Hogyan működik az űrrepülőgép? (3. rész): IRÁNY AZ ORBITÁLIS PÁLYA!
(Rovat: A Columbia utolsó útja, Az űrrepülőgép - 2003.02.11 10:17.)

Cikksorozatunkban részletesen bemutatjuk, hogy hogyan zajlik a Space Shuttle rendszer pályára állása és visszatérése, elmeséljük, hogy mit tehet a személyzet az esetleges vészhelyzetekben. Ebben a részben képzeletben pályára állunk.

A Columbia 2003 januárjában elindul és már majdnem elhagyja a tornyot (közel van az ún. "Tower cleared" pozícióhoz). Jól látszik, hogy a két szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta hosszú fehéres lángjához képest az űrrepülőgép alján lévő (folyékony hidrogénnel és oxigénnel üzemelő) három SSME hajtómű mennyivel tisztább, kékes lánggal üzemel.


10 másodperccel a felszállás után
a houstoni irányítóközpont (Mission Control Center, MCC) átveszi az irányítást Floridától. Normál start során az űrrepülőgép főhajtóműveinek teljesítményét röviddel felszállás után 65% körüli értékre szabályozzák, és a szilárd hajtóanyagú rakéták is csökkentik tolóerejüket (ezt a töltéskor az anyag nem egyenletes elosztásával, illetve inhomogén töltőanyaggal lehet biztosítani). Erre azért van szükség, hogy az alacsonyan, a sűrű légrétegekben nagy gyorsulással repülő gép felszínén létrejövő nagy torlónyomás (maximum aerodynamic pressure) ne tegyen kárt az űrrepülőgépben.

Amint az űrrepülőgép kiér a sűrű légkörből, a tolóerőt ismét növelik: a főhajtóműveket (Space Shuttle Main Engine - SSME) 104%-os teljesítményre kapcsolják, és az SRB-k (a szilárd hajtóanyagú rakéták) is növelik teljesítményüket.

A felszállás során a következõ fontos esemény a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéták kiégése. Ez valamivel több, mint 2 perccel a felszállás után következik be, 40 km körüli magasságban, és a startok egyik leglátványosabb elemének tekinthető.

Az űrepülőgép ekkortól már csak saját hajtóműveinek erejével gyorsul tovább,egészen a pályára állásig, ami normál esetben nyolc és fél perccel a start után következik be. Nagy inklinációjú pályára történő indításkor, és/vagy nagy tömegű hasznos teher esetében (mint például most az STS-107 esetén is) a főhajtóművek mellett bekapcsolják az űrrepülőgép két fő manőverező hajtóművét (Orbital Maneuvering System - OMS) is, ezzel is segítve a pályára állást.

A felbocsátás utolsó szakaszában, a start után 8,5 perccel leállítják a gép három főhajtóművét, és az orbiter pályára áll. A pályára állás után leválasztják a kiürült külső üzemanyagtartályt, és szükség esetén a végső pályakorrekciókhoz bekapcsolják a manőverező hajtóműveket (OMS-1 manőver - erre nagyon kevés esetben van csak szükség).
Az űrrepülőgép és a tartály kezdeti pályájának földközelpontja (perigeum) veszélyesen alacsonyan, 70-80 km magasan van, ha ezen nem korrigálnának, akkor az űrrepülőgép a külső tartállyal együtt visszatérne a Föld légkörébe. Emiatt, hozzávetőlegesen a Föld körül megtett negyed kör megtétele után (a pálya földtávolpontjában, az apogeumban) begyújtják a manőverező hajtóműveket (OMS-2 manőver), amivel közel kör alakúvá válik a jármű pályája, és megkezdődhetnek a pályán végrehajtandó műveletek.

Természetesen, "ami elromolhat, az el is romlik",
így a szakembereknek a start fázisainak megtervezésekor gondolniuk kellett a nem várt események kezelésére is.
Amennyiben még a visszaszámlálás során, de még a főhajtóművek bekapcsolása előtt jelentkezne valami hiba, annak jellegétől függően vagy lefújják az aznapra tervezett akciót (ez esetben leghamarabb 24 óra múlva próbálkozhatnak újra), vagy T-20 percre állítják vissza az órát, és újrakezdik a visszaszámlálás végső szakaszát (ez nyilvánvalóan csak hosszabb indítási ablak esetén alkalmazható megoldás).
Amennyiben már bekapcsolták a főhajtóműveket, de a felemelkedést még nem kezdték meg (vagyis a szilárd hajtóanyagú rakétákat még nem gyújtották be), és valamilyen hiba folytán le kell állítani a visszaszámlálást (pl. több, azonos funkciójú érzékelő mérési eredményei között eltérés van - ez az ún. Redundant Set Launch Sequencer, vagyis RSLS-abort), úgy az ismételt indítási kísérletre heteket kell várni! Ennek oka az, hogy ilyenkor a már bekapcsolt főhajtóműveket át kell vizsgálni. (Előfordult már olyan, hogy a másik indítóálláson start-előkészítés alatt lévő űrrepülőgép főhajtóműveire cserélték le a hajtóműveket, hogy ezzel is csökkentsék az új indítási kísérletig eltelt időt).

Ledneczki István

Folytatjuk…