Korzár logo Korzár
Nedeľa, 26. september, 2021 | Meniny má EditaKrížovkyKrížovky

Pristávanie raketoplánov je náročný a riskantný manéver

Nedávna tragédia amerického raketoplánu Columbia v samom závere jeho letu opäť ľudstvu pripomenula, že lety do kozmu stále ešte so sebou nesú riziká,

ktoré v tom najlepšom prípade znamenajú povedzme len odklad štartu a v tom najhrošom straty životov. Zatiaľ je ešte privčas na to, aby sa dali urobiť dôkladné a seriózne závery o tom, čo vlastne zapríčinilo rozpad raketoplánu Columbia len 16 minút pred ukončením jeho inak - z pohľadu množstva uskutočnených vedeckých experimentov - veľmi úspešnej vesmírnej misie STS-107. Tragédia sa odohrala počas tej fázy letu, ktorá je okrem štartu tou najnáročnejšou a najnebezpečnejšou fázou - počas zložitého pristávacieho manévru. Skôr než sa budeme venovať tomu, ako vlastne prebieha pristávanie amerických raketoplánov, uvedieme niekoľko faktov o týchto viacnásobne použiteľných kozmických dopravných prostriedkoch. Americká kozmická agentúra NASA vyzvala americké aeronautické firmy na vypracovanie prvých predbežných návrhov raketoplánov už koncom 60. rokov. Hlavným cieľom pri návrhu týchto nosičov bolo zníženie nákladov na dopravu ľudí i družíc do kozmu. Z možných mnohých variant usporiadania nového kozmického dopravného systému bola nakoniec zvolená varianta zvisle štartujúceho kozmického raketoplánu s dvomi štartovacími raketovými motormi na tuhé palivo a tromi hlavnými motormi na kvapalné palivo (kyslík a vodík), nesené v mohutnej vonkajšej nádrži. Plášte štartovacích rakiet sa po spotrebovaní paliva oddelia a dopadnú do mora, pričom ich možno znovu použiť. Externá nádrž pre hlavné motory obsahuej pri štarte 530 000 litrov kvapalného kyslíka a 1 438 000 litrov kvapalného vodíka - táto nádrž sa po spotrebovaní paliva oddelí od raketoplánu a zhorí v hustých vrstvách atmosféry (je to vlastne jediná časť celého systému, ktorú nemožno viacnásobne použiť). Orbitálny stupeň - teda samotný raketoplán - pristáva po skončení kozmického letu ako lietadlo, či presnejšie povedané ako klzák (ľudovo vetroň), pretože v záverečnej fáze pristávania nie sú v činnosti žiadne motory. Pri štarte váži celá zostava raketoplánu vyše 2 000 ton. Trup raketoplánu tvorí - podobne ako u moderných lietadiel - pološkrupinová konštrukcia z hliníkových zliatin. Temer celý povrch raketoplánu je pokrytý tepelnoizolačnými materiálmi, schopným odolávať vysokým teplotám, vznikajúcim pri návrate raketoplánu z obežnej dráhy na zem (povrch sa pri vysokých rýchlostiach letu ohrieva intenzívnym trením o vzduch). Najviac exponované miesta - predná časť trupu a nábežné hrany krídiel - sú chránené kachličkami z kompozitného materiálu RCC (Reinforced Carbon-Carbon, čiže zosilnený uhlík-uhlík), potiahnutými tenkou vrstvou topeného kremeňa. Tieto kachličky sú schopné odolávať teplotám až 1 650 oC. Miesta, vystavené teplotám od 650 do 1 260 oC sú chránené obkladovými doštičkami zo spekaných kremenných vlákien. Podobnými doštičkami sú chránené aj časti, ktoré sa pri návrate do atmosféry ohrejú na teploty 370 až 650 oC. Doštičky sú na podklad nalepené špeciálnym silikónovým lepidlom. Dvere nákladového priestoru (na hornej a teda pri návrate odvrátenej strane raketoplánu), ktoré sú vystavené teplotám len do 370 oC, sú pokryté polyamidovou nomexovou plsťou.

Prvý prototyp kozmického raketoplánu s označením OV-101 Enterprise bol agentúre NASA odovzdaný 17. septembra 1976 (čiže pred vyše 25 rokmi). Tento prototyp bol určený len naletové skúšky v atmosfére - tie sa konali až do konca októbra 1977. Prvý exemplár, určený už pre štart do vesmíru, dostal označenie OV-102 Columbia a NASA ho prevzala 8. marca 1979. S konečnou montážou celej zostavy (spájanie raketoplánu so štartovacími motormi a palivovou nádržou) sa začalo 25. novembra 1980 a o mesiac neskôr bola celá zostava prevezená na štartovaciu rampu, kde bola 20. februára 1981 úspešne vykonaná skúška hlavných motorov. Prvý štart raketoplánu Columbia sa uskutočnil 12. apríla 1981 - teda presne 20 rokov po štarte prvého kozmonauta Jurija Gagarina. Tento let s dvojčlennou posádkou (John W.Young a Robert Crippen) trval len dva dni. Mimochodom, prvý funkčný raketoplán dostal meno po americkej lodi Columbia, s ktorou sa koncom 18. storočia plavil popri amerických brehoch i do Číny kapitán Robert Gray (ale Columbia sa považuje aj za ženskú "personifikáciu" Spojených štátov). Ďalší raketoplán, pomenovaný Challenger, absolvoval svoj prvý štart 4. apríla 1983. Pri svojom desiatom lete však Challenger - len 73 sekúnd po štarte - v dôsledku triviálnej poruchy jedného štartovacieho motora (chybné tesnenie medzi dvomi segmentami raketového motora) havaroval a v jeho troskách našli smrť všetci siedmi členovia posádky. Prvý štart raketoplánu Discovery sa uskutočnil 30. augusta 1984. Posledným z rodiny amerických raketoplánov mal byť Atlantis, ktorý do vesmíru po prvý raz štartoval 3. októbra 1985. Po havárii Challengera však bolo rozhodnuté postaviť ďalší exemplár a tak bola 7. mája 1992 flotila raketoplánov rozšírená o Endeavour. Aj keď je Columbia najstarším raketoplánom, nejde v žiadnom prípade o kozmický "šrot". Tento raketoplán bol už niekoľko ráz modernizovaný. Po ukončení misie STS-40 v auguste 1991 bola Columbia dopravená do montážneho závodu firmy Rockwell International, ktoráje hlavným výrobcom raketoplánov. Na Columbii sa vykonalo okolo 50 modifikácií, z ktorých za najvýznamnejšie možno považovať inštaláciu uhlíkových brzdových kotúčov na kolesách podvozku, odstránenie skúšobných prístrojov a zlepšenie tepelného ochranného systému. Ďalšia modernizácia tohto raketoplánu sa začalal v októbri 1994 a trvala približne šesť mesiacov. Najvýznamnejší modifikačný program Columbie sa ale začal 24. septembra 1999. V rámci tohto programu sa vykonalo vyše 100 úprav, z ktorých najdôležitejšou bola výmena zastaralých elektromechanických palubných prístrojov za moderné multifunkčné elektronické displeje. Columbia sa po Atlantise stala druhým raketoplánom, vystrojeným týmito modernými prístrojmi, ktoré podstatne znižujú zaťaženie posádky počas letu. Žiaľ, raketoplán Columbia sa asi "nenarodil" v dobrom znamení. Dnes sa už len málo vie o tom, že tento raketoplán si ešte pred svojím prvým štartom vyžiadal dva ľudské životy. Stalo sa to 19. marca 1981, keď skupina technikov firmy Rockwell vstúpila na plošinu, umožňujúcu prístup k hlavným motorom, a chystala sa skontrolovať ich systémy. Po uvoľnení obdĺžníkového krycieho panelu vnikli muži dovnútra - a ocitli sa v atmosfére temer čistého dusíka. Akosi pozabudli na to, že z bezpečnostných dôvodov sú priestory okolo motorov pred štartom preplachované čistým dusíkom, aby sa vylúčila možnosť prípadného výbuchu zmesi unikajúceho kyslíka a vodíka. Za niekoľko desiatok sekúnd stratili technici vedomie a kým sa ich podarilo vyprostiť, bolo to pre dvoch z nich už neskoro (jeden zomrel hneď, druhý po dvoch týždňoch). Počas kozmických misií sa na raketopláne Columbia vyskytla vážnejšia porucha - až do nedeľňajšej tragédie - len raz. Bolo to pri lete STS-83 v apríli 1997, ktorý musel byť skrátený, pretože na jednom z palivových článkov (tri takéto články sú hlavným zdrojom elektrickej energie raketoplánu) začalo z nevysvetliteľných dôvodov dochádzať k pomalému poklesu napätia.

Venujme sa teraz pristávaciemu manévru, ktorý je okrem štartu najkomplikovanejšou a najkritickejšou fázou letu. Raketoplán musí vletieť do hustejších vrstiev atmosféry pod optimálnym uhlom a v najvhodnejšej polohe, pri ktorej je už dostatočne brzdený, ale nedochádza k jeho nadmernému aerodynamickému ohrevu. Priblížme si podrobne celú pristávacie sekvenciu. Tá začína približne hodinu pred plánovaným časom pristátia (čas T) a spočíva v krátkodobom zapálení pomocných raketových motorov, čím sa zníži rýchlosť raketoplánu a ten začne z obežnej dráhy (280 km nad zemským povrchom) "padať" k zemi. V čase T-32 min 14 s je raketoplán vo výške 122 km a vo vzdialenosti asi 8 500 kilometrov od miesta pristátia (obvykle je to Kennedyho vesmírne centrum na Floride). Raketoplán je už spomaľovaný trením o horné vrstvy atmosféry a jeho výška klesá každú minútu asi o 9 kilometrov. Riadiaci systém nastaví raketoplán tak, aby jeho pozdĺžna os zvierala so smerom letu uhol 40o, takže intenzívnemu treniu o vzduch a tým aj intenzívnemu ohrevu sú vystavené najmä kachličky na spodnej strane trupu a krídiel (je ich 24 000). V čase T-28 min 42 s je raketoplán vo výške 85 km a letí rýchlosťou 25M (25-násobok rýchlosti zvuku). Pomocou klapiek na zadnej časti krídiel (zv. elevony) vykoná raketoplán niekoľko širokých zatáčok, ktoré prispejú k ďalšej redukcii rýchlosti. V čase T-26 min 56 s sa raaketoplán niekoľko ráz nakloní na jednu a druhú stranu (o 60o), čím sa zvýši rýchlosť klesania a zníži rýchlosť. V čase T-26 min 4 s letí raketoplán rýchlosťou 19M a ochranné kachličky na jeho spodnej strane sú rozpálené na 1 650 oC. V čase T-16 min je raketoplán vo výške asi 60 kilometrov a letí rýchlosťou 20 000 km/h - práve v tejto chvíli došlo k rozpadu Columbie.V čase T-12 min sa nos raketoplánu trochu skloní, aby sa zvýšila účinnosť brzdiacich klapiek. V čase T-10 min 33 letí raketoplán rýchlosťou už "len" 10 000 km/h a je vo výške 42 400 m. V tejto výške už posádka zapína bežné rádionavigačné prostriedky - v podstate rovnaké, aké sa používajú v dopravných lietadlách. V čase T-8 min 44 s letí raketoplán rýchlosťou 5M vo výške 35 000 metrov a jeho let sa už dá dobre kontrolovať elevonmi a kormidlami. Necelé štyri minúty pred pristátím klesne rýchlosť raketoplánu, letiaceho vo výške 14 000 metrov, pod rýchlosť zvuku a pilot preberá od počítačov manuálnu kontrolu svojho "lietadla". Jednu minútu a 31 sekúnd pred pristátím je raketoplán vo výške 4 500 metrov a letí rýchlosťou 510 km/h, pričom pilot už vidí - 10 kilometrov pred sebou - pristávaciu dráhu. Raketoplán sa k dráhe blíži pod pomerne strmým uhlom 18 - 20o, zatiaľ čo dopravné lietadlá klesajú obvykle pod uhlom 3o. Vo výške 600 zdvihne pilot nos raketoplánu, čím sa v dôsledku zvýšenia odporu zníži rýchlosť. Vo výške 100 metrov - do pristátia chýba 20 sekúnd - sa vysúvajú tri podvozkové nohy. Desať sekúnd pred dosadnutím na zem prelietava raketoplán prah dráhy. No a v čase T sa pri rýchlosti 350 km/h dotknú pneumatiky hlavných podvozkových nôh dráhy - letová kontrola oznámi touchdown, čiže dotyk so zemou. Raketoplán, brzdený najprv vypusteným padákom a potom kotúčovými brzdami na kolesách, sa zastaví po prejdení asi 3 000 metrov.

Zostáva teda zodpovedať zložitú otázku, prečo pri tragickom lete STS-107 neprebehla celá táto sekvencia až do šťastného pristátia. Serióznu odpoveď na túto otázku nepozná dnes nikto. Všetko ale nasvedčuje tomu, že čosi nedobré sa stalo v oblasti ľavého krídla raketoplánu. Údaje telemetrie dokazujú, že pomaly začala stúpať teplota v pneumatikách ľavého hlavného podvozku i v hydraulickom systéme a nakoniec prestal fungovať snímač teploty ľavého krídla. Ľavá strana začala vykazovať väčší odpor ako pravá, takže riadiaci systém musel - krátkodobým zapálením korekčných raketových motorčekov - korigovať snahu raketoplánu zatáčať doľava. O tom, čo bolo prvotnou príčinou týchto ťažkostí, možno však dnes len viac či menej odborne špekulovať. Možnou príčinou týchto ťažkostí je napríklad vážne poškodenie tepelných ochranných kachličiek ľavého krídla. K poškodeniu či dokonca uvoľneniu niektorých týchto izolačných kachličiek už došlo pri viacerých letoch raketoplánov, ale s takýmito menšími poruchami sa ráta a nemajú za následok ohrozenie raketoplánu. Pred ďalším štartom sa, pochopiteľne, celý ochranný obklad dôkladne skontroluje a poškodené či odpadnuté kachličky sa nahradia novými. Obklad spodnej časti krídla Columbie sa mohol poškodiť už pri štarte, pretože analýza videozáznamu ukázala, že približne 80 sekúnd po štarte odpadol z palivovej nádrže kus izolačnej peny o rozmeroch asi 50 cm x 40 cm x 15 cm a hmotnosti niečo vyše kilogramu. Tento kus mohol poškodiť aj už spomenutý elevon na zadnej časti krídla. Medzi možnými príčinami sa spomína aj zlyhanie hydraulického sytému alebo požiar v dôsledku elektrického skratu. Nedá sa vylúčiť ani poškodenie nosnej konštrukcie raketoplánu v dôsledku únavy kovu (tá bola niekedy príčinou havárie starších dopravných lietadiel). V minulom roku boli všetky štyri raketoplányna štyri mesiace odstavené práve v dôsledku mikrotrhlín, ktoré sa objavili na palivovom potrubí. Pretože odborníci úplne vylučujú možnosť teroristického útoku na raketoplán, zostáva ešte temer čisto teoretická možnosť, že pristávajúca Columbia sa zrazila s nejakým maličkým meteoritom. Ale môže to byť všetko aj úplne inak a podobne ako v prípade havárie Challengera sa zistí, že aj tragické zakončenie 28. vesmírneho letu Columbie zapríčinila nejaká triviálna porucha.

Napriek nedávnemu nešťastiu bude americký kozmický program pokračovať ďalej - kedy a v akom rozsahu, to dnes nevie povedať skutočne nikto.

Najčítanejšie na Korzár

Inzercia - Tlačové správy

  1. Maurícius vás nenechá chladnými. Za akými miestami sa vybrať?
  2. Jablone prekonali očakávania. O bývanie v Bytči je veľký záujem
  3. Ako môžu fajčiari pomôcť prírode? Úplne jednoducho
  4. Znalec slovenského brandy
  5. Poznáte všetkých TOP 10 Bratislavy?
  6. Naša klimatická zmena: Návod ako pomôcť pri záchrane planéty
  7. Školy sa znova môžu zapojiť do zberu starých mobilov
  8. Sledujte naživo pokusy so slovenskými výskumníkmi
  9. Slováci ochutnali vegánske bagety. Chutili im?
  10. Sedemnásť slovenských hotelov na septembrový last minute výlet
  1. Zateplenie šikmej strechy PUR penou či minerálnou vlnou?
  2. Ako uľahčiť opatrovanie seniorov doma
  3. Samočistiace vypínače chránia pred infekciami
  4. Ako zvýšiť produktivitu vašej prevádzky?
  5. Hobbymarket OBI predstavil nový koncept predajne v Michalovciach
  6. Aktuálne radarové a slovenské hlásenia v autokamere?
  7. Tesco announces net-zero target of 2035 for its operations
  8. Granátové jablko prekvapí vás chuťou i aktívnymi látkami
  9. Lekárska prehliadka pre cudzincov je v Nitre, aj bez objednania
  10. Tento výťah si poradí aj s tým najužším schodiskom
  1. Sledujte naživo pokusy so slovenskými výskumníkmi 6 937
  2. Ako môžu fajčiari pomôcť prírode? Úplne jednoducho 5 889
  3. Prišli škrečky a Dedoles počíta tržby na desiatky miliónov 4 617
  4. Zateplenie strechy PUR penou či minerálnou vlnou? 4 042
  5. Maurícius vás nenechá chladnými. Za akými miestami sa vybrať? 3 947
  6. Zodpovedné investovanie praje budúcnosti a je fér 3 536
  7. Jablone prekonali očakávania. O bývanie v Bytči je veľký záujem 3 437
  8. Slováci ochutnali vegánske bagety. Chutili im? 3 432
  9. Sedemnásť slovenských hotelov na septembrový last minute výlet 3 265
  10. Poznáte všetkých TOP 10 Bratislavy? 3 024

Blogy SME

  1. Zuzana Cascino: Striptér duše
  2. Štefan Vidlár: Za ty prachy z Bruselu
  3. Ivo Nesrovnal: Vďaka Angele Merkelovej!
  4. Peter Chudý: Ako policajný funkcionár zničil stopy na mieste činu (vraždy/samovraždy) alebo v polícii sú stále ľudia, ktorí tam nemajú čo robiť.
  5. Marcel Burkert: Šokujúce slová Dr. Urbánka, ktorý 20 rokov pracoval pre fy ako Pfizer, Johnson a iné.
  6. Ladislav Boršoš: Valloslava/nahlas…
  7. Denis Jánošík: Nevidiaci a slabozraký
  8. Anna Milanová: Strom a Klíma ťa potrebuje... 2021
  1. Róbert Ďurec: Slovensko ako daňový raj? Takto to robia bohatí 26 754
  2. Pavol Koprda: 90% hospitalizovaných ľudí je nezaočkovaných. Čo nám to hovorí o vakcínach? Takmer nič. 11 691
  3. Martin Dorčák: DPH podľa Remišovej 6 182
  4. Lucie Meisnerová: Svadba v polovici života 5 599
  5. Radovan Kulín: Kováčik má šťastie, že nevyrábal mastičky z konope 5 547
  6. Stanislav Martinčko: R.Fico sa stal kajúcnikom č.1 !!! 4 060
  7. Peter Chudý: Šesť spôsobov na odstránenie čestného policajta alebo ako to bolo za prezidentovania Tibora Gašpara a likvidačné metódy prehnitého systému dnes. 3 809
  8. Pavel Dvořák: Ako ma zmenilo desať rokov v Číne 3 781
  1. Lucia Šicková: Poučenia z herného biznisu 1: O hrách a systémoch
  2. Róbert Ďurec: Slovensko ako daňový raj? Takto to robia bohatí
  3. Pavol Koprda: 90% hospitalizovaných ľudí je nezaočkovaných. Čo nám to hovorí o vakcínach? Takmer nič.
  4. Karolína Farská: Do Ficovej éry sa vraciame aj bez neho
  5. Adam Valček: Vyšetrovateľ dal Bödörovi pokutu za to, že mlčal
  6. Adam Valček: Neexistujúca kancelária aj termín. Výpovede proti Výbohovi nesedia
  7. Karolína Farská: Dva rozdielne protesty za slobodu
  8. Pavol Koprda: Očkovacia lotéria: Čo môže priniesť a kde sú jej úskalia? Pohľad cez dáta, teóriu hier a hazardné hry
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Večernica severská sa vyskytuje na približne pätine územia Slovenska.

Rozhovor o cicavcoch, čo vedia lietať.


23. sep
Pápež František na stretnutí so židovskou komunitou na Rybnom námestí.

Stretnutie pápeža so židovskou komunitou vzbudzovalo isté očakávania. Nenaplnili sa.


Fedor Blaščák 24. sep
Nové prípady za dnes (covid, koronavírus)

Laboratóriá vykonali viac ako 6 500 PCR testov.


3 h

Blogy SME

  1. Zuzana Cascino: Striptér duše
  2. Štefan Vidlár: Za ty prachy z Bruselu
  3. Ivo Nesrovnal: Vďaka Angele Merkelovej!
  4. Peter Chudý: Ako policajný funkcionár zničil stopy na mieste činu (vraždy/samovraždy) alebo v polícii sú stále ľudia, ktorí tam nemajú čo robiť.
  5. Marcel Burkert: Šokujúce slová Dr. Urbánka, ktorý 20 rokov pracoval pre fy ako Pfizer, Johnson a iné.
  6. Ladislav Boršoš: Valloslava/nahlas…
  7. Denis Jánošík: Nevidiaci a slabozraký
  8. Anna Milanová: Strom a Klíma ťa potrebuje... 2021
  1. Róbert Ďurec: Slovensko ako daňový raj? Takto to robia bohatí 26 754
  2. Pavol Koprda: 90% hospitalizovaných ľudí je nezaočkovaných. Čo nám to hovorí o vakcínach? Takmer nič. 11 691
  3. Martin Dorčák: DPH podľa Remišovej 6 182
  4. Lucie Meisnerová: Svadba v polovici života 5 599
  5. Radovan Kulín: Kováčik má šťastie, že nevyrábal mastičky z konope 5 547
  6. Stanislav Martinčko: R.Fico sa stal kajúcnikom č.1 !!! 4 060
  7. Peter Chudý: Šesť spôsobov na odstránenie čestného policajta alebo ako to bolo za prezidentovania Tibora Gašpara a likvidačné metódy prehnitého systému dnes. 3 809
  8. Pavel Dvořák: Ako ma zmenilo desať rokov v Číne 3 781
  1. Lucia Šicková: Poučenia z herného biznisu 1: O hrách a systémoch
  2. Róbert Ďurec: Slovensko ako daňový raj? Takto to robia bohatí
  3. Pavol Koprda: 90% hospitalizovaných ľudí je nezaočkovaných. Čo nám to hovorí o vakcínach? Takmer nič.
  4. Karolína Farská: Do Ficovej éry sa vraciame aj bez neho
  5. Adam Valček: Vyšetrovateľ dal Bödörovi pokutu za to, že mlčal
  6. Adam Valček: Neexistujúca kancelária aj termín. Výpovede proti Výbohovi nesedia
  7. Karolína Farská: Dva rozdielne protesty za slobodu
  8. Pavol Koprda: Očkovacia lotéria: Čo môže priniesť a kde sú jej úskalia? Pohľad cez dáta, teóriu hier a hazardné hry

Už ste čítali?

SME.sk Najnovšie Najčítanejšie Video Desktop
Skryť Zatvoriť reklamu