STS-116 — корабль космического корабля «Шаттл» к Международной космической станции (МКС), управляемый космическим кораблем « Дискавери» . «Дискавери» стартовал 9 декабря 2006 года в 20:47:35 по восточному стандартному времени . Предыдущая попытка запуска 7 декабря была отменена из-за облачности. Это был первый ночной запуск космического корабля "Шаттл" после STS-113 в ноябре 2002 года. [4]
В программе МКС миссия также называется МКС-12А.1 . Основными целями миссии были доставка и крепление сегмента фермы Р5 Международной космической станции , капитальная замена электросистемы станции и замена персонала 14-й экспедиции МКС . Шаттл приземлился в 17:32 по восточному стандартному времени 22 декабря 2006 года в Космическом центре Кеннеди , на 98 минут позже графика 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 корабля "Шаттл" с площадки 39B, поскольку НАСА переконфигурировало его для запусков "Ареса-1" . [5] Единственное оставшееся использование площадки 39B шаттлом было в качестве резерва для миссии STS-400 «Запуск по необходимости» для спасения экипажа STS-125 , последней миссии по обслуживанию космического телескопа «Хаббл» , если их шаттл будет поврежден. [6]
После STS-116 «Дискавери» вступил в период технического обслуживания. Его следующей миссией станет STS-120 , которая начнется 23 октября 2007 года.
Первоначально эта миссия заключалась в доставке экипажа 8-й экспедиции на МКС. Первоначальный экипаж должен был состоять из:
Поскольку одной из основных задач STS-116 была замена членов экипажа 14-й экспедиции МКС , экипаж STS-116 сменился прямо в полете. Бортинженер МКС Сунита «Суни» Уильямс входила в состав экипажа STS-116 на первой части миссии. Затем она заменила бортинженера МКС Томаса Райтера в экипаже 14-й экспедиции, а Райтер присоединился к экипажу STS-116 для возвращения на Землю.
Во время плановой модернизации орбитального корабля, которая проводилась после этой миссии, сборочные преобразователи энергии (APCU) Discovery были сняты и заменены компонентами системы передачи энергии «станция-челнок» (SSPTS) на стороне шаттла . APCU преобразовывали питание главной шины орбитального аппарата 28 В постоянного тока в напряжение 124 В постоянного тока, совместимое с питанием главной шины МКС 120 В постоянного тока. Во время первоначальных миссий по сборке станции мощность APCU орбитального аппарата использовалась для увеличения мощности, доступной в российском сервисном сегменте. После работы постоянных основных электрических систем (например, массива P4 и SARJ, MBSU, DDCU, систем аммиачного охлаждения) МКС больше не требовалась мощность орбитального аппарата.
После STS-118 «Дискавери » и «Индевор» питались от МКС, хотя «Атлантис» так и не модернизировался с помощью SSPTS. Эта система замедлила потребление орбитальными аппаратами водорода и кислорода, используемых их бортовыми топливными элементами, генерирующими электроэнергию. Запасы водорода и кислорода, хранившиеся в криогенных условиях в резервуарах на борту орбитального корабля, ограничивали продолжительность полетов космических шаттлов. В результате перехода на SSPTS «Дискавери » и «Индевор» выиграли примерно 50% времени, которое в противном случае было бы потрачено в стыковке. Это привело к 2–4 дополнительным дням для каждой миссии, пристыкованной к МКС. [12] : 5–10 [13] [14] [15] [16] [12] : 5–18
Основной полезной нагрузкой миссии STS-116 был сегмент фермы P5 Международной космической станции . На шаттле также находился логистический модуль Spacehab для пополнения запасов МКС и интегрированный грузовой носитель с четырьмя субспутниками, которые были развернуты после отстыковки от МКС: демонстратор технологий ANDE (OSCAR 61 и 62), разработанный Военно-морской исследовательской лабораторией. и три спутника 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 после STS-113 в 2002 году.
STS-116 планировалось запустить (после возвращения в полет ) 14 декабря 2006 года. Но 29 ноября 2006 года НАСА объявило, что команде запуска было поручено нацелиться на запуск 7 декабря 2006 года, а не на 7 декабря 2006 года. первоначальная запланированная дата - 14 декабря. Окно запуска миссии STS-116 открылось 7 декабря и продлилось до 17 декабря. Летный экипаж из семи человек прибыл для запуска на посадочную площадку шаттла Кеннеди 3 декабря 2006 года во второй половине дня. [17] Основными полезными нагрузками в ходе 13-дневной миссии были интегрированный сегмент фермы P5, единый логистический модуль SPACEHAB и интегрированный грузовой носитель. Миссия STS-116 стала 20-м полетом шаттла на станцию.
Запуск в новую, более раннюю дату потребовал ночного запуска. После катастрофы в Колумбии НАСА ввело правила, требующие, чтобы запуски шаттлов проводились в течение дня, когда света будет достаточно, чтобы камеры могли наблюдать падающие обломки. Благодаря изменению конструкции пенопластового бака шаттла, минимизировавшем количество падающих обломков и доступности процедур проверки на орбите, требования к запуску при дневном свете были смягчены. [18]
Переворот « Дискавери» в здание сборки транспортных средств (VAB) произошел 31 октября, а 1 ноября орбитальный аппарат был поднят в вертикальное положение и перемещен в Высокий отсек 3 для стыковки с внешним баком и твердотопливными ракетными ускорителями . Развертывание стартового комплекса 39Б завершилось 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 аварийных процедур и практику на учебном самолете-челноке НАСА, а также симулированный обратный отсчет, который состоялся утром 16 ноября 2006 года. Затем астронавты отправились в Космический центр Джонсона в Хьюстоне, штат Техас, и вернулись в Космический центр Кеннеди 3 декабря 2006 года, за четыре дня до запланированной даты запуска.
Полезная нагрузка для миссии, включая модуль SPACEHAB и ферму P5, была загружена из контейнера с полезной нагрузкой в отсек полезной нагрузки «Дискавери» 16 ноября, и после герметизации дверей отсека полезной нагрузки осталось только заполнить внешний топливный бак. до того, как шаттл Discovery был в полной стартовой конфигурации. После завершения проверки готовности к полету 28–29 ноября (в ходе которой были оценены все действия и элементы, необходимые для безопасного и успешного функционирования шаттла во время миссии, включая сам орбитальный аппарат, полезную нагрузку и летный экипаж), « Дискавери» получила ее Сертификат летной готовности, дата запуска была официально назначена на 7 декабря 2006 года, и миссии было официально дано разрешение на запуск.
После завершения предстартовой подготовки все взгляды были прикованы к небу Флориды из-за прогнозируемой низкой облачности в ночь запуска. Семь астронавтов миссии были загружены в «Дискавери» , готовые к запланированному запуску в 21:37 по восточному стандартному времени, с большой надеждой на разрыв облаков, но по мере приближения запланированного времени запуска стало очевидно, что облако не разорвется, и попытка запуска был очищен, а следующая попытка запланирована на 9 декабря 2006 года. [19] Перед первой попыткой 7 декабря НАСА определило, что они не будут пытаться запустить в пятницу из-за надвигающегося холодного фронта , который в конечном итоге сорвал запуск в четверг. пытаться.
«Дискавери» успешно стартовал в 20:47 по восточному стандартному времени (01:47 по всемирному координированному времени ), осветив береговую линию Флориды. Погодные условия, в частности боковой ветер на стартовой и посадочной площадках, продолжали иметь положительную тенденцию в часы, приближающиеся к окну запуска в субботу вечером. Процесс заправки внешних баков Discovery начался в 12:46 EST (17:46 UTC) и завершился примерно в 15:45 EST (20:45 UTC). Если во время подъема требовалась трансатлантическая прерываемая посадка (TAL), у шаттла было три возможных места посадки: Сарагоса или авиабаза Морон в Испании или Истр во Франции. [22]
Запуск стал третьим запуском шаттла за пять месяцев, которому предшествовали STS-121 в июле и STS-115 в сентябре, и стал первым ночным запуском за четыре года после STS-113 и первым ночным запуском после катастрофы «Колумбии» во время STS- 113. 107 . Кроме того, это последний раз, когда шаттл запускался с LC-39B .
Второй день полета начался для астронавтов в 15:47 по всемирному координированному времени. Первым делом на сегодня 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 носовую часть. В процессе, который занял пять с половиной часов, произошел небольшой сбой, из-за которого Патрику пришлось приказать руке захватить стрелу вручную. За это время экипаж также осмотрел верхнюю поверхность орбитального корабля. [23] 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 космонавтов в 15:18 UTC . После маневра сближения стыковка с Международной космической станцией произошла в 22:12 UTC. Люк между Международной космической станцией и «Дискавери» был открыт в 23:54 UTC. [24] Затем совместный экипаж МКС/Шаттла провел дальнейшую детальную проверку орбитального корабля и выгрузил сегмент фермы P5 из отсека полезной нагрузки, успешно передав его от роботизированного манипулятора шаттла к манипулятору станции . Астронавты, запланированные на выход в открытый космос четвертого дня, Роберт Кербим и Кристер Фуглесанг, завершили свой день входом в шлюзовую камеру для сеанса сна в походном режиме, чтобы подготовиться к выходу в открытый космос путем очистки своих тел от азота в среде с более низким давлением. [25] Такая практика распространена для того, чтобы космонавты не заболели кессонной болезнью .
Четвертый день полета начался для космонавтов в 15:47 по всемирному координированному времени. [26] Во время первого выхода миссии 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 по всемирному координированному времени: Кербим и Фуглесанг сняли ограничители запуска с фермы P5, а специалист миссии Джоан Хиггинботэм использовала роботизированную руку станции ( Canadarm2 ), чтобы переместить сегмент фермы в пределах нескольких дюймов от его нового положения на Ферма П4. Затем выходцы в открытый космос направляли Хиггинботэма визуальными подсказками, пока точная операция по завершению крепления фермы была завершена. [27]
После подключения P5 Кербим и Фуглесанг завершили установку, подключив кабели питания, передачи данных и обогрева. Также заменили неисправную видеокамеру, прикрепленную к ферме S1 . Поскольку они работали с опережением графика, два астронавта также смогли выполнить некоторые предварительные задачи.
В конце выхода в открытый космос Кербим поздравил лауреатов Нобелевской премии , в том числе ученого доктора Джона К. Мэзера из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. [28] Мэзер был удостоен награды за работу над теорией большого взрыва. Кристер Фуглесанг также произнес короткую речь на шведском языке, призвав шведов и других людей стремиться стать будущими астронавтами. Выход в открытый космос завершился в 03:07 по всемирному координированному времени утром 13 декабря и длился в общей сложности 6 часов 36 минут. [28]
Во время выхода в открытый космос, внимательно изучив снимки, полученные за первые три дня полета, руководители миссии пришли к выводу, что тепловой экран шаттла обеспечит безопасное возвращение на Землю. Они также решили, что в более детальной проверке, запланированной на более позднее время миссии, нет необходимости.
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 по реконфигурации электропитания был сделан в среду, когда левая солнечная батарея на ферме P6 была убрана, что позволило активировать и вращать поворотное соединение Solar Alpha на P4. Вращающееся соединение позволяет солнечным батареям на P4 отслеживать Солнце.
Астронавтам пришлось ночевать в защищенных зонах, чтобы избежать радиации от солнечной вспышки. [29]
Пятый день полета начался для космонавтов в 15:21 UTC. [30] Самым громким событием стала попытка убрать солнечную батарею P6 по левому борту . Процесс начался в 18:28 UTC, но проблемы со складыванием массива из-за «перегибов» и «волн» вынудили диспетчеров повторно развернуть массив (из убранных примерно 40%). Затем последовала серия из более чем 40 команд для свертывания и развертывания массивов, чтобы их правильно выровнять и сложить.
В 00:50 по всемирному координированному времени попытки отзыва на сегодня были прекращены. Проблемы, которые, по-видимому, были вызваны потерей напряжения в направляющих проводах солнечной батареи [31] до сих пор не были решены, хотя 14 из 31 отсека в массиве были убраны (оставив 17 отсеков выдвинутыми). Этого было достаточно, чтобы оставить батареи левого борта в безопасном положении и начать активацию поворотного шарнира Solar Alpha (SARJ) в 01:00 UTC, что позволило солнечным батареям на ферме P3/P4 вращаться, следуя за солнцем. [32]
Шестой день полета начался для космонавтов в 15:19 UTC. Основное мероприятие дня, выход в открытый космос № 2, началось с работ по перемонтажу электропроводки для ввода в эксплуатацию постоянных электроэнергетических систем станции. Чтобы осуществить такое переключение, диспетчерам станции пришлось отключить около половины систем на МКС. Выход в открытый космос начался в 19:41 по всемирному координированному времени, когда Боб Кербим и Кристер Фуглсанг вышли из шлюза Quest , на 30 минут раньше. Выход в открытый космос № 2 планировалось активировать 2 и 3 каналы четырехканальной электрической системы, и работы шли гладко. Примерно через два часа после выхода в открытый космос через реконфигурированную систему потек первый ток, впервые использующий энергию солнечных батарей P4. Выход в открытый космос завершился ровно за 5 часов и завершился в 00:41 по всемирному координированному времени. [33]
Седьмой день полета стал легким рабочим днем для экипажей « Дискавери » и МКС после деятельности предыдущих дней. Выходцы в открытый космос Боб Кербим и Кристер Фуглесанг немного отдохнули, в то время как остальная часть экипажа выполняла работы по очистке и подготовке к запланированному выходу в открытый космос №3 восьмого дня полета. Съёмочные группы провели традиционную совместную фотосессию и совместную пресс-конференцию. [34] Во время этого мероприятия шведский астронавт Кристер Фуглесанг, впервые побывавший в истории, дал интервью кронпринцессе Виктории , а также установил 20-секундный мировой рекорд по фрисби в космосе, который транслировался в прямом эфире шведского телевидения TV4 . [35] [36]
Пытаясь освободить застрявшую солнечную панель, Томас Райтер энергично тренировался на машине, которая, как известно, вызывает колебания в солнечных батареях; это не увенчалось успехом. Диспетчеры миссии продолжали искать другие решения проблемы складывания солнечной панели, чтобы обеспечить ее полное втягивание, включая расширенный или дополнительный выход в открытый космос. [37]
Восьмой день полета начался для космонавтов в 14:48 по всемирному координированному времени. Астронавты Боб Кербим и «Суни» Уильямс завершили работы по замене проводки на Международной космической станции . Выход в открытый космос начался в 19:25 UTC и прошёл нормально. В качестве «дополнительной задачи» к выходу в открытый космос астронавты Кербим и Уильямс также продолжили работу по уборке прилипшей солнечной батареи, что позволило убрать еще шесть секций батареи P6. По окончании выхода в открытый космос осталось еще 11 «отсеков», или 35%, которые осталось убрать. По завершении выхода в открытый космос астронавты вернулись на МКС через шлюзовую камеру «Квест». [38]
Еще одним значительным 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 трос зацепился, и кнопка освобождения камеры оторвалась, в результате чего камера выпала из держателя. Изображения были утеряны, но было установлено, что снимать их заново нет необходимости. Позже Кербим сказал MCC: «У нас есть кронштейн и трос. Похоже, винты [на кронштейне] ослабли, у нас есть винты, кронштейн и трос». [39]
Девятый день полета в основном был посвящен подготовке к выходу в открытый космос №4. Скафандры были подготовлены (регулировка размеров и замена канистр с LiOH), и экипаж выполнил новые процедуры, разработанные для попытки убрать солнечную батарею. Различные инструменты были покрыты каптоновой лентой, чтобы защитить массив от прямого контакта с острыми металлическими предметами и обеспечить электрическую изоляцию, если они будут использоваться для манипулирования массивами во время выхода в открытый космос. [39] [40]
Десятый день полета начался для космонавтов в 14:17 по всемирному координированному времени. [38] Боб Кербим и Кристер Фуглсанг отправились в дополнительный выход в открытый космос в 17:12 UTC, чтобы попытаться полностью закрыть последние одиннадцать отсеков неуклюжего крыла солнечной батареи с портом P6. [41] Быстро запланированный выход в открытый космос был успешно завершен после 6-часового 38-минутного выхода в открытый космос. [42] По итогам выхода в открытый космос № 4 Кербим занял пятое место по общему времени выхода в открытый космос для американских астронавтов и 14-е место в общем зачете. [43]
11-й день полета начался для астронавтов примерно в 14:47 по всемирному координированному времени. Экипажи 14-й экспедиции и STS-116 позировали для фотографий, а затем закрыли люки между МКС и «Дискавери» . Расстыковка завершилась в 22:10 UTC. Из-за расширенной миссии выхода в открытый космос № 4 « Дискавери» не сделал полный круг, чтобы снять и сфотографировать МКС, а пролетел лишь немногим более четверти пути (через зенит МКС) перед вылетом.
12-й день полета начался для космонавтов в 12:48 по всемирному координированному времени. Они провели день, проверяя целостность теплозащитного экрана «Дискавери » и готовясь к сходу с орбиты и посадке 22 декабря 2006 г. (14-й день полета). Из-за продолжительного космического полета шаттлу пришлось предпринять попытку приземления в 14-й день полета, если только все три посадочные площадки не оказались «непригодными». Также были запущены два спутника: MEPSI (Microelectromechanical System-Based PICOSAT Inspector) напоминает пару привязанных кофейных чашек и проходит испытания в качестве варианта разведки отключенных спутников; RAFT (Radar Fence Transponder) — это пара 5-дюймовых кубов, построенных Военно-морской академией США , которые будут тестировать космические радиолокационные системы, а также выступать в качестве ретрансляторов данных для мобильной наземной связи. [38] [44]
13-й день полета начался для космонавтов в 12:17 по всемирному координированному времени. [34] Экипаж «Дискавери» запустил микроспутники ANDE (Эксперимент по нейтральной плотности атмосферы) для Военно-морской исследовательской лаборатории , которые были разработаны для измерения плотности и состава атмосферы на околоземной орбите, чтобы помочь лучше прогнозировать движения объектов на орбите. , но один из спутников не смог выйти из стартового контейнера. ANDE в настоящее время передает данные и вышел из контейнера примерно через 30 минут после запуска, согласно данным спутникового слежения.
14-й день полета начался для космонавтов в 12:17 по всемирному координированному времени. Подготовка к посадке была завершена. Сильный боковой ветер не позволил приземлиться на базе ВВС Эдвардс, в то время как облака и ливни были проблемой на посадочной площадке шаттла Космического центра Кеннеди на первой орбите. Эта комбинация повысила вероятность первой посадки в космической гавани Уайт-Сэндс со времен STS-3 в 1982 году . [38] Если бы приземление произошло в Уайт-Сэндс, возвращение орбитального аппарата в Космический центр Кеннеди могло бы занять до 60 дней. От первой возможности приземления в Космическом центре Кеннеди отказались из-за неблагоприятных погодных условий. Однако в 21:00 координаты UTC были отправлены на шаттл для повторной попытки приземления в Кеннеди вдоль взлетно-посадочной полосы 15, поскольку первая попытка аварийной посадки в Эдвардсе была отменена из-за сильного бокового ветра. Свод Кеннеди с орбиты произошел в 21:27 UTC, он был санкционирован в 21:23 UTC и завершился в 21:31 UTC. Поскольку время приземления совпало с местным временем захода солнца в 17:32 по восточному стандартному времени (22:32 по всемирному координированному времени), приземление шаттла не считалось ночной посадкой, поскольку официальные правила ночной посадки составляют закат + 15 минут; однако использовалась ксеноновая система освещения взлетно-посадочной полосы. «Дискавери» приземлился на 30 секунд раньше ожидаемого времени. Время приземления в Кеннеди было в 17:32 EST (22:32 UTC).
STS-301 — это обозначение, присвоенное миссии поддержки экипажа шаттла на случай непредвиденных обстоятельств, которая должна была быть запущена в случае, если космический шаттл «Атлантис» вышел из строя во время STS-115 . Это была модифицированная версия миссии STS-116, в которой дата запуска должна была быть перенесена. При необходимости он был бы запущен не ранее 11 ноября 2006 года. Экипаж для этой миссии представлял собой часть полного экипажа STS-116 из четырех человек:
В случае, если «Дискавери» получил бы непоправимый ущерб, но вышел на околоземную орбиту во время STS-116, экипаж укрылся бы на МКС и ждал запуска миссии поддержки экипажа шаттла на случай непредвиденных обстоятельств . Миссия получила бы название STS-317 и была бы запущена на космическом корабле "Атлантис" не ранее 21 февраля 2007 года. Экипаж этой спасательной миссии должен был входить в состав полного экипажа STS-117 .
Традиция космических полетов НАСА со времен « Близнецов» заключается в том, что в начале каждого дня в космосе экипажам миссий проигрывается специальный музыкальный трек. Каждый трек специально выбирается членами семьи и обычно имеет особое значение для отдельного члена команды или применим к его повседневной деятельности. [45]
Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .