STS-1

Znak misie
Údaje o misii
Názov misie:	STS-1
COSPAR ID:	1981-034A
Raketoplán:	Columbia
Posádka:	2
Kozmodróm (rampa):	Kennedyho vesmírne stredisko (LC-39A)
Štart:	12. apríl 1981, 12:00:03,867 UTC
Pristátie:	14. apríl 1981, 18:20:55,427 UTC Edwardsova základňa vzdušných síl, Kalifornia, USA
Trvanie:	2 dni, 6 hodín, 20 minút, 52 sekúnd
Počet obehov:	37
Apogeum:	274 km
Perigeum:	246 km
Doba obehu:	89,88 minút
Inklinácia:	40,3°
Vzdialenosť:	1 729 348 km
Hmotnosť:	99 454 kg (orbiter pri štarte) 88 665 kg (orbiter pri pristátí)
Fotografia posádky
Young (vľavo) a Crippen (vpravo)
Navigácia
Predchádzajúca misia Nasledujúca misia STS-2
Kozmonautický portál

STS-1 bol prvý americký orbitálny kozmický let v rámci programu Space Shuttle. Zároveň išlo o prvú misiu raketoplánu Columbia a prvý kozmický let raketoplánu vôbec. Vzhľadom na to, že americký raketoplán nebol koncipovaný na let bez posádky, išlo o prvý prípad, kedy kozmickému letu s ľudskou posádkou nepredchádzali žiadne nepilotované skúšobné misie. Let STS-1 sa tak stal najriskantnejším skúšobným letom v dejinách kozmonautiky a letectva vôbec. Jeden z odhadov dával dvojici astronautov šancu na prežitie 9:1.^[1] Columbia vyštartovala 12. apríla 1981 z Kennedyho vesmírneho strediska a naspäť na Zem sa vrátila 14. apríla, kedy po 37 obletoch okolo Zeme pristála na Edwardsovej základni vzdušných síl v Kalifornii. Veliteľom raketoplánu bol veterán kozmických letov, 50-ročný John Young. Vo funkcii pilota letel 43-ročný námorný kapitán Robert Crippen. Cieľom letu bolo dokázať, že myšlienka viacnásobne použiteľného vesmírneho dopravného prostriedku je reálna. Žiadna iná kozmická loď dovtedy nebola schopná vzlietnuť do vesmíru viac než jedenkrát.

Zaujímavosťou je, že 12. apríl je dátumom ďalšieho slávneho výročia v histórii kozmonautiky. Presne 20 rokov pred prvým štartom Columbie, 12. apríla 1961, sa dostal do vesmíru prvý človek, sovietsky kozmonaut Jurij Gagarin. Tento deň bol tiež vyhlásený za svetový deň letectva a kozmonautiky.

Posádka

• John W. Young (5), veliteľ
• Robert L. Crippen (1), pilot

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

Záložná posádka

Záložná posádka potom letela na nasledujúcej misii STS-2:

• Joe H. Engle, veliteľ
• Richard H. Truly, pilot

Podporná posádka

• Daniel C. Brandenstein (CAPCOM pri štarte)
• Henry W. Hartsfield
• Joseph P. Allen (CAPCOM pri pristátí)

Priebeh letu

Zloženie posádky misie STS-1 bolo oficiálne oznámené 11. marca 1978 s tým, že let bol naplánovaný na jún 1979. Problémy s gyroskopmi, dlaždicami tepelnej ochrany, softvérom a mnohé ďalšie spôsobili viaceré odklady termínu štartu, ktorý nakoniec mal meškanie takmer dva roky. Začiatkom roka 1981 bol raketoplán Columbia pripravený na svoj prvý skúšobný let. V piatok 10. apríla už bolo všetko pripravené na štart spolu s Johnom Youngom a Robertom Crippenom na letovej palube raketoplánu, ale kvôli chybnej synchronizácii jedného z palubných počítačov Columbie sa muselo odpočítavanie prerušiť, a termín štartu sa odložil. Young a Crippen tak museli po šiestich a pol hodinách čakania vystúpiť z raketoplánu. Zaujímavosťou je, že Crippen bol toho názoru, že riešenie vtedy ešte neznámeho problému zaberie minimálne niekoľko týždňov až mesiacov. Počas soboty 11. apríla si Young precvičoval pristátia pomocou lietadla Shuttle Training Aircraft, ktoré vďaka kombinácii konštrukčných úprav a príslušného softvéru v elektronickom systéme riadenia dokázalo verne simulovať priblíženie a pristátie raketoplánu. Celkovo vykonal v tento deň 11 cvičných priblížení na pristátie. Spolu s Crippenom sa potom počas dňa dozvedeli, že problém s počítačmi raketoplánu sa podarilo vyriešiť a nový termín štartu je zajtra.^[2][3]

Raketoplán Columbia na štartovacom komplexe 39A počas príprav na misiu STS-1, 5. marec 1981

V nasledujúci deň bolo všetko opäť pripravené na najriskantnejší skúšobný let v dejinách kozmonautiky a letectva vôbec. Dovtedy sa všetky kozmické lode najprv skúšali v bezpilotnom režime a až potom v nich letela ľudská posádka, ale americký raketoplán nebol koncipovaný na bezpilotný let. V tomto prípade nešlo len o samotnú kozmickú loď, ale o celú štartovaciu zostavu, čiže raketoplán (orbiter), hlavnú palivovú nádrž ET na kvapalné pohonné látky a dva pomocné štartovacie motory SRB na tuhé palivo. Young a Crippen sa v podstate chystali zveriť svoje životy do rúk inžinierov a počítačových simulácií, ale ak sa niekto počas výpočtov, konštrukcie, stavby alebo príprav splietol, sú obaja mŕtvi. Teoreticky možnosť záchrany posádky existovala, ale všetci veľmi dobre vedeli, že ani katapultážne sedadlá, prevzaté zo strojov SR-71 Blackbird, nedokážu astronautov v 99% prípadov zachrániť. Young sa k tomu vyjadril: „Každý, kto sedí na špici najväčšieho systému s kyslíkovodíkovým palivom na svete, a vie, že sa chystajú spodok zapáliť a zároveň nemá aspoň malé obavy, nerozumie tak úplne celej situácii...“^[2] V tento deň Younga a Crippena prebudili o 03:00 miestneho času. Po raňajkách, ku ktorým sa už tradične podával malý steak, miešané vajíčka, toast, želé, pomarančový džús a káva, nasledovala krátka lekárska prehliadka. Potom si astronauti obliekli skafandre, vyšli z Budovy operácií a testov (Operations and Checkout Building) a nasadli do špeciálne upravenej dodávky, ktorá ich doviezla k 14 km vzdialenému štartovaciemu komplexu 39A. O 05:20 technici ukončili uzavretie raketoplánu. Obaja astronauti ležiaci v sedadlách striedavo pozorovali pelikány, ktoré lietali nad lagúnami, a striedavo sledovali údaje na obrazovkách počítačov.^[4]

Štart misie STS-1, 12. apríl 1981

Misia STS-1 nakoniec úspešne odštartovala v nedeľu 12. apríla 1981 o 07:00:03,867 miestneho času (12:00:03,867 svetového času) zo štartovacieho komplexu 39A v Kennedyho vesmírnom stredisku. Bez toho, aby si to Young a Crippen mohli uvedomiť, ocitli sa hneď v prvých okamihoch letu len kúsok od katastrofy. Systém na zaplavenie rampy vodou, ktorý mal potlačiť efekt zvukových vĺn na konštrukciu štartovacej zostavy, bol poddimenzovaný. Tlakové vlny poškodili jeden zo spodných závesov, ktoré pútali Columbiu k nádrži ET. Záves sa našťastie iba ohol, ak by sa úplne odlomil, nasledovala by deštrukcia celej zostavy. Rovnaké tlakové vlny tiež dočasne vychýlili zo správnej pozície veľkú klapku na spodku zadnej časti raketoplánu, ktorá sa používala ako aerodynamické vyváženie. Tlak v hydraulickom okruhu klapky tak na malý okamih prekročil bezpečnostné limity, ale z nepochopiteľného dôvodu dodávateľ hydraulického systému nechal do Columbie namontovať silnejšie rúrky, než vyžadovala špecifikácia. Astronautom to zachránilo život. Young sa po misii k tomu vyjadril: „Keby som vedel, že sa klapka vychýlila tak ďaleko zo svojej pozície, došiel by som k záveru, že hydraulické potrubie popraskalo a systém je mimo prevádzky. Doviedol by som stroj do bezpečnej výšky, ktorá ešte stále bola prípustná na katapultáž, a zatiahol by som za katapultážne madlo.“ Young sa potom pri rôznych príležitostiach opakovane vyjadroval, že katapultáž zo štartujúceho raketoplánu by znamenala rozsudok smrti, pretože spaliny horiacich motorov SRB by astronautov a ich padáky úplne spálili.^[1][2]

Po 2 minútach a 11 sekundách sa od štartovacej zostavy oddelili motory SRB a na padákoch dopadli do Atlantického oceánu, asi 250 kilometrov od pobrežia. Odtiaľ ich lode dotiahli späť na kozmodróm, kde ich potom pripravili k ďalšiemu použitiu. V čase 8 minút a 34 sekúnd od štartu došlo k vypnutiu hlavných štartovacích motorov SSME. Columbia vtedy letela rýchlosťou 28 080 km/h po počiatočnej dráhe vo výške 24 – 150 km. Hlavná palivová nádrž ET sa oddelila od raketoplánu v čase 9 minút a 2 sekundy po štarte. Jej zvyšky dopadli do Indického oceánu. V čase 10 minút, 32 sekúnd po štarte astronauti vykonali manéver OMS-1 a v T+44 minút, 2 sekundy nasledoval OMS-2. Po týchto manévroch sa raketoplán dostal na kruhovú obežnú dráhu vo výške 245,8 – 247,6 km. Ďalšie dva manévre v čase T+6 hodín, 20 minút a T+7 hodín, 5 minút Columbiu presunuli na eliptickú dráhu vo výške 273,9 – 274,1 km.^[3]

Columbia krátko pred dosadnutím na pristávaciu dráhu Edwardsovej základne vzdušných síl v Kalifornii, 14. apríl 1981

Hlavná náplň letu bola úplne technická, pretože hlavným zmyslom prvej misie Columbie bolo preveriť správanie konštrukcie a systémov pri lete vo vesmíre. Dôležitou operáciou bolo otvorenie dverí nákladového priestoru. Otvorením dverí bola podmienená správna funkcia chladiaceho systému, ktorého radiátory boli na ich vnútornej strane. Správnu funkciu pohonného mechanizmu dverí astronauti overili dvojakým otvorením a zatvorením. Raketoplán bol po väčšinu letu v polohe „na chrbte“, ktorá posádke umožňovala vizuálne pozorovania zemského povrchu. Na začiatku druhého dňa letu posádka vyskúšala po dobu tri a štvrť hodiny gravitačnú stabilizáciu, pri ktorej bol raketoplán namierený pozdĺžnou osou k Zemi. Ukázalo sa, že tento spôsob stabilizácie ušetrí v priemere 4 kg paliva za hodinu letu.^[3]

Prípravy na pristátie začali Young a Crippen asi 6 hodín pred brzdiacim manévrom. K nemu došlo 14. apríla o 17:22 UTC nad Indickým oceánom. Posádka potom otočila raketoplán okolo priečnej osi a zafixovala ho s pozdĺžnou osou zdvihnutou o 40° k horizontu. V tejto polohe Columbia vstúpila o 28 minút neskôr vo výške 120 km a 7 070 km od miesta pristátia do horných vrstiev atmosféry rýchlosťou 24-krát vyššou než rýchlosť zvuku. Na exponovaných miestach plášťa sa teplota zvýšila na 1 480 °C a ionizovaný plyn spôsobil na 17 minút stratu spojenia. Raketoplán preletel pobrežie Kalifornie vo výške 43 km rýchlosťou 8 026,2 km/h a od severozápadu sa priblížil k Edwardsovej základni vzdušných síl, určenej na pristátie. Nad základňu priletel vo výške 16 km už takmer rýchlosťou zvuku. Vo výške 10 km Young vykonal náklon o 35° a začal tiahlu ľavú zatáčku o 210°, po ktorej sa pri klesaní 60 m/s dostal do kurzu pristávacej dráhy 23 na dne vyschnutého soľného jazera. Po vysunutí podvozku vo výške 120 m sa Columbia dotkla zeme presne v čase 18:20:55,427 UTC (10:20:55,427 miestneho času). Pristávacia rýchlosť 338 km/h mala vertikálnu zložku len 30 cm/s.^[5] Dojazd do úplného zastavenia raketoplánu meral 2 741 metrov.^[3][5]

Dôkladná poletová prehliadka ukázala celkovo dobrý stav stroja. Na povrchu plášťa sa zistilo asi 300 drobných mechanických poškodení, ale potrebné bolo vymeniť len 3 dosky tepelnej ochrany. Úspešné vykonanie prvého zo štyroch skúšobných letov raketoplánu tak dokázalo reálnosť myšlienky viacnásobne použiteľného vesmírneho dopravného prostriedku.^[3]

Galéria

Referencie

Pozri aj

• Space Shuttle
• Družicový stupeň raketoplánu
• Program Space Shuttle

Iné projekty

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému STS-1

Externé odkazy

• STS-1 na stránkach spacefacts.de (po anglicky)
• STS-1 v Malej encyklopédii kozmonautiky (po česky)
• COLUMBIA STS-1 (po česky)
• Vesmírné osudy 89. díl – John Young (po česky)