STS-3xx - STS-3xx

Назначенные миссии космического челнока STS-3xx (официально называется Запускать при необходимости (LON) миссии) были спасательными миссиями, которые должны были быть выполнены для спасения экипажа Космический шатл если их транспортное средство было повреждено и было сочтено неспособным совершить успешный вход. Такая миссия была бы выполнена, если бы Управление полетами определили, что теплозащитная плитка и усиленный углерод-углерод Панели летящего в настоящее время орбитального корабля были повреждены, что превышает возможности ремонта с помощью имеющихся методов ремонта на орбите. Эти миссии также назывались Запуск по запросу (LOD) и Поддержка экипажа челнока на случай непредвиденных обстоятельств. Программа была инициирована после потеря космического корабля Колумбия в 2003 году. В рамках программы "Спейс Шаттл" запусков такого типа миссии не проводилось.

Процедура

Орбитальный аппарат и четыре члена экипажа, которые должны были отправиться в следующую запланированную миссию, будут перенаправлены на спасательную миссию. Процессы планирования и подготовки к спасательному полету позволят НАСА запустить миссию в течение 40 дней с момента ее призыва. В это время экипаж поврежденного (или вышедшего из строя) шаттла должен был укрыться на Международная космическая станция (МКС). МКС способна поддерживать оба экипажа около 80 дней, при этом подача кислорода является ограничивающим фактором.^[1] В НАСА этот план по содержанию экипажа шаттла на МКС известен как операции поддержки экипажа шаттла на случай непредвиденных обстоятельств (CSCS).^[2] Вплоть до СТС-121 все спасательные операции должны были быть определены СТС-300.

В случае выхода на орбиту, когда шаттл не может достичь орбиты МКС и проверки системы тепловой защиты предполагают, что шаттл не может безопасно вернуться на Землю, МКС может иметь возможность спуститься, чтобы встретить шаттл. Такая процедура известна как восстановление сустава с пониженной скоростью.^[3]

Атлантида и Стремление на LC-39A и LC-39B. Стремление планировалось запустить на СТС-400 спасательная миссия, если Атлантида (СТС-125 ) не смог благополучно вернуться на Землю.

* - изначально планировалось Стремление, изменился на Открытие по вопросам загрязнения.^[7]

Чтобы сэкономить вес и позволить объединенным экипажам обоих шаттлов безопасно вернуться на Землю, необходимо будет сделать много сокращений, и риски запуска другого орбитального корабля без устранения неисправности, которая привела к отключению предыдущего орбитального корабля, должны быть столкнулся.

Летное оборудование

В рамках подготовки к спасательной операции был создан ряд компонентов летного оборудования Launch on Need, включая:

• Дополнительные три лежачих сиденья для размещения в кормовой части средней палубы (зона канавы)
• Два поручня, расположенные на стене правого борта в районе канавы
• Монтажные положения индивидуальных охлаждающих устройств
• Модификация сиденья 5 для правильного закрепления в лежачем положении
• Монтажные положения для четырех дополнительных выходных устройств Sky Genie (см. Рисунок справа)
  

  Тренировка с выходным устройством Sky Genie
• Приспособления для установки трех дополнительных стропов^[8]

Орбитальный аппарат с дистанционным управлением

Этот раздел должен быть обновлено. Обновите эту статью, чтобы отразить недавние события или новую доступную информацию. (Февраль 2013)

Орбитальный аппарат с дистанционным управлением (RCO), также известный как быстрый прототип автономного орбитального аппарата (AORP), был термином, используемым НАСА для описания шаттла, который мог выполнять вход и посадку без экипажа на борту с помощью дистанционного управления. НАСА разработало кабель RCO для технического обслуживания в полете (IFM), чтобы расширить существующие возможности автоматической посадки шаттла, чтобы можно было выполнять оставшиеся задачи с земли. Назначение кабеля RCO IFM состояло в том, чтобы обеспечить электрическую сигнальную связь между логикой наземного командного интерфейса (GCIL) и переключателями панели кабины экипажа. Кабель имеет длину около 28 футов (8,5 м), вес более 5 фунтов (2,3 кг) и имеет 16 разъемов.^[9][10] С помощью этой системы можно было отправлять сигналы из Центра управления полетами на беспилотный шаттл для управления следующими системами:

• Вспомогательная силовая установка (APU) запуск и запуск
• Развертывание Air Data Probe (ADP)
• Основной Шасси (MLG) вооружение и развертывание
• Перетащить парашют вооружение и развертывание
• Топливный элемент закрытие клапана реагента

Кабель RCO IFM впервые полетел на борт СТС-121 и был передан на хранение на МКС во время полета. Кабель оставался на борту МКС до конца программы Shuttle. До STS-121 планировалось оставить поврежденный шаттл и дать ему сгореть при возвращении. Первичная посадочная площадка для орбитального корабля RCO будет База ВВС Ванденберг В Калифорнии.^[11] База ВВС Эдвардс площадка, которая уже использовалась для поддержки посадки шаттлов, была главной площадкой для посадки RCO для первых миссий с оборудованием; однако позже Ванденберг был выбран в качестве основного места, так как он находится ближе к побережью, и шаттл может быть оставлен в Тихом океане, если возникнет проблема, которая сделает посадку опасной. Ракетный полигон Белых Песков в Нью-Мексико - вероятный альтернативный сайт.^[12] Основным соображением при определении места посадки будет желание выполнить повторный вход с высокой степенью риска вдали от населенных пунктов. Справочник летных ресурсов и правила полета, действовавшие во время полета STS-121, предполагают, что поврежденный шаттл снова войдет на такую ​​траекторию, что в случае разрушения он сделает это с обломками, приземляющимися в южной части Тихого океана.^[2]

Советский Буран шаттл также управлялся дистанционно в течение всего первого полета без экипажа на борту. Посадка производилась бортовой автоматической системой.^[13]

По состоянию на март 2011 г. Боинг Х-37 Космический робот-робот увеличенной продолжительности продемонстрировал автономный орбитальный полет, вход и посадку.^[14][15] X-37 изначально предназначался для запуска из грузового отсека Шаттла, но после Колумбия стихийное бедствие, он был запущен в закрытой конфигурации на Атлас V.

Эра до МКС

Миссии STS-3xx были разработаны после утрата Колумбия. Тем не менее, НАСА приложило определенные усилия для исследования вариантов спасения еще до катастрофы. Перед запуском МКС или в случае, если шаттл не смог добраться до станции, экипажам пришлось бы переходить между шаттлами напрямую. Орбитальные аппараты не смогли бы состыковаться, поэтому, хотя они использовали свои RMS-руки, чтобы сцепиться друг с другом, экипаж должен был бы EVA между шаттлами. Это должно было быть выполнено с использованием двух назначенных EVA специалистов миссии, одетых в Шаттл / МКС модуль внекорабельной мобильности (EMU) скафандры, в то время как оставшийся экипаж был бы запечатан в герметичных Личный спасательный бокс и переносится либо вручную, либо с использованием системы шкивов (аналогичной шкиву бельевой веревки), подобной той, что используется в Аполлон программа для подъема образцов с поверхности Луны в Лунный модуль.

Пример временной шкалы

Если бы потребовалась миссия LON, были бы разработаны сроки, подобные следующему:

• FD-10 Решение о потребности в поддержке экипажа шаттла (CSCS) ожидается к 10-му дню полета номинального задания.
• FD-10 Вскоре после необходимости работы CSCS произойдет отключение шаттла группой C.
• ФД-11-> 21 В течение 11–21-го дня полета шаттл будет оставаться в стыковке с Международной космической станцией (МКС) с открытым люком. Между шаттлом и МКС будут передаваться различные предметы.
• FD-21 Закрытие люка будет производиться со стороны МКС. Экипаж шаттла остается на МКС, оставляя шаттл беспилотным.
• FD-21 Deorbit Burn - Ожог происходит через четыре часа после отделения. Орбитальный аппарат приземляется на базе ВВС Ванденберг под дистанционным управлением из Хьюстона. (До STS-121 дверцы отсека для полезной нагрузки оставались открытыми, чтобы ускорить разрушение машины.)
• FD-45 Запуск спасательного полета. 35 дней с момента вызова до запуска для спасательного полета - это приблизительная оценка минимального времени, которое потребуется до запуска спасательного полета.^[16]
• FD-45-> 47 Спасательный полет догоняет МКС, по пути проводя проверки теплозащитного экрана.
• FD-47 Спасательный рейс стыкуется со станцией на третий день своей миссии.
• FD-48 Экипаж шаттла выходит на спасательный орбитальный аппарат. Машина с экипажем 11 расстыковывается с МКС.
• FD-49 Спасательный орбитальный аппарат повторно входит в атмосферу над Индийским или Тихим океаном для приземления либо в Космическом центре Кеннеди, либо на базе ВВС Эдвардс. Русский Прогресс Позже запускается космический корабль снабжения для пополнения запасов экипажа МКС. Начинается предупредительная подготовка к снятию экипажа с МКС.
• FD-58 Снятие экипажа с МКС из-за ECLSS О₂ истощение в случае Прогресс не может выполнять функцию пополнения запасов.

План спасения СТС-125

Сравнение орбит Международной космической станции и космического телескопа Хаббл

СТС-400 был Космический шатл полет на случай непредвиденных обстоятельств (запуск при необходимости), который был бы запущен с использованием Космический шатл Стремление если серьезная проблема возникла на Космический шатл Атлантида в течение СТС-125, финал Космический телескоп Хаббла сервисная миссия (HST SM-4).^{[17][18][19][20]}

Из-за гораздо более низкого наклонение орбиты HST по сравнению с МКС экипаж шаттла не смог бы использовать Международная космическая станция как «безопасное убежище», и НАСА не смогло бы следовать обычному плану по возвращению экипажа с помощью другого шаттла в более позднее время.^[19] Вместо этого НАСА разработало план проведения спасательной миссии от шаттла к шаттлу, аналогичный предлагаемые спасательные операции для полетов перед МКС.^[19][21][22] Спасательная операция должна была начаться только через три дня после призыва и уже через семь дней после запуска STS-125, поскольку экипаж Атлантида после запуска у него будет всего около трех недель расходных материалов.^[18]

Миссия была впервые запущена в сентябре 2008 г. Стартовый комплекс 39Б через две недели после того, как шаттл STS-125 был запущен в Стартовый комплекс 39А, создавая редкий сценарий, в котором два шаттла находились на стартовых площадках одновременно.^[19] Однако в октябре 2008 года STS-125 был отложен и откатился на VAB.

Первоначально STS-125 был перенацелен не ранее февраля 2009 года. Это изменило STS-400 с Стремление к Открытие. Миссия была переименована в STS-401 в связи с заменой с Стремление к Открытие. Затем STS-125 был отложен еще больше, что позволило Открытие миссия СТС-119 лететь заранее. Это привело к тому, что спасательная миссия вернулась к Стремление, восстанавливается обозначение СТС-400.^[20] В январе 2009 года было объявлено, что НАСА оценивает проведение обоих запусков из Комплекса 39A, чтобы избежать дальнейших задержек с запуском. Арес I-X, который в то время планировался к запуску с LC-39B в сентябре 2009 года.^[20] Планировалось, что после полета STS-125 в октябре 2008 г. стартовый комплекс 39Б будет переоборудован для использования в Проект Созвездие для Арес I-X ракета.^[20] Некоторые из членов группы управления миссией НАСА сказали в то время (2009 г.), что операции с одной площадкой возможны, но было принято решение использовать обе площадки.^[18][19]

Экипаж

Экипаж, назначенный на эту миссию, был частью СТС-126 экипаж:^[18][23]

Планы ранних миссий

Атлантида (передний план) и Стремление на LC-39A и LC-39B в 2008 году.

Были оценены три различных концептуальных плана миссии: первый - использовать стыковку шаттла с шаттлом, когда спасательный шаттл стыкуется с поврежденным шаттлом, летя вверх ногами и назад, относительно поврежденного шаттла.^[22] Было неясно, будет ли это практичным, поскольку передняя часть одного из орбитальных аппаратов может столкнуться с отсеком для полезной нагрузки другого, что приведет к повреждению обоих орбитальных аппаратов. Второй вариант, который был оценен, заключался в том, чтобы спасательный орбитальный аппарат встретился с поврежденным орбитальным аппаратом и выполнил стационарный при использовании его Система удаленного манипулятора (RMS) для перевода экипажа с поврежденного орбитального корабля. Этот план миссии приведет к большому расходу топлива. Третья концепция заключалась в том, чтобы поврежденный орбитальный аппарат захватил спасательный орбитальный аппарат, используя его RMS, устраняя необходимость в удержании станции.^[23] После этого спасательный орбитальный аппарат перебросит экипаж с использованием своего RMS, как и во втором варианте, и будет более экономичен, чем вариант с удержанием станции.^[22]

В конечном итоге была выбрана концепция, представляющая собой модифицированную версию третьей концепции. Спасательный орбитальный аппарат будет использовать свой RMS, чтобы захватить конец RMS поврежденного орбитального корабля.^[17][24]

Препараты

Схема, показывающая одно из предложений по перемещению экипажа и оборудования во время STS-400.

После его последней миссии (СТС-123 ), Стремление был доставлен в Центр обработки орбитальных аппаратов для текущего обслуживания. После технического обслуживания Стремление был в режиме ожидания для СТС-326 который был бы отправлен в случае, если бы СТС-124 не смог бы благополучно вернуться на Землю. Укладка твердотопливные ракетные ускорители (SRB) началась 11 июля 2008 г. Через месяц внешний бак прибыл в KSC и был повязан с SRB 29 августа 2008 г. Стремление присоединился к стеку 12 сентября 2008 г. и был развернут на Pad 39B через неделю.

Поскольку STS-126 был запущен до STS-125, Атлантида был откат на VAB 20 октября, и Стремление прокатился на стартовой площадке 39A 23 октября. Когда пришло время запускать СТС-125, Атлантида выкатил на колодку 39А.^[20]

План миссии

Миссия не включала расширенную инспекцию теплового экрана, обычно выполняемую во второй день полета.^[17][19] Вместо этого осмотр должен был быть проведен после спасения экипажа.^[17][19] Во второй день полета Стремление выполнил бы рандеву и схватился бы с Атлантида.^[17][23] В третий день полета первый EVA был бы выполнен.^[17][19][23] Во время первого выхода в открытый космос Меган Макартур, Эндрю Фойстел и Джон Грунсфельд натянули бы трос между шлюзами.^[18][19] Они бы тоже перенесли большой размер Подразделение внекорабельной мобильности (EMU) и, после того, как Макартур восстановил давление, перевел EMU Макартура обратно в Атлантида. Впоследствии они бы повторно нагнетали давление Стремление, заканчивая полетным днем ​​два мероприятия.^[17]

Последние два выхода в открытый космос были запланированы на третий день полета.^[17][19] Во время первого Грюнсфельд сбросил давление на Стремление чтобы помочь Грегори Джонсону и Майклу Массимино перевести ЭВС в Атлантида. Затем он и Джонсон повторно нагнетали давление в Стремление, и Массимино вернулся бы в Атлантида.^[17] Он вместе со Скоттом Альтманом и Майклом Гудом взял бы остальное оборудование и себя в Стремление во время финального выхода в открытый космос. Они бы были наготове на случай, если система RMS выйдет из строя.^[24] Поврежденный орбитальный аппарат получил бы команду с земли покинуть орбиту и совершить посадку над Тихим океаном, при этом зона падения должна была находиться к северу от Гавайев.^[18][19] В пятый день полета Стремление должен был пройти полную проверку теплового экрана и приземлиться в восьмой день полета.^[17][18][19]

Эта миссия могла означать конец программы космического шаттла, поскольку маловероятно, что программа могла бы быть продолжена, оставшись всего двумя орбитальные аппараты, Открытие и Стремление.^[25]

В четверг, 21 мая 2009 г., НАСА официально выпустило Стремление от спасательной миссии, освобождая орбитальный аппарат, чтобы начать обработку СТС-127. Это также позволило НАСА продолжить обработку LC-39B для предстоящего запуска Ares I-X, так как во время периода простоя НАСА установило новую систему молниезащиты, аналогичную той, что установлена ​​на Атлас V и Дельта IV подушки, чтобы защитить новую, более высокую ракету Ares I от ударов молнии.^[26][27]

СТС-335

СТС-134 был последним запланированным рейсом программы Shuttle. Поскольку больше ничего не планировалось после этого, была разработана специальная миссия как STS-335, которая будет выступать в качестве миссии LON для этого полета. Это было бы в паре Атлантида с участием ET-122, который был отремонтирован после повреждения ураган Катрина.^[28] Поскольку следующей миссии не будет, STS-335 также будет нести Многоцелевой логистический модуль заполнены припасами для пополнения станции.^[29]

Сенат уполномочил СТС-135 регулярным рейсом 5 августа 2010 г.,^[30] затем Дом 29 сентября 2010 г.,^[31] а затем подписан президентом Обамой 11 октября 2010 г.^[32] Однако финансирование миссии по-прежнему зависело от счета последующих ассигнований.

Тем не менее 20 января 2011 года НАСА преобразовало STS-335, последнюю миссию "Запуск по необходимости", в оперативную миссию (STS-135).^[33] 13 февраля 2011 года менеджеры программ заявили своим сотрудникам, что STS-135 будет летать «независимо» от ситуации с финансированием через постоянное решение.^[34] Наконец, в бюджете правительства США, утвержденном в середине апреля 2011 года, предусматривалось выделение 5,5 миллиардов долларов для подразделения космических операций НАСА, включая программы Space Shuttle и космических станций. По данным НАСА, бюджет до 30 сентября 2011 года снял все опасения по поводу финансирования миссии STS-135.^[35]

После успешного завершения STS-134, STS-335 стал ненужным, и подготовка к запуску STS-135 продолжалась. Атлантида приблизилась к LC-39A во время ее развертывания, когда STS-134 приземлился в ближайшем Место посадки шаттла.^[36]

Для STS-135 не было шаттла для спасательной операции. Другой план спасения был разработан с участием четырех членов экипажа, оставшихся на борту Международной космической станции и возвращающихся на борт. Союз один за другим в течение следующего года. В этом не было необходимости.

В популярной культуре

Запуск при необходимости: поиски спасения экипажа Колумбии это фантастический роман Даниэля Гитераса 2010 года, в котором Атлантида используется для спасения экипажа STS-107.

использованная литература

внешние ссылки

• «Правила полетов CSCS» (PDF). (34.2 KiB )