STS-61

STS-61 alebo HST SM-1 (Hubble Space Telescope Servicing Mission) bola misia amerického raketoplánu Endeavour, prvá z pätice servisných misií k Hubblovmu vesmírnemu ďalekohľadu. Prebiehala od 2. do 13. decembra 1993. Cieľom misie bolo opraviť Hubblov vesmírny ďalekohľad a to najmä nasadiť naň korektor, ktorý napraví chybu jeho nepresne vybrúseného zrkadla. Išlo dovtedy o najzložitejšiu opravu vo vesmíre, na ktorú čakali astronómovia z celého sveta.

Posádka 

  Richard O. Covey (4) – veliteľ
  Kenneth D. Bowersox (2) – pilot
  Kathryn C. Thorntonová (3) – prvý letový špecialista
  Claude Nicollier (2) – druhý letový špecialista, ESA
  Jeffrey A. Hoffman (4) – tretí letový špecialista
  F. Story Musgrave (5) – štvrtý letový špecialista
  Thomas D. Akers (3) – piaty letový špecialista

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

Záložná posádka 

  Gregory J. Harbaugh – letový špecialista 1/3/4/5

Chyba ďalekohľadu

Prvé pozorovanie 

Hubblov vesmírny ďalekohľad je kozmický ďalekohľad vynesený na obežnú dráhu pri misii STS-31. 51 dní po jeho vynesení, 20. mája 1990, sa začalo prvé skúšobné pozorovanie. Tento deň mal vstúpiť do dejín ako začiatok éry kozmickej astronómie. Cieľom prvého pozorovania sa stala otvorená hviezdokopa NGC 3532. Keď sa však na monitoroch vykreslil prvý obraz objektu, bol pomerne neostrý. Operátori sa snažili obraz zaostriť posúvaním sekundárneho zrkadla pozdĺž optickej osi. Ostával však naďalej neostrý. Napriek tomu, že išlo stále o lepšiu snímku, než akú by vtedy dokázali urobiť pozemské ďalekohľady, prvé pozorovanie prinieslo veľké sklamanie.

Príčina neostrosti 

Na príčinu neostrosti obrazu sa prišlo pri skúškach optickej sústavy. Ďalekohľad trpel guľovou chybou, bežnou vadou guľových zrkadiel reflektorov. Hlavné zrkadlo malo odchýlku od plánovaného tvaru 2 mikrometre. Chybu spôsobila firma Perkin-Elmer, ktorá testovala primárne a sekundárne zrkadlo iba oddelene a každé s trochu inými parametrami.

Možné riešenia 

Vedecká komisia ďalekohľadu dala niekoľko návrhov, ako postupovať ďalej. Jedným z riešení by bolo s ďalekohľadom nič nerobiť, lebo časť jeho pozorovacieho programu sa dala realizovať aj s chybou. Ďalšia možnosť bola zachytenie ďalekohľadu raketoplánom a jeho doprava na Zem, kde by sa dobrúsila optická plocha. Náklady na takéto riešenie by však boli príliš vysoké. Nakoniec vyhral variant opravy ďalekohľadu priamo na obežnej dráhe, a to umiestnením korektora COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement), ktorý sa na ďalekohľad založí. Išlo o súbor malých, presne vybrúsených zrkadiel, ktorý fungoval na princípe okuliarov a pomáhal ďalekohľadu zaostrovať. Na rozdiel od okuliarov pre človeka však pre tento účel nemohli byť použité sklenené šošovky, lebo pohlcujú ultrafialové žiarenie, v ktorom ďalekohľad tiež pozoruje. Modul COSTAR mal rozmery telefónnej búdky a vážil 290 kg.

Ďalšími cieľmi misie bolo inštalovanie novej kamery WFPC2 a výmena panelov slnečných batérií, pretože tie pôvodné kmitali pri každom vstupe teleskopu do zemského tieňa a výstupe z neho.

Prípravy na štart 

Misia STS-61 niesla tiež označenie HST SM-01 (Hubble Space Telescope Servicing Mission One), pretože išlo o prvú servisnú misiu k Hubblovmu vesmírnemu ďalekohľadu. Astronauti vybraní pre montážnu prácu na HST nacvičovali všetky potrebné úlohy vo veľkom vodnom bazéne. Celkovo v ňom strávili vyše 700 hodín. Raketoplán Endeavour bol zatiaľ po predchádzajúcej misii STS-57 prepravený do hangáru Orbiter Processing Facility. Stadiaľ bol v októbri premiestnený do haly Vehicle Assembly Building (VAB) a pripojenie k zvyšku štartovacej zostavy. Potom nasledovala preprava na rampu 39-A. Tam prebehlo v dňoch 4. a 5. novembra skúšobné odpočítavanie. Medzitým však technici zistili, že tzv. biela izba, čiže hangár, kde je ukladaný užitočný náklad pred štartom, nie je sterilne čistý. Našli sa tam pozostatky piesku použitého pri práve dokončenej generálnej oprave rampy. Na rampe 39-A síce prebehlo ešte natankovanie hypergolických látok pre motory OMS a RCS, ale potom bol raketoplán pásovým prepravníkom prepravený radšej na rampu 39-B. Takýto prevoz nastal prvýkrát v histórii kozmonautiky.

Do raketoplánu bola vsunutá montážna plošina, ktorá mala zachytiť teleskop počas opravy. Ďalším nákladom bol SAT (Solar Array Transporter), dvojica nových slnečných batérií. Pracovné náradie, náhradné diely a kamera boli uložené v schránke ORUC (Orbital Replacement Unit Carrier).

Nový dátum štartu bol 1. decembra. Odpočítavanie začalo 27. novembra o 14:00 UTC v čase T-43 hodín. Vinou nepriaznivého počasia sa však odpočítavanie v čase T-9 minút prerušilo a pokračovalo až o niekoľko hodín. Raketoplán vyštartoval o 09:26:00 UTC.

Priebeh letu 

Endeavour sa bez problémov dostal na obežnú dráhu. O T+126 sekúnd boli odhodené štartovacie motory SRB a v čase T+8 minút 49 sekúnd aj palivová nádrž ET. Po prvom manévri motorov OMS raketoplán dosiahol obežnú dráhu 550 –  a po ďalšej korekcii dráhu 559 – . Tým sa skončila práca pre prvý deň letu.

Druhý deň bol venovaný predovšetkým prípravám pre výstup do otvoreného priestoru. V rámci tejto prípravy došlo k zníženiu tlaku na palube z 1014 hPa na 704 hPa. Prebehla tiež kontrola vybavenia, či nedošlo k jeho poškodeniu pri štarte. Potom nasledovalo krátke interview s veliteľom lode. 

V noci po druhom dni letu sa skončili všetky pozorovania ďalekohľadu. Jeho riadiace stredisko STOCC (Space Telescope Operations Control Center) v Goddardovom centre pre vesmírne lety v Greenbelte uzavrelo kryt tubusu a naviedlo ďalekohľad do vhodnej polohy na stretnutie s raketoplánom. K tomu došlo na tretí deň letu. Endeavour sa približoval k ďalekohľadu rýchlosťou  za obeh. Nasledovali ďalšie korekčné manévre. Letový špecialista Hoffman si pri pozorovaní ďalekohľadu triédrom všimol, že jeden z jeho solárnych panelov je pokrivený.

V čase 06:30 UT začalo záverečné približovanie, počas ktorého veliteľ opatrne riadil raketoplán. Ďalekohľad zachytil o 08:48 UTC Nicollier manipulátorom za kotvičku umiestnenú na boku HST. Potom bol ďalekohľad ukotvený na montážnu plošinu v nákladovom priestore raketoplánu. Nasledovala prehliadka ďalekohľadu kamerou a potvrdilo sa poškodenie solárnych panelov.

EVA-1 

Štvrtý deň letu vystúpili do priestoru Hoffman a Musgrave. Ich úlohou bolo vymeniť tri chybné gyroskopy vrátane ich riadiacej elektroniky. Ak by bol vypadol ešte jeden z troch zostávajúcich funkčných gyroskopov, ďalekohľad by už nebol schopný vedeckých pozorovaní. Výmena gyroskopov išla pomerne hladko, až na záver, keď došlo k problému s uzavretím dvierok krytu, ktoré boli pokrivené teplom. Až keď sa Musgrave pripútal k ďalekohľadu, aby mohol vyvinúť väčšiu silu, a pomohol mu aj Hoffman, sa podarilo zaistiť dvierka na všetky štyri závorky. Celý výstup trval 7 hodín 54 minút oproti plánovaným 4-6 hodinám.

EVA-2 

Druhý výstup absolvovali Thorntonová a Akers. Išlo o výmenu solárnych panelov, pričom prvá solárna plachta musela byť vypustená do priestoru, pretože ju nebolo možné zvinúť do púzdra. Druhú sa však podarilo bez problémov zrolovať do puzdra a dopraviť na Zem na analýzu, ako sa na paneli podpísali roky vystavenia kozmickému prostrediu. Upevnenie nových panelov prebehlo bez problémov. Oproti starým panelom mali nové tri vylepšenia. Astronauti sa vrátili po 6-tich hodinách a 36 minútach.

EVA-3 

Tretí výstup absolvovali znova Musgrave a Hoffman. Išlo o výmenu starej širokouhlej planetárnej kamery WF/PC za modernejší model WF/PC-2. T Tá mala v sebe už zabudovanú korekčnú optiku. Kameru na správne miesto nasmeroval Hoffman za pomoci Musgravea. Pracovali len pri prelete Endeavouru zemským tieňom, aby silné slnečné žiarenie nepoškodilo citlivé detektory kamery. Stará kamera bola uložená do nákladového priestoru raketoplánu. O 35 minút po skončení montáže začalo stredisko STOCC kameru oživovať a testovať.

Ďalšou úlohou bola inštalácia dvoch magnetometrov, ktoré slúžili na hrubú orientáciu raketoplánu v priestore. Tento výstup trval 6 hodín 48 minút.

EVA-4 

Štvrtý výstup absolvovali Thorntonová a Akers. Išlo o vymontovanie fotometra HSP, oprava palubného počítača DF-224 a najmä o nasadenie korektora COSTAR. Výstup prebehol bez problémov. COSTAR vsunula dvojica astronautov do ďalekohľadu po koľajniciach na miesto, kde sa predtým nachádzal fotometer HSP. Nasledovala výmena koprocesora v palubnom počítači, ale s funkciou počítača neboli odborníci spokojní ani potom. Celý výstup trval 6 hodín 51 minút. Tom Akers prekonal rekord v dĺžke celkového času stráveného v otvorenom priestore. Tento rekord doteraz držal Eugene Cernan svojím pobytom na Mesiaci.

EVA-5 

Piaty výstup absolvovali opäť Musgrave a Hoffman. Úlohou bolo vymeniť elektroniku slnečných panelov. Hoffmanovi z rúk vykĺzli tri skrutky, ale podarilo sa ich zachytiť. Nasledovala inštalácia záložných zdrojov elektrickej energie pre spektrometer s vysokou rozlišovacou schopnosťou a umiestnenie náhradných krytov pre magnetometre. Tieto kryty na žiadosť astronómov vyrobili priamo na palube raketoplánu Bowersox a Nicollier. Potom astronauti asistovali vyklápaniu solárnych panelov HST. Výstup trval 7 hodín 21 minút.

Riadiaci počítač ďalekohľadu na podarilo priviesť k správnej funkcii, takže šiesty výstup do kozmu nebol potrebný.

Vypustenie ďalekohľadu 

Počas deviateho dňa letu STOCC pripravovalo ďalekohľad na odpojenie tým, že palubným počítačom zadalo navigačné údaje, aktivovalo samostatné stabilizačné gyroskopy a magnetické cievky. Potom Nicollier uchopil ďalekohľad manipulátorom a ostatní členovia posádky na diaľku odpojili ďalekohľad od káblov, ktoré ho spájali s raketoplánom. Následne došlo k uvoľneniu zámkov medzi ďalekohľadom a montážnou plošinou. Napokon Nicollier zdvihol teleskop nad trup nákladového priestoru. Po otvorení krytu tubusu sa ďalekohľad vydal na vlastnú obežnú dráhu. 

Desiaty a jedenásty deň letu znamenal odpočinok predovšetkým pre letových špecialistov.

Pristátie 

Veliteľ a pilot previedli zvyčajnú kontrolu všetkých systémov družicového stupňa ako prípravu na pristávanie. K tomu došlo 13. decembra 1993. Manéver motorov OMS nastal o 04:15 UTC nad Indickým oceánom. O 05:25:33 UTC sa kolesá podvozku Endeavouru dotkli dráhy 33 na letisku SLF na Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride. Raketoplán sa celkom zastavil o 05:26:26 UTC po dojazde dlhom 2 400 metrov.

Pozri aj 

 Space Shuttle
 Hubblov vesmírny ďalekohľad
 STS-31

Zdroj

Iné projekty 

STS-061
STS-061
Kozmonautika v 1993