STS-1

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
STS-1 (1 політ шатл, 1 політ «Колумбія»)
STS-1 (1 політ шатл, 1 політ «Колумбія»)
Космічний корабель Спейс Шаттл
Екіпаж 2
Місце запуску Кеннеді LC-39A
Дата запуску 12 квітня 1981 12:00:03 UTC
Місце посадки Едвардс
Дата посадки 14 квітня 1981 18:20:57 UTC
Тривалість польоту 2 діб 6 годин 20 хвилин
Апогей 240 км
Перигей 251 км
Орбітальний період 89,4
Нахил орбіти 40,3 градусів
Пройдено відстань 1 728 000 км
Пов'язані місії
Попередня місія Наступна місія
Sts-2-patch.png
STS-2
Екіпаж STS-1

STS-1 (англ. space transportation system) — перший випробувальний космічний політ багаторазового транспортного космічного корабля «Колумбія» за програмою «Спейс Шаттл». Перший політ корабля багаторазового використання.

Політ «Колумбія» STS-1 став першим пілотованим космічним польотом, здійсненим США після шестирічної перерви слідом за польотом за програмою «Союз-Аполлон».

Згідно НАСА, система «Спейс Шаттл» була покликана забезпечити постійний зв'язок між землею і космосом. Система «Космічний човник» — це комплекс, до складу якого входять власне космічний корабель, наземна інфраструктура, засоби зв'язку, підготовка екіпажів, організація доставки вантажів та планування польотів. Система «Спейс Шаттл» мала стати елементом проекту, який включав би космічні станції, автоматичні міжпланетні зонди і, врешті-решт, пілотований політ на Марс.

Екіпаж[ред. | ред. код]

Це був п'ятий космічний політ Джона Янга. Він став першим астронавтом, які здійснили п'ять космічних польотів. Також він став першим (і, швидше за все, останнім) космонавтом, що керував кораблями чотирьох різних типів. До польоту на шатлі «Колумбія» Янг здійснив два польоти на кораблях «Джеміні» і два польоти на кораблях «Аполлон» до Місяця, але на 10-му він керував командним модулем, а на 16-му — місячним, по суті це два різних кораблі. У квітні 1972 року Джон Янг побував на Місяці, будучи командиром корабля Аполлон-16. Через два роки після STS-1 Янг здійснить свій останній політ (STS-9), шостий за рахунком, і стане першим, хто здійснив шість космічних польотів. Сьомий, вже запланований політ Янга восени 1986, зірвався через катастрофи Челленджера в січні. Для Роберта Кріппена місія «Колумбія» STS-1 була першим космічним польотом, надалі він здійснив ще три польоти як командир «Челленджера», причому вони з Янгом по черзі ставили рекорди чисельності екіпажу: першим екіпажем з 5 осіб на «Челленжері» (STS-7), командував Кріппен (до того ж перша жінка в американському екіпажі), потім перший екіпаж з 6 на «Колумбії» — командир Янг (STS-9), (в цьому екіпажі перший іноземець на американському кораблі), потім перший екіпаж з 7 на Челленжері під командуванням Кріппена, до того ж перший вихід американки у відкритий космос і вперше в світі — дві жінки в одному екіпажі (STS- 41-G). Вже запланований п'ятий політ Кріппена не відбувся з тієї ж причини — вибух «Челленжера», після якого польоти припинилися на 32 місяці, поставивши крапку в кар'єрі багатьох заслужених астронавтів.

Дублери[ред. | ред. код]

Дублерами були астронавти, які готувалися до другого польоту шаттла «Колумбія» STS-2

Мета[ред. | ред. код]

Перші чотири польоти шатлу «Колумбія» розглядалися НАСА як серія орбітальних випробувальних польотів (Орбітальна льотні випробування). Політ STS-1 став першим з них.

Єдиним корисним навантаженням шаттла в польоті була система реєстрації польотних даних. Ця система складалася з безлічі датчиків і вимірювальних приладів, які записували температуру, тиск і значення прискорення в різних точках шаттла під час старту, виходу на навколоземну орбіту, польоту по орбіті, сходження з орбіти і приземлення.

Головним завданням самого першого польоту шаттла була перевірка загальних польотних якостей корабля під час старту, у польоті і при приземленні. Випробування всіх складових компонент системи «Космічний човник»: орбітер, твердопаливні прискорювачі і зовнішній паливний бак. Перевірка аеродинамічних властивостей і стійкість конструкції під дією екстремальних навантажень під час старту і приземлення. Перевірка надійності теплозахисного покриття. Перевірка теплового режиму корабля, як із закритими, так і з відкритими стулками вантажного відсіку. Перевірка систем маневрування та коригування параметрів орбіти і навігаційних систем корабря.

Зовнішній паливний бак для польотів «Колумбія» STS-1 і STS-2 був пофарбований у білий колір. У подальших польотах, починаючи з STS-3, з метою економії ваги паливний бак більше не фарбували.

Офіційну емблему до польоту «Колумбія» STS-1 створив художник Роберт Макколл (англ. Robert McCall).

Безпека[ред. | ред. код]

Всі компоненти шаттла пройшли випробування окремо, але в комплекті система до даного польоту не випробовувалася у реальному космічному польоті.

Через особливості корабля була порушена традиційна методика випробувань: раніше, як у радянських, так і американських космічних програмах, першого пілотованого польоту передували льотні випробування носія і корабля без екіпажу. У разі «Колумбії» перший же політ був пілотованим. Це було пов'язане, навіть враховуючи великі наземні випробування, з великою часткою ризику, проте поставлене завдання було успішно виконано.

Для приземлення "Колумбії " була обрана військово -повітряна база Едвардс в Каліфорнії. Злітно-посадкова смуга бази Едвардс обладнана на висохлому соляному озері Роджерс (англ. Rogers Dry Lake) в пустелі Мохаве, тому вона ширше і довше смуги в космічному центрі імені Кеннеді у Флориді, що допускало відхилення від траєкторії приземлення в більш широкому діапазоні. На випадок непередбачених обставин для «Колумбії» передбачалася можливість розвороту і приземлення на злітно-посадочній смузі космічного центру Кеннеді, або переліт через океан і приземлення в Європі, чи приземлення після одного витка в Каліфорнії або в Нью-Мексико. Посадка на ракетному полігоні "Білі піски " (White Sands ракетними діапазон) в Нью -Мексико передбачалася на випадок дощу над базою Едвардс у Каліфорнії або відмови одного з основних двигунів шаттла. Дощ робить висохле соляне озеро, на якому обладнана злітно-посадкова смуга бази Едвардс, непридатним для приземлення. Також посадка була можлива на військово — повітряній базі Хікам на Гавайських островах, на базі Рота в Іспанії, на базі Кадена на Окінаві (острови Рюкю).


Для членів екіпажу в кабіні «Колумбії» були встановлені катапультовані крісла, які були створені на основі крісел американського надзвукового літака-розвідника SR-71. Катапультування екіпажу передбачалося в разі відмови двох основних двигунів шаттла раніше семи хвилин після старту або втрати керування шатлом до висоти 30,48 км. Катапультовані крісла використовувалися у всіх чотирьох випробувальних польотах (STS-1 — STS-4).

Починаючи з польоту «Колумбії» STS-5, в екіпажі якого було четверо астронавтів, катапультовані крісла більше не використовувалися.

Атмосферою в кабіні «Колумбії» слугувала повітряна суміш, що складається з кисню (21%) і азоту (79%). Тиск повітря в кабіні підтримувалося приблизно рівним одній атмосфері (14,5 фунтів на квадратний дюйм).

На випадок неможливості відкриття вантажного відсіку, передбачалася дострокова посадка «Колумбії» на базі Едвардс після п'яти витків навколо Землі.

На борту «Колумбії» були скафандри, призначені для непередбаченого (наприклад, відмова механічних замків вантажного відсіку) виходу в космос. У цьому випадку, в космос повинен був виходити КРІППО. Передбачалося, що перед виходом, тиск у кабіні зменшується до 0,6 атмосфери і змінюється склад повітряної суміші (28% кисню та азоту 72%). При такому зниженому тиску астронавти повинні були залишатися протягом 14 годин, щоб видалити надлишки азоту з крові, після цього Кріппен відправився б у шлюзову камеру.

Вісімнадцять наземних станцій забезпечували стеження за польотом «Колумбії». Були задіяні також станції стеження міністерства оборони США. Станції стеження розташовувалися як у США, так і в Австралії, Іспанії, Сенегалі, Ботсвані, Еквадорі, Чилі, Великій Британії на Бермудах, Сейшельських островах і на Гуамі.

Запасний центр управління польотом був організований в космічному центрі імені Годдарда.

У кабіні "Колумбії " були встановлені дві телекамери, які передавали телевізійний сигнал на землю. Астронавти Янг і Кріппен знімали те, що відбувається на 16- міліметрову кінокамеру і 35 — і 70- міліметрові фотокамери.

Підготовка до польоту[ред. | ред. код]

Космічна програма «Космічний човник» стартувала в 1972 році. У 1977 році було проведено успішні випробування (відпрацювання посадки, старт з борту літака Боїнг-747) першого дослідного шаттла «Ентерпрайз», перший пілотований політ у космос планувався в березні 1979 року.

Шаттл «Колумбія» збирали протягом чотирьох років на підприємстві фірми Rockwell International в Каліфорнії. До моменту перельоту з Каліфорнії до Флориди теплозахисне покриття шаттла, яке складається з більш ніж 31 000 плиток, було не повністю змонтовано, не готове відсутнє більш ніж на чверть. Щоб під дією повітряних потоків не відірвалися вже встановлені плитки, відсутні були замінені пластмасовими імітаторами. Перед перельотом Боїнг, з укріпленим на його спині шатлом, здійснив короткий пробний політ. Незважаючи на всі обережності, безліч імітаторів і штатних теплозахисних плиток відірвалися під час перельоту. Останні 11000 теплозахисних плиток змонтували вже в ангарі космічного центру імені Кеннеді. Там же на «Колумбію» встановили основні двигуни і двигуни маневрування на орбіті.

24 березня 1979 шаттл «Колумбія» був привезений до космічного центру імені Кеннеді на спеціально обладнаному «Боїнгу 747» з дослідницького центру Драйдена в Каліфорнії.

У цей час попередньою датою старту «Колумбії» вважалося 9 листопада 1979.

Шаттл «Колумбія» був переданий НАСА 25 березня 1979 і поміщений в ангар, де почалася безпосередня підготовка до першого польоту. Попереду було ще закінчити установку теплозахисних плиток на днище «Колумбії».

Янг і Кріппен в кабіні шатла"Колумбія" під час тренування

У червні 1979 року директор НАСА Роберт Фрош (Robert Frosch) сказав, що перший політ шаттла відбудуться не раніше березня 1980 року, але найбільш реальна дата — червень 1980.

У липні 1979 року в космічний центр імені Кеннеді з Нового Орлеана, де знаходиться складальне виробництво Мішуд (Мішу Асамблеї Фонду) — виробника паливних баків для шаттлів на баржі був привезений зовнішній паливний бак, призначений для першого польоту шаттла. Його встановили в секції № 4 будівлі вертикальної збірки.

Підготовка до складання комплексу почалася в грудні 1979 року. У січні 1980 року в секції № 3 будівлі вертикальної збірки були встановлені у вертикальне положення два твердопаливних прискорювача.

Проблеми з кріпленням теплозахисних плиток змушували кілька разів переносити перший політ. Крім того, виявилися проблеми з основною руховою установкою шаттла. Двигуни довелося демонтувати, повністю перевірити ще раз і потім знову встановити на шатлі.

У січні 1980 року директор НАСА Роберт Фрош, посилаючись на проблеми кріплення теплозахисних плиток, повідомив, що перший політ шаттла може відбутися в період з 30 листопада 1980 до 31 березня 1981 року.

Проблеми з кріпленням плиток і руховою установкою були вирішені в другій половині 1980 року.

На початку листопада 1980 зовнішній паливний бак і два твердопаливних прискорювача були зібрані разом.

24 листопада 1980 шаттл «Колумбія» був перевезений в будівлю вертикальної збірки, де з'єднаний із зовнішнім паливним баком і твердопаливними прискорювачами.

29 грудня 1980 шаттл «Колумбія» був перевезений з будівлі вертикальної збірки на що знаходиться в 5,6 км стартовий майданчик 39А.

На початок 1981-го планованою датою запуску шатла «Колумбія» STS-1 було 17 березня.

22 січня була проведена пробна заправка зовнішнього паливного бака рідким воднем, а 24 січня — рідким киснем. При цьому було виявлено відшаровування теплоізоляції, призначеної для запобігання утворення льоду на поверхні заправленого бака, так як температура рідких кисню і водню −183° C і −253° C відповідно. На ремонт теплоізоляції знадобилося більше двох тижнів, тому старт «Колумбії» був перенесений на 5 квітня о 11 годині 53 хвилини за Гринвічем.

Час відкриття вікна для старту шатлу «Колумбія»:

  • 5 квітня 1981 — 11 годин 53 хвилини за Грінвічем (6:00 53 хвилини за часом східного узбережжя США)
  • 6 квітня 1981 — 11 годин 52 хвилини
  • 7 квітня 1981 — 11 годин 51 хвилини
  • 8 квітня 1981 — 11 годин 50 хвилини
  • 9 квітня 1981 — 11 годин 49 хвилини

20 лютого 1981 а проведено пробне включення головних двигунів шаттла. Стандартно воно триває близько двадцяти секунд.

Наприкінці березня було проведено пробний зворотний передстартовий відлік. Після цього старт «Колумбії» був перенесений на 10 квітня 11 годину 50 хвилин. Вікно для старту відкривається через 45 хвилин після сходу сонця на шість годин. Час відкриття і тривалість вікна визначаються наступними вимогами: світлий час доби під час старту (необхідно для проведення якісної кіно- та фотозйомки), штатне приземлення на військово-повітряній базі Едвардс у Каліфорнії і аварійне приземлення на ракетному полігоні «Білі піски» (White Sands Rocket Range) в Нью-Мексико.

6 квітня 1981 року в 4 години 30 хвилин почався зворотний передстартовий відлік. При підготовці до старту 10 квітня на космодромі мису Канаверал був присутній президент США Рональд Рейган. Велася пряма телевізійна трансляція.

10 квітня підготовка до старту протікала без проблем. Астронавти Джон Янг і Роберт Кріппен зайняли свої місця в кабіні шаттла. За двадцять хвилин до старту була виявлена втрата синхронізації при обміні даних між основним і резервним комп'ютерами шаттла (через помилку в програмному забезпеченні). Старт був скасований за 16 хвилин до розрахункового часу і був перенесений на дві доби, на 12 квітня 1981-го майже точно о 12 годині UTC.

Таким чином, старт шатла зовсім не був приурочений до 20-ї річниці польоту Гагаріна, що відбувся 12 квітня 1961 року народження, як прийнято вважати.

Опис польоту[ред. | ред. код]

Старт і перший день польоту[ред. | ред. код]

12:0320 12 квітня — 1:00 13 квітня

«Колумбія» стартувала 12 квітня 1981 року в 12:00 0 хвилин 3 секунди за Гринвічем (в 7 годин 0 хвилин 3 секунди по часу космодрому на мисі Канаверал).

Перший шаттл відправився в космос точно в той же день, рівно через 20 років після першого польоту людини в космос, який здійснив Юрій Гагарін 12 квітня 1961.

Через 2 хвилини 12 секунд після старту, на висоті 66 км (24,9 морських миль), були відстрілені твердопаливні прискорювачі, які через 5 хвилин на парашутах опустилися в Атлантичному океані на відстані 226 км (137 морських миль від місця старту шаттла). Координати приводнення твердопаливних прискорювачів — 30 ° с. ш 78 ° . з. д.

Через 8 хвилин 32 секунди після старту, на висоті 137 км, були вимкнені основні двигуни «Колумбії». Через 8 хвилин 50 секунд після старту був скинутий зовнішній паливний бак, який далі летів по балістичній траєкторії і згорів у щільних шарах атмосфери. Його залишки впали в Індійський океан на відстані близько 19 000 км від місця старту шаттла, координати падіння — 31 ° ю. ш. 93 ° сх. д.

Шаттл «Колумбія» вийшов на навколоземну орбіту зі швидкістю 27871 км/год.

Після виходу на орбіту астронавти Янг і Кріппен почали перевірки систем шатла. Вони виконували пробні включення двигунів системи орбітального маневрування і двигунів орієнтації, а також, для випробування приводів і замків в умовах космосу, двічі відкривали і закривали стулки вантажного відсіку шатлу.

Були виявлені 15 пошкоджених теплоізолюючих плиток на гондолах двигунів системи маневрування. Фахівці НАСА запевнили, що ці пошкодження не завадять безпечному приземленню «Колумбії», так як основне навантаження при приземленні несе теплозахист днища і крила шаттла.

Через три з половиною години після старту Янг і Кріппен зняли свої герметичні скафандри і залишилися в польотних комбінезонах. Скафандри вони знову наділи за чотири години до сходу з орбіти і приземлення. У перших декількох польотах на шатлі були тільки пристрої для розігріву їжі, потім на шаттлах були встановлені блоки приготування їжі. У випробувальних польотах в шатлі не було обладнаних спальних місць, астронавти спали пристебнутими у своїх кріслах.

Додавання в план польоту передавалися з центру управління в Х'юстоні по каналах зв'язку на борт «Колумбії» і роздруковувався на принтері.

О 1 годині 13 квітня закінчився перший робочий день на орбіті. Астронавти повинні були відправитися спати, але вони ще довго милувалися Землею через ілюмінатори.

Другий день польоту[ред. | ред. код]

9:00 13 квітня — 01:00 14 квітня

Астронавти продовжили випробування двигунів системи орбітального маневрування.

В ході польоту астронавти Янг і Кріппен розмовляли по телефону з віце-президентом США Джорджем Бушем.

Астронавти намагалися замінити що вийшов з ладу магнітофон, призначений для запису показань приладів і польотних даних. Так як на борту було всього три таких прилади, кожен з яких міг записувати дані протягом шести годин, відсутність одного з них могло означати втрату важливої інформації. Однак замінити несправний прилад не вдалося.

Третій день польоту[ред. | ред. код]

14 квітня

О 4 годині астронавти були розбуджені аварійним сигналом, який був викликаний охолодженням однієї з трьох допоміжних силових установок. Допоміжні силові установки використовуються під час старту і приземлення, а під час польоту по орбіті в них підтримується робоча температура. Фахівці НАСА порахували, що це охолодження чи не небезпечно, так як для приземлення достатньо двох працюючих установок. Астронавти змогли знову відправитися спати. Офіційне закінчення періоду сну о 8 годині 41 хвилину за Гринвічем, але астронавти прокинулися задовго до цього терміну.

Астронавти перевіряли прилади шаттла, які повинні бути задіяні під час приземлення і переводили в економний режим інші прилади.

Більшу частину польоту шаттл «Колумбія» розташовувався днищем вгору, в бік космосу і відкритим вантажним відсіком у бік землі. Вантажний відсік був закритий приблизно в 14 годин 30 хвилин, за чотири години до приземлення.

Двигуни системи маневрування були включені на гальмування 14 квітня о 17 годині 21 хвилини 30 секунд за Грінвічем (53 години 28 хвилин бортового часу, відраховується від початку старту шаттла). Тривалість гальмівного імпульсу — 2 хвилини 27 секунд. У цей час «Колумбія» перебувала над Індійським океаном (…. 40 ° ю ш 63 ° в д). Після входу в атмосферу «Колумбія» була оточена плазмою, і протягом п'ятнадцяти хвилин центр управління не мав зв'язку з кораблем.

Для інформаційної підтримки та фотозйомки «Колумбії» при приземленні, з бази Едвардс піднялися чотири літаки. П'ятий літак спостерігав за метеоумовами в районі підльоту і приземлення.

На висоті 58 км «Колумбія» перетнула кордон штату Каліфорнія з боку Тихого океану. Щоб погасити швидкість, шаттл зробив кілька поворотів.

У 18 годин 20 хвилин 57 секунд за Грінвічем (10:00 21 хвилина за часом Тихоокеанського узбережжя США) (54 години 27 хвилин 43 секунди бортового часу) шаттл «Колумбія» приземлився на злітно -посадковій смузі № 23 висохлого озера Роджерс (Rogers Dry Lake) в пустелі Мохаве на військово-повітряній базі Едвардс в Каліфорнії. Після дотику ЗПС до повної зупинки «Колумбія» за 60 секунд пробігла 2,7 км.

Швидкість «Колумбії» при приземленні становила 352 км/год, вертикальна швидкість — 0,23 м/с. Приземлення проводилося під ручним управлінням екіпажу.

Янг і Кріппен вийшли з «Колумбії» через годину, після того як з шаттла були злиті залишки отруйного пального і сам шатл охолов.

За час польоту шаттл «Колумбія» подолав 1730000 км і здійснив 37 витків навколо Землі.

Технічні параметри польоту[ред. | ред. код]

  • Вага при зльоті : 99455 кг
  • Вага при приземленні : 88082 кг
  • Вага корисного навантаження : 4909 кг
  • Кількість витків : 37
  • Пройдена відстань : 1729347 км
  • Перигей : 240 км
  • Апогей : 251 км
  • Період обігу: 89,2 хвилини
  • Нахил орбіти : 40,3 °
  • Ексцентриситет орбіти: 6.04E −4
  • Швидкість при приземленні : 339 км / год

Після польоту[ред. | ред. код]

Політ шатла «Колумбія» STS-1 був першим із запланованих чотирьох випробувальних польотів. Перший експлуатаційний політ шаттла «Колумбія» STS-5 був запланований на вересень 1982 року.

Після приземлення з'ясувалося, що «Колумбія» втратила 16 теплозахисних плиток і 148 плиток були пошкоджені.

Негативні моменти, виявлені вчасно першого польоту шаттла, це: пошкодження плиток теплозахисного покриття, проблеми з допоміжної силової установкою, втрата даних записуючого польотного пристрою і несподівано сильна ударна хвиля від вихлопу твердопаливних прискорювачів.

В цілому перший пілотований політ шаттла визнається успішним.

Політ "Колумбії " STS-1 — це спільний успіх НАСА, компаній Rockwell International, Martin Marietta, Thiokol та інших державних і комерційних підприємств, які створювали шаттл і готували екіпаж.

20 квітня шаттл «Колумбія», встановлений на спині спеціально обладнаного літака «Боїнг 747», злетів з бази Едвардс у напрямку космічного центру у Флориді. Через три з половиною години «Боїнг» з шатлом здійснив проміжну посадку для ночівлі на військово — повітряній базі Тінкер в штаті Оклахома. 21 квітня переліт був продовжений. Через 3 години і 20 хвилин після зльоту з Оклахоми, «Боїнг» з шатлом «Колумбія» приземлився в космічному центрі імені Кеннеді у Флориді. Шаттл «Колумбія» почав готуватися до свого другого польоту — STS-2.

Через місяць після польоту Президент США Рональд Рейган вручив Джону Янгу Космічну медаль пошани Конгресу. Аналогічну медаль Роберту Кріппену вручив Президент США Джордж Буш у квітні 2006 року, у двадцять п'яту річницю першого польоту "Колумбії ".

Відгуки про політ «Колумбії»[ред. | ред. код]

Уривок з повідомлення ТАРС до першого польоту шаттла 14 квітня 1981.

… Пентагон також розраховує використовувати човникові кораблі для регулярного виведення в космос супутників- шпигунів і іншого важкого військового обладнання. Саме за наполяганням міністерства оборони, повідомила телекомпанія Ей-бі-сі, вантажопідйомність корабля збільшена до 30 тонн. Згідно з даними «Нью-Йорк Таймс», у разі успіху намічено ще три випробувальні польоту «Колумбії». В даний час у стадії будівництва знаходяться ще щонайменше три кораблі за програмою «Шаттл». До 1992 року заплановано 113 польотів за програмами Пентагону. </quote>

Галерея[ред. | ред. код]

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. (5) — цифра в дужках показує кількість космічних польотів, здійснених кожним з членів екіпажу, в тому числі цю місію

Посилання[ред. | ред. код]