľný modul dopravený na stanicu od júna 2001, kedy bola inštalovaná prechodová komora Quest Joint Airlock Module.

Po spojazdnení tohto druhého prechodového modulu na ISS bolo možné vo februári 2008 pripojiť európske laboratórium Columbus a neskôr japonský experimentálny modul Kibō. Oba tieto moduly použili bočné porty Harmony. Raketoplán bol pri misii STS-120 pripojený na uzol PMA-2. Inštalácia Harmony prebehla v dvoch etapách. Najskôr sa pripojil na port modulu Unity. Po odlete raketoplánu bol pomocou staničného manipulátora odpojený PMA-2 z laboratória Destiny a bol presunutý na predný port Harmony. Nakoniec preniesol manipulátor Harmony z jeho pôvodného umiestnenia na finálnu pozíciu na predku Destiny.

Celková hmotnosť orbitera aj s nákladom pri štarte dosahovala 130 ton. Pristával s necelými 92 tonami hmotnosti.

Prípravy na štart

Raketoplán Discovery na mobilnej plošine opúšťa halu VAB

23. septembra sa orbiter Discovery presunul do raketovej montážnej haly VAB, kde bol pripojený k vonkajšej palivovej nádrži ET a štartovacím motorom SRB. Predchádzali tomu technické problémy s únikom hydraulickej kvapaliny, čo nemalo vplyv na dátum štartu. 30. septembra sa celá zostava na mobilnej plošine MLP presunula na štartovaciu rampu 39-A. V rámci predletových testov a príprav prebehlo 9. až 10. októbra skúšobné odpočítavanie s označením TCDT (Terminal Count Down Test). 20 októbra 2007 sa začalo skutočné odpočítavanie v čase T-43 hodín na štart 23. októbra 2007 o 17:38 SELČ a v ten istý deň dorazila na Kennedyho vesmírne stredisko aj posádka. 23. októbra dávalo počasie 40 % šancu na štart, najväčšie ohrozenie štartu však predstavoval nakumulovaný ľad na nádrži ET, kvôli ktorému bol na rampu vyslaný osobitný tím. O 09:13 SELČ sa nádrž ET začala napĺňať palivom, v čase približne 14:18 posádka začala nastupovať do raketoplánu. O 15:23 sa uzavrel vstupný prielez do raketoplánu a po obnovení odpočítavania v čase T-9 minút (17:29) odpočítavanie bez prerušenia pokračovalo až k štartu.

Štart

Raketoplán Discovery úspešne odštartoval hneď na prvý pokus 23. októbra 2007 zážihom motorov SRB v čase 15:38:20 UT (17:38:20 SEČ). V čase T +00:34 až T +00:49 sa plánovane znížil ťah motorov SSME. 2 minúty a 3 sekundy po štarte sa od nádrže ET oddelili motory SRB. V čase T +08:24 nastal manéver MECO (vypnutie hlavných motorov raketoplánu SSME) a o 26 sekúnd neskôr bola odhodená prázdna nádrž ET. 37 minút po štarte bol raketoplán Discovery zážihom motorov OMS (Orbital Maneuvering System) navedený na obežnú dráhu (manéver OMS-2).

Štart raketoplánu Discovery STS-120

Na obežnej dráhe

Počas prvého dňa letu prebiehala kontrola tepelného štítu pomocou systému OBSS. Kamery a senzory na predlžovacej tyči postupne prehliadli nábežné hrany a špičku orbitera. Vo štvrtok 25. októbra v čase 14:40 SELČ sa raketoplán úspešne spojil s Medzinárodnou vesmírnou stanicou, presnejšie s modulom PMA-2 (Pressurized Mating Adapter 2). Predchádzal tomu manéver RPM (Rotation Pitch Maneuver), otočenie raketoplánu okolo kratšej vodorovnej osi, pričom posádka ISS fotografovala jeho tepelný štít. Ani zábery kamier, ani testy OBSS, ani snímky urobené pri manévri RPM neukázali nijaké poškodenie tepelného štítu Discovery. Po kontrole hermetickosti spoja sa o 14:39 UT otvoril prielez medzi raketoplánom a komplexom. Nasledovalo tradičné slávnostné privítanie posádky na stanici a bezpečnostné školenie posádky Discovery. Špeciálne tvarovaná výplň kresla zo záchrannej lode Sojuz-TMA 11 pre Claytona Andersona bola premiestnená do raketoplánu a výplň pre Daniela Taniho bola prenesená do Sojuzu, čím sa Anderson stal členom posádky raketoplánu a Dani členom posádky ISS. Potom astronauti inštalovali a pripojili systém SSPTS (Station-to-Shuttle Power Transfer System) pre dodávku elektrickej energie z rozvodnej siete stanice do raketoplánu. Tento systém umožňuje raketoplánu dlhší pobyt pri ISS ako bez neho a po prvýkrát bol použitý pri predchádzajúcej misii STS-118.

Zvyšok dňa sa posádka venovala prípravám skafandrov EMU na prvý výstup do otvoreného priestoru (EVA-1), ktorý nastal 26. októbra, a príprave spájacieho uzla CBM (Common Berthing Mechanism) modulu Unity na pripojenie modulu Harmony.

EVA-1

Fotografia raketoplánu Discovery z Medzinárodnej vesmírnej stanice počas manévru RPM (backflip)

26. októbra o 10:02 UTC vystúpili astronauti Parazynski a Wheelock do otvoreného priestoru. Ich prvou úlohou bolo demontovať anténu SASA (S-band Antenna Support Assembly) z ITS-Z1 a uložiť ju do nákladového priestoru raketoplánu. Potom astronauti pripravili modul Harmony na premiestnenie – dočasne na modul prichytili zariadenie PDGF (Power Data Grapple Fixture) slúžiace pre budúce pripojenie staničného manipulátoru SSRMS, zložili z modulu ochranné kryty a odpojili konektory, ktoré ho spájali s raketoplánom. Potom staničný manipulátor, ktorý obsluhovali Tani a Anderson, zachytil modul Harmony, zdvihol ho, a pomaly ho premiestnil k ľavému bočnému portu CBM (Common Berthing Mechanism) modulu Unity, kde bol dočasne prichytený. V čase 15:38 UTC sa dokončilo pevné spojenie medzi Unity a Harmony. Tým sa modul Harmony oficiálne stal súčasťou ISS. Stanica sa tak rozrástla o 75 m³ životného priestoru. Jej celkový objem po tejto úprave predstavoval 500 m³. Do vestibulu medzi Unity a Harmony bol napustený vzduch. Parazynski a Wheelock zatiaľ odpojili 4 čpavkové hadice medzi ITS-P6 a napokon nainštalovali izolačné prekryty na zložený radiátor a dva bloky elektroniky na ITS-P6. Výstup skončil o 16:16 UTC a trval 6 hodín 14 minút.

27. októbra sa posádky venovali prenášaniu nákladov medzi raketoplánom a stanicou a prípravám na oživenie modulu Harmony. O 14:24 SELČ veliteľka posádky ISS Peggy Whitsonová otvorila prielez do Harmony. Astronauti pri prvom vstupe do modulu použili ochranné rúška, aby náhodou nevdýchli prípadné malé voľne poletujúce častice. Potom sa posádka venovala demontáži približne 700 skrutiek a príchytiek, ktoré istili rôzne časti vybavenia modulu pri štarte. Z riadiaceho strediska Mission Control Center prišla správa, že do plánu druhého výstupu do kozmu EVA-2 bola pridaná inšpekcia rotačného spoja SARJ-S3 (pravobočného) medzi nosníkmi ITS-S3 a S4. Spoj totiž spôsoboval vibrácie a zvýšený výkon motora pri otáčaní v obidvoch smeroch.

Interiér modulu Harmony

EVA-2

Druhý výstup do otvoreného priestoru vykonali astronauti Parazynski a Tani 28. októbra. Výstup sa začal o 09:32 UTC, polhodinu pred plánovaným začiatkom výstupu.[8]. Astronauti najprv dokončili odpojenie nosníku ITS-P6 od ITS-Z1. Staničný manipulátor potom preniesol oddelený nosník ITS-P6 do „parkovacej“ polohy, kde zostal do druhého dňa. Potom astronauti dokončili vonkajšie úpravy na module Harmony: Parazynski nainštaloval na modul Harmony vonkajšie vybavenie ako úchytné madlá a pracovné plošiny a sňal niekoľko ochranných krytov. Medzitým Daniel Tani prezrel madlá na vozíku CETA (Crew and Equipment Translation Aid), či na nich nie sú ostré hrany, ktoré by mohli poškodiť rukavice skafandrov. Potom prehliadol problémový rotačný spoj SARJ-S3. Po demontovaní jedného krytu objavil veľké množstvo kovových hoblín, ktoré tam nemali byť. Po video- a fotodokumentácii a odobratí vzoriek, ktoré putovali na Zem na analýzu, pripevnil Tani kryt na svoje miesto a začal robiť rekonfiguráciu kabeláže vo vnútri nosníku ITS-S0. Ďalej sa astronauti venovali inštalácii záchytnej kotvy PDGF (Power Data Grapple Fixture) na spodnú stranu modulu Harmony, za ktorú mal byť modul po odlete raketoplánu chytený staničným manipulátorom a prenesený do finálnej pozície na prednej strane modulu Destiny. Pre nedostatok času ale muselo byť elektrické prepojenie odložené na tretí výstup a odložená bola tiež výmena jedného chybného bloku RPCU (Remote Power Control Unit). Druhý výstup do kozmu sa skončil po 6 hodinách a 33 minútach.

29. októbra boli povelom z riadiaceho strediska rozložené dve veľké krídla radiátoru na ITS-S1. Odpojený ITS-P6 bol presunutý najprv staničným manipulátorom SSRMS, ktorý ho odovzdal manipulátoru raketoplánu RMS (Remote Manipulator System). RMS napokon P6 vrátil opäť staničnému manipulátoru, ktorý ho dostal do tesnej blízkosti P5. Jeho kompletné mechanické a elektrické pripojenie dokončili astronauti Parazynski a Wheelock pri treťom výstupe do kozmu EVA-3.

Riadiace stredisko sa rozhodlo odložiť oddelenie raketoplánu od ISS a následné pristátie o jeden deň. Dôvodom boli zmeny v pláne zostávajúcich výstupov do otvoreného priestoru: EVA-4 a čiastočne aj EVA-3 mal byť venovaný kontrolám a inšpekciám spojov SARJ-P3 a SARJ-S3. Pretože EVA-4 mal mať plnú dĺžku, EVA-5 musel byť presunutý o jeden deň. Discovery sa mal preto odpojiť od stanice 5. novembra a pristáť 7. novembra o 5:11 EST.

EVA-3

30. októbra prebehol tretí výstup do otvoreného priestoru, ktorého sa zúčastnili Parazynski a Wheelock. Výstup sa začal o 08:45 UTC. Astronauti úspešne pripojili ITS-P6 k P5. Následne Parazynski vykonal kontrolu ľavobočného spoja SARJ-P3 a zistil, že spoj je úplne čistý bez náznakov kovových pilín, opotrebovania alebo poškodenia. Potom astronauti preniesli náhradnú jednotku MBSU (Main Bus Switching Unit) z nákladového priestoru raketoplánu na externú plošinu ESP-2 vedľa modulu Quest. Ešte pred ukončením výstupu sa začalo rozkladanie solárnych panelov na nosníku P6. Výstup sa skončil o 15:53 UTC po 7 hodinách a 8 minútach.

poškodený solárny panel nasnímaný kamerou umiestnenou na ISS

Poškodenie solárneho panelu

Kým jeden z dvoch solárnych panelov sa podarilo rozložiť na plnú dĺžku, druhý sa pri roztvorení na 25 z 31 dielov zasekol a poškodil. Preto bolo rozkladanie zastavené a neskôr bol panel o jeden diel zatiahnutý späť, aby sa znížilo napätie na vodiacom lane, ktoré napínalo natrhnutú časť panelu. Hoci bol panel pravdepodobne napriek poškodeniu schopný dodávať prúd do elektrorozvodnej siete, technici na Zemi hľadali riešenie problému. Napokon rozhodli, že inšpekciu spoja SARJ-S3 odvolajú a hlavným cieľom zvyšku misie sa stane oprava solárneho panelu. S poškodeným panelom P6 – 4B nie je možné pohybovať okolo spoja SARJ-P3, čím je blokovaný aj pohyb panelov na nosníku ITS-P4. Preto sa všetka snaha orientovala na plné rozvinutie a stabilizáciu poškodeného panela, aby sa mohli začať otáčať aj nepoškodené panely. Hoci množstvo elektrickej energie, ktoré takto blokované panely vyrábali, stačilo vtedajším potrebám stanice, pre budúce moduly Columbus a Kibo by už nestačilo. 31. októbra popoludní prebehla tlačová konferencia s posádkou Discovery a stanice. Poškodenie solárneho panelu spôsobilo veľké zmeny v pláne na zvyšok misie. Štvrtý výstup EVA-4, počas ktorého mali astronauti pôvodne testovať objektív DTO 848 (Detailed Test Objective 848) a nové spôsoby opravy tepelného štítu raketoplánu, sa stal zameral na opravu poškodeného panelu. Výstup bol odložený na 3. novembra, jeho plán bol upresnený 1. novembra. Astronaut Parazynski bude na konci nástavca OBSS nasadeného na staničnom manipulátore dopravený k poškodenému miestu, kde sa pokúsi ručne uvoľniť zachytené vodiace lanko ktoré zrejme spôsobilo poškodenie. Astronaut sa navyše bude pohybovať blízko poškodeného elektricky aktívneho zariadenia s napätím rádovo stovky Voltov a a bude tak ďaleko od prechodovej komory, že doba návratu presiahne tridsaťminútový bezpečnostný limit.

EVA-4

Grafické znázornenie umiestnenia piatich spon, ktoré mali uvolniť napätie na poškodenom solárnom paneli

3. novembra sa posádky stanice a raketoplánu pripravovali na štvrtý výstup do kozmu. Kozmický výstup bol zahájený o 10:03 UTC. Astronaut Parazynski sa dostal na koniec ramena staničného manipulátoru, ku ktorému sa pripevnil a na ramene bol dopravený až k miestu poškodenia solárneho panelu. Pod dohľadom Wheelocka a pozemného tímu sa Parazynski pokúsil uvoľniť zaseknuté vodiace lanko. To však bolo príliš zamotané, preto ho astronaut prestrihol. Jedna časť lanka bola stiahnutá späť a namotaná na bubon, druhú stranu Parazynski zasvorkoval. Potom umiestnil na natrhnutú časť panelu 5 spon, ktoré uvoľnili napätie v solárnom paneli. Po kontrole spoja sa vzdialil od panelu, aby naň dohliadal pri rozťahovaní. Vo vnútri stanice začala posádka panel znovu rozkladať. Po každom roztiahnutom polmetri kontroloval Parazynski stav kritického miesta. Panel sa podarilo úspešne plne rozvinúť o 15:23 UTC. Potom ešte obaja astronauti znovu skontrolovali pole slnečných panelov 2B a 4B a výstup do otvoreného priestoru ukončili v čase 17:22 UTC. Výstup trval 7 hodín 19 minút a s touto dokončenou vychádzkou do kozmu mal za sebou Parazynski celkove sedem výstupov do kozmu s celkovou dobou trvania 47 hodín a 5 minút, čo je piaty najdlhší čas strávený pri výstupoch do otvoreného priestoru.

Po ukončení výstupu bolo aktivované sledovanie Slnka ľavobočnými panelmi a aktivovaný bol aj rotačný spoj SARJ-P3. Z energetického hľadiska bola stanica teda pripravená na prijatie modulov Columbus a Kibo. Piaty výstup do kozmu (EVA-5) bol preložený až na dobu po odlete raketoplánu a teda počas tejto misie neprebehol. 4. novembra večer sa posádky raketoplánu a ISS rozlúčili a prielez medzi raketoplánom a stanicou sa uzavrel. Telesá sa od seba odpojili na druhý deň o 11:32 SEČ (10:32 UTC). Po tradičnom oblete a fotografovaní stanice raketoplán prešiel na samostatnú dráhu. Posádka Discovery začala opäť vykonávať kontrolu tepelného štítu pomocou OBSS. 6. novembra prebehli tiež prípravy na pristátie – kontrola riadiacich systémov raketoplánu, skúšobný zážih motorov RCS, skúšobné spustenie jedného hydraulického čerpadla APU (Auxilliary Power Unit), nácvik pristávacieho manévru na simulátore PILOT (Portable In-flight Landing Operations Trainer), a ukladanie nákladu a upratovanie vnútorných priestorov raketoplánu.

Pristátie raketoplánu Discovery na Kennedyho vesmírnom stredisku

Pristátie

Raketoplán pristál hneď na prvý pokus 7. novembra 2007 na dráhe 15 na Kennedyho vesmírnom stredisku. V čase 16:49 UT dalo riadiace stredisko súhlas s pristávaním. O 16:59 UT Discovery otočený motormi OMS do protismeru letu začal brzdiaci manéver. Vstup do atmosféry vo výške 122 km nastal v čase 17:30 UT, v čase 18:01:18 UT dosadol na dráhu zadný podvozok a v čase 18:01:32 UT aj predný. Raketoplán sa zastavil o 18:02:13 UT. Na Zem sa tak vrátil aj Clayton Anderson po viac než 150 dňoch strávených na obežnej dráhe. Bolo to prvé pristátie po havárii raketoplánu Columbia, pri ktorom sa raketoplán blížil k základni ponad územie Spojených štátov.

Referencie

1. NASA shuttle to launch Luke’s lightsaber. prístup: 2007-10-22.
2. Student signatures heading into space. prístup: 2007-10-22.
3. Ridge View Signatures in Space.
4. http://www.lib.cas.cz/space.40/2007/INDEX1.HTM
5. STS-120 to Deliver Harmony Node to ISS. prístup: 2007-10-22.
6. NASA (2007). First Spacewalk a Success, New Task for Second Spacewalk (English). NASA. cit. October 26, 2007.
7. Liz Austin Peterson (2007). Astronauts Attach Space Station Addition (English). ABC News / The Associated Press. cit. October 26, 2007.
8. William Harwood (2007). Spacewalk ends. CBS News. cit. October 28, 2007.
9. Irene Klotz (2007). NASA extends shuttle mission. Reuters. cit. October 30, 2007.
10. William Harwood (2007). Station managers recommend mission extension, spacewalk to inspect contaminated solar array joint. CBS News. cit. October 30, 2007.
11. STS-120 Status Report #23.
12. Irene Klotz (2007). Spacewalking astronaut fixes station’s wing. Reuters.
13. Chris Bergin. EVA-4 success with array repair [online]. NASASpaceflight.com, [cit. 2007-11-03]. Dostupné online.
14. William Harwood for CBS News. Repaired array tensioned and cleared for sun tracking [online]. Spaceflight Now, [cit. 2007-11-03]. Dostupné online.

Zdroje

• STS-120 v Malej encyklopédii kozmonautiky (po česky)
• STS-120 v encyklopédii Space-40, stránky Antonína Vítka (po česky)