Введение

2007 Американский экипажный космический полет на МКС

STS-120 — космическая миссия шаттла к Международной космической станции (МКС), запущенная 23 октября 2007 года с Космического центра Кеннеди во Флориде. В программе МКС эта миссия также известна как МКС-10A. STS-120 доставила модуль "Гармония" и переконфигурировала часть станции в подготовку к будущим монтажным миссиям. STS-120 стала двадцать третьей миссией космического шаттла к МКС.

Заметки экипажа

В качестве командира STS-120 Памела Мелрой стала второй женщиной (после Эйлин Коллинз), возглавившей миссию космического шаттла. Кроме того, экспедицией 16, встретившей STS-120, командовала Пегги Уитсон – первая женщина-командир МКС. Таким образом, полет STS-120 стал первым случаем, когда в космосе одновременно находились две женщины, выполнявшие обязанности командиров миссий.

Гармония (узл 2)

STS 120 доставил пусковой пакет 10A на Международную космическую станцию (МКС). Он состоял из американского модуля Harmony (также известного как Node 2) с четырьмя стойками DC to DC Converter Unit (DDCU) и тремя установленными стойками Zero g Storage Racks (ZSR); устройства захвата для подачи энергии и данных (PDGF) для роботизированного манипулятора станции и блока распределения энергии шаттла (SPDU). Модуль Harmony был изготовлен для NASA компанией Thales Alenia Space в Торино, Италия, в рамках соглашения между NASA и Европейским космическим агентством и являлся первым герметичным жилым модулем, доставленным на станцию после установки док-модуля Pirs в августе 2001 года. Поскольку STS 120 пристыковался к адаптеру для герметичного соединения 2 (PMA 2) на переднем порту модуля Destiny, установка Harmony происходила в два этапа: STS 120 установил Harmony на портовый узел модуля Unity. После отстыковки "Дискавери", роботизированный манипулятор станции отсоединил PMA 2 от модуля Destiny и переместил его к переднему порту модуля Harmony. После перемещения PMA 2, роботизированный манипулятор был использован для перемещения Harmony с начальной позиции в конечную позицию, на передний порт модуля Destiny. Окончательное позиционирование Harmony позволило позднее установить европейский исследовательский модуль Columbus и японский модуль Kibō, которые были прикреплены к боковым портам Harmony.

Перемещение Р6

Во время миссии STS-120 солнечные панели P6 были перемещены с фермы Z1, расположенной над модулем "Юнити", в их окончательное положение на левом конце фермы.

Оказание помощи

STS 120 доставил подписи более 500 000 студентов, участвовавших в программе «Студенческие подписи в космосе» 2007 года, совместно спонсируемой НАСА и Lockheed Martin. В честь Дня космоса в мае 2007 года студенты из более чем 500 школ по всему миру подписали гигантские плакаты. Их подписи были отсканированы на диск, который был включен в состав миссии STS 120. Этот реквизит находился на борту «Дискавери» на протяжении всей миссии и был доставлен в честь 30-й годовщины франшизы «Звёздные войны». 28 августа 2007 года Чубакка из фильмов «Звёздные войны» представил световой меч представителям НАСА из Космического центра имени Джонсона на официальной церемонии в международном аэропорту Окленда. В связи с небольшим повреждением нижней поверхности «Эндевора», произошедшим во время STS 118 в августе 2007 года, руководство НАСА объявило о планах добавить пятый выход в открытый космос к миссии STS 120 для тестирования инструмента ремонта теплозащитного экрана. Изначально испытание техники ремонта планировалось провести в 2008 году, но после STS 118 было принято решение ускорить тестирование. Ремонтный инструмент, известный как диспенсер для ремонта абляторов системы тепловой защиты (T RAD), никогда ранее не испытывался в космосе, поэтому выход в открытый космос позволил бы оценить его эффективность в условиях низкой гравитации. В ходе миссии проблемы с правым поворотным соединением S4 Solar Alpha Rotary Joint (SARJ) и солнечной батареей P6 привели к переносу этой задачи на будущую миссию. Руководители программы «Шаттл» приняли решение об этом, чтобы уменьшить потерю пены в области, которая отмечалась после миссии STS 114 «Возвращение к полётам» в 2005 году. На брюхе орбитального аппарата STS 118 было обнаружено небольшое углубление, вызванное попаданием куска пены во время запуска в августе 2007 года. На неделе 17 сентября 2007 года руководство НАСА решило отложить перемещение «Дискавери» в здание сборки транспортных средств (VAB) из-за утечки гидравлической жидкости из правой основной стойки шасси. Ремонт стойки был успешно завершен 19 сентября 2007 года. Затем «Дискавери» был перемещен в VAB и соединен с внешним топливным баком и твердотопливными ускорителями. Установленный на мобильной пусковой платформе, «Дискавери» прибыл на стартовый комплекс 39A 30 сентября 2007 года. Экипаж STS 120 прибыл в Космический центр имени Кеннеди 7 октября 2007 года и начал финальную подготовку, включая демонстрационный тест предстартовой подготовки, или «генеральную репетицию», запланированную с 7 по 10 октября 2007 года. 9 октября 2007 года Инженерно-безопасностный центр НАСА, независимая оценочная группа, созданная после катастрофы «Колумбии» в 2003 году, рекомендовал заменить три панели из углерод-углеродного композита (RCC) на передней кромке крыла «Дискавери» из-за потери небольшого количества защитного покрытия из карбида кремния. НАСА в течение нескольких месяцев изучало проблему окисления панелей, используя различные специализированные методы тестирования, включая термографию. Эти тесты показали, что состояние панелей не ухудшилось за последние два полета «Дискавери», и инженеры проекта орбитального аппарата пришли к выводу в августе, что «Дискавери» безопасен для запуска в текущем состоянии. Если бы было принято решение о ремонте панелей, орбитальный аппарат был бы возвращен в VAB, что привело бы к задержке запуска. Проблема с панелями RCC, поднятая NESC, не представляла серьезной непосредственной угрозы, поскольку NESC использовал данные термографии, полученные перед полетом с «Эндевора», и сравнил их с данными «Дискавери», но не было выявлено общих черт в истории полетов двух аппаратов. Исследования не выявили существенных различий между панелями до STS 114 и текущим состоянием, что указывает на отсутствие ухудшения покрытия во время предыдущих полетов, что повышает уверенность в том, что панели RCC «Дискавери» не подверглись деградации в ходе последующих полетов.

23 октября (день полета 1, старт)

"Дискавери" был запущен вовремя в 11:38 по восточному времени (15:38 UTC). В последние минуты обратного отсчета кусок льда размером x был замечен на водородном шланге между орбитальным аппаратом и внешним баком. Инспекционная группа была возвращена на стартовую площадку (это была отработанная и ранее использованная процедура на случай непредвиденных обстоятельств), чтобы внимательнее осмотреть намерзший лёд. Специалисты центра управления полетами NASA сочли его слишком маленьким, чтобы представлять угрозу для системы тепловой защиты. Лёд был прикреплен к барьеру из Каптона вблизи пиротехнического контейнера водородного шланга LH2. Если бы он находился на других металлических поверхностях вокруг облицовки, это могло бы привести к тому, что он остался бы на месте и откололся бы в критический момент запуска. Несмотря на эти проблемы, запуск был произведен по расписанию. Первоначальный прогноз погоды давал 60% вероятность отмены запуска из-за погодных условий, и хотя метеорологи следили за приближающимся штормом, погода оставалась благоприятной. На запуске присутствовал Джордж Лукас, чтобы проводить световой меч из "Звездных войн". На пресс-конференции после запуска представители NASA отметили несколько "инцидентов", связанных с обломками, но они произошли на более поздних этапах подъема, после достижения максимальной аэродинамической скорости, и не вызвали опасений.

24 октября (второй день полета)

Экипаж STS 120 провел свой первый полный день в космосе, выполняя обследование RCC с использованием системы дистанционного манипулирования шаттлом (SRMS) и системы датчиков орбитального манипулятора (OBSS). Экипаж также работал над различными задачами, такими как проверка скафандров (EMU, или единиц внекорабельной деятельности), которые будут использоваться во время выходов в открытый космос (EVA), и выполнял подготовительные работы к стыковке с Международной космической станцией в четверг. Заместитель руководителя программы «Шаттл» и председатель группы управления полетом (MMT) Джон Шеннон отметил во время брифинга о текущем состоянии, что предварительный анализ данных не выявил никаких проблем, а изображения этапа набора высоты не показали значительных повреждений до отделения твердотопливных ускорителей (SRB). Шеннон сообщил, что команда ожидает получения изображений с более высоким разрешением для оценки нескольких моментов, включая возможный выступающий заполнитель зазора и некоторые потери пенополиуретана с внешней стороны топливного бака, однако ничего не указывает на наличие каких-либо проблем. Шеннон также отметил, что во время запуска на несколько секунд был замечен конденсат, выходящий из топливного бака, но подчеркнул, что подобное наблюдалось и во время миссий STS 114 и STS 121, и было установлено, что это конденсат, образующийся на задней стороне бака. Из-за температуры и влажности, в сочетании с углом падения солнечных лучей во время запуска «Дискавери», этот шлейф выглядел более заметным на некоторых изображениях. Это было расценено как «нормальное явление», и Шеннон подтвердил, что это не вызывает опасений. После стыковки объединенные экипажи провели проверку безопасности станции, а индивидуальный посадочный мешок Тани был перенесен с «Дискавери» на «Союз ТМА-11», а посадочный мешок Андерсона – на «Дискавери». Это ознаменовало официальное завершение экспедиции 16 для Андерсона и начало работы Тани в качестве члена экипажа. Непосредственно перед тем, как экипажи приступили к отдыху, им сообщили, что после предварительного анализа фотографий, сделанных во время разворота, детальный осмотр теплозащитного экрана орбитального аппарата не потребуется. Во время брифинга MMT Шеннон подтвердил, что первоначальная оценка имеющихся данных показала, что «Дискавери» находится в «достаточно хорошем состоянии». Он также подтвердил, что в настоящее время не ведется работа над какими-либо проблемами или интересующими вопросами. Шеннон сообщил, что кусок льда, который рассматривался перед запуском, откололся во время зажигания основных двигателей, и, падая, задел нижней частью обшивку орбитального аппарата в начале набора высоты, однако область вокруг места удара находится в хорошем состоянии, и, по всей видимости, лед не причинил никакого ущерба.

26 октября (четвертый день полета)

Два экипажа начали день с подготовки к первому выходу в открытый космос в рамках миссии, который начался в 10:02 UTC и завершился в 16:16 UTC. Паразински и Уилок успешно выполнили все работы в открытом космосе, включая подготовку модуля "Гармония" к извлечению из грузового отсека. Уилсон, Тани и Андерсон управляли роботизированным манипулятором станции, перемещая "Гармонию" из отсека на левый борт узла "Юнити". В 15:38 UTC "Гармония" была официально состыкована с космической станцией. Новое дополнение к станции увеличивает жилой объем, что составляет почти 20% прироста.

На совещании группы управления полетом менеджеры дали разрешение на повторный вход "Дискавери" в атмосферу, подтвердив, что углубленный осмотр не требуется, но отметили, что дополнительный осмотр будет проведен на 13-й день полета после отстыковки. Джон Шеннон сообщил, что менеджеры решили добавить задачу ко второму выходу в открытый космос, попросив астронавтов визуально осмотреть поворотный узел Solar Alpha Rotary Joint (SARJ) с правой стороны, поскольку в течение последних полутора месяцев на узле регистрировалась вибрация. Несмотря на то, что трение не является постоянным или сильным, менеджеры попросят Тани снять изоляционные кожухи с узла, чтобы сфотографировать крепежные болты, так как Тани будет находиться вблизи этого участка во время выхода в открытый космос. Уитсон, Маленченко и Несполи первыми вошли внутрь, надев маски, и установили временный воздуховод к узлу, чтобы обеспечить циркуляцию воздуха внутри через фильтры станции.

28 октября (6-й день полета)

Две команды проснулись в 05:08 UTC и начали подготовку ко второму выходу в открытый космос. Паразинский и Тани начали этот выход в 09:32 UTC, на полчаса раньше запланированного времени. Они начали с фермы P6, отсоединив крепления к ферме Z1, что позволило Уилсону и Уилоку использовать роботизированный манипулятор станции, чтобы переместить ферму в положение, где она была оставлена на ночь. Шутя Уилсону: "Не урони её!", Паразинский затем перешел к установке поручней на модуль "Гармония", а Тани отправился осмотреть некоторые предметы по запросу руководства, включая поручни на тележке для транспортировки экипажа и оборудования (CETA), которая рассматривалась как возможная причина разрыва перчатки Рика Мастракчио во время миссии STS 118. "Это похоже на результат, который получается, когда у вас есть металл, железные опилки, и вы подносите к ним магнит – они выстраиваются в ряд."

29 октября (седьмой день полета)

Два экипажа использовали утро для перемещения фермы P6 с ночного положения на роботизированном манипуляторе станции на роботизированный манипулятор шаттла. Затем экипаж переместил манипулятор станции вдоль мобильного транспортера на внешнюю рабочую площадку, позволяющую прикрепить ферму P6 к новому месту на ферме P5 во вторник. Специалисты центра управления полётами попросили Уитсон провести эксперимент с опилками, собранными Тани из SARJ во время выхода в открытый космос в воскресенье, поместив магнит под листок бумаги и проверив, прилипли ли к бумаге металлические частицы, чтобы определить, являются ли они металлическими. Тест подтвердил, что частицы, собранные Тани, содержат железо. Эта информация позволила специалистам центра управления полётами исключить некоторые возможные источники частиц, такие как теплозащитные экраны, изготовленные из алюминизированного майлара. Группа управления миссией обсудила проблемы с SARJ с командой МКС и приняла решение добавить один дополнительный день стыковки к миссии, между 11-м и 12-м днями полёта. Новый план изменил задачи выхода в открытый космос №4: вместо испытаний материалов для ремонта теплового щита, они будут включать более тщательную проверку правого SARJ. Согласно новому плану полёта, «Дискавери» отстыкуется 5 ноября 2007 года и совершит посадку 7 ноября 2007 года примерно в 05:11 по восточному времени. Выход в открытый космос завершил установку солнечных панелей P6 на ферму P5, и все остальные задачи выхода в открытый космос были успешно выполнены, выход завершился в 15:53 UTC. После крепления солнечного массива P6 начался процесс развертывания панелей. Первый комплект панелей, 2B, был успешно развернут без каких-либо проблем, но во время развертывания панели 4B экипаж приостановил процесс, заметив аномалию. Во время пресс-конференции менеджер программы МКС Майк Суфредини сообщил, что экипаж сделал снимки солнечного массива в высоком разрешении, и специалисты центра управления полётами проанализируют их в течение ночи, чтобы определить дальнейшие действия. Суфредини отметил, что при развертывании панели на 90%, она все еще генерировала 97% ожидаемой мощности для станции, что лишь немного меньше, чем при полном развертывании.

31 октября (9-й день полета)

Экипаж начал день с выполнения ряда задач, включая подготовку к четвертому выходу в открытый космос (EVA), установку шкафа для хранения в условиях невесомости в модуле "Гармония" и работу с научными экспериментами на борту станции. Несполи и Мелрой приняли участие в сеансе связи с общественностью (PAO) и получили телефонный звонок от президента Италии Джорджио Наполитано. Весь экипаж участвовал во втором сеансе PAO, отвечая на вопросы представителей новостных агентств из Соединенных Штатов, Европы и России. Около 15:00 UTC центр управления полетами сообщил экипажу, что запланированный на четверг выход в открытый космос (EVA) будет перенесен либо на пятницу, либо, возможно, на субботу, чтобы была возможность разработать новый план EVA, включающий диагностику и устранение неисправностей солнечных батарей P6.

1 ноября (10-й день полета)

Вскоре после пробуждения утром экипаж был проинформирован о решении руководства выделить дополнительный день на оценку и планирование четвертого выхода в открытый космос (ЭВА). Изначально планировалось выполнить ЭВА на 11-й день полета, однако дополнительное время было использовано для проведения более детального анализа, а также для предоставления экипажу возможности изготовить необходимое оборудование и инструменты, и повторно изучить и отработать процедуры. Экипаж собрался в модуле "Гармония", чтобы пообщаться с бывшим президентом Джорджем Бушем-старшим и его супругой Барбарой, посетившими Космический центр имени Джонсона. Остаток дня был посвящен сборке и настройке нового оборудования и инструментов, необходимых для ремонта солнечных батарей, включая инструмент, получивший название "запонка". Разрыв в панели расположен вблизи одного из шарниров, несущих нагрузку от батареи, поэтому "запонка" будет служить несущим ремнем для снятия напряжения с поврежденного участка, перенося нагрузку с шарнира на ремень. "Запонка" состоит из двух проводов с двумя ушками на концах, которые продеваются через существующие усиленные алюминиевые отверстия в панелях солнечных батарей. Планы ЭВА предусматривают захват орбитального инспекционного стрелы шаттла роботизированной рукой станции, с удлинителем на конце, чтобы Паразински мог добраться до солнечной батареи, находясь на регулируемой подставке для ног в конце системы. Экипаж также разместил мобильный транспортер и роботизированную руку станции на конце фермы, чтобы обеспечить доступ аппаратуры к солнечной батарее. ЭВА в субботу станет первым оперативным использованием системы орбитального стрелы (OBSS) для достижения рабочего места, хотя задача была протестирована и продемонстрирована во время STS-121, чтобы подтвердить, что стрела может обеспечить стабильную рабочую платформу для проведения ЭВА. Выход в открытый космос начался в 10:03 UTC. После перемещения к роботизированной руке Паразински закрепился на регулируемой переносной подставке для ног (APFR) и был доставлен к месту ремонта солнечной батареи. Работая медленно и под руководством Уиллока и наземной группы, Паразински закрепил пять "запонок" на батарее, а затем отошел, чтобы наблюдать за процессом развертывания. Находясь внутри станции, экипаж разворачивал батарею секциями по половине "отсека", и к 15:23 UTC батарея была полностью развернута. После проведения дополнительных проверок панелей 2B и 4B, Паразински и Уиллок завершили ЭВА в 17:22 UTC. С завершением последнего выхода в открытый космос в рамках миссии, Паразински совершил семь ЭВА общей продолжительностью 47 часов 05 минут, что позволило ему занять пятое место в общем зачете по продолжительности выходов в открытый космос. Уиллок выполнил три ЭВА общей продолжительностью 20 часов 41 минута, а общая продолжительность ЭВА в рамках STS-120 составила 27 часов 14 минут. Во время ЭВА пара плоскогубцев отсоединилась от оборудования и была замечена экипажем внутри станции, плавающей возле иллюминатора. Инструмент удалился от станции и не представлял опасности. Иллюстрация плана. Изображения ремонта. OBSS, используемый в качестве удлинителя для Canadarm2. Расположение пяти "запонок", предназначенных для снятия напряжения с поврежденного шарнира солнечной батареи.

4 ноября (13 день полета)

Корабль и экипажи станции провели день, перенося груз и отдыхая в преддверии отлёта "Дискавери" в понедельник. Несполи и Мелрой часть утра посвятили общению с итальянскими СМИ, а позднее в течение дня у экипажа появилось свободное время. После традиционной церемонии прощания люки были закрыты в 20:03 UTC. Во время трогательной церемонии Андерсон обратился к наземным службам, выразив благодарность за поддержку в течение его 137 дней в составе экспедиционного экипажа. "Вы все обеспечили мою безопасность, проявили неизменное терпение и профессионализм, закрывали глаза на мои недостатки, и я надеюсь, что вам даже удалось немного посмеяться. То, что мы делаем здесь, очень важно для всего человечества. Это стоит риска, стоит затраченных средств, и именно вы, люди на Земле, делаете это возможным. Поэтому гордитесь своей работой и смотрите в небо, ведь там – ваше будущее. Всем командам управления полётом, подготовки и инженеров в Хьюстоне, Хантсвилле и Москве – огромное спасибо, вы – лучшие и самые талантливые, которых может предложить наш мир." В 10:32 UTC орбитальный корабль успешно отстыковался от стыковочного адаптера лаборатории "Destiny", и пилот Замка начал облёт, чтобы экипаж шаттла мог сфотографировать новую конфигурацию станции. После завершения финального импульса разделения начался детальный осмотр для сканирования передних кромок крыла и носовой части – заключительный анализ, который позволит наземной группе дать разрешение на повторный вход в атмосферу в среду.