1990 жылғы STS-35 ғарыш сапары

Кіріспе

1990 жылғы американдық пилотталған ғарыш сапары

STS-35 – «Колумбия» ғарыш шаттлының оныншы ұшырылысы, жалпы 38-ші шаттл миссиясы болды. Миссияның мақсаты ASTRO-1 аспаптық құралымен астрономиялық байқаулар жүргізу болды, ол төрт телескоптан тұратын Spacelab обсерваториясынан құралған. Миссия 1990 жылғы 2 желтоқсанда Флорида штатындағы Кеннеди ғарыш орталығынан ұшырылды.

Экипаждың отыру орындары

Орын Launch Landing Орын 1–4 Ұшу палубасында. Орын 5–7 Ортаңғы палубада. S1 Brand Brand S2 Gardner Gardner S3 Hoffman Parker S4 Lounge Lounge S5 Parker Hoffman S6 Durrance Durrance S7 Parise Parise

Экипаж жазбалары

Challenger апатынан бұрын бұл миссия 1986 жылдың наурыз айында STS-61E ретінде ұшуға жоспарланған еді. Джон А. Макбрайд бастапқыда осы миссияны басқаруға тағайындалған, ол оның екінші ғарыш сапары болуы тиіс еді. 1989 жылдың мамырында ол NASA-дан зейнетке шығып, миссия командирі лауазымына Вэнс Д. Брэнд тағайындалды. Бұған қоса, Ричард Н. Ричардс (ұшқыш ретінде) және Дэвид С. Листма (миссия маманы ретінде) тиісінше Гай С. Гарднер мен Джон М. Лаунджбен ауыстырылды. 59 жастағы Брэнд 1996 жылы STS-80 миссиясында 61 жастағы Ф. Стори Масгрейв пен 1998 жылы STS-95 миссиясында 77 жастағы АҚШ сенаторы Джон Гленнге дейін ғарышқа ұшқан ең егде жастағы ғарышкер болды.

Дайындық және ұшыру

Көпке созылған ASTRO 1 бастапқыда 1986 жылғы наурыз айында Challenger-дің STS 51 L миссиясынан кейін келесі шаттл миссиясы ретінде, STS 61 E ретінде ұшуға жоспарланған. Апаттан кейін ұзақ үзілістен соң миссия кең жолақты рентген телескопымен (BBXRT 01) толықтырылып, STS 35 ретінде қайта жаңартылды, ал бастапқы ASTRO 1 жүгі сақтаудан шығарылып, ұшуға қайта сертификатталды. Колумбия 1990 жылғы сәуірдің соңында 39А алаңына шығарылды. Ұшуға дайындық туралы комиссиядан кейін, орбиталық аппараттың салқындату жүйесіндегі кемшікті фреон салқындатқыш циклінің пропорционалдық клапанын ауыстыру үшін нақты ұшыру күні туралы хабарлама кейінге шегерілді. Келесі Delta FRR-де 1990 жылғы 30 мамыр күні белгіленді. 30 мамырдағы ұшыру, мобильді ұшыру платформасындағы құйрық қызметтік мачтасындағы шағын сутегі ағуы және сыртқы бак/орбиталық аппараттың жылдам ажыратылатын құралындағы ірі ағу салдарынан су майысу кезінде тоқтатылды. Орбиталық аппараттың артқы бөлігінде де сутегі анықталды, бұл көпіршік құралымен байланысты ағу деп есептелді. 1990 жылғы 6 маусымда жүргізілген шағын майысу сынағында ағу расталды. Ағуды жөндеу мүмкін болмады, сондықтан көлік құралы 1990 жылғы 12 маусымда құрастыру ғимаратына (VAB) қайтарылды, демаркацияланды және орбиталық өңдеу нысанына (OPF) берілді. Орбиталық жақтағы көпіршік құралы, сол кезде әлі салынып жатқан "Эндевордан" алынған құралмен ауыстырылды. Сыртқы бакқа (ET) жаңа көпіршік жабдықтары орнатылды. ASTRO 1 жүгі тұрақты түрде резервте сақталып, орбиталық аппарат жөндеу және қайта өңдеу кезінде Колумбияның жүк бөлімінде қалды. 1990 жылғы 9 тамызда Колумбия 1 қыркүйектегі ұшыру күнін қолдау үшін екінші рет А алаңына шығарылды. Ұшырудан екі күн бұрын ASTRO 1 жүгінің BBXRT 01 бөлігіндегі электроникалық блогы бұзылып, оны ауыстыру және қайта сынау қажет болды. Ұшыру 1990 жылғы 6 қыркүйекке жоспарланды. Су майысу кезінде орбиталық аппараттың артқы бөлігінде сутегінің жоғары концентрациясы анықталды, нәтижесінде ұшыру тағы кейінге шегерілді. NASA басшылары Колумбияда бастапқыда сутегі ағуы болғанын анықтады: біреуі көпіршік құралынан (қазір ауыстырылды), ал бірі немесе бірнешесі артқы бөлікте қайта пайда болды. Күдік артқы бөлікте орналасқан үш сутекті айналдыру сорғысына түсті. Олар ауыстырылып, қайта сынақтан өтті. Үшінші негізгі қозғалтқыштың зақымдалған тефлон жабын тығыны ауыстырылды. Ұшыру 1990 жылғы 18 қыркүйекке жоспарланды. Су майысу кезінде артқы бөліктегі отын ағуы қайта орын алды, нәтижесінде ұшыру тағы тоқтатылды. STS 35 миссиясы Шаттл директоры тағайындаған арнайы топ проблеманы шешкенше күтіп тұрды. Колумбия 1990 жылғы 8 қазанда STS 38 миссиясы үшін Атлантиске орын жасау үшін B алаңына ауыстырылды. 1990 жылғы 9 қазанда Клаус тропикалық дауыл салдарынан VAB-ге тағы бір қайтару қажет болды. 1990 жылғы 14 қазанда көлік құралы қайтадан B алаңына ауыстырылды. 1990 жылғы 30 қазанда арнайы сенсорлар мен бейнекамералар және артқы бөліктің көруге болатын есігін пайдалана отырып, тағы бір шағын майысу сынағы жүргізілді. Сутегінің шамадан тыс ағуы анықталған жоқ. Мәселе шешілгеннен кейін, ұшыру тек STS 38 миссиясының аяқталуын күтуі керек болды, бұл тағы төрт аптаға кешіктірді. 1990 жылғы 30 қарашада жоспарланған ұшыру күні астрономиялық нысандарды бақылауға кері әсер ететініне байланысты бірнеше күнге ықпалдастырылды. 1990 жылғы 2 желтоқсандағы ұшыру 21 минутқа кешіктірілді, бұл АҚШ Әуе күштеріне Шаттлдың ұшуын бақылауға кедергі келтіруі мүмкін төменгі деңгейдегі бұлттарды байқауға уақыт берді. Ақыры 1990 жылғы 2 желтоқсанда, 1:49:01 EST, шаттл тарихындағы тоғызыншы түнгі ұшыру және Колумбия үшін екінші ұшыру орын алды. Орбитаға қалыпты көтерілу жүзеге асты. Бұл ғарыш бағдарламасының ең көп кешіктірілген ұшыруларының бірі болды.

The much delayed ASTRO 1 had originally been manifested to fly on what would have been the next shuttle mission after Challenger's ill fated STS 51 L as STS 61 E in March 1986. The mission was remanifested as STS 35 during the long stand down after the accident with the addition of the Broad Band X ray Telescope (BBXRT 01), and the original ASTRO 1 payload was brought out of storage and recertified for flight. Columbia rolled out to Pad 39A in late April 1990 for a scheduled launch date of May 16, 1990. Following the Flight Readiness Review (FRR), announcement of a firm launch date was delayed to change a faulty freon coolant loop proportional valve in the orbiter's coolant system. At the subsequent Delta FRR, the date was set for May 30, 1990. Launch on May 30 was scrubbed during tanking due to a minor hydrogen leak in the tail service mast on the mobile launcher platform and a major leak in the external tank/orbiter quick disconnect assembly. Hydrogen was also detected in the orbiter's aft compartment and believed to be associated with a leak involving the umbilical assembly. Leakage at the umbilical was confirmed by a mini tanking test on June 6, 1990. The leakage could not be repaired at the pad, and the vehicle was rolled back to the Vehicle Assembly Building (VAB) June 12, 1990, demated, and transferred to the Orbiter Processing Facility (OPF). The orbiter side umbilical assembly was replaced with one borrowed from Endeavour, then still under construction. The external tank (ET) was then fitted with new umbilical hardware. The ASTRO 1 payload was reserviced regularly and remained in Columbias cargo bay during orbiter repairs and reprocessing. Columbia was rolled out to Pad A for the second time on August 9, 1990, to support a September 1, 1990, launch date. Two days before launch, the avionics box on the BBXRT 01 portion of the ASTRO 1 payload malfunctioned and had to be changed and retested. Launch was rescheduled for September 6, 1990. During tanking, high concentrations of hydrogen were again detected in the orbiter's aft compartment, forcing another postponement. NASA managers concluded that Columbia had experienced separate hydrogen leaks from the beginning: one of the umbilical assembly (now replaced) and one or more which had resurfaced in the aft compartment. Suspicion focused on the package of three hydrogen recirculation pumps in the aft compartment. These were replaced and retested. A damaged Teflon cover seal in the main engine number three hydrogen prevalve was replaced. Launch was rescheduled for September 18, 1990. The fuel leak in the aft compartment resurfaced during tanking, and the launch was scrubbed again. The STS 35 mission was put on hold until problem resolved by a special tiger team assigned by the Space Shuttle director. Columbia was transferred to Pad B on October 8, 1990, to make room for Atlantis on Mission STS 38. Tropical storm Klaus forced another rollback to the VAB on October 9, 1990. The vehicle was transferred to Pad B again on October 14, 1990. Another mini tanking test was conducted on October 30, 1990, using special sensors and video cameras and employing a see through Plexiglas aft compartment door. No excessive hydrogen leakage was detected. With the problem resolved, the flight had only to wait for the completion of STS 38, imparting another four week delay. A scheduled launch date of November 30, 1990, was moved by several days due to concerns that observations of astronomical targets would be adversely affected. Liftoff on December 2, 1990, was delayed by 21 minutes to allow the U. S. Air Force time to observe low level clouds that might impede the tracking of the Shuttle's ascent. Liftoff finally occurred on December 2, 1990, 1:49:01 a. m. EST, the ninth night launch in shuttle history and the second for Columbia. A nominal ascent to orbit followed. This was one of the most delayed launches of the Space Shuttle program.

Миссияның басты оқиғалары

STS 35 миссиясының негізгі жүк ASTRO 1 болды, бұл Spacelab жүйесінің бесінші ұшуы және Igloo және екі паллеттік тізбек конфигурациясымен екіншісі. Негізгі мақсаттары – ASTRO 1 обсерваториясымен аспан сферасын тәулік бойы, үзіліссіз бақылау, ультракөк сәуле және рентген сәулелерінің спектрлік толқын ұзындығында. Обсерватория төрт телескоптан тұрды: Хопкинс ультракөк телескопы (HUT); Висконсин ультракөк фотополяриметриялық эксперименті (WUPPE); Аспаптарды бағыттау жүйесіне (IPS) орнатылған ультракөк бейнелеу телескопы (UIT). Аспаптарды бағыттау жүйесі Spacelab палитрасына бір жағынан, жүк бөлімінің артқы жағына екінші жағынан қосылған үш осьті гимбал тіреу құрылысынан, ұшыру және қону кезінде орнатылған экспериментті қолдау үшін жүк бекіту жүйесінен және үш осьті гироскоптық жиынтықтың инерциялық сілтемесіне негізделген, гимбалға орнатылған микрокомпьютермен басқарылатын басқару жүйесінен тұрды. Кең жолақты рентген телескопы (BBXRT) және оның екі осьті бағыттау жүйесі (TAPS) артқы жүк бөліміндегі аспаптар жиынтығын толықтырды. Экипаж орбитаға шыққаннан кейін ауысымдарға бөлінді: Гарднер, Паркер және Париз – «Қызыл команда», Хоффман, Дюрранс және Лаундж – «Көк команда». Командир Брэнд ешқандай командаға бекітілмеді және миссияны үйлестіруге көмектесті. «Қызыл команда» 11 сағаттан кейін телескоптарды қосып, оларды орналасқан жерінен көтерді. «Көк команда» аспаптар тексерілгеннен кейін 16 сағаттан кейін бақылауды бастады. Әдеттегі ASTRO 1 ультракөк бақылауы кезінде, экипаж мүшесі шаттлды жүк бөлімін бақыланатын астрономиялық нысанның бағытына бағыттау үшін маневр жасады. Миссия маманы телескоптарды нысанаға бағыттау үшін бағыттау жүйесіне бұйрық берді. Олар сондай-ақ орбиталық қозғалтқыштардың жұмысына қарамастан, бағыттау жүйесінің тұрақтылығын сақтауға көмектесетін жұлдыздарды бағыттауға кірісті. Жүк маманы алдағы бақылау үшін әр аспапты орнатып, теледидардағы аспан нысанын анықтады және нысанды телескоптың көру аясында дәл орналастыру үшін қажетті түзетулерді жасады. Содан кейін ол аспаптардың бақылау тізбектерін іске қосты және жазылған деректерді бақылады. Көптеген бақылаулар үлкен жұмыс жүктемесін тудырғандықтан, жүк және миссия мамандары осы күрделі операцияларды орындау және бақылаулардың сапасын бағалау үшін бірлесіп жұмыс істеді. Әр бақылау 10 минуттан бір сағаттан астам уақытқа дейін созылды. IPS-тің бағыттау дәлдігімен және миссия кезінде екі деректерді көрсету құрылысының (телескоптарды бағыттау және эксперименттерді жүргізу үшін пайдаланылатын) бірізді қызуымен байланысты мәселелер экипаждың бағыттау процедураларына әсер етті және Маршалл ғарыш ұшу орталығының (MSFC) жердегі командаларын ұшу экипажының нақты реттеулерімен телескоптарды бағыттауға мәжбүр етті. BBXRT 01 бастапқыда Ғарыш ұшу орталығының (GSFC) жердегі операторлары басқарды және оған әсер етпеді. Рентген телескопына экипаж аз көңіл бөлді. Экипаж мүшесі операциялар басталғанда BBXRT және TAPS-ті қосып, операция аяқталғанда оларды өшірді. Телескоп іске қосылғаннан кейін Годдард зерттеушілері компьютер арқылы телескоппен «сөйлесе» алады. Ғылыми операциялар басталмас бұрын, сақталған командалар BBXRT компьютер жүйесіне жүктелді. Содан кейін, ғарышкерлер шаттлды нысанның бағытына бағыттағанда, TAPS автоматты түрде BBXRT-ті нысанға бағыттады. Шаттлды бір уақытта бір бағытта ғана бағыттауға болатындықтан, рентгендік бақылаулар ультракөк бақылаулармен мұқият үйлестірілуі керек болды. Бағыттау мәселелеріне қарамастан, телескоптар жиынтығы 143 сағат ішінде 130 аспан нысанын 231 рет бақылады. Маршалл және Годдардтың ғылыми топтары миссияның мақсаттарының 70% орындалғанын бағалады. ASTRO 1 – Spacelab Mission Operations Control facility-дан (Хантсвилл, Алабама штаты) MSFC-де бөлігінде басқарылған алғашқы шаттл миссиясы болды. Ұшу кезінде экипаж бітелген қалдық су құбырының салдарынан қалдық суды төгуде қиындықтарға тап болды, бірақ қосалқы контейнерлерді пайдалану арқылы бұл мәселені шешті. Сондай-ақ, бір RCC қозғалтқышында және ұшу жоспарының жаңартуларын қабылдау үшін қолданылатын борттағы мәтіндік және графикалық телепринтерде де мәселелер болды.

The primary payload of mission STS 35 was ASTRO 1, the fifth flight of the Spacelab system and the second with the Igloo and two pallets train configuration. The primary objectives were round the clock observations of the celestial sphere in ultraviolet and X ray spectral wavelengths with the ASTRO 1 observatory, consisting of four telescopes: Hopkins Ultraviolet Telescope (HUT); Wisconsin Ultraviolet Photo Polarimeter Experiment (WUPPE); Ultraviolet Imaging Telescope (UIT), mounted on the Instrument Pointing System (IPS). The Instrument Pointing System consisted of a three axis gimbal system mounted on a gimbal support structure connected to a Spacelab pallet at one end and the aft end of the payload at the other, a payload clamping system for support of the mounted experiment during launch and landing, and a control system based on the inertial reference of a three axis gyro package and operated by a gimbal mounted microcomputer. The Broad Band X Ray Telescope (BBXRT) and its Two Axis Pointing System (TAPS) rounded out the instrument complement in the aft payload bay. The crew split into shifts after reaching orbit, with Gardner, Parker, and Parise comprising the Red Team; the Blue Team consisted of Hoffman, Durrance, and Lounge. Commander Brand was unassigned to either team and helped coordinate mission activities. The telescopes were powered up and raised from their stowed position by the Red Team 11 hours into the flight. Observations began under the Blue Team 16 hours into the mission after the instruments were checked out. In a typical ASTRO 1 ultraviolet observation, the flight crew member on duty maneuvered the Shuttle to point the cargo bay in the general direction of the astronomical object to be observed. The mission specialist commanded the pointing system to aim the telescopes toward the target. They also locked on to guide stars to help the pointing system remain stable despite orbiter thruster firings. The payload specialist set up each instrument for the upcoming observation, identified the celestial target on the guide television, and provided the necessary pointing corrections for placing the object precisely in the telescope's field of view. He then started the instrument observation sequences and monitored the data being recorded. Because the many observations created a heavy workload, the payload and mission specialists worked together to perform these complicated operations and evaluate the quality of observations. Each observation took between 10 minutes to a little over an hour. Issues with the pointing precision of the IPS and the sequential overheating failures of both data display units (used for pointing telescopes and operating experiments) during the mission impacted crew aiming procedures and forced ground teams at Marshall Space Flight Center (MSFC) to aim the telescopes with fine tuning by the flight crew. BBXRT 01 was directed from the outset by ground based operators at Goddard Space Flight Center (GSFC) and was not affected. The X ray telescope required little attention from the crew. A crew member would turn on the BBXRT and the TAPS at the beginning of operations and then turn them off when the operations concluded. After the telescope was activated, researchers at Goddard could "talk" to the telescope via computer. Before science operations began, stored commands were loaded into the BBXRT computer system. Then, when the astronauts positioned the Shuttle in the general direction of the source, the TAPS automatically pointed the BBXRT at the object. Since the Shuttle could be oriented in only one direction at a time, X ray observations had to be coordinated carefully with ultraviolet observations. Despite the pointing problems, the full suite of telescopes obtained 231 observations of 130 celestial objects over a combined span of 143 hours. Science teams at Marshall and Goddard estimated that 70% of the mission objectives were completed. ASTRO 1 was the first shuttle mission controlled in part from the Spacelab Mission Operations Control facility at MSFC in Huntsville, Alabama. During the flight, the crew experienced trouble dumping waste water due to a blocked waste water line, but managed to compensate using spare containers. Problems also affected one RCC thruster and an onboard text and graphics teleprinter used for receiving flight plan updates.

Қосымша пайдалы жүктемелер мен тәжірибелер

Жердегі әуесқой радио операторлары мен шаттлдағы әуесқой радио операторлары арасында қысқа толқындық радиохабарларын жіберу, Шаттл әуесқой радио экспериментінің (SAREX II) негізі болды. SAREX орбиталық аппараттың көру қабілеті шегіндегі әуесқой станциялармен төрт тарату режимінің бірі арқылы байланыс жасады: дауыс, баяу сканерлі теледидар (SSTV), деректер немесе (тек жоғары көтерілу) жылдам сканерлі теледидар (FSTV). Дауыс режимі тікелей басқару режимінде жұмыс істеді, ал SSTV, деректер немесе FSTV тікелей басқару немесе автоматты режимде жұмыс істей алатын. Миссия барысында SAREX-ті лицензиялы оператор (WA4SIR) Рон Париз, орбиталық аппаратқа немесе басқа жүктерге қатысты жоспарланбаған уақыттарда басқарды. Миссия кезінде Гавайидегі Әуе күштерінің Мауи оптикалық алаңында (AMOS) электрооптикалық сенсорларды калибрлеу бойынша жердегі эксперимент те жүргізілді. «Ғарыш сынып бағдарламасы» – «Жұлдыздар» жобасы студенттердің ғылымға, математикаға және технологияға деген қызығушылығын арттыру мақсатында іске асырылды. Миссия маманы Хоффман осы мақсатты қолдау үшін 1990 жылдың 7 желтоқсанында ғарыштан алғашқы сынып сабағын өткізді, онда электромагниттік спектр және ASTRO 1 обсерваториясы туралы материалдар қарастырылды. Қолдау сабағы Хантсвиллдегі ASTRO 1 басқару орталығында өткізілді.

Құтқару

Миссия Эдвардс әуе базасында, Калифорниядағы негізгі қону орнындағы жақындап келе жатқан нашар ауа райы салдарынан бір күнге қысқартылды. Ғарыш кемесін орбитадан түсіру үшін Орбиталық маневрлеу жүйесі (ОМС) қозғалтқыштары Үнді мұхиты үстінде сағат 20:48-де (PST) іске қосылды. Ғарыш кемесі 1990 жылдың 10 желтоқсанында, сағат 21:54-те (PST), Эдвардс әуе базасындағы 22-ші ұшу жолағына қонды. Миссияның ұзақтығы 8 күн, 23 сағат, 5 минут және 8 секундты құрады. Бұл шатл бағдарламасының төртінші түнгі қонуы болды. Сығар уақыты: 58 секунд. Колумбия 1990 жылдың 20 желтоқсанында Шатл тасымалдаушы ұшағында (SCA) KSC-ге оралды. Қону салмағы: .