Полет STS-34: Запуск Galileo к Юпитеру

Введение

1989 Американский пилотируемый космический полет для запуска зонда Galileo.

STS-34 был миссией космического челнока НАСА «Атлантис». Это был 31-й полет шаттла в общей сложности и пятый полет «Атлантиды». STS-34 стартовал из Космического центра Кеннеди во Флориде 18 октября 1989 года и приземлился на авиабазе Эдвардс в Калифорнии 23 октября 1989 года. В ходе миссии был выведен в космос зонд Galileo, предназначенный для исследования Юпитера.

Устройство мест для экипажа

Место запуска и посадки. Места 1–4 расположены на лётной палубе. Места 5–7 расположены на средней палубе. S1 Уильямс Уильямс S2 МакКалли МакКалли S3 Люсид Бейкер S4 Чанг Диас Чанг Диас S5 Бейкер Люсид.

Резюме миссии

Атлантис стартовал с комплекса 39B, Космического центра Кеннеди (KSC), в 12:53:40 по восточному времени 18 октября 1989 года. В грузовом отсеке находился космический аппарат "Галилео", предназначенный для полёта к Юпитеру. Отсчёт был задержан на T минус 5 минут на 3 минуты и 40 секунд для обновления бортового компьютера в связи с изменением площадки аварийной посадки в трансокеанском режиме (TAL). Площадка TAL была перенесена с авиабазы Бен-Герир в Марокко на авиабазу Сарагоса в Испании из-за сильных дождей в Бен-Герире. Изначально запуск планировался на 12 октября 1989 года – первый день 41-дневного периода запуска, в течение которого планеты находились в благоприятном расположении для прямого полёта к Юпитеру. Запуск был перенесён на 17 октября 1989 года для замены неисправного контроллера главного двигателя №2 космического челнока. Он был отложен ещё раз до 18 октября 1989 года из-за дождей в районе посадочного комплекса шаттлов Космического центра Кеннеди. Погодные условия не соответствовали критериям готовности к запуску для посадки с возвратом на стартовую площадку (RTLS) в случае аварийного прерывания полёта. Основной полезной нагрузкой являлся космический аппарат "Галилео" с установленной на нём инерциальной верхней ступенью (IUS), который был успешно выведен на траекторию полёта к Юпитеру. STS-34 стал лишь вторым полётом шаттла, в ходе которого был выведен на орбиту планетарный космический аппарат – первым был STS-30, который вывел на орбиту космический аппарат "Магеллан". "Галилео" стал первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту вокруг внешней планеты Солнечной системы и проникшим в атмосферу внешней планеты. Кроме того, космический аппарат должен был выполнить первые масштабные наблюдения системы Юпитера, провести первый непосредственный отбор проб атмосферы Юпитера, а также совершить первые облёты астероидов. В ходе полёта возникло несколько аномалий, но ни одна из них существенно не повлияла на выполнение миссии. 22 октября 1989 года сигнал тревоги разбудил экипаж шаттла, когда нагреватели топливного насоса газогенератора А на вспомогательном силовом агрегате (APU) 2 не смогли восстановить работу в верхнем диапазоне системы. Также были незначительные проблемы с системой испарения жидкости для охлаждения орбитального модуля и с криогенным клапаном 2 коллектора кислорода, который оставался закрытым до конца миссии. Камера Hasselblad дважды заклинило, и пришлось использовать запасную камеру. Чанг Диас описал свой второй полёт как гораздо более "сдержанный". Во время запуска протестующие выражали свой протест против полёта из-за наличия на борту ядерного источника энергии для питания космического аппарата "Галилео". Он также сообщил, что они почти трижды прерывали полёт на орбите из-за неисправностей, но продолжили его, поскольку альтернативой была посадка с ядерным источником энергии в аэропорту в Сенегале, что могло привести к "международному инциденту", по словам астронавта. Он отметил, что развертывание "Галилео" было ещё одним сложным этапом миссии, поскольку у него было всего шесть секунд на успешное выполнение этой операции. 21 октября 1989 года президент Коста-Рики доктор Оскар Ариас на испанском языке беседовал с Чангом Диасом, уроженцем Коста-Рики, и поприветствовал других членов экипажа по специальной телефонной линии. Ариас сказал Чангу Диасу: "Вы возвышаете имя Коста-Рики и Латинской Америки в целом". Чанг Диас также объяснил цели миссии на испанском языке слушателям в Коста-Рике. Из-за прогнозируемого сильного ветра в запланированное время посадки, посадка была перенесена на две орбиты раньше, на 12:33:00 по восточному времени 23 октября 1989 года. "Атлантис" совершил посадку на взлётно-посадочную полосу 23 на авиабазе Эдвардс в Калифорнии после миссии длительностью 4 дня, 23 часа, 39 минут и 20 секунд.

Atlantis lifted off from Launch Complex 39B, Kennedy Space Center (KSC), at 12:53:40 EDT on October 18, 1989. It carried the Jupiter bound Galileo spacecraft in its cargo bay. The countdown was delayed at T minus 5 minutes for 3 minutes and 40 seconds to update the onboard computer for a change in the Transoceanic Abort Landing (TAL) site. The TAL site was changed from Ben Guerir Air Base, Morocco, to Zaragoza Air Base, Spain, because of heavy rain at Ben Guerir. The launch was originally targeted for October 12, 1989, the first day of a 41 day launch period during which the planets were properly aligned for a direct flight to Jupiter. The liftoff was rescheduled for October 17, 1989, to replace a faulty main engine controller for Space Shuttle Main Engine No. 2. It was postponed again until October 18, 1989, because of rain showers within of Kennedy Space Center's Shuttle Landing Facility. The weather conditions were in violation of the launch commit criteria for a Return To Launch Site (RTLS) landing in the event of an aborted flight. The primary payload, the Galileo spacecraft with its attached Inertial Upper Stage (IUS), was successfully deployed on its journey to Jupiter. STS 34 was only the second shuttle flight to deploy a planetary spacecraft, the first being STS 30, which deployed the Magellan spacecraft. Galileo became the first spacecraft to orbit an outer Solar System planet and to penetrate the atmosphere of an outer planet. Also, the spacecraft was scheduled to make the first extended observations of the Jovian system and first direct sampling of Jupiter's atmosphere, as well as the first asteroid flybys. Several anomalies occurred during the flight, but none had a major impact on the mission. On October 22, 1989, an alarm woke the shuttle crew when the gas generator fuel pump system A heaters on Auxiliary Power Unit (APU) 2 failed to recycle at the upper limits of the system. There were also some minor problems with the Flash Evaporator System for cooling the orbiter, and the cryogenic oxygen manifold valve 2, which was left closed for the rest of the mission. A Hasselblad camera jammed twice, and a spare camera had to be used. Chang Díaz described his second flight as much more "subdued". Demonstrators protested at launch time against the flight because it had a nuclear device on board to power the Galileo spacecraft. He also said they almost aborted the flight in orbit three times because of malfunctions, but continued because the alternative was to land with the nuclear device at an airport in Senegal, which could have caused an "international incident", according to the astronaut. He identified the deployment of Galileo as another tricky part of the mission as he only had a tight six second opportunity to succeed. On October 21, 1989, Costa Rican President Dr. Óscar Arias talked in Spanish with Chang Díaz, a native of Costa Rica, and greeted the other crew members via a special telephone linkup. Arias told Chang Díaz, "You raise high the name of Costa Rica and Latin America in general". Chang Díaz also explained the mission's objectives in Spanish to Costa Rican listeners on the ground. Because of high winds predicted at the nominal landing time, the landing was moved two orbits earlier to 12:33:00EDT on October 23, 1989. Atlantis landed on Runway 23 at Edwards Air Force Base, California, after a mission duration of 4days, 23hours, 39minutes, and 20seconds.

Полезная нагрузка и эксперименты

Основной задачей миссии было развернуть космический аппарат Galileo с прикрепленным к нему разгонным блоком IUS. Развертывание произошло по графику 18 октября 1989 года в 19:15 по восточному времени, чуть более чем через шесть часов после запуска, и IUS успешно направил Galileo к Венере на первом этапе его шестилетнего путешествия к Юпитеру. Космический аппарат был выведен на переходную орбиту к Венере в 20:20 по восточному времени и отделился от IUS 47 минут спустя. Для перемещения Galileo из внутренней части Солнечной системы к Юпитеру во внешней системе потребовалась тройная гравитационная помощь – от Венеры, Земли, а затем снова от Земли. Траектория позволила также наблюдать астероиды 951 Gaspra и 243 Ida. Galileo состоял из двух основных компонентов: орбитального аппарата, который в течение восьми лет изучал Юпитер и его четыре крупнейших спутника, и зонда, который спустился в атмосферу Юпитера для получения прямых проб, прежде чем быть уничтоженным жаром и давлением газового гиганта. Помимо космического аппарата Galileo, в грузовом отсеке "Атлантиса" находились две капсулы с экспериментом Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet (SSBUV). SSBUV, впервые запущенный на STS-34, был разработан NASA для проверки калибровки озоновых зондов на свободно летающих спутниках и подтверждения точности данных об атмосферном озоне и солнечном излучении. Эксперимент прошел успешно. STS-34 также выполнил пять дополнительных экспериментов на средней палубе, все из которых были признаны успешными, включая эксперимент по исследованию морфологии полимеров (PM), спонсируемый компанией 3M в рамках соглашения о совместной деятельности с NASA. Эксперимент PM был разработан для наблюдения за плавлением и повторным затвердеванием различных типов полимеров в условиях орбиты. Эксперимент по исследованию мезомасштабных молний (MLE), который ранее проводился на других миссиях шаттлов, наблюдал визуальные характеристики крупномасштабных молний в верхних слоях атмосферы. Экипаж успешно устранил неполадку в студенческом эксперименте по выращиванию кристаллов льда. Первая активация эксперимента не привела к образованию кристаллов, поскольку переохлажденная вода образовала ледяную корку на охлаждающей пластине. Экипаж выключил эксперимент, позволив льду растаять, а затем повторно распылил жидкость. В результате образовалось несколько кристаллов. 22 октября 1989 года Лусид и Бейкер завершили эксперимент по концентрации и распределению гормона роста в растениях, заморозив образцы проростков кукурузы, выращенных на орбите во время миссии. Внутри кабины экипаж использовал камеру IMAX (70 мм), последний раз использовавшуюся на STS-29. В фильме Вернера Герцога "Дикий голубой простор" (The Wild Blue Yonder) 2005 года были показаны кадры, снятые во время этого полета. Чан Диас и Бейкер, врач, выполнили дополнительную задачу, детально сфотографировав и записав на видео вены и артерии в сетчатке глаза Бейкера, чтобы получить подробные измерения, которые могли бы пролить свет на возможную связь между внутричерепным давлением и космической болезнью. Бейкер также протестировал эффективность лекарств от космической болезни.

The mission's primary task was to deploy the Galileo spacecraft with its attached IUS booster. Deployment occurred on schedule at 19:15 EDT on October 18, 1989, slightly more than six hours after launch, and the IUS successfully boosted Galileo toward Venus on the first leg of its six year journey to Jupiter. The spacecraft was injected on a Venus transfer orbit at 20:20 EDT, and separated from the IUS 47 minutes later. Galileo required a triple gravity assist – from Venus, Earth, and then Earth again – to propel it from the inner part of the Solar System to Jupiter in the outer system. The trajectory made it possible to also observe asteroids 951 Gaspra and 243 Ida. Galileo had two major components: an orbiter which examined Jupiter and its four largest moons for eight years, and a probe which descended into the Jovian atmosphere to take direct samplings before being destroyed by the gas giant's heat and pressure. Besides the Galileo spacecraft, Atlantis''' payload bay held two canisters containing the Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet (SSBUV) experiment. SSBUV, which made its first flight on STS 34, was developed by NASA to check the calibration of the ozone sounders on free flying satellites, and to verify the accuracy of atmospheric ozone and solar irradiance data. The experiment operated successfully. STS 34 carried a further five mid deck experiments, all of which were deemed successful, including the Polymer Morphology (PM) experiment, sponsored by the 3M company under a joint endeavor agreement with NASA. The PM experiment was designed to observe the melting and resolidifying of different types of polymers while in orbit. The Mesoscale Lightning Experiment (MLE), which had been flown on previous shuttle missions, observed the visual characteristics of large scale lightning in the upper atmosphere. The crew successfully troubleshot a student experiment on ice crystal growth. The experiment's first activation did not produce crystals because the supercooled water formed an ice slag on the cooling plate. The crew turned the experiment off, allowing the ice to thaw, and then redispersed the liquid. Several crystals formed. On October 22, 1989, Lucid and Baker completed the Growth Hormone Concentration and Distribution in Plants experiment by freezing samples of corn seedlings grown in orbit during the mission. In the cabin, the crew operated an IMAX (70 mm) camera, last flown on STS 29. Werner Herzog's 2005 film The Wild Blue Yonder'' featured footage filmed on the flight. Chang Díaz and Baker, a medical doctor, performed a detailed supplementary objective by photographing and videotaping the veins and arteries in the retinal wall of Baker's eyeball to provide detailed measurements which might give clues about a possible relationship between cranial pressure and motion sickness. Baker also tested the effectiveness of anti motion sickness medication in space.

Пробуждающие звонки

НАСА начало традицию воспроизведения музыки для астронавтов во время проекта «Джемини» и впервые использовало музыку для пробуждения экипажа во время полёта «Аполлон-15». Каждый трек специально подбирается, часто семьями астронавтов, и обычно имеет особое значение для отдельного члена экипажа или связан с их повседневной деятельностью. День полёта Песня Исполнитель/Композитор Сыграно для Дня 2 "Hail Purdue" Дональд Э. Уильямс День 3 Боевая песня Университета Оклахомы Шэннон В. Люцид День 4 "Bohemian Rhapsody" Queen День 5 "Centerfield" Джон Фогерти День 6 "Fly Like An Eagle" Steve Miller Band