Intensywne prace nad wycofywanymi promami kosmicznymi NASA

0

W porcie kosmicznym Kennedy Space Center na Florydzie trwają prace nad przygotowaniem trzech wahadłowców amerykańskiej agencji NASA do przejścia na zasłużoną emeryturę. Prace obejmują między innymi usunięcie elementów głównego systemu napędowego MPS, które mogą zostać wykorzystane przy budowie nowej ciężkiej rakiety SLS.

Prace nad wahadłowcami, nazywane T&R (Transition and Retirement), obejmują przede wszystkim przygotowanie maszyn do ich stałego wystawienia w muzeach. W tym celu inżynierowie musieli zdemontować wszystkie podzespoły, które miały styczność z toksycznymi paliwami. Mowa tutaj przede wszystkim o przednim systemie manewrowym FRCS (Forward Reaction Control System) czy systemie manewrowania orbitalnego OMS (Orbital Maneuvering System).

Równoległe prowadzenie prac nad trzema wahadłowcami wymaga od czasu do czasu ich przetransportowania pomiędzy dwoma częściami hangaru OPF (Orbiter Processing Facility) a różnymi miejscami w dużej hali montażowej VAB (Vehicle Assembly Building). Dodatkowo niecały miesiąc temu zadecydowano, iż ze wszystkich trzech orbiterów wymontowane zostaną elementy głównego systemu napędowego MPS (Main Propulsion System), co może się przełożyć na pewne opóźnienia względem pierwotnego harmonogramu.

Prace nad OV-103 (Discovery)

W najbardziej zaawansowanej fazie przygotowań do opuszczenia ośrodka KSC znajduje się teraz prom kosmiczny Discovery, najstarszy z floty wahadłowców NASA, który obecnie znajduje się w hangarze OPF-1. Prace T&R przypuszczalnie zakończone zostaną w połowie marca, po czym orbiter zostanie przetransportowany do VAB, gdzie będzie czekał na termin opuszczenia Florydy.

Na chwilę obecną nie ma sprecyzowanych dokładnych manewrów, jakie będzie przechodził Discovery przez najbliższe kilka tygodni. Będzie to zależne m.in. od stanu prac nad dwoma pozostałymi wahadłowcami. Pewne jest to, iż w połowie kwietnia Discovery zostanie za pomocą infrastruktury MDD (Mate/Demate Device) umieszczony na zmodyfikowanym samolocie Boeing 747, nazywanym SCA (Shuttle Carrier Aircraft).

Na grzbiecie SCA najstarszy z wahadłowców zostanie przetransportowany do Waszyngtonu, D.C, gdzie trafi do muzeum Smithsonian National Air and Space Museum. Na chwilę obecną transport ten planowany jest na 17 kwietnia 2012 roku.

W miejscu lądowania na lotnisku Dulles będzie czekał wahadłowiec Enterprise (obecnie wciąż wystawiany w muzeum Smithsonian), który zajmie miejsce na grzebiecie samolotu SCA po ściągnięciu Discovery. Najprawdopodobniej będzie to dobra okazja do wykonania pamiątkowych zdjęć obu orbiterom. Enterprise, wykorzystywany w latach 70-tych do testów w atmosferze, zostanie następnie przetransportowany na SCA do muzeum Intrepid Sea-Air-Space Museum w Nowym Jorku.

Ostatnią misją tego wahadłowca była STS-133. Prace nad OV-103 trwają najdłużej – rozpoczęły się zaraz po powrocie promu kosmicznego z misji w marcu 2011 roku.

Prace nad OV-105 (Endeavour)

Po dziewiętnastu latach służby i odbyciu 25 misji kosmicznych najmłodszy orbiter z floty wahadłowców NASA został kilka dni temu wprowadzony do hangaru OPF-2, gdzie przeprowadzone zostaną ostatnie prace nad tą maszyną, obejmujące m.in. demontaż elementów głównego systemu napędowego MPS czy przygotowania do transportu do Los Angeles i wystawienia w ośrodku California Science Center.

Po pomyślnym zakończeniu ostatniej misji (STS-134) Endeavour został 1 czerwca w ubiegłym roku wprowadzony do hangaru OPF-1. Tam przeprowadzono wpierw standardową procedurą obsługi wahadłowca po powrocie z kosmosu, a następnie rozpoczęto demontaż wszystkich silników SSME (Space Shuttle Main Engines), gondol OMS, sekcji FRCS, manipulatora robotycznego SRMS (Shuttle Remote Manipulator System) oraz wielu innych podzespołów, które mieściły się wewnątrz orbitera.

Ogołocony Endeavour został następnie 11 sierpnia 2011 roku wytoczony z hangaru i przemieszczony do hali VAB. Miejsce najmłodszego w OPF-1 zajął najstarszy wahadłowiec – Discovery. Od tamtego czasu Endeavour przechowywany był w hali montażowej, gdzie nie przeprowadzano nad nim żadnych prac.

Wreszcie 20 stycznia tego roku z hangaru OPF-2 wytoczony został Atlantis, robiąc tym samym miejsce dla promu Endeavour. Rozpoczęte już prace obejmują instalację replik silników – RSME (Replica Shuttle Main Engines) oraz zwróconych z oczyszczania w ośrodku White Sands Test Facility (Nowy Meksyk, USA) gondol OMS oraz sekcji FRCS. Później rozpocznie się wyciąganie elementów głównego systemu napędowego MPS.

Endeavour wysłany zostanie do Kalifornii bez swojego manipulatora robotycznego SRMS, który był wykorzystywany w trakcie każdej misji na orbicie. Wstępnie ustalono, iż ten element przekazany zostanie któremuś z kanadyjskich muzeów, w ramach podziękowań za udział (m.in. Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej) w programie promów kosmicznych SSP (Space Shuttle Program) od samego początku, tj. od lat 70-tych ubiegłego wieku.

Tak jak uczyniono wcześniej w ramach finalnych prac nad Discovery, tak niedługo włazy ładowni promu Endeavour zostaną także ostatecznie zamknięte, a systemy elektroniczne ostatecznie wyłączone. Zasilanie zostało już także definitywnie odcięte od Discovery i Atlantis, pomimo że to ten drugi wykonywał ostatnią misję w programie promów kosmicznych.

Po ostatecznym wyłączeniu systemów Endeavour oraz zakończeniu procesu T&R, przewidywanego na marzec tego roku, rozpoczną się przygotowania do opuszczenia ośrodka KSC. Na tylną sekcję maszyny założony zostanie aerodynamiczny ogon (konieczny w czasie przenosin na grzbiecie SCA). Transport na zachodnie wybrzeże USA będzie miał miejsce najprawdopodobniej w czwartym kwartale tego roku.

W czasie misji STS-134 wahadłowca Endeavour przeprowadzona została unikalna sesja zdjęciowa w czasie zacumowania orbitera do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Prace nad OV-104 (Atlantis)

Wahadłowiec został wytoczony z hangaru OPF-2 w piątek, 20 stycznia 2012 roku, celem udostępnienia tego miejsca orbiterowi Endeavour. Po przejściu przygotowań do wystawienia w muzeum, do wykonania pozostały jeszcze prace związane z usunięciem z tylnej sekcji maszyny elementów głównego systemu napędowego MPS. Czynności te będą wykonywane w czasie tymczasowego pobytu wahadłowca Atlantis w zatoce nr 4 w hali montażowej VAB.

Prom Atlantis jako jedyny pozostanie na Florydzie – wystawiony zostanie w sekcji centrum kosmicznego otwartej dla zwiedzających – Visitor Complex.

Dodatkowe prace demontażowe

Większość dotychczasowych terminów uległa przesunięciu z uwagi na dodatkową ilość pracy, jaka musi zostać wykonana przed wysłaniem wahadłowców do muzeów. Wymontowanie wszystkich elementów głównych systemów napędowych MPS wahadłowców początkowo nie było planowane, jednak menadżerowie NASA zadecydowali, iż takie prace należy przeprowadzić.

W związku z tą decyzją w styczniu tego roku rozpoczęto prace nad usuwaniem elementów MPS, które będą mogły być wykorzystane przy serwisowaniu silników RS-25D nowej ciężkiej rakiety SLS (wykorzystującej początkowo właśnie silniki od wahadłowców).

Zintegrowany MPS składa się z trzech silników RS-25D, zewnętrznego zbiornika na paliwo ET (External Tank), systemu dystrybucji paliwa wykorzystywanego do przetaczania paliwa i utleniacza ze swoich zbiorników do silników, oraz „systemu helowego” – zawierającego m.in. zbiorniki na hel, przewody dystrybucyjne, regulatory oraz zawory.

Ciężka rakieta nośna HLV (Heavy Lift Launch Vehicle), nazywana obecnie SLS, będzie bazowała w znaczącym stopniu na hardware wykorzystanym w programie promów kosmicznych SSP. Duża część zbiornika ET będzie stanowiła centralny stopień rakiety SLS, która wykorzystywać będzie od trzech do pięciu silników RS-25, początkowo tych wykorzystywanych w programie SSP i noszących oznaczenie RS-25D (obecnie NASA posiada 15 tych jednostek).

Wymontowanie elementów MPS z wahadłowców przyniesie kilka korzyści, m.in. wykorzystanie sprawdzonych i znanych (tzw. flight-proven) podzespołów. Rozwiązanie to przyniesie także oszczędności, co jest istotne ze względu na finansowanie fazy rozwoju nowej rakiety.

MPS w orbiterze to przede wszystkim istotny system dystrybucji paliwa PMS (Propellant Manegement System), składający się z elementów rozgałęźnych, przewodów paliwowych czy zaworów, transportujących paliwo do spalenia ze zbiorników do silników czy gazy z silników do zbiorników (potrzeba utrzymywania odpowiedniego ciśnienia podczas pracy).

Poza głównym celem systemu PMS, jakim jest dostarczanie paliw ze zbiornika ET do silników w czasie pierwszych 9 minut lotu promu kosmicznego na orbitę, system kontroluje także proces tankowania paliwa przed startem, zrzut paliwa po wyłączeniu silników głównych, tzw. MECO (Main Engine Cut Off), czy inercję paliwa w stanie nieważkości.

Dokumentacja części procesu usuwania elementów systemu MPS z wahadłowców została stworzona już wcześniej, gdyż istniało prawdopodobieństwo przedłużenia serwisowania orbiterów OV-104 i OV-105, gdzie OV-103 (Discovery) miał służyć jako „dawca części”. Dalsze loty tego ostatniego wahadłowca po ostatniej misji STS-133 nie mogłyby się odbywać bez przejścia długotrwałego przeglądu, nazywanego OMDP (Orbiter Modification Down Period). Później z propozycją przejęcia maszyn i kontynuowania misji kosmicznych wyszły nawet podmioty prywatne, jednak ostatecznie wszystkie promy kosmicznego skierowano na proces T&R.

Pierwsze misje rakiet SLS będą wykorzystywały silniki RS-25D „odziedziczone” z programu wahadłowców (nowe, zmodyfikowane – RS-25E, będą dostępne dopiero po 2020 roku), jednak nie wiadomo jeszcze czy użyte zostaną także wymontowywane elementy głównych systemów napędowych MPS. Pewne przesłanki wskazują, iż jest zainteresowanie wykorzystaniem elementów MPS z wahadłowców w misjach SLS-1 i SLS-2 (których celem będzie Księżyc). Z drugiej strony duża część tych podzespołów może zostać użyta jedynie w czasie testów naziemnych.

(NASA, NSF)

Moment zakładania z powrotem przedniej sekcji systemu manewrowego FRCS, która wysłana została razem z innymi komponentami do bazy White Sands Test Facility (Nowy Meksyk, USA), gdzie została oczyszczona z resztek toksycznych płynów (paliwa) / Credits: NASA/Dimitri Gerondidakis

Wprowadzenie powtórne wahadłowca Atlantis do hali montażowej VAB po wytoczeniu z innej części tego budynku. Atlantis jako jedyny wahadłowiec pozostanie w ośrodku KSC na Florydzie / Credits: NASA/Kim Shiflett

Wahadłowiec Atlantis wytaczany z hangaru OPF-2 (w dniu 20.01.2012), celem wpuszczenia drugiego orbitera - Endeavour, który przygotowywany jest do transportu na zachodnie wybrzeże USA. Na zdjęciu doskonale widoczny brak trzech głównych silników SSME oraz gondol systemu OMS / Credits: NASA/Charisse Nahser

Reinstalacja siedzeń w kabinie promu Discovery / Credits: NASA/Jim Grossmann
Nakładanie aerodynamicznego ogona na tylną sekcję silnikową wahadłowca, która wymagana jest podczas przelotów na grzbiecie SCA / Credits: NASA/Jim Grossmann

Poglądowy schemat głównego systemu napędowego MPS promu kosmicznego / Credits: NASA, wikipedia.org

Technik wewnątrz systemu MPS przy okazji przeprowadzania pewnych prac / Credits: NASA, wikipedia.org

Share.

Comments are closed.