Pilotované kosmické stanice - záchrana Skylabu

Americká orbitální stanice Skylab se po navedení na oběžnou dráhu nenacházela v nejlepším stavu: jeden ze dvou panelů sluneční baterie byl utržen, chyběla štít protimeteorické ochrany a ve vnitřních prostorách stanice byla nebezpečně vysoká teplota.

Nerozevřený panelsluneční baterie

Vzhledem k nedostatku elektrické energie (jeden panel utržen, druhý se nerozevřel) na stanici nefungoval klimatizační systém. Uvnitř stanice tak byla sice vysoká teplota, ale v místech, kam nedopadaly sluneční paprsky, naopak teplota klesala pod přijatelnou mez. A ke vší smůle byly takto postiženy nádrže s pitnou vodou pro posádku a hrozilo jejich zamrznutí, případně prasknutí. Proto musela být stanice v prostoru jinak natočena a důsledkem toho byl další nárůst vnitřní teploty, která se nakonec ustálila na 39°C; krátkodobě však dosahovala až 49°C. Chladničky s potravinami přitom byly schopné spolehlivě pracovat do okolní teploty 50°C.

Před první misí na Skylab tedy byl zásadní úkol - oživit stanici a pokusit se její záchranu. NASA měl sice k dispozici ještě jeden exemplář stanice, který se využíval k testování, ale jeho úprava do letuschopného stavu by trval více než rok. Pro vypuštění nové stanice ale chybělo to podstatné peníze a tak se veškeré úsilí zaměřilo na zprovoznění stanice na oběžné dráze. Kosmická agentura NASA by v případě úspěchu měla k dispozici stanici, pro kterou byly plánovány celkem tři dlouhodobé expedice. Pro potíže se Skylabem byl start první mise odložen a posádka se připravovala dodatečným výcvikem k záchranným akcím. Jednou z nově nacvičovaných akcí bylo otevírání a montáž velkého "deštníku", jenž měl nahradit chybějící protimeteorický a sluneční štít. Autoři náhradního štítu ho dokázali zhotovit během šesti dnů a později prohlásili, že normálně by vývoj trval nejméně půl roku.

První posádka ve složení Paul Joseph Weitz, Charles Conrad a Joseph Peter Kerwin odstartovala ze základny na Cape Canaveral 25. května 1973. Přestože na základně nepanovalo příliš příznivé počasí, rozhodlo vedení letu transportní loď Apollo vypustit i v těchto podmínkách. Jedním z rozhodujících faktorů bylo to, že další startovní okno se otevíralo až za pět dní a poškozená stanice potřebovala záchranu co nejdříve. Start v jiném termínu by si vyžádal příliš velké množství paliva pro přibližování a astronauti by nemuseli mít dostatek pohonných hmot pro případ nutného opakovaného přibližování a připojování ke stanici.

Transportní loď Apollo se po třech korekcích dráhy přiblížila ke stanici a necelých osm hodin po startu se astronauti na vlastní oči přesvědčili o stavu stanice. Na zemi pak oznámili, že je zřetelně patrné odtržení jednoho panelu sluneční baterie a druhý panel se otevřel jen částečně. Jeho úplnému rozevření brání pásek hliníkového plechu utržený z protimeteorického štítu. Stav stanici astronauti nejen popisovali slovně, ale souběžně byl do pozemní sledovací stanice vysílán přímý TV přenos. Po skončení obhlídky se kosmická loď připojila ke stanici.

Na zemi mezitím proběhlo vyhodnocení získaných informací a byl upřesněn postup dalších operací. Poté se Apollo opět oddělilo od stanice Skylab a astronauti se oblékli do skafandrů. Loď Apollo se poté přiblížila k nerozevřenému panelu a Weitz se pokusil z otevřeného průlezu uvolnit pásek bránící plnému rozvinutí panelu sluneční baterie. To se nezdařilo a řídicí středisko další pokusy zastavilo a nařídilo zpětné připojení Apolla ke stanici. Pevné spojení se opět neobešlo bez potíží a astronauti museli opět do skafandrů a otevřeným průlezem ve spojovacím uzlu museli upravit zámek, který bránil správnému a pevnému spojení obou těles. Nakonec se spojení podařilo a astronauti po sedmnáctihodinové práci dostali příkaz k odpočinku - byli už 27 hodin vzhůru.

Během odpočinku posádky dospěli specialisté NASA k závěru, že posádka musí vystačit s elektrickou energií, kterou dodávají panely komplexu ATM a palivové články instalované na lodi Apollo. Zásoby vodíku a kyslíku na Apollu vystačily na 17 dní provozu palivových článků a poté je potřeba asi 1kW do Apolla dodávat ze Skylabu. O otevření hlavního panelu sluneční baterie se pak měli astronauti pokusit při výstupu, který byl naplánován na 19. června. A na pozemských trenažérech se začal ověřovat postup práce.

Následující den byl zahájen tím, že astronauti vsunuli do průlezu mezi lodí Apollo a stanicí speciální chemický analyzátor, který ukázal, že atmosféra stanice neobsahuje žádné jedovaté plyny a ani koncentrace oxidu uhličitého nepřekračuje nebezpečnou hranici. Poté jako první vstoupil do stanice Skylab Paul Weitz a když zjistil, že nehrozí žádné nebezpečí, přešli do stanice a další dva členové posádky. Astronauti neměli na sobě skafandry, ale měli rukavice a speciální obuv.

První operací vedoucí ke zprovoznění stanice byla instalace ochranného "deštníku", který astronauti vysunuli komorou, jež byla určená pro vysunování vědeckých aparatur do kosmického prostoru. Astronautům se podařilo konstrukci vysunout a rozevřít; rozvinutý štít měl tvar obdélníku o rozměrech 6,7 krát 7,3 metru. Ihned po rozevření štítu začala teplota uvnitř stanice klesat rychlostí asi půl stupně za minutu. Někteří specialisté se domnívali, že dokonce může dojít k situaci, kdy některé části stanice budou podchlazeny. Teplota uvnitř stanice ale byla stále vysoká, takže následující noc museli astronauti oželet "ložnice" a spali v přechodové komoře. Do "ložnic" se nastěhovali až 30. května, pátý den od startu.

V následujících dnech posádka začali plnit první vědecké experimenty a pokoušela se objevit příčinu potíží při spojování Apolla se stanicí. Přestože rozebrali část spojovacího uzlu, žádnou závadu neobjevili.

4. června bylo na poradě v Marshall Space Center, trvající šest hodin, rozhodnuto, že astronauti uskuteční 7. června výstup, při kterém se pokusí uvolnit zaseknutý panel sluneční baterie - poslední problém bránící plnému využití možností stanice. Na palubu stanice byl odeslán postup, který navrhli odborníci společně s astronautem Schweickartem, jenž postup ověřoval na trenažéru. NASA o této operaci prohlásil, že se jedná o nejnebezpečnější akci, jakou američtí astronauti doposud ve volném vesmíru uskutečnili.

Ráno 7. června si všichni tři astronauti oblékli skafandry a Conrad s Kerwinem vystoupili na povrch stanice. Aby mohl výstup vůbec proběhnout, musela být na stanici omezena spotřeba elektrické energie (např. bylo vypnuto veškeré osvětlení). Jenom chladicí systém skafandrů potřeboval příkon 900 W a vnější osvětlení si vyžádalo další energii. Hlavní operací bylo uvolnění panelu sluneční baterie. Conrad se pokusil přestřihnout překážející hliníkový pásek, ale první pokus se nezdařil. Teprve s přispěním Kerwina se podařilo pásek přestřihnout a potom oba astronauti pomalu roztahovali panel. Rozvíjení panelu šlo ztuha, neboť ztuhlo mazadlo v kloubovém mechanismu. Panel se nepodařilo ani přes velké úsilí zcela rozevřít, ale pozemní středisko astronautům oznámilo, že po ukončení výstupu bude stanice natočena tak, aby sluneční záření ohřálo mazadlo, a panel se sám rozvine (což se také stalo). A již částečné rozevření se projevilo zvýšeným proudem přicházejícím ze sluneční baterie.

Následující den bylo jasné, že operace s otevřením panelu sluneční baterie se zdařila a stanice získává dostatek elektrické energie. Dostatek energie umožnil posádce naplno rozjet vědecké experimenty.

Stanice Skylab byla zachráněna a plánované lety a vědecké experimenty mohly být uskutečněny v původně předpokládaném rozsahu.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] M. Codr: Vesmírné ostrovy, chvála kosmonautiky, Práce, Praha 1978
[2] K. Pacner, A. Vítek: Půlstoletí kosmonautiky, Epocha, Praha 2008
[3] http://www.astronautix.com/project/skylab.htm#chrono[4] http://www.nasa.gov/mission_pages/skylab/

-----
Příště: Program Lunar Orbiter; plánované zveřejnění: 27.2.2012.