STS-3xx - STS-3xx

As missões do ônibus espacial designadas STS-3xx (oficialmente chamadas de missões de lançamento na necessidade (LON)) foram missões de resgate que teriam sido montadas para resgatar a tripulação de um ônibus espacial se seu veículo fosse danificado e considerado incapaz de fazer uma reentrada bem-sucedida. Essa missão teria sido realizada se o Controle da Missão determinasse que as telhas de proteção térmica e os painéis de carbono-carbono reforçados de um orbitador atualmente em vôo foram danificados além das capacidades de reparo dos métodos de reparo em órbita disponíveis. Essas missões também foram chamadas de Launch on Demand (LOD) e Contingency Shuttle Crew Support . O programa foi iniciado seguindoperda do Ônibus Espacial Columbia em 2003. Nenhuma missão desse tipo foi lançada durante o programa do Ônibus Espacial.

Procedimento

O orbitador e quatro membros da tripulação que deveriam voar na próxima missão planejada seriam enviados novamente para a missão de resgate. Os processos de planejamento e treinamento para um vôo de resgate permitiriam à NASA lançar a missão em um período de 40 dias após sua convocação. Durante esse tempo, a tripulação do ônibus espacial danificado (ou incapacitado) teria que se refugiar na Estação Espacial Internacional (ISS). A ISS é capaz de suportar ambas as tripulações por cerca de 80 dias, com o fornecimento de oxigênio sendo o fator limitante. Dentro da NASA, este plano para manter a tripulação do ônibus espacial na ISS é conhecido como operações de Contingency Shuttle Crew Support (CSCS). Até o STS-121, todas as missões de resgate deveriam ser designadas como STS-300 .

No caso de abortar a órbita, onde a nave não consegue alcançar a órbita da ISS e as inspeções do sistema de proteção térmica sugerem que a nave não pode retornar à Terra com segurança, a ISS pode ser capaz de descer para encontrar a nave. Esse procedimento é conhecido como recuperação conjunta de subvelocidade.

* - originalmente programado para ser Endeavor , alterado para Discovery devido a problemas de contaminação.

Para economizar peso e permitir que as tripulações combinadas de ambos os ônibus espaciais retornem à Terra com segurança, muitos atalhos teriam que ser feitos, e os riscos de lançar outro orbitador sem resolver a falha que causou a desativação do orbitador anterior teriam de ser enfrentou.

Hardware de voo

Uma série de peças do hardware de vôo Launch on Need foram construídas em preparação para uma missão de resgate, incluindo:

• Três assentos reclinados extras para serem localizados no convés médio da popa (área de vala)
• Dois apoios de mão localizados na parede de estibordo da área da vala
• Provisões de montagem de unidades de resfriamento individuais
• Modificação do assento 5 para fixar adequadamente em uma posição reclinada
• Provisões de montagem para quatro dispositivos de saída Sky Genie adicionais (veja a imagem à direita)
  

  Treinar com um dispositivo de saída Sky Genie
• Disposições de montagem do poste de escape para três talabartes adicionais

Orbitador de controle remoto

O Remote Control Orbiter (RCO), também conhecido como Autonomous Orbiter Rapid Prototype (AORP), era um termo usado pela NASA para descrever um ônibus espacial que poderia realizar a entrada e a aterrissagem sem uma tripulação humana a bordo via controle remoto. A NASA desenvolveu o cabo RCO de manutenção em vôo (IFM) para estender as capacidades existentes de pouso automático do ônibus espacial para permitir que as tarefas restantes sejam concluídas do solo. O objetivo do cabo RCO IFM era fornecer uma conexão de sinal elétrico entre o Ground Command Interface Logic (GCIL) e os interruptores do painel da cabine de comando. O cabo tem aproximadamente 28 pés (8,5 m) de comprimento, pesa mais de 5 lb (2,3 kg) e tem 16 conectores. Com este sistema, os sinais podem ser enviados do Centro de Controle da Missão para o ônibus espacial não tripulado para controlar os seguintes sistemas:

• Unidade de energia auxiliar (APU) iniciar e executar
• Implantação do Air Data Probe (ADP)
• Arme e implantação do trem de pouso principal (MLG)
• Arraste e arraste o chute
• Fechamento da válvula do reagente da célula de combustível

O cabo RCO IFM voou pela primeira vez a bordo do STS-121 e foi transferido para a ISS para armazenamento durante a missão. O cabo permaneceu a bordo da ISS até o final do programa Shuttle. Antes da STS-121, o plano era que a nave danificada fosse abandonada e queimada na reentrada. O principal local de pouso de um orbitador RCO seria a Base Aérea de Vandenberg, na Califórnia. A Base da Força Aérea de Edwards , um local já usado para apoiar pousos de ônibus espaciais, foi o principal local de pouso da RCO para as primeiras missões transportando o equipamento; no entanto, Vandenberg foi mais tarde selecionado como o local principal, pois fica mais perto da costa, e o ônibus espacial pode ser abandonado no Pacífico caso surja um problema que torne o pouso perigoso. O White Sands Missile Range, no Novo México, é um provável local alternativo. Uma consideração importante na determinação do local de pouso seria o desejo de realizar uma reentrada de alto risco longe de áreas povoadas. O livro de recursos de voo e as regras de voo em vigor durante a STS-121 sugerem que o ônibus espacial danificado voltaria a entrar em uma trajetória tal que, caso se partisse, o faria com destroços pousando no sul do Oceano Pacífico.

O ônibus espacial soviético Buran também foi controlado remotamente durante todo o seu vôo inaugural, sem tripulação a bordo. O pouso foi realizado por sistema automático a bordo.

Em março de 2011, o avião espacial robótico Boeing X-37 de longa duração demonstrou vôo orbital autônomo, reentrada e pouso. O X-37 foi originalmente planejado para lançamento do compartimento de carga Shuttle, mas seguindo o Columbia desastre , que foi lançado em uma configuração envolta em um Atlas V .

Era pré-ISS

As missões STS-3xx foram desenvolvidas após a perda de Columbia . No entanto, a NASA despendeu algum esforço pesquisando opções de resgate antes mesmo do desastre. Antes do lançamento da ISS, ou no caso de um ônibus espacial não conseguir chegar à estação, as tripulações teriam que se transferir diretamente entre os ônibus. Os orbitadores não teriam conseguido atracar, então, embora usassem seus braços RMS para se agarrar, a tripulação teria feito um EVA entre os ônibus espaciais. Isso teria sido realizado usando os dois especialistas da missão designados por EVA vestindo os trajes espaciais da Unidade de Mobilidade Extraveicular (EMU) do Shuttle / ISS , enquanto a tripulação restante teria sido lacrada em um Gabinete de Resgate Pessoal pressurizado e transportado manualmente ou usando um sistema de polia (semelhante ao de uma polia de varal) como o empregado no programa Apollo para elevar amostras da superfície da Lua para o Módulo Lunar .

Linha do tempo de amostra

Se uma missão LON fosse necessária, um cronograma teria sido desenvolvido semelhante ao seguinte:

• FD-10 Uma decisão sobre a exigência de Contingency Shuttle Crew Support (CSCS) é esperada para o dia 10 de vôo de uma missão nominal.
• FD-10 Logo após a necessidade de operações CSCS, ocorrerá um desligamento do grupo C do ônibus espacial.
• FD-11-> 21 Durante os dias de vôo 11 ~ 21 da missão, o ônibus espacial permanecerá ancorado na estação espacial internacional (ISS) com a escotilha aberta. Vários itens serão transferidos entre o ônibus espacial e a ISS.
• O fechamento da escotilha FD-21 será conduzido do lado da ISS. A tripulação do ônibus espacial permanece na ISS, deixando o ônibus espacial sem tripulação
• FD-21 Deorbit Burn - A queimadura ocorre quatro horas após a separação. A órbita pousa na Base da Força Aérea de Vandenberg sob controle remoto de Houston. (Antes da STS-121, as portas do compartimento de carga útil teriam sido deixadas abertas para promover a separação do veículo.)
• FD-45 Lançamento do vôo de resgate. 35 dias a partir da convocação até o lançamento para o vôo de resgate é a melhor estimativa do tempo mínimo que levará antes de um vôo de resgate ser lançado.
• FD-45-> 47 O vôo de resgate alcança a ISS, conduzindo inspeções de escudo térmico durante o trajeto.
• FD-47 O vôo de resgate atraca com a estação, no terceiro dia de sua missão.
• Tripulação do ônibus espacial FD-48 entra na nave de resgate. Veículo com tripulação de 11 desencaixes da ISS.
• O orbitador de resgate FD-49 reentrou na atmosfera sobre o Oceano Índico ou Pacífico para pousar no Centro Espacial Kennedy ou na Base da Força Aérea Edwards. Uma espaçonave de reabastecimento Russian Progress é lançada posteriormente para reabastecer a tripulação da ISS. Começam os preparativos de retirada de tripulação da ISS.
• FD-58 De-tripulação ISS devido a ECLSS O ₂ exaustão no evento Progresso incapaz de realizar a função de reabastecimento.

Plano de resgate STS-125

Comparação das órbitas da Estação Espacial Internacional e do Telescópio Espacial Hubble

STS-400 era o vôo de suporte de contingência do Ônibus Espacial (Launch On Need) que teria sido lançado usando o Ônibus Espacial Endeavour se um grande problema ocorresse no Ônibus Espacial Atlantis durante o STS-125 , a missão final de manutenção do Telescópio Espacial Hubble (HST SM-4 )

Devido à inclinação orbital muito menor do HST em comparação com a ISS, a tripulação do ônibus espacial não teria sido capaz de usar a Estação Espacial Internacional como um "porto seguro" e a NASA não teria sido capaz de seguir o plano usual de recuperar o tripulação com outro ônibus em uma data posterior. Em vez disso, a NASA desenvolveu um plano para conduzir uma missão de resgate de ônibus para ônibus, semelhante às missões de resgate propostas para voos pré-ISS . A missão de resgate teria sido lançada apenas três dias após a chamada e apenas sete dias após o lançamento do STS-125, uma vez que a tripulação do Atlantis teria apenas cerca de três semanas de consumíveis após o lançamento.

A missão foi lançada pela primeira vez em setembro de 2008 para lançar o Complexo 39B duas semanas depois que o ônibus espacial STS-125 foi lançado para o Complexo de Lançamento 39A , criando um cenário raro em que dois ônibus estavam nas plataformas de lançamento ao mesmo tempo. Em outubro de 2008, no entanto, o STS-125 foi adiado e revertido para o VAB .

Inicialmente, o STS-125 foi redirecionado para não antes de fevereiro de 2009. Isso mudou o veículo STS-400 de Endeavor para Discovery . A missão foi redesignada STS-401 devido à troca do Endeavour para o Discovery . O STS-125 foi atrasado ainda mais, permitindo que a missão Discovery STS-119 voasse com antecedência. Isso resultou na missão de resgate revertendo para Endeavour , e a designação STS-400 sendo reintegrada. Em janeiro de 2009, foi anunciado que a NASA estava avaliando a realização de ambos os lançamentos do Complexo 39A, a fim de evitar mais atrasos para o Ares IX , que, na época, estava programado para lançamento do LC-39B no período de setembro de 2009. Foi planejado que, após a missão STS-125 em outubro de 2008, o Complexo de Lançamento 39B passaria pela conversão para uso no Projeto Constelação do foguete Ares IX . Vários membros da equipe de gerenciamento de missão da NASA disseram na época (2009) que as operações com um único bloco eram possíveis, mas a decisão foi usar os dois blocos.

Equipe técnica

A tripulação designada para esta missão era um subconjunto da tripulação STS-126 :

Planos de missão iniciais

Atlantis (primeiro plano) e Endeavour em LC-39A e LC-39B em 2008. Endeavour estava programado para lançar na missão de resgate STS-400 se Atlantis ( STS-125 ) não pudesse retornar com segurança à Terra.

Três planos de missão de conceito diferentes foram avaliados: O primeiro seria usar uma doca de ônibus para ônibus, onde o ônibus de resgate atraca com o ônibus danificado, voando de cabeça para baixo e para trás, em relação ao ônibus danificado. Não estava claro se isso seria prático, já que a estrutura avançada de qualquer um dos orbitadores poderia colidir com o compartimento de carga do outro, resultando em danos aos dois orbitadores. A segunda opção avaliada seria o orbitador de resgate se encontrar com o orbitador danificado e realizar a manutenção da estação enquanto usa seu Sistema de Manipulação Remota (RMS) para transferir a tripulação do orbitador danificado. Este plano de missão resultaria em alto consumo de combustível. O terceiro conceito seria o orbitador danificado agarrar o orbitador de resgate usando seu RMS, eliminando a necessidade de manutenção de estação. O orbitador de resgate, então, transferirá a tripulação usando seu RMS, como na segunda opção, e será mais eficiente em termos de combustível do que a opção de manutenção da estação.

O conceito que acabou sendo decidido foi uma versão modificada do terceiro conceito. O orbitador de resgate usaria seu RMS para agarrar o final do RMS do orbitador danificado.

Preparativos

Diagrama mostrando uma das propostas para transferências de tripulação e equipamentos durante o STS-400.

Após sua missão mais recente ( STS-123 ), o Endeavour foi levado para a Instalação de Processamento de Orbitadores para manutenção de rotina. Após a manutenção, o Endeavour estava de prontidão para o STS-326, que teria voado caso o STS-124 não pudesse retornar à Terra com segurança. O empilhamento dos foguetes impulsionadores sólidos (SRB) começou em 11 de julho de 2008. Um mês depois, o tanque externo chegou ao KSC e foi acoplado aos SRBs em 29 de agosto de 2008. Endeavour juntou-se à pilha em 12 de setembro de 2008 e foi implementado no Pad 39B uma semana depois.

Como o STS-126 foi lançado antes do STS-125, o Atlantis foi devolvido ao VAB em 20 de outubro, e o Endeavour rolou para a plataforma de lançamento 39A em 23 de outubro. Quando chegou a hora de lançar o STS-125, o Atlantis foi lançado para o pad 39A.

Plano de missão

A missão não teria incluído a inspeção estendida do escudo térmico normalmente realizada no segundo dia de vôo. Em vez disso, uma inspeção teria sido realizada depois que a tripulação foi resgatada. No segundo dia de vôo, o Endeavour teria realizado o encontro e luta com Atlantis . No terceiro dia de vôo, o primeiro EVA teria sido realizado. Durante o primeiro EVA, Megan McArthur, Andrew Feustel e John Grunsfeld teriam instalado uma corda entre as eclusas de descompressão. Eles também teriam transferido uma Unidade de Mobilidade Extraveicular (EMU) de grande porte e, após a repressurização de McArthur, transferido a EMU de McArthur de volta para Atlantis . Depois disso, eles teriam se repressurizado no Endeavour , encerrando as atividades do segundo dia de voo.

Os dois últimos EVAs foram planejados para o terceiro dia de vôo. Durante o primeiro, Grunsfeld teria despressurizado no Endeavour para ajudar Gregory Johnson e Michael Massimino na transferência de uma UEM para Atlantis . Ele e Johnson teriam então a repressurização no Endeavour , e Massimino teria voltado para a Atlântida . Ele, junto com Scott Altman e Michael Good, teria levado o resto do equipamento e eles próprios para a Endeavour durante o EVA final. Eles estariam esperando caso o sistema RMS não funcionasse bem. O orbitador danificado teria sido comandado pelo solo para desorbitar e passar por procedimentos de pouso sobre o Pacífico, com a área de impacto sendo ao norte do Havaí. No quinto dia de vôo, o Endeavour teria feito uma inspeção completa do escudo térmico e pousaria no oitavo dia de vôo.

Esta missão poderia ter marcado o fim do programa do Ônibus Espacial, pois é considerado improvável que o programa tivesse sido capaz de continuar com apenas dois orbitadores restantes , Discovery e Endeavour .

Na quinta-feira, 21 de maio de 2009, a NASA lançou oficialmente o Endeavour da missão de resgate, liberando o orbitador para iniciar o processamento do STS-127 . Isso também permitiu que a NASA continuasse processando LC-39B para o próximo lançamento do Ares IX, já que durante o período de espera, a NASA instalou um novo sistema de proteção contra raios, semelhante aos encontrados nas almofadas Atlas V e Delta IV , para proteger os mais novos , foguete Ares I, mais alto, devido à queda de raios.

STS-335

STS-134 foi o último vôo programado do programa Shuttle. Como nada mais foi planejado depois disso, uma missão especial foi desenvolvida como STS-335 para atuar como a missão LON para este vôo. Isso teria emparelhado Atlantis com ET-122 , que foi reformado após os danos do furacão Katrina . Uma vez que não haveria nenhuma próxima missão, o STS-335 também carregaria um Módulo de Logística Multifuncional cheio de suprimentos para reabastecer a estação.

O Senado autorizou o STS-135 como um vôo regular em 5 de agosto de 2010, seguido pela Câmara em 29 de setembro de 2010 e mais tarde assinado pelo presidente Obama em 11 de outubro de 2010. No entanto, o financiamento para a missão permaneceu dependente de um projeto de lei de dotações subsequente.

No entanto, a NASA converteu a STS-335, a missão final do Launch On Need, em uma missão operacional (STS-135) em 20 de janeiro de 2011. Em 13 de fevereiro de 2011, os gerentes do programa disseram à sua força de trabalho que a STS-135 voaria "independentemente" do financiamento situação através de uma resolução contínua. Finalmente, o orçamento do governo dos EUA aprovado em meados de abril de 2011 exigia US $ 5,5 bilhões para a divisão de operações espaciais da NASA, incluindo o ônibus espacial e os programas da estação espacial. De acordo com a NASA, o orçamento em execução até 30 de setembro de 2011 encerrou todas as preocupações sobre o financiamento da missão STS-135.

Com a conclusão bem-sucedida do STS-134, o STS-335 se tornou desnecessário e os preparativos de lançamento para o STS-135 continuaram enquanto Atlantis se aproximava do LC-39A durante seu lançamento enquanto o STS-134 pousava nas proximidades do Shuttle Landing Facility .

Para o STS-135, nenhum ônibus espacial estava disponível para uma missão de resgate. Um plano de resgate diferente foi elaborado, envolvendo os quatro membros da tripulação que permaneceram a bordo da Estação Espacial Internacional e retornaram a bordo da espaçonave Soyuz um de cada vez no ano seguinte. Essa contingência não era necessária.

Na cultura popular

Launch On Need: The Quest to Save Columbia's Crew é um romance de ficção de Daniel Guiteras, onde Atlantis é pressionado para resgatar a tripulação do STS-107.

Referências

links externos

• "Regras de voo do CSCS" (PDF) . (34,2  KiB )