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 ディスカバリーはSTS-114で史上初のランデブーピッチ操作を実行した。 | |
| 名前 | 宇宙輸送システム-114 |
|---|---|
| ミッションタイプ | 飛行再開、ISS のロジスティクス |
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） |
| コスパーID | 2005-026A |
| SATCAT番号 | 28775 |
| ミッション期間 | 13日21時間32分48秒 |
| 移動距離 | 9,300,000 キロメートル (5,800,000 マイル) |
| 軌道完了 | 219 |
| 宇宙船の特性 | |
| 宇宙船 | スペースシャトル ディスカバリー |
| 打ち上げ質量 | 121,483キログラム（267,824ポンド） |
| 着陸質量 | 102,913キログラム（226,884ポンド） |
| クルー | |
| 乗員数 | 7 |
| メンバー | |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 2005年7月26日 14:39:00 UTC |
| 発射場 | ケネディ、LC-39B |
| ミッション終了 | |
| 着陸日 | 2005年8月9日 12:11:22 UTC |
| 着陸地点 | エドワーズ、滑走路 22 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | ローアース |
| 近地点高度 | 350キロメートル（220マイル）[1] |
| 遠地点高度 | 355キロメートル（221マイル）[1] |
| 傾斜 | 51.6度[1] |
| 期間 | 91.59分[1] |
| エポック | 2005年7月31日[1] |
| 国際宇宙ステーションとのドッキング | |
| ドッキングポート | PMA-2 （デスティニーフォワード） |
| ドッキング日 | 2005年7月28日 |
| ドッキング解除日 | 2005年8月6日 |
| 時間が短縮されました | 8日19時間54分 |
 後列（左から）：ロビンソン、トーマス、カマルダ、ノグチ 前列（左から右）：ケリー、ローレンス、コリンズ | |
STS-114は、スペースシャトルコロンビア号の事故後、最初の「飛行再開」ミッションでした。ディスカバリー号は、2005年7月26日、31回目の飛行で東部夏時間10:39 (協定世界時14:39)に打ち上げられました。コロンビア号の喪失から907日 (約29か月) 後のこの打ち上げは、外部燃料タンクの燃料センサーの異常が未解決であったにもかかわらず承認されました。この異常により、シャトルは当初の予定日である7月13日に打ち上げられませんでした。
ミッションは2005年8月9日に終了し、ディスカバリー号はカリフォルニア州のエドワーズ空軍基地に着陸した。[2]フロリダ州ケネディ宇宙センターの悪天候により、シャトルは本来の着陸地点を使用できなかった。
打ち上げ映像の分析により、上昇中に外部燃料タンクから破片が分離していることが判明しました。これはコロンビア号の惨事を引き起こした問題であったため、特に懸念されました。その結果、NASA は7 月 27 日に、飛行ハードウェアのさらなる修正が完了するまで、今後のシャトル飛行を延期することを決定しました。シャトル飛行は 1 年後の2006 年 7 月 4 日、 STS-121で再開されました。
クルー
オリジナルクルー
このミッションは、第 7 次長期滞在クルーを ISS に運び、第 6 次長期滞在クルーを帰還させることでした。当初のクルーは以下のとおりでした。
乗務員の座席割り当て
ミッションのハイライト
STS-114は、コロンビア号の事故後、スペースシャトルが飛行に復帰したことを示すもので、女性機長（ STS-93ミッションの機長も務めたアイリーン・コリンズ）による2度目のシャトル飛行であった。STS-114ミッションは当初、アトランティス号で飛行する予定だったが、アトランティス号のラダー・スピード・ブレーキ・システムに不適切に取り付けられたギアが見つかったため、NASAはディスカバリー号に変更した。ディスカバリー号のOMM中に、RSBシステムのアクチュエータが誤って取り付けられていることが判明した。これにより、フリート全体で疑わしい状態になった。ラダー・スピード・ブレーキ・システムは、残りの3機すべてのオービター・ビークルで取り外され、改修された。ディスカバリー号のRSBが最初に修正されたため、アトランティス号に取って代わり、ディスカバリー号が新しい飛行復帰機となった。その17年前、ディスカバリー号はNASAの前回の飛行復帰ミッションであるSTS-26で飛行していた。
STS-114ミッションでは、国際宇宙ステーションに物資を運びました。しかし、このミッションの主な焦点は、新しいスペースシャトルの飛行安全技術のテストと評価にあり、これには新しい検査および修理技術も含まれていました。乗組員は、カナダアームに取り付けられた50フィート（15メートル）の延長部にある一連の機器である新しいオービターブームセンサーシステム（OBSS）を使用しました。OBSS機器パッケージは、シャトルの熱保護システム（TPS）の問題を検出するための視覚画像機器とレーザーダイナミックレンジイメージャー（LDRI）で構成されています。乗組員は、翼の前縁、ノーズキャップ、乗員室をスキャンして損傷がないか確認したほか、打ち上げ中に撮影されたビデオに基づいてエンジニアが検査したいと考えたその他の潜在的な問題領域もスキャンしました。
STS-114は、ロジスティクスフライト1に分類されました。このフライトでは、イタリア宇宙機関によって製造されたラファエロ 多目的ロジスティクスモジュールと、クエストエアロックの左舷に取り付けられた外部収納プラットフォーム-2が搭載されました。彼らはMISSE 5をステーションの外部に展開し、ISSのコントロールモーメントジャイロスコープ（CMG）の1つを交換しました。CMGは、TPS修理ボックスとともに、ペイロードベイの後ろにあるLMC（軽量多目的実験支持構造キャリア）に搭載されました。
乗組員はステーション滞在中に3回の船外活動を行った。1回目はシャトルの耐熱システムの修理技術を実演した。2回目は故障したジャイロスコープを交換した。3回目は外部収納プラットフォームを設置してシャトルを修理した。飛行中の宇宙船の外部で船外活動中に修理が行われた初めてのケースだった。8月1日、シャトルの前面下部に突き出ている隙間充填材を3回目の船外活動中に検査し対処すると発表された。船外活動は8月3日の朝に行われた。ロビンソンは2つの充填材を指で簡単に取り除いた。同日遅く、NASA当局はオービターの左舷の船長の窓の隣にある耐熱ブランケットを詳しく調べていると述べた。2005年8月4日に発表された報告書によると、風洞試験でオービターは膨らんだブランケットでも安全に再突入できることが実証されたという。
2005年7月30日、NASAはSTS-114を1日延長し、シャトル艦隊が地上にいる間にディスカバリー号の乗組員がISSの乗組員のステーションの維持管理を手伝うと発表した。ミッション中にシャトルが次にいつステーションに来るか不確実性が高まったため、追加の1日はシャトルからISSへのより多くの物品の移動にも使用された。オービターの到着により、約200トンの宇宙ステーションは高度を約4,000フィート（1,200メートル）無料で上昇することができた。ステーションは1日に約100フィート（30メートル）高度を失っている。[4]
シャトルのハッチはISSから切り離される前夜に閉じられました。切り離された後、シャトルは写真を撮るためにステーションの周りを飛び回りました。
大気圏再突入と着陸は当初、2005年8月8日にケネディ宇宙センターで予定されていたが、悪天候のため翌日まで延期され、その後カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地に変更され、ディスカバリー号は東部夏時間午前8時11分（太平洋夏時間午前5時11分、協定世界時午後12時11分）に着陸した。
打ち上げシーケンスの異常
打ち上げから約 2.5 秒後、大型の鳥が外部燃料タンクの上部近くに衝突し、その後のビデオ フレームにタンクを滑り落ちる様子が映し出されました。NASA は、鳥がオービターに衝突せず、また、当時、機体は比較的低速で移動していたため、これがミッションに悪影響を与えるとは予想していませんでした。
SRB分離前のある時点で、前部着陸装置ドアのエッジタイルから、大きさ約1.5インチ (38 mm) と推定される小さな耐熱タイル破片が放出された。破片が剥がれるとタイルに小さな白い領域が現れ、ビデオの1フレームに剥がれた破片が映っていた。タイルに衝突して損傷を引き起こした物体 (もしあったとすれば) は不明である。損傷したタイルは、3日目にアンビリカルカメラからの画像がダウンロードされたときにさらに検査された。技術者は、この領域をOBSSで検査するよう要請し、フライトマネージャーは2005年7月29日に作業を予定した。これは、再突入時に危険を及ぼした可能性のある ディスカバリーの唯一の既知の損傷であった。
打ち上げから127.1秒後、SRB分離から5.3秒後に、外部燃料タンクの一部である突起空気負荷（PAL）ランプから大きな破片が分離した。破片の大きさは36.3 x 11 x 6.7インチ（922 x 279 x 170 mm）で、重さは約0.45キログラム（0.99ポンド）で、コロンビア号喪失の原因とされた断熱材の半分だったと考えられている。 [ 5]破片はディスカバリー号のどの部分にも衝突しなかった。分離後に撮影された外部燃料タンクの画像には、断熱材が失われている複数の領域が写っている。
約 20 秒後、小さな発泡スチロール片が ET から分離し、オービターの右翼に衝突したとみられる。発泡スチロールの質量と翼に衝突したとみられる速度に基づき、NASA は、発泡スチロールが及ぼしたエネルギーは、損傷を引き起こすのに必要なエネルギーの 10 分の 1 に過ぎないと推定した。OBSS による翼のレーザー スキャンと画像化では、損傷は確認されなかった。2005 年 7 月 27 日、NASA は、発泡スチロールの損失問題が解決するまで、すべてのシャトル飛行を延期すると発表した。
コロンビア号の場合と同様、NASAは当初、ディスカバリー号の断熱材の剥がれの原因はルイジアナ州ミシュー組立工場の作業員による不適切な設置と取り扱いによるものだと考えていた。[6] NASAのマイケル・グリフィン長官は、次回のシャトルの打ち上げは早くても2005年9月22日だが、それは「来週、作業員が断熱材にひらめきを与え、この大きな塊が剥がれた理由を突き止めた場合」に限ると述べた。8月後半には、9月の打ち上げは不可能で、次回の打ち上げは早くても2006年3月になることが明らかになった。しかし、ハリケーン・カトリーナがメキシコ湾岸を襲ったため、次の打ち上げはさらに延期された。ハリケーン・カトリーナとその後の洪水によりミシシッピ州のミシューとNASAのステニス宇宙センターが被害を受けたため、次のシャトルミッション（ STS-121 ）の打ち上げは2006年7月4日までさらに延期された。
2005年12月、別のタンクのX線写真から、充填中の熱膨張と収縮が人為的ミスではなく、断熱材の損失につながる亀裂を引き起こしたことが判明した。NASA職員のウェイン・ヘイルは、ほぼ3年間コロンビア号の損失の責任を負わされてきたミシュードの作業員に正式に謝罪した。 [7]
飛行中の修理
ミッションの3 回目の船外活動では、写真調査で突き出ているギャップ フィラーが特定されたシャトルの下側の 2 つの領域が処理されました。NASA によると、ギャップ フィラーはそれぞれ異なる目的があり、再突入には必要ありません。1 つのフィラーは、固体ロケット ブースターの先端と外部燃料タンクからの衝撃波によって上昇中に発生するタイルの「チャタリング」を防ぎます。もう 1 つは、タイル間のギャップが広い別の場所にあり、タイル間のギャップ サイズを縮小する機能のみを果たし、その結果、シャトルへの熱伝達が減少します。このフィラーがなくても、NASA は再突入時に熱の増加が問題を引き起こすとは予想していませんでした (機体の設計寿命中に何度も経験しなければ問題にならないレベルの加熱を回避するために存在します)。ギャップ フィラーは再突入に必要ないため、単に引き抜くだけで問題ありません。突起の処理手順を含む状況の概要は、乗組員に電子的に送信され、シャトル内で印刷されました。乗組員は、地上のNASA職員が修理技術を実演しているアップロードされたビデオも見ることができた。ビデオと12ページの手順書[8]は、NASAのウェブサイトでも公開された。
3 回目の船外活動では、1 ポンド未満の力で、道具を一切使わずに両方の充填材を無事に除去できました。スティーブン K. ロビンソンは、自分の作業について次のように解説しました。「つかんで引っ張ると、とても簡単に抜けます」「この大きな患者は治ったようです」。
隙間を埋める部分を引き抜くのが不可能であれば、突き出ている部分を単に切り取ることもできた。隙間を埋める部分はセラミックを染み込ませた布でできており、硬くて弓のこ刃のような道具で簡単に切断できる。隙間を埋める部分が突き出ていると、再突入時にオービターの下の通常は層流になっている空気の流れが乱れ、低速時に乱気流が発生するという問題があった。乱気流が発生すると、熱い空気と冷たい空気が混ざり合い、シャトルの温度に大きな影響を与える可能性がある。
修理を行うという決定は、船外活動のリスクと、突き出た隙間充填材をそのままにしておくことのリスクとのバランスを取ったものです。以前のミッションでも、同様の大きさの隙間充填材の突き出しがあったと考えられていますが、軌道上では観察されていませんでした。また、ISS アームを使用してスティーブン K. ロビンソンをシャトルの下に運ぶ手順に伴うリスクも考慮されました。鋭利な工具を使用すると、船外活動スーツやシャトルのタイルが損傷する恐れがあります。修理を試みることで事態が悪化する可能性も真剣に検討されました。シャトルのアームとロビンソンのヘルメットに取り付けられたカメラを使用して、シャトル下の活動が監視されました。
突出したギャップフィラーは、以前の飛行、特にSTS-28で問題として特定されていました。飛行後の分析[9]により、ギャップフィラーが今回の再突入中に観測された高温の原因である可能性が高いことが判明しました。突出したギャップフィラーはSTS-73でも確認されました。
さらなる飛行中の修理として、オービターの左舷の船長の窓の下にある損傷した保温ブランケットを取り外したり切り取ったりすることが検討された。NASA による風洞試験で保温ブランケットは再突入しても安全であると判定され、4 回目の船外活動の計画はキャンセルされた。
ミッションタイムライン
このタイムラインは概要です。より詳細なタイムラインについては、Wayback Machineで 2006 年 9 月 8 日にアーカイブされた NASA の重要なミッション イベントのタイムラインを参照してください。
7月13日
- 11:55 EDT – カウントダウン クロックは、プログラムされた 3 時間の停止後に再開されました。
- 12:01 EDT – 大きな拍手と歓声の中、乗組員は伝統的なアストロバンに乗り込み、発射台に向かいました。
- 12:30 EDT – 乗務員は39B発射台に到着し、搭乗のためにホワイトルームへ進みました。
- 13:32 EDT – LH2燃料レベル センサーの問題が報告されました。打ち上げ責任者が打ち上げ中止を指示しました。
- 13:34 EDT – 乗組員の脱出が始まりました。
- 13:59 EDT – 乗組員の脱出が完了しました。
7月14日
- 14:00 EDT –前夜の外部タンク(ET)の排水後のトラブルシューティングの取り組みについて議論するためのミッション管理チームの技術会議。
- 14:45 EDT – 記者会見、最も早い打ち上げ予定日は7月17日日曜日に変更。この記者会見では、ディスカバリー号のセンサー問題のトラブルシューティング中に、アトランティス号の次回の予定飛行（STS-121）の準備が遅れていないことが確認された。このことが、ミッションの緊急時対応計画に影響を及ぼした可能性がある。
7月26日
- 08:08 EDT: 乗組員の搭乗完了。
- 09:00 EDT: シャトルハッチが閉まりました。
- 09:24 EDT: T −20分で待機中。
- 09:34 EDT: T -20 分経過。
- 09:45 EDT: T-9分で待機中。
- 10:27 EDT: 発射管制報告、発射開始
- 10:30 EDT: T -9 分、カウントダウン中。
- 10:35 EDT: T -4 分、APU の起動が完了しました。
- 10:39 EDT: 打ち上げ、シャトルはタワーを通過
- 10:47 EDT: T +8 分、計画通りメインエンジンが停止し、燃料タンクが分離されました。
7月28日
- 07:18 EDT: T +01:20:39 オービターは史上初のランデブーピッチ操作を実施し、 ISSにドッキングした。
7月30日
8月1日
- 04:44 EDT: T +05:18:05 野口とロビンソン、 CMGの代わりとして2回目の宇宙遊泳を開始
- 11:14 EDT: T +06:00:35 宇宙遊泳は正常に完了しました (所要時間 6 時間 30 分)
8月3日
- 04:48 EDT: T +07:18:09 野口宇宙飛行士とロビンソン宇宙飛行士が3回目の船外活動を開始。ロビンソン宇宙飛行士が断熱タイルの間の突き出た隙間を埋める2つの部品を取り外します。野口宇宙飛行士がアマチュア無線衛星 PCSat2をMISSE 5実験装置とともに設置し、太陽電池をテストします。
- 10:49 EDT: T +08:00:10 宇宙遊泳は正常に完了しました (所要時間 6 時間 1 分)
8月6日
- 01:14 EDT: T+10:14:35 オービターの乗組員がISSの乗組員に別れを告げる。オービターとISSの間のハッチが閉じられる
- 03:24 EDT: T+10:16:45 軌道船がISSから切り離される
8月8日
- 03:20 EDT: T+12:16:41 ミッションコントロールは、ケネディ宇宙センター上空の低い雲のため、スペースシャトルディスカバリーの2回の着陸機会のうち最初の着陸を中止した。
- 05:04 EDT: T+12:18:25 ミッションコントロールは2回目の着陸を中止し、着陸をもう1日延期する。着陸は現在、8月9日05:07 EDTにケネディ宇宙センターに暫定的に予定されている。フロリダで悪天候が発生した場合、NASAはディスカバリー号をカリフォルニア州エドワーズ空軍基地、または最後の手段としてニューメキシコ州ホワイトサンズに着陸させる予定。
8月9日
- 03:12 EDT: T+13:16:33 ミッションコントロールは悪天候のためディスカバリーの最初の着陸の機会を却下しました。
- 05:03 EDT: T+13:18:24 ミッション コントロールは、KSC の周囲 30 海里 (56 km) の「安全地帯」内で雷雨が発生しているため、2 回目の着陸の機会を断りました。シャトルディスカバリーは、カリフォルニア州のエドワーズ空軍基地に着陸します。エドワーズ空軍基地への前回の着陸は、2002 年 6 月 19 日のSTS-111でした。エドワーズでの前回の夜間着陸は、1991 年 9 月 18 日のSTS-48でした。
- 06:43 EDT: T+13:20:04カプコン(ケン・ハム)はディスカバリーに「家に帰る時間だ」と告げる。
- 07:06 EDT: T+13:20:27ディスカバリー号はマダガスカル島北部の西インド洋上空で2分42秒間の逆行軌道離脱燃焼を開始する。
- 07:09 EDT: T+13:20:30 軌道離脱噴射が計画通り完了し、シャトルの速度は 186 マイル/時 (300 キロメートル (190 マイル)/時) 低下しました。
- 07:28 EDT: T+13:20:49 APUが起動し、シャトルの操縦翼面に電力を供給する。
- 07:40 EDT: T+13:21:01ディスカバリー号が地球の大気の影響を感じ始める。
- 08:08 EDT: T+13:21:29 アイリーン・コリンズ機長がディスカバリー号の操縦を引き継ぎ、滑走路 22 への最終進入を開始。
- 08:11 EDT: T+13:21:32ディスカバリー号がエドワーズ空軍基地に着陸。NASA 解説者: 「ディスカバリー号は帰還しました。」
- 08:12 EDT: T+13:21:33 アイリーン・コリンズが「車輪停止」と報告。
- 10:13 EDT: 乗組員がシャトルを離れる。
モーニングコール
NASAはジェミニ計画中に宇宙飛行士に音楽を流す伝統を始めた。これはアポロ15号の乗組員を起こすために初めて使用された。各トラックは、多くの場合乗組員の家族によって特別に選ばれ、通常は乗組員の個々のメンバーにとって特別な意味を持つか、日常の活動に当てはまるものである。[10]
クルーが夫の家族に敬意を表す
飛行10日目、STS-114の乗組員全員と、第11次長期滞在の乗組員が集まり、リック・ハズバンドの息子マシューの誕生日を祝いました。リック・ハズバンドはSTS-107でコロンビア号の船長を務めていました。
地球上ではまだ 8 月 3 日であることはわかっています。私たちは、スペースシャトル ディスカバリーから、今日 10 歳のマシュー ハズバンドに「お誕生日おめでとう」と言いたいです。そしてヒューストン、あの目覚まし音楽を聞くと、アマリロに住むリック ハズバンドのお母さんを思い出します。ですから、ハズバンド夫人にも「こんにちは」と言いたいです。
— アイリーン・コリンズ司令官とジム・ケリーパイロット
ミッションハードウェア
緊急時対応計画
STS-107でコロンビア号が失われて以来、将来のシャトルミッションでは、2台目のシャトルをすぐに飛行できるように準備するなど、計画的な救助能力が備わっていることが示唆されていた。打ち上げの遅れの原因となったセンサーの問題以前にも、救助オプション ( NASA はSTS-300と呼んでいた) が計画されていた。これは、STS-114 の乗組員が国際宇宙ステーションにドッキングしたまま、4人の乗組員を乗せたアトランティス号が宇宙飛行士を回収するために打ち上げられるまで、そうするというものだった。その後、ディスカバリー号は遠隔操作によって太平洋上に不時着し、アトランティス号が自身の乗組員とディスカバリー号の乗組員の両方を帰還させる予定だった。
救助のさらなる選択肢は、ロシアのソユーズ宇宙船を使用することだ。ロシア宇宙公社エネルギアのニコライ・セバスチャノフ社長はプラウダ紙に「必要なら、来年の1月と2月にソユーズ宇宙船3機で9人の宇宙飛行士を帰還させることができるだろう」と語ったと報じられている。 [11]
参照
参考文献
- ^ abcde McDowell, Jonathan. 「衛星カタログ」。Jonathan 's Space Page 。2013年5月28日閲覧。
- ^ Fabara, Jet. 2005. シャトルディスカバリーが宇宙ミッション成功後エドワーズに着陸 Archived March 31, 2022, at the Wayback Machine . Desert Wing、Vol. 57、No. 32、2005年8月12日号、pp. 1、3。
- ^ “STS-114”. Spacefacts . 2024年4月25日閲覧。
- ^ 「Return to Flight」NASA。2005年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2005年7月30日閲覧。
- ^ 「STS-114 外部燃料タンク タイガー チーム レポート」(PDF) NASA 2005 年 10 月 7 日。
- ^ Watson, Traci (2005年8月4日). 「泡沫事件の責任は労働者にあるか?」USA Today . 2010年5月24日閲覧。
- ^ ヘイル、ウェイン (2012 年 4 月 18 日)。「How We Nearly Lost Discovery」。waynehale.wordpress.com。2012年4 月 18 日閲覧。
- ^ 「ギャップフィラー除去タスク概要メモ」（PDF）。NASA。2022年12月20日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。
- ^ Smith, JA (1989年12月). 「STS-28R Early Boundary Layer Transition」(PDF) . NASA. 2016年3月4日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。
- ^ Fries, Colin (2007年6月25日). 「Chronology of Wakeup Calls」（PDF） . NASA. 2023年12月20日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2007年8月13日閲覧。
- ^ ディスカバリー宇宙船が米国の技術優位のイメージを破壊 – Pravda.Ru
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、STS-114 に関連するメディアがあります。
- NASAの公式Return to Flightサイト 2019年1月21日アーカイブ、Wayback Machineにて
- Spaceflightnow 打ち上げブログ
- 着陸予定経路
- NASA-TVホームページ
- ET の再設計と PAL ランプの写真。2007 年 11 月 28 日にWayback Machineにアーカイブされました。
- NASA シャトル ディスカバリー 2005 – ロビンソン スペース パノラマ
- STS-114 ビデオハイライト 2013 年 12 月 13 日にWayback Machineにアーカイブされました
- ビデオ – WB-57 航空機からのスペースシャトル ディスカバリーの打ち上げの航空写真 YouTube
- KSCプレスサイトYouTubeからのディスカバリー打ち上げのビデオ
- 打ち上げ時のバードストライクを示すビデオ YouTube