Kosmické raketoplány Space Shuttle absolvovaly lety, které bychom mohli označit za rutinní. Pak lety, které se nějakým zvláštním způsobem zapsaly do historie. A nakonec je tu celá řada misí, které se z rozličných důvodů nikdy neuskutečnily. Pojďme si připomenout alespoň některé z nich, protože ucelený obraz programu raketoplánů netvoří jen výpravy, které proběhly, ale také ty, které nakonec nedostaly příležitost.
Foto US Air Force
5) Cesta na polární dráhu
Startovací komplex SLC-6 na kosmodromu Vandenberg (Kalifornie) byl původně vybudovaný pro rakety Titan III s vojenskou průzkumnou stanicí MOL (Manned Orbiting Laboratory) na palubě. Po zrušení programu (červenec 1969) byl na několik let zakonzervován. Až s příchodem raketoplánů se na něm opět rozběhly stavební práce. SLC-6 měl umožňovat starty na polární oběžnou dráhu: tedy na dráhu, která je z Kennedyho kosmického střediska nedosažitelná, protože na ni letící raketoplán by přelétal hustě obydlené oblasti. Naproti tomu v Kalifornii vedl střelecký sektor jižním směrem přes oceán, takže šlo o místo pro daný účel ideální.
Komplex SLC-6 měl být zcela odlišný od přípravných a startovacích zařízení na Floridě. Raketoplán by například byl sestavovaný přímo na rampě pod ochranou mobilního hangáru. Ten by byl před startem odtažený do bezpečné vzdálenosti. Komplex měl být využívaný především pro starty vojenských zařízení, ale pro družice dálkového průzkumu Země jej zamýšlela používat i NASA.
Po havárii raketoplánu Challenger (leden 1986) armáda oznámila, že o SLC-6 již nemá zájem. Komplex tak byl znovu zakonzervován. Jen pro představu: Challenger havaroval v lednu 1986, přičemž s prvním startem SLC-6 se počítalo v červnu téhož roku. SLC-6 používala nejprve raketa Athena (1995 a 97), pak Delta IV (2006 až 22) a dnes je přestavovaný pro potřeby nosičů Falcon 9 a Falcon Heavy.
Foto NASA
4) Jeden oblet Země
Byla to mise, která velmi výrazným způsobem zformovala finální podobu amerických raketoplánů, ale která se nakonec nikdy neuskutečnila. Mise trvající jeden jediný oblet planety: vlastně necelý, protože by obsahovala fázi startu i přistání. Spíše bychom tak měli hovořit o „půlobletu“. Smyslem této expresní mise měla být doprava vojenských zařízení do vesmíru tak, aby Sovětský svaz neměl čas zaměřit přesnou polohu raketoplánu. A z ní pak odvodit informace o charakteru vynášeného nákladu.
Raketoplán by odstartoval ze základny Vandenberg, po dosažení oběžné dráhy by nad Antarktidou (tedy mimo dosah sovětských sledovacích stanic) otevřel dveře svého nákladového prostoru, vyložil náklad, uzavřel dveře a ihned provedl brzdicí manévr. Když by přelétal nad Sovětským svazem, už by byl na sestupové trajektorii, z níž se parametry dráhy původní nedají určit. Přistál by pak zpět na dráze základny Vandenberg. Tedy jen pár kilometrů od místa startu.
Protože by se ale mezitím zeměkoule díky rotaci „pootočila“, musel by raketoplán z přímého směru uhnout až o 2000 km, aby se dostal zpět na místo startu. Právě tato manévrovací schopnost během přistání (resp. během průletu atmosférou) byla jednou z podmínek Pentagonu při zahájení vývoje. Pro běžné použití tak měl stroj předimenzovaná křídla, která s sebou „vláčel“ při každém startu, ale reálně je nepotřeboval.
Foto NASA
3) Let s Hvězdou smrti
Téměř jednu miliardu dolarů stály úpravy výkonného kyslíko-vodíkového horního stupně Centaur pro použití na palubách kosmických raketoplánů. K úpravám patřila i rekonstrukce nákladového prostoru strojů Atlantis a Challenger, které byly pro lety s tímto stupněm vybrané. Premiéra sestavy raketoplán/Centaur G byla plánovaná na květen 1986, kdy během čtyř dnů mělo dojít ke startům dvou raketoplánů se sondou Galileo k Jupiteru a Ulysses ke Slunci.
Použití stupně Centaur v uzavřeném nákladovém prostoru raketoplánu bylo od počátku bráno jako kontroverzní a velmi nebezpečné. Jednak kvůli riziku úniku vodíku, jednak kvůli tomu, že šlo o kapalné pohonné látky (kdo někdy řídil cisternu, ví, o čem je řeč). Navíc si nikdo nedokázal představit případné nouzové přistání s takovýmto nákladem: ať zpět na místě startu, po přeletu Atlantiku nebo po jednom obletu Země. Teoreticky existovala možnost vodík i kyslík před přistáním za letu vypustit. Teoreticky… Sami astronauti o stupni Centaur G hovořili jako o „Hvězdě smrti“ (fanoušci Hvězdných válek vědí) nebo o „vodíkové bombě“.
Po havárii Challengeru bylo použití stupně Centaur G přehodnoceno a z programu raketoplánů zmizel.
Foto NASA
2) Cesta ke stanici Saljut
V prosinci 1984 se odmlčela sovětská orbitální stanice Saljut 7. Bylo to překvapivé a nepříjemné zároveň: stanice byla do té doby v perfektním stavu a SSSR ji plánoval ještě nějaký pátek využívat. Na půdě NASA se v tu chvíli oprášily plány z roku 1977 počítající s návštěvou raketoplánu u stanice Saljut (nerealizované kvůli ochlazení vztahů). Technici začali řešit, zdali by bylo možné realizovat s pomocí raketoplánu záchrannou výpravu. Závěr několikatýdenní analýzy zněl: „Ano, bylo by to možné.“ V březnu 1985 dokonce tehdejší prezident USA Ronald Reagan Sovětům tuto misi dokonce nabídl. Reakce ale byla nulová, a tak se raketoplán ke stanici Saljut nikdy nevydal.
1) Let pro posádku Columbie
Dokázala by NASA v roce 2003 zachránit posádku raketoplánu Columbia, kdyby se o poškozeném křídle dozvěděla včas a rozhodla se jednat? Je to sice otázka z kategorie „kdyby“ a zdůrazňujeme, že se o podobné záchranné výpravě ve své době ani na minutu neuvažovalo – přesto je zajímavé na ni hledat odpověď. Hypotetický scénář totiž NASA dodatečně skutečně rozpracovala.
Musíme vycházet z předpokladu, že problém s Columbií (startovala 16. ledna 2003) je identifikovaný den po startu. Posádka okamžitě začíná šetřit zásoby (hlavně hydroxidu lithného, který se používá pro odstraňování oxidu uhličitého z kabiny). Teoreticky může v extrémně úsporném režimu přežít do 15. února. Vynechme nyní většinu detailů, třeba že posádka Columbie měla pátý den letu uskutečnit výstup do otevřeného prostoru ve skafandrech a místo poškození podrobně zdokumentovat.
Pro nás je podstatnější záchranný raketoplán, kterým by se stal Atlantis. Ten byl v době letu Columbie ve víru příprav na vlastní start, se kterým se počítalo 1. března 2003. Pro posádku Columbie by to bylo samozřejmě pozdě, příprava by musela proběhnout mnohem rychleji. Nejpozději pátý den letu Columbie by muselo padnout rozhodnutí o urychlené přípravě Atlantisu na start. Dne 26. ledna pak mohl být přemístěný z přípravné haly OPF do hangáru VAB, zde spojený s již nachystanou sestavou pomocných motorů a nádrže (sestava byla zkompletována už 7. ledna, tedy ještě před startem Columbie).
Foto NASA
Třicátého ledna 2003 je Atlantis na rampě, zbývá jedenáct dní do startu. Normální doba běhu je přitom čtrnáct pracovních dní, což představuje tři týdny času, takže by bylo potřeba některé kontroly vynechat. Nemělo by to ale pro misi představovat výrazné riziko. Atlantis by zároveň dostal potřebné vybavení, například čtyři skafandry pro výstup do otevřeného prostoru.
Atlantis může z Floridy startovat 9. února 2003 ve 22:05 místního času. Druhý pokus mohl vykonat 10. února a třetí 11. února. Samozřejmě, že výše uvedený scénář absolutně vylučoval jakýkoliv problém a zdržení. Protože máme výhodu „generála po bitvě“, víme, že třeba počasí příhodné bylo.
Představme si nyní překonání všech překážek a raketoplány Columbia i Atlantis bezpečně u sebe: téměř se dotýkají (ale spojené nejsou!) nákladovým prostorem, vzájemně pootočené o devadesát stupňů (aby nedošlo ke kontaktu ocasních ploch). Jsou devět metrů od sebe a na pilotech obou strojů je, aby sestavu takto udrželi osm až devět hodin. Začíná dlouhá choreografie několika výstupů, kdy jedním směrem putují astronauti s prázdnými skafandry (a zásobami hydroxidu lithného), druhým pak trosečníci ve skafandrech zpět. Velitel opouští Columbii poslední, ještě před tím ji nastavuje k řízenému vstupu do atmosféry nad neobydlenými oblastmi (oceánem). Samozřejmě, že v tomto stručném popisu většinu bodů a otazníků vynecháváme.
Teoreticky tak záchrana posádky raketoplánu Columbia byla možná, byť za značně dramatických okolností – byla. Protože ale šlo o misi na hraně technických a organizačních možností, je otevřenou otázkou, zdali by nakonec uspěla. A znovu: nikdy se o ní ani trochu neuvažovalo. Každopádně se na ni přesně hodí citát astronauta Johna Younga, který ovšem pronesl u jiné příležitosti (a který koluje světem v několik podobných verzích). A to když hovořil o manévru nouzového návratu raketoplánu na místo startu: „Muselo by se stát šest zázraků následovaných zásahem Božím.“
Zdroje informací:
http://www.capcomespace.net/
https://www.collectspace.com/
https://encyclopedia.pub/
Děkuji autorovi. Velmi čtivé.
Centaur za desítky let provozu nikdy nevybouchl. Nákladový prostor raketoplánu nebyl přetlakovaný, takže byl důkladně odvětrávaný, protože při startu rychle klesá tlak venku a tedy i v nákladovém prostoru. Je velká škoda, že lety s Centaurem zakázali, protože s jeho nosností by měli dost zakázek a startů, Galileo by fungoval na 100% a přiletěl by k Jupiteru dřív než do něj bouchl Shoemaker Levy 9. Klidně mohly jeden raketoplán vybavit 4 vystřelovacími sedadly a používat ho s Centaurem na riskantnější mise.
Odvětrávání nákladového prostoru je něco jiného ve chvíli, kdy by z poškozeného stupně začaly pohonné látky unikat. Myslím, že tady je velký rozdíl odvětrat něco, co se nedoplňuje – a co se průběžně doplňuje. Nebo se dokonce může uvolnit najednou. – Já si myslím, že zavřít kapalinový stupeň do nákladového prostoru raketoplánu (navíc vodíkový, neb vodík uniká vždycky) nebyl dobrý nápad. Ale je to věc názoru.
Aj mne je ľúto, ako misia Galileo dopadla. Na druhej strane, až štyri katapultovanie kreslá by boli asi technologicky nemožné, nehovoriac o tom, že o prežití katapultáže pri štarte panovali vážne pochybnosti.
Souhlas. Pokud Centaur G i astronauti označovali za Hvězdu smrti a „vodíkovou bombu“, tak to o něčem svědčí. A kdokoliv z posádek měl možnost požádat o vyřazení (a byli tací, co nominaci odmítli).
Upřímně ty pochybnosti vůbec nechápu. Čtyři sedadla po dvou za sebou má třeba B-1B, EA-6B, nebo Tu-22M a Tu-160. Žádný problém to není. Každé letí pod mírně jiným úhlem. Každé sedadlo má malý raketový motor, který ho postrčí dost daleko, aby astronauta nezasáhly spaliny.
„…if we’d ejected, we’d have ended up going through that tail of fire, and survival was not very probable.“ Robert Crippen – „As far as I was able to ascertain, there was no good time to use them during the launch.“ Jack Lousma – Myslím, že zkušební piloti raketoplánů dobře věděli, o čem mluví. To srovnání s letadly se zcela jinou operační obálkou asi nebude nejšťastnější.
A ještě doplním Johna Younga: „I was also thinking about what a grand time it would be if Crip and I used those ejection seats just to fly through the 5,000-degree plumes of the solid rocket motors!“
Ale to je právě to přehánění starých zbrojnošů. Kabinu opouštíte stejnou dopřednou rychlostí jakou letí orbiter, motor sedačky vás odnáší rychlostí 20-30 m/s kolmo od orbiteru. Než se dostanete do proudu spalin, jste 80-100 m od osy spalin. Jakou sílu a hustotu má v tu chvíli proud spalin? Kružnice o průměru 160 až 200 m, kdy navíc neproletíte středem, ale okrajem. A vliv na kompaktní masu 250 kg astronauta ve skafandru a sedačce? Sorry jako.
Osobně se domnívám, že vliv spalin jde výrazně dále za těch 160 až 200 m (a není to jen vliv spalin). Já bych si třeba netroufl stát u startujícího raketoplánu 200 m (ano, s výškou se efekt mění). Pokud si někdo troufne, neberu mu to. „Sorry jako“ psát nebudu, k tomu se snižovat nebudu.
Ruský skafandr Striž po katapultáži ze startující rakety Sojuz (s lodí Progress) v rámci vývoje techniky pro projekt Buran. Zkoušky se dělaly do výšky 40 km a rychlosti Mach 3,5 (z jaké je tento, nevím). Vlivů, které jej takto „upravily“, je více. Dávám to sem jako doklad, že katapultáž z rakety/raketoplánu je něco diametrálně odlišného od katapultáže z letadla.
Tohle chápu, Sedadla v Columbii měla omezení na Mach 2,4, přestože sedadla v SR-71 (v podstatě stejné) se mohli používat až do Mach 3 a 24 km. Dynamický tlak je prostě mrcha. Nad Mach 2,5 už je velký vliv ohřevu kvůli rázové vlně, Ta způsobila to spálení povrchu Striže. Pokud vím, kosmonaut by to přežil. A nemůžete srovnávat stání na rampě, kde máte omezený prostor kvůli Zemi, riziko že vás trefí kus betonu, máte možnost volby a nemáte skafandr. Za to sorry jako se omlouvám, u nás se to používá jako vyjádření důrazu. Pořád ale máte křeslo s astronautem ve vrstveném skafandru letící daleko od osy proudu spalin, v oblasti kde ten dým už obvykle dělá jen pěkné vizuální efekty.
Vďaka za článok, pekný darček k mojim dnešným meninám. 🙂 O program raketoplánov sa zaujímam dlho, ale o týchto misiách som ešte nepočula. Resp. vedela som, že existovali špekulácie o vypustení záchranného raketoplánu ku Columbii, ale myslela som, že ide o natoľko šialený nápad, že k podrobnejšiemu uvažovaniu nad ním sa kompetentní ani nedostali. A prekvapilo ma, že tu nie je spomenutá misia na záchranu Skylabu z titulného obrázku.
Skylab se mi nakonec nevešel, tak jsme ho „zmínili“ alespoň v úvodní ilustraci. – Ono těch „nerealizovaných“ misí, které stojí za zmínku, je povícero. Třeba dlouhodobý (více než čtyři týdny) let raketoplánu, mise s čistě ženskou posádkou, návrat s Hubbleovým teleskopem, mise STS-400/401… Ono by se toho ještě našlo. „Top 5“ je takový trochu nevděčný formát. Někdy je pět témat moc, někdy naopak málo.
Ten dlhodobý let raketoplánu ma prekvapil, myslela som, že je to technicky nemožné kvôli palivovým článkom a obmedzenej kapacite a počtu nádrží s vodíkom a kyslíkom. Úprimne, aj u tej Columbie STS-107 ma prekvapilo, že by posádka dokázala vydržať ešte dva týždne po termíne plánovaného pristátia. V Knihe Den, kdy se nevrátila Columbia, ste písali, že zásoby by neušetrili ani na jeden týždeň.
Ad zásoby) Záleží na tom, kdy by přešli do úsporného režimu a jak by vypadal. Ad dlouhodobý let) Právě kvůli omezené kapacitě palivových článků vznikla paleta EDO (Extended Duration Orbiter), která se umisťovala do nákladového prostoru a výrazně posunovala možnosti raketoplánů. EDO letěla při čtrnácti misích raketoplánů. Foto přikládám.
A ještě jedna fotka palety EDO.
Přesně tak, raketoplány byly stavěny a požadavkem životnosti 30 dní v kosmu. Potom se ale zjistilo, že minimální výkon článků a spotřeba elektřiny na nějakou vědu a funkci dává mnohem nižší životnost. Proto vznikla paleta EDO. Myslím že při vypnutí všeho co šlo a zrušení všech aktivit posádky se dala životnost na těch 25-30 dnů protáhnout. Možná by se musel jeden článek vypnout. Bohužel NASA považovala RCC panely na náběžné hraně za velmi pevné a když po analýze zjistili, že křehké keramické dlaždice nejsou poškozené, celý problém uzavřela. Bez inspekce panelu pomocí Canadarmu, který ale Columemubia nenesla, se nedalo spolehlivě poškození potvrdit. Snímání pomocí satelitů nebo pozemních teleskopů by nemuselo nic ukázat.
Áno, EDO poznám a viem, že ho Columbia viezla. Vzhľadom na jej plánovanú dĺžku letu aj vzhľadom na to, že najdlhšia misia raketoplánu vôbec trvala 18 dní, som sa však domnievala, že žiadne zázraky v predĺžení životnosti na orbite to nerobilo.
EDO byla modulární, s tím už šlo ony zázraky dělat. Stačí mrknout na Wiki: „Initially, NASA considered adding a second EDO pallet to Endeavour, placed in front of the first, for a total of thirteen tank sets, that would have allowed an orbiter to remain in space for 28 days“
Ještě bych doplnil, že existovaly i plány na prodloužení pobytu raketoplánů na orbitě až na 90 dní, ale to jen v případě, že by byl připojený ke kosmické stanici. To je ale něco trochu jiného (technicky), byť tříměsíční let by to byl.
Děkuji za článek raketoplány jsou moje srdcovka 🙂 Takže dnes vlastně Top 6 byt jedna položka jen ve formě úvodního obrázku 🙂
Občas se podaří i přes bystré oko šéfredaktora propašovat do článku něco navíc…
V souvislosti se stupněm Centaur G mně již dlouho vrtá hlavou, jak se měl před startem tankovat. Těžko si dokážu představit, že by vodík vydržel v nádrži stupně několik dní, které uplynuly mezi uzavřením nákladového prostoru, transportem na rampu, a následnými zkouškami na rampě před startem. Stejně tak si těžko dokážu představit, že by se těsně před startem otevíral nákladový prostor pro dotankování, vzhledem k tomu, že otevírání a zavírání nákladového prostoru byl (alespoň v mích domněnkách) několikahodinový proces. Jediné vysvětlení, které mně napadá, je propojení stupně s palivovým systémem raketoplánu a tankování „skrze“ ET. Bylo tomu tak? Jak bylo jištěno bezpečné rozpojení obou palivových systémů (ET a Centaur) těsně před startem? Zná někdo prosím odpovědi?
Ne, nebylo to skrze tankování ET. Centaur G měl vlastní okruh: byly provedeny úpravy na raketoplánech (v textu je to zmíněno: šlo o stroje Atlantis a Challenger) a také na pozemním komplexu. Alespoň trochu je to ukázáno na přiloženém obrázku (lepší teď nemám po ruce).
Děkuji za odpověď. Překvapilo mně také, že byly raketoplány až dodatečně upraveny, myslel jsem si, že s Centaurem se u STS počítalo už od počátku. A také mně překvapuje fakt, že nebyl upraven orbiter Discovery, se kterým se údajaně počítalo, že bude „rezidentem“ na Vanderbergu a armáda určitě plánovala pro STS nějaké těžké „cvalíky“, pro jejichž vypuštění by se Centaur uplatnil.
Příběh Centauru G je trochu složitější. Oni s ním nejdřív počítali (protože vycházel z odzkoušené technologie), pak ho zavrhli a přiklonili se k IUS. Až někdy v roce 1981 se k němu po problémech s IUS vrací. – V článku mám chybu, upravené byly raketoplány Challenger a Discovery, Atlantis už byl s „úpravami“ na Centaur G vyrobený. Při psaní jsem si to neuvědomil, vzpomněl jsem si jen, že byly upravené dva raketoplány a že v květnu 1986 měly letět Challenger a Atlantis. (Ale i kdybych měl pravdu a Discovery upravený nebyl, tak by jej nepochybně dříve či později přestavěli. Právě kvůli Vandenbergu a důvodu, který píšete.)
Raketoplán byl vybaven palivovými články na kyslík a vodík, tak si myslím, že tam mělo být propojovací potrubí. Ale jistě to nevím.