 | |||
| Dane misji | |||
| IndeksCOSPAR | 1981-034A | ||
|---|---|---|---|
| Zaangażowani | |||
| Oznaczenie kodowe | STS-1 | ||
| Pojazd | |||
| Wahadłowiec | |||
| Załoga | |||
 John Young (po lewej) iRobert Crippen (po prawej) | |||
| Start | |||
| Miejsce startu | |||
| Początek misji | |||
| Orbita okołoziemska | |||
| Apogeum | 251 km | ||
| Perygeum | 240 km | ||
| Okres orbitalny | 89,4 min | ||
| Inklinacja orbity | 40,3° | ||
| Lądowanie | |||
| Miejsce lądowania | Edwards Air Force Base, pas startowy 23[1] | ||
| Lądowanie | 14 kwietnia 1981, 20:20:57 czasu polskiego (18:20:57 UTC)[1] | ||
| Czas trwania misji | 2 dni, 6 godzin, 20 minut i 53 sekundy[1] | ||
| Przebyta odległość | |||
| Liczba okrążeń Ziemi | 37[1] | ||
| Program lotów wahadłowców | |||
| |||
STS-1 – pierwszy doświadczalny lotwahadłowca kosmicznegoColumbia i pierwszy w historii lot statku kosmicznego wielokrotnego użytku. Misja rozpoczęła się 12 kwietnia 1981, a zakończyła dwa dni później, 14 kwietnia 1981[2].
Członkowie załogi kolejnej misji (STS-2) byli załogą zapasową:
Zarówno dowódca jak i pilot tej misji zostali wybrani w marcu 1978 roku. John Young był najbardziej doświadczonymastronautąNASA, był wtedy także jedynym astronautą należącym do II klasy. Zadebiutował w kosmosie jako pilot misjiGemini 3, pierwszego załogowego lotu wprogramie Gemini, potem został dowódcą misjiGemini 10 w 1966 roku. Po zakończeniu lotów Gemini, był pilotemModułu Dowodzenia misjiApollo 10 w roku 1969, a potem stąpał poKsiężycu, jako dowódca misjiApollo 16, w 1972 roku. Potem, w 1974 objął urząd szefa Biura Astronautów, którym był aż do roku 1987.
Robert Crippen dołączył do NASA w roku 1969, po odwołaniu programuManned Orbiting Laboratory, był debiutantem, pierwszym w kolejce do lotu w kosmos w swojej grupie. Przed przystąpieniem do STS-1, brał udział w Skylab Medical Experiment Altitude Test, pracował także na stanowisku komunikatora kapsuły (CAPCOM) podczas misjiASTP, oraz wszystkich trzech misjiSkylab.
Montażorbitera OV-102 rozpoczęto wPalmdale 27 marca 1975 r. Nieco później otrzymał on nazwęColumbia (symboliczne określenieAmeryki, lądu odkrytego przezKolumba), pochodzącą od słynnej żaglowej fregaty zwodowanej w 1836 r., jednego z pierwszych okrętówU.S. Navy, który opłynął kulę ziemską. Poza tym nazwę Columbia nosił statek macierzysty misji księżycowejApollo 11 w 1969 roku.
Na początku realizacji programuSpace Shuttle NASA spodziewała się, że pierwszy lot kosmiczny będzie mógł nastąpić już w 1978 r. Sukcesprogramu atmosferycznych lotów próbnychEnterprise pozwalał przypuszczać, że następny orbiter, Columbia wystartuje na orbitę okołoziemską w 1979 roku. W rzeczywistości wydarzenie to nastąpiło dopiero dwa lata później.
Pośrednią przyczyną tak dużego opóźnienia były nękające NASA ograniczenia finansowe i brak rozmachu, tak charakterystycznego dla realizowanego 10 lat wcześniej programu lotów księżycowychApollo. W społeczeństwie amerykańskim opadła już fala emocji związana z pierwszym etapem podboju przestrzeni kosmicznej, a koniec lat siedemdziesiątych, okres kryzysu energetycznego i niezbyt zręcznej politykiprezydentaJimmy’ego Cartera nie sprzyjał tego rodzaju przedsięwzięciom.
Oprócz mających miejsce podczastestów problemów zsilnikami głównymi orbitera najwięcej problemów stworzyłsystem osłony termicznej TPS (ang.Thermal Protection System). Większa część pojazdu miała być z zewnątrz pokryta bardzo lekkimi płytkami z materiałów ceramicznych (włókna węglowe i krzemionkowe), odpornymi na wysokie temperatury powstające podczas wlotu w atmosferę. W orbiterze Enterprise, który nie był przeznaczony do lotów w kosmos, płytki ceramiczne zastąpiono elementami wykonanymi z pianki poliuretanowej. O ile jednak same płytki zostały dobrze zaprojektowane, to sposób ich połączenia z orbiterem przysporzył wiele trudności.
Na początku 1979 r. kierownictwo NASA zdecydowało, że w celu przyspieszenia prac Columbia zostanie przetransponowana z Palmdale naPrzylądek Canaveral. Powodem tej, jak się później okazało, niezbyt trafnej decyzji, była chęć połączenia ostatecznych prac konstrukcyjnych z przygotowaniami do pierwszego startu. W dniu 8 marca 1979 r. orbiter przewieziono na transporterze kołowym z Palmdale doEdwards AFB. Na powierzchni promu kosmicznego brakowało jeszcze około 7800 płytek z ogólnej liczby 34 000. Tymczasowo w pustych miejscach przymocowano za pomocą taśmy samoprzylepnej płytki z pianki z tworzywa sztucznego. Następnego dnia Columbia na grzbiecieBoeinga 747-SCA wykonała siedemnastominutowy lot próbny wokół bazy Edwards, podczas którego zaobserwowano kilka nieprzewidzianych zjawisk, odklejała się taśma samoprzylepna, która łopocząc uderzała o płytki i uszkadzała je. Z niewyjaśnionych początkowo przyczyn 35 płytek odpadło. Podobne zachowanie się elementów osłony termicznej zaobserwowano podczas przelotu naFlorydę w dniach 24-25 marca, kiedy niosący Columbię Boeing zatrzymywał się na lotniskachBiggs Army Airfield wEl Paso (Teksas),Kelly AFB wSan Antonio (Teksas) iEglin AFB (Floryda).
Jak się wkrótce okazało przyczyną odpadania płytek był podkład wykonany z nomeksowego filcu (płytki nie są mocowane bezpośrednio do aluminiowej, elastycznej konstrukcji orbitera, gdyż mogłyby popękać). Błąd w procesie technologicznym spowodował, że podkład miał zdolność skupiania naprężeń na niewielkim fragmencie płytki, co prowadziło do jej odpadnięcia. GdyColumbia znalazła się już w budynkuOrbiter Processing Facility (OPF) wCentrum Kosmicznym im. Kennedy’ego, rozpoczęto sprawdzanie, które płytki należy przykleić powtórnie. Do każdej z nich przykładano naprężenie zewnętrzne o 40% wyższe od nominalnego. W wyniku tej próby duża część płytek uległa uszkodzeniu, a nawet odpadała.
Ostatecznie na Przylądku Canaveral trzeba było zainstalować około jednej trzeciej wszystkich płytek. Nie było to zadanie łatwe, gdyż na początku jeden pracownik potrzebował 40-48 godzin na zainstalowanie pojedynczej płytki. Z czasem tempo poprawiło się, ale na przeszkodzie stanął brak pracowników. W lecie 1979 r. NASA zatrudniła więc studentów, którzy po przeszkoleniu wzięli udział w przyklejaniu płytek. We wrześniu pracowało przy Columbii około 300 osób, ale na jesieni liczba ich ponownie zmniejszyła się, gdy studentom skończyły się wakacje, a część pracownikówRockwella powróciła doKalifornii. Stało się jasne, że ostateczny termin ukończenia osłony termicznej przeciągnie się na długo w 1980 r. Tymczasem zmiany wprowadzone w sposobie mocowania płytek zostały sprawdzone w trwającym ponad rok programie lotów próbnych, w których płytki przyklejone do skrzydełmyśliwcówF-15 iF-104 poddawano naprężeniom odpowiadającym 140% wartości oczekiwanej.
Columbia przybyła na Przylądek Canaveral bez ponad 3000 elementów, w tym trzech silników głównychSSME. Końcowa faza montażu trwała przez większą część 1980 roku. W dniach 2-16 czerwca 1980 r. przeprowadzono indywidualne próby trzech silników głównych, każda trwająca 520 sekund, po czym między 19 a 26 lipca 1980 roku zainstalowano je w Columbii.
Późną jesienią 1980 r. orbiter był już właściwie ukończony. 24 listopada przewieziono go z budynkuOPF do hali montażowejVAB, gdzie 26 listopada 1980 r. został połączony zrakietami wspomagającymi izbiornikiem zewnętrznym. W dniu 29 grudniatransporter gąsienicowy przewiózł kompletny wahadłowiec nastanowisko startowe 39A. Wszystkie ostateczne próby przedstartowe przebiegały znacznie szybciej niż dotychczasowe przygotowania. Przeprowadzono próbne odłączenie pojazdu od oprzyrządowania wyrzutni (przejście na własne zasilanie, itp.). W dniach 21-23 stycznia 1981 r. wykonano próbne napełnienie i opróżnienie zbiornika ET. Podczas tankowania od zbiornika odkleił się pokaźny płat izolacji termicznej. Wobec możliwości przyklejenia go bez konieczności cofania pojazdu do hali montażowej NASA przesunęła planowany termin pierwszego startu z 17 marca 1981 r. na 4 kwietnia (późniejsze problemy techniczne opóźniły tę datę do 10 kwietnia). W dniu 20 lutego przeprowadzono trwającą 20 sekund statyczną próbę silników głównych stojącej na wyrzutni Columbii.
W dniu 19 marca 1981 roku podczas prób symulowanego startu pojazdu wydarzył się tragiczny wypadek: dwóch techników weszło do wnętrza napełnionegoazotem przedziału silnikowego orbitera. W wyniku silnego zatrucia jeden zmarł jeszcze tego samego dnia, a drugi 4 kwietnia. Tragedia ta nie wpłynęła jednak na przebieg przygotowań przedstartowych.
W piątek, 10 kwietnia 1981 r. wyznaczona załoga misji STS-1, astronauci John Young i Robert Crippen zajęli miejsca w kabinie wahadłowca. Tego dnia nie doszło jednak do startu: drobna niesprawność jednego z komputerów pojazdu zmusiła do odroczenia terminu rozpoczęcia lotu. W niedzielę 12 kwietnia o godzinie 7:00 ranoczasu wschodnioamerykańskiego w obecności około miliona widzów obecnych na Przylądku Canaveral Columbia wzniosła się w niebo na słupie ognia i dymu, rozpoczynając erę pojazdów kosmicznych wielokrotnego użytku.
Był to pierwszy start pojazdu wielokrotnego użytku, ale także pierwsze użyciesilników dodatkowych na paliwo stałe w misjach załogowych.
Celem misji było wypróbowanie wszystkich systemów pojazdu, wprowadzenie go na orbitę i bezpieczne lądowanie. Wszystkie te cele zostały spełnione, dowodząc skuteczności projektu promu kosmicznego.
Jedynym ładunkiem były instrumenty kontrolujące lot (ang. Development Flight Instrumentation - DFI) – zestaw czujników i urządzeń pomiarowych, które na bieżąco badały naprężenia występujące w czasie startu, lotu orbitalnego i lądowania.
W czasie lotu prom okrążył Ziemię 37 razy. Lądowanie odbyło się 14 kwietnia 1981 r. o godzinie 20:20:57 czasu polskiego. Wylądował na bieżni 23Edwards AFB w Kalifornii. Misja trwała 2 dni, 6 godzin, 20 minut i 53 sekundy.
Oględziny po misji wykazały, że w wyniku nadciśnienia wywołanego przy odpaleniu silników na paliwo stałe odpadło szesnaście płytek ochrony termicznej, a dalsze 148 zostało uszkodzone. Jednakże we wszelkich innych aspektach Columbia pozostała bez szwanku.
Columbia powróciła doCentrum Kosmicznego im. Johna F. Kennedy’ego drogą lotniczą, na grzbiecieBoeinga 747.
Emblemat używany jako oznaczenie misji został zaprojektowany przez artystę Roberta McCalla.
Aby upamiętnić pierwszy lot pojazdem kosmicznym wielokrotnego użytku, a takżepierwszy lot człowieka w przestrzeń kosmiczną, corocznie 12 kwietnia obchodzona jestNoc Jurija.
