Co udělá raketoplán v nouzi?

Dub 15, 2009

  Manévr RTLS
    Vizualizace na které raketoplán provádí krkolomný obrat RTLS.
 

    Při pohledu na raketoplán se člověku až tají dech. Miliony součástek, kilometry drátů, stovky tisíc odpracovaných hodin. Jenže pořád to není nic jiného než jen obyčejná věc. A jak víme z našeho běžného života - věci se porouchávají. Což o to, když se nám doma rozbije třeba kávovar tak nás to sice hodně rozčílí, ale je to naprosté nic ve srovnání s tím když se "něco porouchá" na raketoplánu. Čím víc součástek přístroj má, tím větší je pravděpodobnost, že dojde k jeho poruše. Je to sice hrozné, možná až bezcitné, ale matematicky se jedná o klasickou přímou úměru. O tom jak to dopadá když se něco na raketoplánu hodně "porouchá" zažilo lidstvo už dvakrát. Poprvé když v roce 1986 po 73 sekundách od startu explodoval raketoplán Challenger a podruhé roku  2003, kdy při sestupu do atmosféry shořel stroj Columbia - při obou nehodách zemřela celá sedmičlenná posádka. Od té doby se naštěstí už nikdy nestalo, že by raketoplán postihla tak vážná závada. A pevně věřím, že se to už nikdy nestane.

     Pojďme se ale podívat na situaci, kdy je raketoplán sice poškozen, ale nedojde k jeho zničení, je tedy stále letuschopný. NASA počítala i s touto možností a už od prvních misí raketoplánů vypracovala postupy, které by měly zajistit bezpečný návrat posádky za Zemi. Možností na záchranu je hned několik - alfou a omegou, která rozhoduje o tom, která bdue kdy použita je čas, který uplynul od okamžiku startu (T). V praxi zatím nebyl žádný z nich vyzkoušený, ale podle počítačových simulací by měly být reálné.

Přečtěte si všechny články o dobývání vesmíru

     Manévr RTLS (Return to Launch Site) - použije se v případě, že k poruše dojde v rozmezí T +0 s - T +240 s. Tento obrat bývá někdy označován jako sebevražedný, nebo Kamikadze. Co si budeme nalhávat, v oblasti techniky patří k tomu nejšílenějšímu, co lidstvo vymyslelo, ostatně posuďte sami - je to otočka čelem vzad v rychlosti sedminásobku rychlosti zvuku. John Young, muž, který velel první misi STS-1, o RTLS říká: "Teprve až první člověk, který to vyzkouší, nám bude moci říct, zda to funguje. Teoreticky to fungovat bude, ale bude to fungovat?" V čem tenhle ďábelský manévr spočívá? Jakmile je odhalena porucha, stroj pokračuje ve směru letu dokud nespálí všechno palivo v pomocných motorech (bílé válce po stranách palivové nádrže). Půl minuty potom přejde pilot raketoplánu na krizové řízení a odhazuje pomocné motory. Raketoplán pořád pokračuje ve svém letu dokud nespálí zhruba polovinu kapalného kyslíku a vodíku z hlavní palivové nádrže. V téhle chvíli letí raketoplán rychlostí zhruba sedmkrát větší než je rychlost zvuku a pilot začíná obracet raketoplán i s připojenou poloprázdnou palivovou nádrží o 180°. Na posádku působí neskutečné přetížení - raketové motory, které stroj hnaly do vesmíru teď míří na druhou stranu a fungují jako brzdy. Jakmile se podaří raketoplán "zastavit" motory mu udělí směr k Zemi. V tuhle chvíli je z nádrže vypáleno skoro všechno palivo a tak může být odhozena. Raketoplán pak přistává stejně jako když zakončuje misi. Od startu uplynula necelá půlhodinka a stroj je zpátky na Zemi.

     Manévr TAL (Trans-Atlantic Landing) - použije se v případě, že k poruše dojde v rozmezí T +150 s - T +275 s. Raketoplán má už příliš vysokou rychlost a výšku na to aby mohl přejít na RTLS. Ještě než zhasne hlavní motor raketoplánu, navolí jeho pilot právě předvolený program TAL. Díky němu se raketoplán srovná a přestane stoupat - nabere kurs směrem na některé z předem vytipovaných letišť v Evropě a severní Africe. Jakmile je změna směru dokonána, je odhozena hlavní palivová nádrž a za pár chvil zhasíná i motor raketoplánu. Stroj přistává na zemi cca tři čtvrtě hodiny od startu.

     Manévr AOA (Abort Once Around) - použije se v případě, že k poruše v čase víc než  T +260 s a raketoplán není schopen kvůli poruše zůstat v kosmu déle. Stroj je naveden na oběžnou dráhu Země, ani ne jednou ji obletí a pak zase začne klesat načež přistává znovu v Kennedyho vesmírném centru, nebo na záložním letišti. Od startu uplynula asi hodina a půl.

     Manévr ATO (Abort To Orbit) - použije se v případě, že k poruše v čase víc než  T +260 s a raketoplán je schopen zůstat v kosmu déle než je to nezbytně nutné u AOA. Během ATO je raketoplán naveden na nižší orbit než se původně plánovalo a alespoň může plnit náhradní úkoly mise. Znovu připomínám, že tento manévr se použije pouze v případě, kdy porucha není závažná a nevyžaduje neprodlený návrat posádky na Zemi. Tento manévr byl také jako jediný z výše popsaných v historii realizován. Při předposledním letu orbiteru Challenger vynechávaly motory a čidla nereagovala. Přesto se posádka dostala na oběžnou dráhu, splnila úkoly msie a v bezpečí se vrátila zpátky.

     Nouzové navedení na oběžnou dráhu - použije se v případě, že k poruše v čase víc než  T +305 s. V této chvíli má raketoplán takovou rychlost, že to většinou stačí k tomu aby setrvačností "dojel" na původně plánovanou orbitu a dokončil misi podle plánu.

     Určitě jste si všimli, že se časy použití jednotlivých manévrů překrývají. Je to proto aby měli letoví inženýři vždy dvě možnosti, ze kterých mohou vybírat podle aktuálních podmínek. Jak jsem psal výše, tyto manévry NASA použije pokud se objeví poruchy, které znemožní dokončení mise, přesto bude raketoplán řiditelný. Jedná se hlavně o poruchy jako je například výpadek nosného motoru, únik paliva, prudký pokles tlaku v kabině posádky, nebo úniku chladicího média.

     Když už je raketoplán na oběžné dráze, má de facto napůl vyhráno. To nejnebezpečnější má už za sebou. Pokud jsou k tomu vhodné podmínky, může se spojit s Mezinárodní vesmírnou stanicí, kde mohou být provedeny nejzákladnější opravy, nebo zde může posádka přečkat nezbytně nutnou dobu potřebnou k vypravení záchranného plavidla. Pokud spojení s ISS není možné (NASA s tím počítá už dopředu, záleží totiž na jak vysokou oběžnou dráhu stroj míří), je na startovací rampě připraven druhý raketoplán, který by poškozenému stroji na oběžné dráze přiletěl na pomoc a naložil jeho posádku.

     Jaké jsou Vaše názory na projekty záchrany raketoplánů? Myslíte, že je možné přežít RTLS? Napište nám o svých názorech! Pro své názory a dotazy využijte tento diskusní panel. A pokud vás vesmír opravdu zajímá, rozhodně navštivte i nové diskusní fórum vesmir.thos.cz, které je určeno speciálně pro debaty o průzkumu vesmíru. Je jedno jestli jste amatér, který se ve vesmíru teprve rozkoukává, nebo zkušený znalec, rádi mezi sebou přivítáme všechny zájemce.