STS-116 — миссия шаттла к Международной космической станции (МКС), осуществляемая шаттлом Discovery . Discovery стартовал 9 декабря 2006 года в 20:47:35 EST в свой 33-й полет . Предыдущая попытка запуска 7 декабря была отменена из-за облачности. Это был первый ночной запуск шаттла со времен STS-113 в ноябре 2002 года. [4]
Миссия также упоминается как ISS-12A.1 в программе МКС. Основными целями миссии были доставка и присоединение сегмента фермы P5 Международной космической станции , крупная замена электропроводки энергосистемы станции и замена персонала 14-й экспедиции МКС . Шаттл приземлился в 17:32 EST 22 декабря 2006 года в Космическом центре Кеннеди на 98 минут позже запланированного из-за неблагоприятных погодных условий. Эта миссия была особенно примечательна для Швеции, поскольку стала первым космическим полетом скандинавского астронавта ( Кристера Фуглесанга ).
STS-116 был последним запланированным запуском космического челнока с площадки 39B, поскольку НАСА перенастроило ее для запусков Ares I. [5] Единственным оставшимся использованием площадки 39B шаттлом было ее резервное использование для миссии STS-400 Launch on Need по спасению экипажа STS-125 , последней миссии по обслуживанию космического телескопа Хаббл , в случае повреждения шаттла. [6]
После STS-116 Discovery вошел в период технического обслуживания. Его следующей миссией станет STS-120, стартующая 23 октября 2007 года.
Первоначально эта миссия заключалась в доставке экипажа Экспедиции 8 на МКС. Первоначальный состав экипажа должен был быть следующим:
Поскольку одной из главных целей STS-116 был обмен членами экипажа 14-й экспедиции МКС , экипаж STS-116 изменился в середине полета. Бортинженер МКС Сунита «Суни» Уильямс была частью экипажа STS-116 в первой части миссии. Затем она заменила бортинженера МКС Томаса Райтера в экипаже 14-й экспедиции, и Райтер присоединился к экипажу STS-116 для возвращения на Землю.
Во время запланированных модернизаций орбитального аппарата, которые проводились после этой миссии, блоки преобразователей мощности сборки Discovery ( APCU) были сняты и заменены компонентами шаттла со стороны шаттла Системы передачи энергии станция-шаттл (SSPTS). APCU преобразовывали 28 В постоянного тока основной шины орбитального аппарата в 124 В постоянного тока, совместимые с 120 В постоянного тока основной шины МКС. Во время начальных миссий по сборке станции мощность APCU орбитального аппарата использовалась для увеличения мощности, доступной от российского сервисного сегмента. С работой постоянных основных электрических систем (например, массива P4 и SARJ, MBSU, DDCU, систем охлаждения аммиаком) питание орбитального аппарата больше не требовалось МКС.
После STS-118 Discovery и Endeavour получали электроэнергию от МКС, хотя Atlantis никогда не был модернизирован с помощью SSPTS. Эта система замедлила потребление орбитальными аппаратами водорода и кислорода, используемых их бортовыми топливными элементами, вырабатывающими электроэнергию. Запасы водорода и кислорода, хранящиеся криогенно в баках на борту орбитального аппарата, ограничивали продолжительность миссий Space Shuttle. В результате перехода на SSPTS Discovery и Endeavour выиграли примерно 50% времени, которое в противном случае было бы потрачено на стыковку. Это привело к 2–4 дополнительным дням для каждой миссии со стыковкой с МКС. [12] : 5–10 [13] [14] [15] [16] [12] : 5–18
Основной полезной нагрузкой для миссии STS-116 был сегмент P5 Truss Международной космической станции . Шаттл также нес логистический модуль Spacehab для пополнения запасов МКС и интегрированный грузовой носитель с четырьмя субспутниками, которые были развернуты после расстыковки с МКС: демонстратор технологии ANDE (OSCAR 61 и 62), разработанный Военно-морской исследовательской лабораторией, и три CubeSat (RAFT-1 (OSCAR 60) и MARScom для Военно-морской академии США , и MEPSI 2A/2B для DARPA ). Это была первая миссия шаттла по развертыванию спутников со времен STS-113 в 2002 году.
STS-116 планировалось (после возвращения в полет ) запустить 14 декабря 2006 года. Но 29 ноября 2006 года NASA объявило, что команде запуска было предложено нацелиться на запуск 7 декабря 2006 года, а не на 14 декабря, как изначально планировалось. Окно запуска миссии STS-116 открылось 7 декабря и продлилось до 17 декабря. Экипаж из семи человек прибыл для запуска на посадочную площадку шаттла имени Кеннеди 3 декабря 2006 года во второй половине дня. [18] Основными полезными грузами 13-дневной миссии были интегрированный сегмент фермы P5, единый логистический модуль SPACEHAB и интегрированный грузовой носитель. Миссия STS-116 была 20-м полетом шаттла на станцию.
Запуск в новую, более раннюю дату требовал ночного запуска. После катастрофы Columbia НАСА ввело правила, требующие, чтобы запуски шаттлов проводились днем, когда света было достаточно для того, чтобы камеры могли наблюдать за падающими обломками. С перепроектированием пенопласта бака шаттла, минимизировавшего количество падающих обломков, и доступностью процедур инспекции на орбите, требование дневного запуска было смягчено. [19]
Перемещение Discovery в здание сборки транспортных средств (VAB) произошло 31 октября, а 1 ноября орбитальный аппарат был поднят в вертикальное положение и перемещен в отсек High Bay 3 для стыковки с внешним баком и твердотопливными ракетными ускорителями . Перемещение в стартовый комплекс 39B было завершено в четверг 11 ноября.
Экипаж миссии прибыл в Космический центр Кеннеди 13 ноября, чтобы начать последнюю четырехдневную предстартовую подготовку к миссии, которая включала ознакомительные мероприятия, репетицию действий в чрезвычайных ситуациях и практику на учебном самолете-шаттле НАСА, а также имитацию обратного отсчета, которая состоялась утром 16 ноября 2006 года. Затем астронавты отправились в Космический центр имени Джонсона в Хьюстоне, штат Техас, и вернулись в Космический центр имени Кеннеди 3 декабря 2006 года, за четыре дня до запланированной даты запуска.
Полезные грузы для миссии, включая модуль SPACEHAB и ферму P5, были загружены из контейнера с полезной нагрузкой в грузовой отсек Discovery 16 ноября, и, после герметизации дверей грузового отсека, оставалось только заполнить внешний топливный бак, прежде чем стек шаттла Discovery будет готов к запуску. После завершения проверки готовности к полету 28–29 ноября (в ходе которой оценивались все виды деятельности и элементы, необходимые для безопасного и успешного выполнения шаттла во время миссии, включая сам Orbiter, полезную нагрузку и экипаж), Discovery получил Сертификат готовности к полету, дата запуска была официально назначена на 7 декабря 2006 года, а миссия официально получила разрешение на запуск.
После завершения подготовки к запуску все глаза были прикованы к небу над Флоридой из-за прогнозируемого низкого уровня облаков на ночь запуска. Семь астронавтов миссии были загружены в Discovery, готовые к запланированному запуску в 21:37 EST, с большими надеждами на прорыв облаков, но по мере приближения запланированного времени запуска стало очевидно, что облако не прорвется, и попытка запуска была отменена, а следующая попытка была запланирована на 9 декабря 2006 года. [20] До первой попытки 7 декабря НАСА определило, что они не будут пытаться запустить в пятницу из-за надвигающегося холодного фронта , который в конечном итоге отменил попытку запуска в четверг.
Discovery успешно стартовал в 8:47 вечера EST (01:47 UTC ), осветив побережье Флориды. Погодные условия — в частности, боковой ветер на стартовой и посадочной площадках — продолжали позитивно развиваться в часы, приближающиеся к стартовому окну в субботу вечером. Процесс заправки внешних баков Discovery начался в 12:46 EST (17:46 UTC) и был завершен примерно в 15:45 EST (20:45 UTC). Если бы во время подъема потребовалась трансатлантическая аварийная посадка (TAL), у шаттла было три возможных места посадки: авиабаза Сарагоса или Морон в Испании или Истр , Франция. [23]
Запуск стал третьей миссией шаттла за пять месяцев, ему предшествовали STS-121 в июле и STS-115 в сентябре, и был первым ночным запуском за четыре года после STS-113 и первым ночным запуском после аварии Columbia во время STS-107 . Это также последний раз, когда шаттл запускался с LC-39B .
Второй день полета начался для астронавтов в 15:47 UTC. Первым делом на день был тщательный осмотр шаттла. Используя датчики и камеры, прикрепленные к пятидесятифутовой стреле, которая, в свою очередь, была соединена с пятидесятифутовой роботизированной рукой, Николас Патрик осмотрел переднюю кромку крыльев и носовой колпак. Процесс, который занял пять с половиной часов, претерпел небольшой сбой, из-за которого Патрику потребовалось приказать руке вручную захватить стрелу. За это время экипаж также осмотрел верхнюю поверхность орбитального корабля. [24] Астронавты также завершили проверку скафандров, которые будут использоваться во время миссии, а также подготовку к стыковке с Международной космической станцией .
Третий день полета начался для астронавтов в 15:18 UTC . После маневра сближения по тангажу стыковка с Международной космической станцией произошла в 22:12 UTC. Люк между Международной космической станцией и Discovery был открыт в 23:54 UTC. [25] Затем совместный экипаж МКС/шаттла провел дополнительную детальную проверку орбитального аппарата и выгрузил сегмент фермы P5 из грузового отсека, успешно передав его с роботизированной руки шаттла на руку станции . Астронавты, запланированные на выход в открытый космос на четвертый день , Роберт Кербим и Кристер Фуглесанг, закончили свой день, войдя в шлюз для «лагерного» сна, чтобы подготовиться к выходу в открытый космос путем очистки своих тел от азота в среде с более низким давлением. [26] Такая практика является общепринятой для того, чтобы астронавты не заболели декомпрессионной болезнью .
Четвертый день полета начался для астронавтов в 15:47 UTC. [27] Во время первого выхода в открытый космос астронавты STS-116 приблизили МКС на один шаг к завершению, добавив сегмент фермы P5.
Выход в открытый космос начался в 20:31 UTC, когда Кербим и Фуглесанг сняли ограничители запуска с фермы P5, а специалист по миссии Джоан Хиггинботам использовала роботизированную руку станции ( Canadarm2 ), чтобы переместить сегмент фермы в пределах дюймов от его нового положения на ферме P4. Затем астронавты направляли Хиггинботама визуальными подсказками, пока точная операция по завершению крепления фермы была завершена. [28]
После присоединения P5 Кербим и Фуглесанг завершили установку с подключением кабелей питания, данных и обогревателя. Они также заменили неисправную видеокамеру, прикрепленную к ферме S1 . Поскольку они работали с опережением графика, два астронавта также смогли выполнить некоторые подготовительные задачи.
В конце выхода в открытый космос Кербим поздравил лауреатов Нобелевской премии , включая ученого доктора Джона К. Мазера в Центре космических полетов имени Годдарда в Гринбелте, штат Мэриленд. [29] Мазер был удостоен награды за свою работу над теорией большого взрыва. Кристер Фуглесанг также выступил с короткой речью на шведском языке, призвав шведов и других людей стремиться стать будущими астронавтами. Выход в открытый космос завершился в 03:07 UTC утром 13 декабря и продолжался в общей сложности 6 часов и 36 минут. [29]
Во время выхода в открытый космос, после тщательного изучения снимков, собранных за первые три дня полета, руководители миссии определили, что тепловой щит шаттла обеспечит безопасное возвращение на Землю. Они также решили, что более детальная проверка, запланированная на более поздний этап миссии, не понадобится.
Еще три выхода в открытый космос, один из которых был незапланированным, потребовались для перенастройки и перераспределения мощности на станции, чтобы можно было использовать солнечные батареи, установленные во время STS-115 . Первый шаг перенастройки мощности состоялся в среду, когда портовая солнечная батарея на ферме P6 была убрана, что позволило активировать и вращать поворотное сочленение Solar Alpha на P4. Поворотное сочленение позволяет солнечным батареям на P4 отслеживать Солнце.
Астронавтам пришлось провести ночь в защищенных местах, чтобы избежать радиации от солнечной вспышки. [30]
Пятый день полета начался для астронавтов в 15:21 UTC. [31] Самым заметным мероприятием стала попытка убрать левый солнечный массив P6 . Процесс начался в 18:28 UTC, но проблемы со складыванием массива из-за «перегибов» и «волн» заставили диспетчеров повторно развернуть массив (примерно 40% было убрано). Затем последовала серия из более чем 40 команд на сворачивание и разворачивание массивов в попытке правильно выровнять и сложить их.
В 00:50 UTC попытки втягивания были прекращены на весь день. Проблемы, которые, по-видимому, были вызваны потерей натяжения в направляющих тросах солнечной батареи, [32] все еще не были решены, хотя 14 из 31 отсеков на батарее были втянуты (оставив 17 отсеков выдвинутыми). Этого было достаточно, чтобы оставить батареи левого борта в безопасном положении для начала активации Solar Alpha Rotary Joint (SARJ) в 01:00 UTC, что позволило солнечным батареям на ферме P3/P4 вращаться вслед за солнцем. [33]
Шестой день полета начался для астронавтов в 15:19 UTC. Основная деятельность дня, EVA № 2, началась с работы по перемонтажу проводов для ввода в эксплуатацию постоянных систем электропитания станции. Чтобы разрешить это переключение, диспетчерам станции пришлось отключить питание примерно половины систем на МКС. EVA началась в 19:41 UTC с Бобом Кербимом и Кристером Фуглесангом, выходящим из шлюза Quest , на 30 минут раньше. EVA № 2 был запланирован для активации каналов 2 и 3 четырехканальной электрической системы, и работа продвигалась гладко. Примерно через два часа после выхода в открытый космос первый ток прошел через реконфигурированную систему, впервые используя энергию от солнечных батарей P4. EVA была завершена ровно за 5 часов, завершившись в 00:41 UTC. [34]
Седьмой день полета был легким рабочим днем для экипажей Discovery и МКС после активности предыдущих дней. Космонавты Боб Кербим и Кристер Фуглесанг наслаждались отдыхом и восстановлением, в то время как остальная часть экипажа выполняла уборку и подготовительные задачи для запланированного на восьмой день полета выхода в открытый космос № 3. Экипажами были проведены традиционная совместная фотосессия и совместная пресс-конференция. [35] Во время этого мероприятия шведский астронавт Кристер Фуглесанг дал интервью кронпринцессе Виктории , а также установил мировой рекорд по фрисби за 20 секунд в космосе, транслировавшийся в прямом эфире на шведском TV4 . [36] [37]
В попытке освободить застрявшую солнечную панель Томас Рейтер энергично упражнялся на машине, которая, как известно, вызывает колебания в солнечных батареях; это не увенчалось успехом. Контролеры миссии продолжали искать другие решения проблемы складывания солнечной панели, чтобы обеспечить полное втягивание, включая расширенный или дополнительный выход в открытый космос. [38]
Восьмой день полета начался для астронавтов в 14:48 UTC. Астронавты Боб Кербим и «Суни» Уильямс завершили работы по перемонтажу проводов на Международной космической станции . Выход в открытый космос начался в 19:25 UTC и прошел нормально. В качестве «дополнительной задачи» к выходу в открытый космос астронавты Кербим и Уильямс также продолжили работу по уборке застрявшей солнечной батареи, что позволило убрать еще шесть секций батареи P6. В конце выхода в открытый космос оставалось убрать еще 11 «отсеков», или 35%. После завершения выхода в открытый космос астронавты вернулись на МКС через шлюз Quest. [39]
Другим значимым событием во время выхода в открытый космос стала потеря цифровой камеры «Суни» Уильямс . На пресс-конференции после выхода в открытый космос было высказано предположение, что зацепился трос, из-за чего кнопка спуска камеры отломилась, и камера выпала из держателя. Изображения были утеряны, но было решено, что нет необходимости их переснимать. Позже Кербим сказал ЦУП: «У нас есть кронштейн и трос. Похоже, винты [на кронштейне] ослабли, у нас есть и винты, и кронштейн, и трос». [40]
9-й день полета в основном был потрачен на подготовку к выходу в открытый космос № 4. Были подготовлены скафандры (подгонка размеров и замена канистр LiOH), а экипаж прошел через новые процедуры, разработанные для попытки втягивания солнечных батарей. Различные инструменты были покрыты каптоновой лентой, чтобы защитить решетку от прямого контакта с острыми металлическими предметами и обеспечить электрическую изоляцию, если они используются для манипуляций с решетками во время выхода в открытый космос. [40] [41]
10-й день полета начался для астронавтов в 14:17 UTC. [39] Боб Кербим и Кристер Фуглесанг отправились в дополнительный выход в открытый космос в 17:12 UTC, чтобы попытаться полностью закрыть последние одиннадцать отсеков неуклюжего крыла солнечных батарей P6-port. [42] Быстро спланированный выход в открытый космос был успешно завершен после 6-часового 38-минутного выхода в открытый космос. [43] По окончании выхода в открытый космос № 4 Кербим занял пятое место по общему времени выхода в открытый космос среди астронавтов США и 14-е место в общем зачете. [44]
11-й день полета начался для астронавтов примерно в 14:47 UTC. Экипажи 14-й экспедиции и STS-116 позировали для фотографий, а затем закрыли люки между МКС и Discovery . Расстыковка была завершена в 22:10 UTC. Из-за продленной миссии по выходу в открытый космос № 4 Discovery не сделал полный круг, чтобы снять и сфотографировать МКС, а пролетел лишь чуть больше четверти пути (через зенит МКС) перед своим стартовым импульсом.
12-й день полета начался для астронавтов в 12:48 UTC. Они провели день, проверяя целостность теплового щита Discovery и готовясь к сходу с орбиты и посадке 22 декабря 2006 года (14-й день полета). Из-за затянувшегося космического полета шаттлу пришлось совершить попытку посадки на 14-й день полета, если только все три посадочные площадки не были «непригодны». Также были запущены два спутника: MEPSI (Microelectromechanical System-Based PICOSAT Inspector) напоминает пару привязанных кофейных чашек и проходит испытания в качестве разведывательного варианта для выведенных из строя спутников; RAFT (Radar Fence Transponder) представляет собой пару 5-дюймовых кубов, построенных Военно-морской академией США , которые будут испытывать космические радиолокационные системы, а также выступать в качестве ретрансляторов данных для мобильной наземной связи. [39] [45]
13-й день полета начался для астронавтов в 12:17 UTC. [35] Экипаж Discovery запустил микроспутники ANDE (Atmospheric Neutral Density Experiment) для Военно-морской исследовательской лаборатории , которые были разработаны для измерения плотности и состава атмосферы низкой околоземной орбиты, чтобы помочь лучше предсказать движения объектов на орбите, но один из спутников не смог выйти из своего пускового контейнера. В настоящее время ANDE передает данные и вышел из контейнера примерно через 30 минут после запуска, согласно данным спутникового слежения.
14-й день полета начался для астронавтов в 12:17 UTC. Подготовка к посадке была завершена. Сильный боковой ветер не позволил совершить посадку на авиабазе Эдвардс , в то время как облака и ливни были проблемой на посадочной площадке шаттла Космического центра Кеннеди на первой орбите. Такое сочетание повышало вероятность первой посадки в Космической гавани Уайт-Сэндс со времен STS-3 в 1982 году. [39] Если бы посадка состоялась в Уайт-Сэндс, то на возвращение орбитального аппарата в Космический центр Кеннеди могло бы уйти до 60 дней. Первая возможность посадки в Космическом центре Кеннеди была отменена из-за неблагоприятных погодных условий. Однако в 21:00 UTC координаты были отправлены на шаттл для повторной попытки посадки в Кеннеди вдоль взлетно-посадочной полосы 15, поскольку первая попытка аварийной посадки в Эдвардсе была отменена из-за сильного бокового ветра. Сход с орбиты для Kennedy произошел в 21:27 UTC, будучи разрешенным в 21:23 UTC, и был завершен в 21:31 UTC. Поскольку время посадки совпало с местным временем заката 17:32 EST (22:32 UTC), посадка шаттла не считалась ночной, поскольку официальные правила ночной посадки — закат + 15 минут; однако использовалась ксеноновая система освещения взлетно-посадочной полосы. Discovery приземлился на 30 секунд раньше ожидаемого времени. Время посадки в Kennedy было 17:32 EST (22:32 UTC).
STS-301 было обозначением, данным миссии Contingency Shuttle Crew Support , которая должна была быть запущена в случае выхода из строя шаттла Atlantis во время STS-115 . Это была модифицированная версия миссии STS-116, которая включала бы перенос даты запуска. При необходимости она могла быть запущена не ранее 11 ноября 2006 года. Экипаж этой миссии состоял из четырех человек, входящих в полный состав экипажа STS-116:
В случае, если бы Discovery получил непоправимые повреждения, но добрался до околоземной орбиты во время STS-116, экипаж укрылся бы на МКС и ждал бы запуска миссии Contingency Shuttle Crew Support . Миссия получила бы название STS-317 и была бы запущена шаттлом Atlantis не ранее 21 февраля 2007 года. Экипаж этой спасательной миссии был бы частью полного экипажа STS-117 .
Традиция космических полетов НАСА со времен «Джемини» — экипажи миссий проигрывают специальную музыкальную дорожку в начале каждого дня в космосе. Каждая дорожка специально выбирается, часто их семьей, и обычно имеет особое значение для отдельного члена экипажа или применима к их повседневной деятельности. [46]
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .