Původní posádka páté expedice začala původně trénovat scénář mise, kdy budou k Miru připojeny dva doplňkové moduly – 77KSD (Kvant-2) a 77KST. Posouvání jejich startu směrem doprava a posléze přenos startu modulu 77KST až do roku 1990 však znamenalo, že se Viktorenkovi a Serebrovovi uprázdnil v letovém programu prostor, jenž byl promptně zaplněn vědeckými experimenty. Jenže kosmonauti chvílemi připomínali příslovečné myšky v kolečku – hnáni neúprosným časovým plánem sotva stíhali plnit daný program. Aby ušetřili čas, natáhli v interiéru stanice provazy, pomocí nichž se dokázali přesouvat rychleji, než pouhým poletováním. I tak ale citelně chyběly fixační body pro nohy v místech, kde byly experimenty prováděny. Podle svých slov oba muži navíc trávili až 80 % času sestavováním a uklízením aparatury, na provádění samotné vědecké práce tak padlo pouhých 20 % pracovní doby. Navíc měli kosmonauti zákaz vyhazovat vaky s odpadem skrze malou přechodovou komůrku v základním bloku a ke konci jejich pobytu se v interiéru stanice nahromadilo několik desítek vaků, které Viktorenko a Serebrov ukládali, kde se jen dalo. Přes veškeré nepohodlí se mohli pochlubit některými skvělými výsledky své práce – například několika rekordně velkými krystaly arsenidu galia (jeden z nich měl hmotnost 297 gramů!). V polovině února dorazili Solovjov a Balandin, aby stávající posádku vystřídali. Ovšem jejich služba začala nečekaným a nepříjemným překvapením…

Kristall – hi-tech továrna 400 km nad Zemí

19. února 1990 se Sojuz TM-8 s Viktorenkem a Serebrovem 19. února oddělil od Miru a zamířil domů. O pár hodin později už oba kosmonauti stáli opět na pevné zemi po letu trvajícím 166 dní, 6 hodin, 58 minut a 16 sekund. Jejich mise skončila úspěšně, víceméně všechny úkoly letového plánu byly splněny. Jediným z důležitých bodů, jenž zůstal nenaplněn, bylo přijetí třetího doplňkového modulu. Ovšem nesplnění této položky nešlo na vrub kosmonautům, ale pozemním specialistům, takže v tomto ohledu se sebou mohla být naše dvojice nadmíru spokojená.

Jejich kolegové Solovjov a Balandin se mezitím začali prokousávat svým vlastním letovým plánem. Hned zkraje, jako již tradičně, je čekalo přeparkování Sojuzu od zadního k přednímu stykovacímu uzlu. 21. února byla tato již víceméně rutinní choreografie vykonána, ovšem mělo to malý háček. Už v době příletu ke stanici si Solovjov s Balandinem všimli, že s jejich Sojuzem něco není v pořádku. Při práci motorků DPO slyšeli podivné rachtání a zorné pole palubního periskopu bylo občas čímsi omezeno. Při odletu Sojuzu TM-8 hlásili Viktorenko se Serebrovem, že na povrchu návratové kabiny Solovjovovy a Balandinovy lodi se nacházejí jakési podivné útvary a nyní, při přeparkovávání Sojuzu TM-9, zapnuli technici ze Země kameru na základním bloku Miru a při pohledu na monitory se nestačili divit.

Na povrchu návratové kabiny odstávaly tři „lopuchy“ – dvoumetrové oddíly termální obšívky, jež při práci motorků DPO vesele plápolaly do stran. Od spalin motorků už byly na některých místech ožehnuté. Na Zemi se rozběhlo zjišťování, zda budou mít kusy obšívky na další let Sojuzu vliv. Analýzy ukázaly, že z hlediska teplotních poměrů by se nemělo nic vážného stát, zůstávala ale otázka, zda vlající „lopuchy“ nebudou znamenat riziko při návratu Sojuzu TM-9 na Zem. Zatím nebylo nic jisté, ale myšlenky zainteresovaných se pomalu začaly ubírat směrem k plánování výstupu kosmonautů do volného prostoru, během nějž obšívku alespoň částečně opraví.

Solovjov a Balandin neměli na velké přemýšlení čas. 3. března u zadního stykovacího uzlu stanice zakotvil Progress M-3, na jehož palubě se nacházelo 2 643 kg zásob. Zřejmě nejdůležitější položkou byl dlouho očekávaný počítač Saljut-5B, který měli kosmonauti instalovat a uvést do provozu. Krom něj za zmínku stálo také 48 vajec japonských křepelek, která obratem putovala do Inkubatoru-2. 22. března se ze skořápky vyloupnul první ochmýřený tvoreček. Následovalo ještě pět dalších, ale zatímco jejich náhradní kovová matka původem z Československa fungovala přesně podle předpokladů, o písklatech se to rozhodně tvrdit nedalo. Nebohá ptáčata zcela postrádala chápavý reflex a připravené zařízení, v němž měli ptáčci žít a které obsahovalo relativně sofistikovaný systém pro krmení, se ukázalo být nedostatečným. Ptáčata byla zcela odkázána na ruční krmení kosmonauty, kteří používali pipetu, jenže přes veškerou snahu se ochmýřené tvorečky nedařilo udržet při životě. 26. března musel být experiment ukončen…

Kosmonautům krmení ubíralo čas na momentálně nejdůležitější úkol – instalaci a integraci Saljutu-5B. Jeho správná funkce byla klíčová, neboť měl nahradit Argon-16, který se už nestačil vypořádat se stoupajícími nároky rozrůstající se stanice. Mimo jiné měl Saljut-5B převzít starost o orientační systém Miru. Bez jeho úspěšné integrace nebyl možný například přílet nového doplňkového modulu 77KST. Start 77KST byl plánován na 18. dubna, jenže právě problémy s odladěním palubního počítačového systému Miru si vynutily přenesení termínu o pár týdnů doprava, než se podaří vyžehlit všechny problémy při komunikaci Saljutu-5B s pozemními výpočetními komplexy.

V té době ještě sovětská kosmonautika na první pohled šlapala v neuvěřitelném tempu a při pohledu zvenčí to vypadalo, jako by si odpovědní činitelé řekli: „Když nemůže startovat modul, může startovat alespoň Progress.“ Nákladní loď s číslem 42 se z Bajkonuru vznesla k obloze 5. května a během vzletu bylo naposledy v reálných podmínkách otestováno katapultážní křeslo určené pro raketoplán Buran (předešlé testy probíhaly na Progressech s pořadovým čísly 38 až 41). O dva dny později Progress zakotvil u zadního stykovacího uzlu stanice. Jeho vykládka probíhala bez výjimečných událostí a 27. května se od Miru odpojil, aby téhož dne zaniknul v hustých vrstvách atmosféry. Toho dne se završila éra Progressů první generace, jež přes dekádu obsluhovaly a zásobovaly sovětské orbitální stanice. Napříště se už měly o chod lidských základen na orbitu starat pouze Progressy verze M a novější.

31. května 1990 se konečně vydal nový modul 77KST směrem vzhůru. Už v lednu bylo oznámeno jeho oficiální jméno. Původně měly být všechny moduly pojmenovány jako „Kvant“ s příslušným pořadovým číslem, což by znamenalo, že 77KST se stane Kvantem-3. Jenže problémy v prvotních fázích letů obou prvních Kvantů nenechávaly zainteresované spát. Pečlivé testy a mravenčí prověrky systémů nového modulu byly sice úspěšné, ale proč si to nepojistit ještě jinak? A proto dostal modul 77KST označení „Kristall“, aby tak setřásl nános smůly, jež se lepila na paty oběma Kvantům.

Zpočátku vše probíhalo na výbornou, Kristall po vynesení na příslušnou dráhu poslouchal na slovo a po příslušných manévrech začala 6. června fáze přiblížení modulu ke stanici. Zbývalo provést dva poslední krátké zážehy motorků Kristallu, než začne závěrečné přiblížení zakončené spojením s Mirem. Jenže po vykonání prvního zážehu najednou palubní počítač Kristallu přerušil provádění přibližovacího programu! Kletba Kvantů evidentně pokračovala i přes změnu názvu modulu…

Posléze vyšlo najevo, že za vším stála nesprávná funkce jednoho z motorků orientačního systému. Tento motorek pálil delší dobu, než bylo určeno, a Kristall tak nezaujal správnou polohu v prostoru pro druhý zážeh. Počítač to zaregistroval a udělal přesně to, co se od něj očekávalo. Problém se podařilo vyřešit použitím záložního souboru motorků a 10. června se nový modul úspěšně připojil k přednímu stykovacímu uzlu Miru. Ve vesmíru nyní létal unikátní orbitální komplex, jehož celková hmotnost činila přibližně 83 tun!

11. června manipulátor Ljappa přenesl Kristall na spodní radiální port tak, aby byl nový modul na protilehlé straně vzhledem ke Kvantu-2. Těžiště se nyní vrátilo zhruba do oblasti podélné osy stanice, což pro řídicí a orientační systém znamenalo obrovské ulehčení. Ve stejný den, kdy byl Kristall přestykován na radiální port, otevřeli Solovjov a Balandin jeho příklop a vydali se na inspekci jeho interiéru.

Konstrukce modulu 77KST „Kristall“ (trup tohoto modulu nesl tovární číslo 17201) vycházela, stejně jako v případě 77KSD „Kvant-2“, z konstrukce lodí TKS z kanceláře CKBM Vladmira Čeloměje. Vnější rozměry byly tím pádem dané, délka modulu činila přibližně 12,02 metru, průměr v nejširším místě 4,15 metru a hmotnost po oddělení od nosiče 19 640 kg. K objemu hermetického prostoru stanice přidal Kristall přibližně 64 m³. Po vplutí do interiéru modulu se kosmonauti ocitli nejprve v přístrojově-nákladním úseku (PGO).

Přístrojově-nákladní úsek obsahoval vybavení, jež patřilo k systému zajištění životních podmínek, své místo tady měla i „místní pobočka“ známého systému Rodnik, jež byl u sovětských stanic standardem v oblasti nakládání s pitnou vodou. Kosmonauti mohli v Kristallu využít běžecký pás. Hlavně však byl PGO místem pro celou plejádu tavicích pícek a dalších komponentů, jež měly perspektivně nejen sloužit k výzkumu v oblasti slitin, ale také vzácné materiály produkovat komerčně.

Koneckonců už Viktorenkův a Serebrovův let se údajně vlastně sám zaplatil oněmi krystaly polovodičů, jež posádka dovezla na Zem. Je to nicméně trochu divoké tvrzení, protože v SSSR v té době neexistoval volný trh, kde bylo možné ony krystaly ocenit a prodat. Na druhou stranu Sověti začínali v té době pociťovat naplno hospodářský rozvrat své země a hledali přísun financí, kde se jen dalo. Proto už od předchozího roku zdobily startovní rampu na Bajkonuru během vzletů Sojuzů reklamní poutače. Zajímavé v této souvislosti také je, že původně měla být na palubě Kristallu umístěna aparatura patřící USA. Američané projevili zájem o provádění dlouhodobých materiálových experimentů, jež nemohly být pro relativně krátké trvání letů realizovány na palubách Shuttlů. Nicméně plány na neobvyklou spolupráci zmařila regulace o transferu technologií známá jako ITAR. Vybavení úseku PGO v Kristallu ovšem bylo i tak impozantní.

Našli bychom zde pícky Krater-V a Optizon-1, jež měly být využity především k průmyslovému výzkumu, zatímco pícky Zona-02 a Zona-03 měly jako svůj hlavní úkol produkci superčistých materiálů a polovodičů. Do sestavy vybavení PGO patřil také přístroj Ajnur sloužící k elektroforéze a produkci vzácných bílkovinných preparátů. K pěstování rostlin zase sloužil bulharský miniskleník „Svet“, jenž dokázal automaticky udržovat navolené parametry svého vnitřního prostředí.

Na úsek PGO navazovala část modulu, jež se nazývala přístrojově-stykovací úsek (PSO). Ten byl předurčen pro instalaci výzkumného vybavení, nicméně své místo si zde našly také aparatury, které byly zaměřeny na výrobu vzácných produktů. Hlavní místo mezi nimi zaujímal víceúčelový krystalizátor ČSK-1, jenž byl opět dedikován materiálovému výzkumu. K uchovávání produktů byl v úseku PSO instalován mrazicí box. Na povrchu PSO byl umístěn také ultrafialový teleskop Glazar-2, jenž doplňoval svého staršího bratříčka v Kvantu-1. Glazar-2 byl instalován v kardanovém závěsu, mohl tedy svá pozorování vykonávat nezávisle na orientaci komplexu. Vybavení doplňovaly také magnetický spektrometr Marina, rentgenový teleskop Maria-2 a spektrometry Granat a Buket.

Na úplném konci Kristallu bychom našli téměř sférickou přechodovou komoru oddělenou od zbytku modulu příklopem o průměru 0,8 metru. Komora byla vybavena dvěma stykovacími zařízeními. Jedno bylo v podélné ose modulu, druhé se nacházelo na boku komory. Překvapivě to nebyla zařízení typu SSVP, který byl standardem v dosavadním sovětském pilotovaném programu. Jednalo se o androgynní zařízení typu APAS-89, tedy modifikovanou a vylepšenou verzi systému APAS-75, jenž byl v sedmdesátých letech vyvinut pro společný let Sojuz/Apollo. Předpokládalo se, že k zařízení v ose modulu se budou perspektivně připojovat raketoplány Buran. Právě raketoplány budou k bočnímu APASu připojovat pomocí robotického manipulátoru (obdoby Canadarmu) doplňkové moduly řady 37K, jež budou na stanici vždy po omezenou dobu a následně budu opět pomocí raketoplánů dopravovány zpět na Zem. Naproti radiálnímu portu byla umístěna aparatura Priroda-5, dvojče aparatury na Kvantu-2. Její optika byla schopna zachytit na zemském povrchu útvary o velikosti 5-7 metrů.

Pohonný a orientační systém Kristallu byl stejný jako v případě Kvantu-2. Základem byly dva motory o tahu 417 kg využívající ke své funkci asymetrický dymetylhydrazin a N₂O₄. Malé motorky zajišťovaly jemné korekce dráhy a orientaci Kristallu v prostoru. Byly umístěny ve čtyřech blocích a využívaly stejné palivo jako velké motory. A stejně jako u Kvantu-2 byl zbytek paliva po připojení Kristallu ke komplexu využit pro orientaci a korekce dráhy Miru.

Stejně jako u Kvantu-2 se na povrchu modulu nacházely dvě nádrže systému Rodnik, nádrže s pohonnými látkami, radiátory, antény systému Kurs a komunikačních systémů, ale oproti Kvantu-2 byl jeden konstrukční prvek Kristallu přeci jen něčím odlišný. Po stranách modulu měla své místo dvě křídla solárních panelů, každé o délce zhruba 15 metrů. Panely měly celkovou plochu 72 m² a do palubních Ni-Cd baterií s kapacitou 360 Ah mohly dodávat až 8,4 kW energie. Nicméně oproti svým předchůdcům nebyly panely rigidní. V případě Kristallu byly panely skládací na způsob harmoniky a jejich ukotvení bylo optimalizováno pro snadnou demontáž. Počítalo se s tím, že oba panely budou přeneseny na Kvant-1, kde budou mnohem méně často zastíněny, než kdyby zůstaly na Kristallu.

Na palubě Kristallu bylo připraveno několik stovek kilogramů zásob pro potřeby komplexu a kosmonautů. Mezi jiným vybavením, potravinami, oblečením, hygienickými potřebami a dalšími položkami zásob obsahoval úsek PGO dvě podivné konstrukce připomínající tvarované hybridy mezi lávkami a žebříky. Pro další práci Solovjova a Balandina měly mít tyto pomůcky zásadní důležitost. Po dlouhém zvažování totiž bylo rozhodnuto opravit tepelnou izolaci na Sojuzu TM-9, což se neobejde bez výstupů do volného prostoru. A ony výstupy se zase neobejdou bez těchto dvou konstrukcí, díky nimž se kosmonauti dostanou k návratovému modulu Sojuzu. Na jeho povrchu totiž nebyla žádná madla ani úchyty, pomocí nichž by bylo možno přemístit se na pracovní místo, ani fixační body potřebné pro vykonávání jakékoli práce v podmínkách mikrogravitace.

Výstupy samotné a jejich příprava podle plánu měla zabrat zhruba 10 dní. Solovjov a Balandin navrhli, aby byla o stejnou dobu prodloužena jejich expedice, proti čemuž nemělo vedení mise žádné námitky. Místo 30. července tedy přistanou kosmonauti až 9. srpna. Nikdo zatím netušil, že jedné závady se sice Solovjov s Balandinem zbaví, ale jinou, mnohem nepříjemnější, hned zkraje prvního výstupu sami vyrobí…

   
(článek má pokračování)
   

Zdroje obrázků:

http://www.spacefacts.de/mission/photo_hi/soyuz-tm-9.jpg (kredit: Spacefacts.de)
http://www.astronautix.com/graphics/q/qsoyloos.jpg (kredit: RKK Energija)
https://forum.nasaspaceflight.com/assets/42754.0/1419310.jpg
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kristall_-_Mir_module.png