«Атлантис» пен «Мир» станциясының тұңғыш доктанған кездесуі

Кіріспе

1995 ж. Америкалық экипажбен Мир ғарыш стансасына жасалған ғарыш сапары
Ғарыш айлағының STS 71 миссиясы

АҚШ-Ресей ғарыш бағдарламасының үшінші миссиясы ретінде STS 71 – ресейлік Мир ғарыш стансасына докталған алғашқы ғарыш айлағы болды. STS 71 миссиясы 1995 жылдың 27 маусымында Флорида штатындағы Кеннеди ғарыш орталығының 39А ұшыру алақанынан Атлантис ғарыш айлағының ұшырылуымен басталды. Ғарыш айлағы стансаға екі космонавт – Анатолий Соловьев пен Николай Бударинды жеткізіп, ал бұрынғы станса экипажының мүшесі Норман Тагардты Жерге қайтарды. Атлантис 7 шілдеде сегіз адамнан тұратын экипажбен Жерге оралды. Бұл Атлантис ғарыш айлағының Мир стансасына тікелей жеткізілген жеті миссиясының біріншісі және 1985 жылғы STS 61 A миссиясынан кейін сегіз адамнан тұратын экипажбен қонған екінші ғарыш айлағы болды. Ғарыш айлағы Мир стансасына докталған бес күн бойында ол сол кездегі орбитадағы ең ірі ғарыш кемесі болды. STS 71 – ғарыш айлағының ғарыш стансасына алғашқы рет доқталуын, ғарыш айлағы экипажының мүшелерін станса экипажымен ауыстырудың алғашқы ретін және АҚШ-тың ғарышқа 100-ші экипажды жіберуін белгіледі. Миссия Spacelab-ты алып жүрді және Мир стансасын логистикалық тұрғыдан жабдықтауды қамтады. Ғарыш айлағы мен станса экипаждары Spacelab-пен бірге және Ғарыш әуесқойлық радиоэксперименті II (SAREX II) экспериментімен бірлескен АҚШ-Ресей ғылыми зерттеулерін орбитада жүргізді.

Миссияның басты оқиғалары

Бұл ұшудың негізгі мақсаты 29 маусымда ғарыш кемесі мен Ресейдің "Мир" ғарыш станциясы арасындағы алғашқы байланыс пен доктандыруды жүзеге асыру болды. 20 жылдан кейін АҚШ-Ресей (Советтік) доктандыруының алғашқысы ретінде "Атлантис" екі космонавт – Анатолий Соловьев пен Николай Бударинды "Мир" станциясына жеткізді. STS-71 – Капе-Канавералдан ұшырылған АҚШ-тың 100-ші адамды ғарышқа жіберуі, АҚШ ғарыш кемесінің Ресей ғарыш станциясымен доктандыруының және бірлескен орбиталық операциялардың алғашқысы; орбитадағы ең ірі ғарыш кемесі; және ғарыш кемесі экипажының орбитадағы алғашқы ауысуы. Кездесу тізбегі 15:32:19 EDT уақытында, "Мир" орбитасымен бір бағытта ұшу жолында, 10 минут 19 секундтық ұшыру терезесі ашылғанда көтерілумен басталды. Көтерілу номиналды болды, OMS 1 күйдіруі қажет болған жоқ. Бұл "Мир" орбитасына шамамен 880 теңіз милімен жылдам қадаммен жақындасуға мүмкіндік берді. Шамамен үш сағаттан кейін, OMS 3 күйдіруі арқылы орбита көтеріліп, 210 x 159 теңіз миліне дейін жетті. Доктандыру 29 маусымда EDT сағат 9:00-де R Bar немесе Жер радиусы векторы тәсілімен жүзеге асырылды, "Атлантис" тікелей төменнен "Мир" станциясына жақындады. R Bar тәсілі орбиталық аппараттың жылдамдығын стандартты тәсілге қарағанда табиғи күштердің көмегімен тежеуге мүмкіндік береді; сонымен қатар, R Bar тәсілі доктандыруға қажетті орбиталық аппараттың қозғалтқыштарын іске қосу санын азайтады. Доктандырудың қолмен басқарылатын кезеңі "Атлантис" "Мир" станциясынан 800 метр төменде, Гибсон артқы ұшу палубасында басқаруды жүзеге асырғанда басталды. Орбиталық аппаратты "Мир" станциясынан шығарып, Ресей және АҚШ ұшу директорларының рұқсатын күту кезінде орналастыру жұмыстары жүргізілді. Гибсон орбиталық аппаратты станцияға соңғы жақындауды бастамас бұрын "Мир" станциясынан бірнеше метр қашықтыққа маневрледі. Жақындасу жылдамдығы секундтына 0,1 футқа (30 мм/с) жақын болды, контакт кезінде шамамен секундтына 0,107 фут (33 мм/с) құрады. Интерфейс байланысы кемшіліксіз болды: бүйірлік ауытқудан аз және оське 0,5 градустан кем бұрыштық ауытқу. Тежегіш қозғалтқыштарды іске қосу қажет болған жоқ. Доктандыру Ресей Федерациясының Байкал көлінің үстінен 216 теңіз милі биіктікте жүзеге асты. Орбиталық доктандыру жүйесі (ОДС) Андрогиндік перифериялық доктандыру жүйесімен бірге "Мир" станциясының "Кристалл" модуліндегі доктандыру портындағы ұқсас интерфейске нақты қосылу нүктесі ретінде қызмет етті. "Атлантистің" алдыңғы жүк бөлімінде орналасқан ОДС доктандыру тізбегі кезінде мінсіз жұмыс істеді. Бірге қосылғанда, "Атлантис" пен "Мир" орбитадағы ең ірі ғарыш кемесін құрды, жалпы массасы шамамен 225 метрикалық тонна (шамамен жарты миллион фунт), Жерден шамамен 218 теңіз милі жоғары орбитада айналып өтті. Екі жақтағы люктер ашылғаннан кейін, STS-71 экипажы қарсы алу рәсімі үшін "Мир" станциясына кірді. Сол күні "Мир-18" экипажы станцияның жауапкершілігін "Мир-19" экипажына ресми түрде тапсырды және екі экипаж ғарыш кемелерін ауыстырды. Келесі бес күн ішінде, барлығы 100 сағаттан астам, АҚШ пен Ресейдің бірлескен операциялары жүргізілді, оның ішінде биомедициналық зерттеулер және "Мир" станциясына және одан жабдықтарды беру. "Атлантистің" жүк бөлімінің артқы бөлігінде орнатылған Spacelab модулін пайдалана отырып, он бес жеке биомедициналық және ғылыми зерттеулер жүргізілді және жеті түрлі пәнді қамтиды: жүрек-қан тамырлары және өкпе функциялары; адам метаболизмі; нейробиологиялық ғылым; гигиена, санитария және радиация; мінез-құлық және биология; іргелі биология; және микрогравитация зерттеулері. "Мир-18" экипажы зерттеулер үшін сынақ субъектілері ретінде қызмет етті. Сонымен қатар, "Мир-18" экипажының үш мүшесі үш айдан астам уақыт космоста болғаннан кейін ауырлық ортасына қайта кіруге дайындық үшін жаттығулар мен басқа да шараларды өткізді. "Мир" станциясынан "Атлантиске" көптеген медициналық үлгілерді, сондай-ақ дисктер мен кассеталарды, соның ішінде 100-ден астам несеп пен сілекей үлгілерін, шамамен 30 қан үлгісін, 20 жер бетіндегі үлгілерді, 12 ауа үлгісін, бірнеше су үлгілерін және "Мир-18" экипажының мүшелерінен алынған көптеген тыныс үлгілерін әкелді. Сондай-ақ, Salyut 5 компьютері де жеткізілді. "Мир" станциясына қалдықтарды тазарту және электролиз үшін орбиталық аппараттан алынған судан астам зат жіберілді; "Мир-19" экипажының ғарышқа шығу кезінде "Спектр" модуліндегі тұншыққан күн батареясын жөндеу үшін арнайы жасалған ғарышқа шығу құралдары; және "Мир" станциясының тұтыну материалдарының шегін жақсарту үшін станциядағы ауа қысымын көтеру үшін "Шаттлдың" экологиялық бақылау жүйесінен оттегі мен азотты беру. 4 шілдеде ғарыш кемелері қосылыстан шықты, қоштасу рәсімінен кейін, "Мир" люгі EDT сағат 15:32-де жабылды, ал Орбиталық доктандыру жүйесіндегі люк 16 минуттан кейін жабылды. Гибсон бөліну тізбегін "ғарыштық" балетпен салыстырды: "Мир" пен "Атлантис" ғарыш кемелерінің қосылыстан шығуын бейнелеу үшін "Мир-19" экипажы уақытша станцияны тастап, "Союз" ғарыш кемесінде олардан қашықтады. "Союз" EDT сағат 06:55-те ажыратылды, ал Гибсон "Атлантисті" "Мир" станциясынан EDT сағат 07:10-да қосылыстан шығарды. Екі ғарыш кемесі "Мир" станциясынан ажыратылғанда, станцияда компьютерлік бұзушылық орын алып, қалыпқа келмей бастады. "Мир-19" экипажы "Атлантис" бақылауымен асыққан реттеу жүргізді. Олар станцияның қалыпқа келуін қамтамасыз ету үшін компьютерлік жабдықты ауыстырды. Қайта оралған сегіз адамды құраған экипаж "Шаттл" тарихындағы ең ірі экипажға (STS-61A, 1985 жылғы қазан) тең болды. 100 күндік ғарыш сапарынан кейін ауырлық ортасына қайта кіруді жеңілдету үшін "Мир-18" экипажының мүшелері Тагард, Дежуров және Стрекалов орбиталық аппараттың орталық бөлігінде қондырылған арнайы жасалған жатқан орындықтарда жатты. Ұшу кезінде General Purpose Computer 4 (GPC 4) компьютерінде ақаулық туды, ол GPC 1 компьютерімен синхронды болмағандықтан істен шыққан деп жарияланды; кейінірек жүргізілген диагностика бұл жекелеген жағдай екенін көрсетті, ал GPC 4 компьютері миссияның қалған бөлігінде қанағаттанарлық жұмыс істеді. SAREX ұшу бөлігінде экипаж бірнеше мектептермен байланыс жасады. Олардың бірі – Калифорния штатының Редлендс қаласындағы Редлендс орта мектебі. Чарли Прекорт студенттермен, бұрынғы студенттермен және байланыс пакетін құраған техниктермен байланыс орнатуға үлкерді. Электроника сыныбының төбесіне кросс поляризацияланған, екі жолақты яги антенналық тізбегі және автоматты айналдырғыш орнатылды. Сыныптың радио бөлмесінде екі жолақты радио орнатылды. Байланыс терезесі шамамен 10 минутқа созылды, осы уақыт ішінде шамамен он екі адам сұрақтар қоя алды. Көптеген сұрақтар қарапайым немесе техникалық болғанымен, біреуі ерекше болды. "Егер сіз қақпағыңыздың ішінде жұтынып қалсаңыз не болады?" Прекорт сіз, ең болмаса, "қақпағыңызды сәл шашыратасыз" және жалғастырасыз деп жауап берді.

The primary objectives of this flight were to rendezvous and perform the first docking between the Space Shuttle and the Russian Space Station Mir on June 29. In the first U. S. Russian (Soviet) docking in twenty years, Atlantis delivered a relief crew of two cosmonauts Anatoly Solovyev and Nikolai Budarin to Mir. STS 71 was the 100th U. S. human space launch conducted from Cape Canaveral, the first U. S. Space Shuttle Russian Space Station docking and joint on orbit operations; largest spacecraft ever in orbit; and the first on orbit changeout of Shuttle crew. The rendezvous sequence began at 15:32:19 EDT with a lift off in plane with Mir's orbit, at the opening of the 10 minute 19 second launch window. Ascent was nominal with no OMS 1 burn required. This facilitated a very rapid initial catch up rate with Mir of about 880 nautical miles per orbit. Almost three hours later the orbit was raised to more typical values of 210 x 159 nautical miles by the OMS 3 burn. Docking occurred at 9 am EDT, June 29, using R Bar or Earth radius vector approach, with Atlantis closing in on Mir from directly below. R bar approach allows natural forces to brake the orbiter's approach more than would occur along standard approach directly in front of the space station; also, an R bar approach minimizes the number of orbiter jet firings needed for approach. The manual phase of the docking began with Atlantis about a half mile (800 m) below Mir, with Gibson at the controls on aft flight deck. Stationkeeping was performed when the orbiter was about from Mir, pending approval from Russian and U. S. flight directors to proceed. Gibson then maneuvered the orbiter to a point about from Mir before beginning the final approach to station. Closing rate was close to the targeted 0.1 foot per second (30 mm/s), being approximately 0.107 foot per second (33 mm/s) at contact. Interface contact was nearly flawless: less than lateral misalignment and an angular misalignment of less than 0.5 degrees per axis. No braking jet firings had been required. Docking occurred about 216 nautical miles above Lake Baikal region of the Russian Federation. The Orbiter Docking System (ODS) with Androgynous Peripheral Docking System served as the actual connection point to a similar interface on the docking port on Mir's Kristall module. ODS, located in the forward payload bay of Atlantis, performed flawlessly during the docking sequence. When linked, Atlantis and Mir formed the largest spacecraft ever in orbit, with a total mass of about 225 metric tons (almost one half million pounds), orbiting some 218 nautical miles above the Earth. After hatches on each side opened, STS 71 crew passed into Mir for a welcoming ceremony. On the same day, the Mir 18 crew officially transferred responsibility for the station to the Mir 19 crew, and the two crews switched spacecraft. For the next five days, about 100 hours in total, joint U. S. Russian operations were conducted, including biomedical investigations, and transfer of equipment to and from Mir. Fifteen separate biomedical and scientific investigations were conducted, using the Spacelab module installed in the aft portion of Atlantiss payload bay, and covering seven different disciplines: cardiovascular and pulmonary functions; human metabolism; neuroscience; hygiene, sanitation and radiation; behavioral performance and biology; fundamental biology; and microgravity research. The Mir 18 crew served as test subjects for investigations. Three Mir 18 crew members also carried out an intensive programme of exercise and other measures to prepare for re entry into gravity environment after more than three months in space. Numerous medical samples as well as disks and cassettes were transferred to Atlantis from Mir, including more than 100 urine and saliva samples, about 30 blood samples, 20 surface samples, 12 air samples, several water samples and numerous breath samples taken from Mir 18 crew members. Also moved was a broken Salyut 5 computer. Transferred to Mir were more than of water generated by the orbiter for waste system flushing and electrolysis; specially designed spacewalking tools for use by the Mir 19 crew during a spacewalk to repair a jammed solar array on the Spektr module; and transfer of oxygen and nitrogen from Shuttle's environmental control system to raise air pressure on the station, to improve Mirs consumables margin. The spacecraft undocked on July 4, following a farewell ceremony, with the Mir hatch closing at 3:32 pm EDT. July 3 and hatch on Orbiter Docking System shut 16 minutes later. Gibson compared separation sequence to a "cosmic" ballet: Prior to the Mir Atlantis undocking, the Mir 19 crew temporarily abandoned station, flying away from it in their Soyuz spacecraft so they could record images of Atlantis and Mir separating. Soyuz unlatched at 6:55 am EDT, and Gibson undocked Atlantis from Mir at 7:10 am EDT. Whilst both spacecraft were undocked from Mir, the station suffered a computer malfunction and started to drift in attitude. The Mir 19 crew performed a hasty re docking, monitored by Atlantis. They subsequently replaced computer hardware allowing them to regain attitude control. The returning crew of eight equaled the largest crew (STS 61 A, October 1985) in Shuttle history. To ease their re entry into gravity environment after more than 100 days in space, Mir 18 crew members Thagard, Dezhurov and Strekalov lay supine in custom made recumbent seats installed prior to landing in the orbiter middeck. Inflight problems included a glitch with General Purpose Computer 4 (GPC 4), which was declared failed when it did not synchronize with GPC 1; subsequent troubleshooting indicated it was an isolated event, and GPC 4 operated satisfactorily for the remainder of mission. During the SAREX portion of the flight, the crew contacted several schools. One was Redlands High School in Redlands, California. Charlie Precourt was able to contact students, former students and technicians that built the communications package. A cross polarized, dual band yagi antenna array and automatic rotor was installed on the roof of the electronics classroom. A dual band radio was installed inside the radio room of the classroom. The contact window lasted about 10 minutes, during which time, about twelve people were able to ask questions. While most were basic or technical questions, one was peculiar. "What would happen of you sneezed inside your helmet?" Precourt answered that you'd probably, "spray your face shield a little bit " and carry on.

Сыртқы резервуар

Бұл миссияда қолданылған сыртқы бак (ET 70) тарихи теңіз құтқару сот процесіне қатысты. 1994 жылғы қарашада бак баржамен жеткізіліп жатқанда, буксирлік кеме Гордон дауылы кезінде қиындыққа тап болды. Олардың SOS сигналын Cherry Valley мұнай танкері қабылдап, жауап беріп, буксирлік кемені және оның жүгін қауіпсіз жерге сүйреп әкелді. Теңіз құтқару дәстүрі бойынша НАСА танкер экипажына сыйлық ретінде 5 миллион доллар ұсынды, бірақ АҚШ Әділет министрлігі ұсынысты 1 миллион долларға дейін төмендетті. Танкер компаниясы мен экипаж сотқа жүгініп, 6,4 миллион доллар өндіріп алды, бұл АҚШ тарихындағы осындай сыйлықтардың ең ірісі деп саналады. Апелляциялық сотта бұл сома 4,125 миллион долларға дейін төмендетілді. Экипаж сыйлықты жұмыс берушілерімен бөлісті. Кем дегенде бір экипаж мүшесі өзінің үлесімен "НАСА сатып алған үй" деп аталатын үй сатып алуға мүмкіндік алды.