Cifka Miklós
Az űrrepülőgépek hattyúdala VIII. rész
Haladunk tovább az űrrepülőgép bemutatásával, és bemutatjuk az európai szakemberek által kifejlesztett űrállomást, a SpaceLabot.
- I. rész - | - II. rész - | - III. rész - | - IV. rész - | - V. rész - | - VI. rész - | - VII. rész - | - VIII. rész -
A gép gyakorlati gerince ez a 60 láb (18,28 méter) hosszú, 17 láb (5,18 méter) széles és 13 láb (3,9 méter) magas szerkezeti elem, ehhez csatlakozik az orr-rész, a két félszárny és a farokrész. A szerkezet tizenkét törzskeretből áll, amit hossztartók fognak össze. Mivel ez az egyik legkomolyabb erőhatásoknak kitett rész, viszont a tömeget minimalizálni kellett, ezért olyan trükkökhöz folyamodtak például, hogy a törzskeretek merevítésére alumínium-boron csöveket használtak, titániumból forgácsolt végekkel.
A űrsikló törzsközéprésze, szárnyai és farokrészének felépítése - klikk a nagyobb képhez!
A legfelső hossztartókra van rögzítve a két raktérajtó 13 pántja, a raktérajtó mozgató gépészeti elemek, továbbá egy rádióantenna és - ha a küldetéshez felszerelik, akkor - az RMS. Ez a Remote Manipulator System ~ Távirányítású Manipulátor Rendszer vagy más néven Canadarm rövidítése, utóbbi egy szójáték a Kanada (a robotkezet gyártó ország) és az angol kéz (arm) szavakból; opcionálisan vihető fel, például a Columbia végzetes utolsó útjára sem vitte magával. Az RMS-t a pilótafülke hátsó kezelőállásából lehet irányítani.
A törzskeretek és a merevítésükre szolgáló csövek
- nem tűnnek túl masszívnak, igaz?
A 15,32 méter hosszú karon egy "váll", egy "könyök" és egy "csukló" található. A végén lévő hengeres "effector" segítségével lehet a műholdakat, hasznos terhet, űrállomás modulokat megfogni, illetve erre lehet a kiegészítőket felszerelni, mint például az űrsétákhoz egy űrhajós platformot, amelybe az űrruha csizmáit rögzítve stabil pozíciót lehet felvenni és műveleteket tudnak a résztvevők végrehajtani. Noha a kar mindössze 450 kilogrammot nyom a kiszolgáló rendszerekkel együtt, a világűrben, súlytalanságban 29 500 kilogramm terhet képes mozgatni.
A Canadarm használat közben - klikk a nagyobb képhez!
Az STS-61B misszióban készült kép, ahol egy űrhajós "lovagolja meg" az RMS-t - klikk a nagyobb képhez!
A középrész legnagyobb részét természetesen a raktér foglalja el. Keresztmetszete egy "U"-t formáz, a raktérrészt műanyag paplanokkal borították, az oldalán futó hossztartókhoz lehet a raktérben lévő terhet rögzíteni. A középső szekció két alsó-oldalsó részén vannak elhelyezve elől az energiaforrások, három hidrogén-oxigén üzemanyagcella, továbbá középen az ezekhez szükséges folyékony oxigén és hidrogén tartályok, illetve itt fut két oldalt az elektromos és hidraulikus vezetékek kábelalagútja.
Az üzemanyagcellák, a hidrogén- (narancsságra) és oxigén-tartályok (citromsárga) rendszere a törzs-középrészben - klikk a nagyobb képhez!
Az üzemanyagcellák az amerikai űrprogramban az általánosan használt energiaforrások, ilyen módszerrel látták el a Gemini és Apollo űrhajókat is. Előnyük, hogy nagy energiateljesítményt tudnak leadni, és függetlenek a naptól illetve a naphoz viszonyított helyzettől (a napelemtáblák úgy a leghatásosabbak ugye, ha a nap felé néznek), viszont nincs rádióaktívitás veszély, mint az atomreaktoroknál vagy radioaktív hőelemeknél. A három üzemanyagcella közül alapvetően csak kettő működik, a harmadik tartalék, illetve ha a küldetés megkívánja, akkor a rakérben lévő eszközk energiaigényét szolgálja ki.
Elektromos teljesítményük egyenként 7 kW, de vészhelyzetben vagy szükség esetén 12 kW-ot képesek leadni 15 percen keresztül. Az űrsikló alaphelyzetben 42 kilogramm hidrogént és 354 kilogramm oxigént visz magával, ami 50kWh biztosítására elegendő, a raktérben azonban további üzemanyag-modult lehet elhelyezni, ami további 840kWh-t jelent.
Az Endevour építése, látható a raktérajtók szerkezete
A raktérajtók szénszál erősítéses kompozit műanyagból készültek, öt szekcióból állítják össze őket. A két ajtó azonos méretű, de a jobb oldali ajtóban vannak elhelyezve a záró reteszeket működtető elektromos motorok, így az valamivel nehezebb. A raktér nem túlnyomásos, illetve maguk az ajtók nem teherviselő elemek, így igazán komoly erőhatásoknak sem kell ellenállniuk - no persze a légörvényeknek, rezonanciának igen, márpedig abból is akad elég egy űrrepülés alkalmával. Az ajtók maguk egyébként annyira könnyűek, hogy a földön külön merevítőkeretet kell felszerelni a kinyitásukhoz, különben túlságosan is eldeformálódnának és eltörnének a saját súlyuk alatt.
Az űrsikló indítás előtti előkészítésen. Láthatók a raktérajtókat megerősítő, sárga színű merevítőkeretek - klikk a nagyobb képhez!
A nyitást és zárást két-két elektromotor hajtja végre, normál esetben 63, de ha az egyik motor meghibásodik, akkor 126 másodperc alatt. A nyitásnál a jobb oldali ajtó kezd a zármechanizmus kialakítása miatt, zárásnál fordítva, a bal oldali ajtó kezd el hamarabb becsukódni.
Az Endevour az ISS-hez közelít, rakterében a Raffaello tehermodullal Láthatóak a kinyitott raktérajtók és a radiátorok - klikk a nagyobb képhez!
A raktérajtók alatt vannak elhelyezve az űrrepülőgép hőháztartásának kulcselemei, a radiátorok. Az űrrepülőgép légkondicionáló rendszeréből elvont hőt freon-21 gáz szállítja a radiátorokhoz, ahol a csőhálózaton végigáramolva adja át azt a radiátornak, amely a világűrbe sugározza azt. A hátsó, mintegy kilenc méteres szakaszon a raktérajtó belső felületére szereltek radiátorokat, illetve az elülső részen egy 9,1 méter hosszú, két elemből álló, kihajtható radiátor található. Ezek zárt állapotban csak a külső, nyitott állapotban pedig mindkét oldalukon sugározzák a hőt. Ha valamilyen okból a raktérajtót nem sikerül kinyitni a világűrbe való kilépés után, akkor az űrrepülőgépnek meg kell szakítania a küldetést és vissza kell térnie a Földre, mivel a hulladékhőtől nem tud kellő hatásfokkal megszabadulni.
Az űrsikló hőháztartásáért felelős rendszerek - klikk a nagyobb képhez!
A raktér méretei olyan nagyok, hogy a küldetések egy részében nem is tudták kihasználni azt. A hasznos teher lehet műhold, a raktérben szállított modul, vagy az űrállomás egy modulja, ahogy az az ISS nemzetközi űrállomás esetén megvalósult. Korábban így vitték fel a SpaceLab modult, amely az út időtartama alatt az űrsikló rakterében maradt, és vissza is hozták a Földre.
A Magellán űrszonda az IUS modullal - klikk a nagyobb képhez!
A műholdakat ha LEO (alacsony Föld körüli pálya, vagyis mintegy 1 000 kilométer alatti keringési magasság) pályára állítják, akkor az RMS segítségével egyszerűen kiemelik a raktérből és kellő távolságból kiengedik, majd elmanővereznek a közeléből. Ha magasabb pályára kell állítani, akkor a civil műholdaknál a PAM (Payload Assist Module ~ Hasznos teher segéd hajtómű modul), míg katonai és nagyobb NASA műholdaknál a két fokozatú IUS (Interim Upper Stage ~ Átmeneti végfokozat) rakétahajtóművek segítségével állították pályára. Mind a PAM, mind az IUS szilárd hajtóanyagot használt.
Hogy jobb hatásfokú gyorsító fokozatot is letehessenek az asztalra, elkészült a Centaur-G Prime, ami folyékony oxigént és folyékony hidrogént használt üzemanyagként. A Centaur-G Prime ugyan nehezebb műholdakat tudott volna geostacionárius pályára állítani, vagy bolygóközi misszióra indítani, de probléma, hogy az üzemanyagot külön kellene tárolni, a Centaur indítása előtt az áttölteni, illetve küldetés-megszakítás esetén valahol megszabadulni tőle. A program több magas rangú vezetője egyszerűen úgy reagált a Centaur modulra, hogy csak a holttestükön keresztül.
Az űrhajósok sem rajongtak az ötletért, hogy a raktérben folyékony hidrogént és oxigént szállítsanak, majd tankoljanak át. A probléma megjárt pár kört, a Columbiát és a Challengert képessé is tették a gyorsító fokozat indítására, ám a hosszú évek alatt az amerikai Kongresszust is megjáró történet vége röviden annyi, hogy sose került alkalmazásra.
A SpaceLab-1 - klikk a nagyobb képhez!
Az űrrepülőgép rakterében elhelyezett küldetés-specifikus modul már az 1960-as években is felmerült. Ez egy túlnyomásos "mini-űrállomás", ami végig a raktérben van, és tudományos kísérleteket lehet vele végrehajtani, amíg a világűrben kering az űrsikló. Mivel űrállomásra enm volt pénz belátható időn belül, ezért vonzó ötlet volt arra, hogy komolyabb tudományos munkát végezhessenek el az űrsikló rakterében. Azonban pénz még erre sem volt, itt jött képbe az Európai Űrügynökség, az ESA elődje, az ESRO (ezt Franciaország, Anglia, Nyugat-Németország, Olaszország,Belgium, Dánia, Hollandia, Spanyolország, Svájc és Svédország hozta létre).
A nyugat-európai országokban is voltak tervek arra, hogy emberes űrrepülést valósítsanak meg, de a hatalmas költségek és technikai kihívások miatt ezeket az álmokat feladták. Azonban a SpaceLab-nak nevezett modul sok lehetőséggel kecsegtetett: először is a NASA szempontjából előnyös, hogy nem ők, hanem az ESRO végzi el a kifejlesztést és a megépítést, vagyis a számla nagy részét ők állják - cserébe viszont Európa - amelynek nincs kilátásban saját űrhajója - lehetőséget kap arra, az együttműködés részeként űrhajóst küldjön az űrrepülőgéppel a világűrbe.
Az ESRO ráharapott a lehetőségre, és szárnyai alá vette a SpaceLab megépítését. 1973 augusztusában alá is írták az erre vonatkozó szerződést. A SpaceLab kifejlesztése és az első példány megépítése egymilliárd dollárjába került az ESRO / ESA ügynökségnek, egy második modult pedig a NASA rendelt meg tőlük.
A SpaceLab két fő modulja, balra a dupla hosszúságú túlnyomásos modul, jobbra a teher-raklap - klikk a nagyobb képhez! -
A SpaceLab modulszerűen épült fel. Állt egy túlnyomásos, hengeres munkatérből, ami szimpla vagy dupla hosszú lehetett, itt végezhették el azokat a kísérleteket az űrhajósok, amelyekhez túlnyomásos térre volt szükség. A modulhoz egy alagúton keresztül lehetett eljutni, ami az űrrepülőgép személyzeti fülkéjének középső szintjén lévő zsilipre csatlakozott.
SpaceLab indításhoz előkészítés közben. Megfigyelhető, hogy a raktér közepére helyezték el, a súlypont miatt - klikk a nagyobb képhez!
A SpaceLab nem túlnyomásos részei raklapok voltak, amelyek nagy méretű, "U" alakú félgyűrűk, ezekbe lehetett azokat a mérőműszereket, tudományos eszközöket elhelyezni, amelyek a világűrnek kitett környezetre volt szükségük. A feladattól függően lehetett a túlnyomásos és nem túlnyomásos modulokat összeállítani. A túlnyomásos modul jelentősen növelte a belső térfogatot, egyszerre akár négy ember is végezhetett tudományos kísérleteket benne, ráadásul sokkal több tárolórekesz állt rendelkezésre a kísérletekhez szükséges eszközök számára. Amennyiben ez a modul is része volt a küldetésnek, a személyzetet kettéosztották (piros és kék műszak), és 12 órás váltásban dolgoztak.
Ulrich Walter a SpaceLab belsejében. Mindenhol láthatóak a stabil pozíciófelvételhez illő kapaszkodók - klikk a nagyobb képhez!
A SpaceLab és a vele együtt megálmodott modulszerű rendszer igen sokoldalú feladatokat láthatott el. Lehetővé tette a súlytalanságban végrehajtott kísérleteket, egy űrsiklóra telepített űrteleszkóp megvalósítását, vagy a világűr hatásainak kitett kísérleteket lehetett végrehajtani a nem-túlnyomásos modulok segítségével. Kvázi mindent, amit egy űrállomáson végre lehet hajtani.
Csakhogy a SpaceLab nem volt űrállomás, az űrsikló nélkül nem volt életképes. Az űrsikló látta el elektromos árammal, kezelte a hőháztartását, és bár volt saját oxigénkészlete, a légkörét is az űrsikló keringtette. Ez a megoldás jóval olcsóbb volt, mint egy valódi űrállomást létrehozni, ráadásul mentesültek sok, az űrállomásnál kézenfekvő problémától. Ilyen például az, hogy a személyzetnek valahogy vészhelyzetben vissza kell jutnia a Földre, tehát kell egy mentőűrhajó.
Fantáziarajz az űrsikló rakterébe telepített űrteleszkópra
Az űrsikló egyszerűen nem arra készült, hogy hosszú hónapokig a világűrben tartózkodjon, az űrállomásra csatlakozva, mentőűrhajóként. Egy űrállomás költségei ráadásul többszörösek a SpaceLab-hoz képest, ezt a NASA egyszerűen nem tudta volna kiharcolni, az ESRO / ESA számára pedig bár a SpaceLab végül is sikertörténet volt, egy űrállomás erején felüli vállalkozás lett volna - mind anyagilag, mind technikai kihívások szempontjából.
Az Atlantis az ISS-hez dokkolva - klikk a nagyobb képhez!
A raktérben lehet elhelyezni a dokkoló modult is, amit először az orosz MIR űrállomás esetén használtak, majd később az ISS esetén egy új típusú dokkoló rendszer került alkalmazásra.
Szárnyak
Az űrrepülőgép kettős deltaszárnyakkal rendelkezik. A delta szárny eleje 81°-ban, végei 45°-ban nyilazottak, a szárnyak hossza 60 láb (18,28 méter), vagyis ugyanolyan hosszúak, mint a törzs középrész, vastagsága 5 láb (1,524 méter), a gép teljes fesztávja 23,8 méter. A szerkezete négy főtartós, az elülső főtartóra kerül fel a belépőélként is funkciónáló lekerekített RCC (megerősített szén-szén) hővédő panelek, a hátsóra pedig az un. elevon, vagyis kombinált csűrő és magassági kormányt. Utóbbiak kettéosztottak, mintegy 2/3 és 1/3 arányban, mindkét rész három-három pánttal csatlakozik a szárnyhoz. Az elevonokat felfele 40°-ig, lefele 25°-ig lehet kitéríteni a háromszoros biztosítású hidraulikus rendszerrel.
Az Endevour jobb szárnya az elevonokkal - klikk a nagyobb képhez! -
A szárny tövénél található a két főfutó aknája, amelyeknek ajtajai az első futóműhöz hasonlóan a repülés időtartamának legnagyobb részében zárva és leszigetelve várakoznak a leszállás végső fázisáig. A futóművek kinyitását három hidraulikus munkahenger végzi, külön-külön hidraulika-rendszerre kötve. Ha valamiért ezek mégis működésképtelenek lennének, akkor végső esetben piropatronokkal lehet a futóműveket biztosan kinyitni. Mivel a repülés folyamán csak egyszer van szükség a futóműre, de akkor biztosan, ezért a futóművek kinyitása csak kézzel hozható működésbe, automatikus rendszerre nem bízták azt.
Az Atlantis jobb oldali főfutója - klikk a nagyobb képhez! -
(folytatjuk)
A gép gyakorlati gerince ez a 60 láb (18,28 méter) hosszú, 17 láb (5,18 méter) széles és 13 láb (3,9 méter) magas szerkezeti elem, ehhez csatlakozik az orr-rész, a két félszárny és a farokrész. A szerkezet tizenkét törzskeretből áll, amit hossztartók fognak össze. Mivel ez az egyik legkomolyabb erőhatásoknak kitett rész, viszont a tömeget minimalizálni kellett, ezért olyan trükkökhöz folyamodtak például, hogy a törzskeretek merevítésére alumínium-boron csöveket használtak, titániumból forgácsolt végekkel.
A űrsikló törzsközéprésze, szárnyai és farokrészének felépítése - klikk a nagyobb képhez!
A legfelső hossztartókra van rögzítve a két raktérajtó 13 pántja, a raktérajtó mozgató gépészeti elemek, továbbá egy rádióantenna és - ha a küldetéshez felszerelik, akkor - az RMS. Ez a Remote Manipulator System ~ Távirányítású Manipulátor Rendszer vagy más néven Canadarm rövidítése, utóbbi egy szójáték a Kanada (a robotkezet gyártó ország) és az angol kéz (arm) szavakból; opcionálisan vihető fel, például a Columbia végzetes utolsó útjára sem vitte magával. Az RMS-t a pilótafülke hátsó kezelőállásából lehet irányítani.
A törzskeretek és a merevítésükre szolgáló csövek
- nem tűnnek túl masszívnak, igaz?
A 15,32 méter hosszú karon egy "váll", egy "könyök" és egy "csukló" található. A végén lévő hengeres "effector" segítségével lehet a műholdakat, hasznos terhet, űrállomás modulokat megfogni, illetve erre lehet a kiegészítőket felszerelni, mint például az űrsétákhoz egy űrhajós platformot, amelybe az űrruha csizmáit rögzítve stabil pozíciót lehet felvenni és műveleteket tudnak a résztvevők végrehajtani. Noha a kar mindössze 450 kilogrammot nyom a kiszolgáló rendszerekkel együtt, a világűrben, súlytalanságban 29 500 kilogramm terhet képes mozgatni.
A Canadarm használat közben - klikk a nagyobb képhez!
Az STS-61B misszióban készült kép, ahol egy űrhajós "lovagolja meg" az RMS-t - klikk a nagyobb képhez!
A középrész legnagyobb részét természetesen a raktér foglalja el. Keresztmetszete egy "U"-t formáz, a raktérrészt műanyag paplanokkal borították, az oldalán futó hossztartókhoz lehet a raktérben lévő terhet rögzíteni. A középső szekció két alsó-oldalsó részén vannak elhelyezve elől az energiaforrások, három hidrogén-oxigén üzemanyagcella, továbbá középen az ezekhez szükséges folyékony oxigén és hidrogén tartályok, illetve itt fut két oldalt az elektromos és hidraulikus vezetékek kábelalagútja.
Az üzemanyagcellák, a hidrogén- (narancsságra) és oxigén-tartályok (citromsárga) rendszere a törzs-középrészben - klikk a nagyobb képhez!
Az üzemanyagcellák az amerikai űrprogramban az általánosan használt energiaforrások, ilyen módszerrel látták el a Gemini és Apollo űrhajókat is. Előnyük, hogy nagy energiateljesítményt tudnak leadni, és függetlenek a naptól illetve a naphoz viszonyított helyzettől (a napelemtáblák úgy a leghatásosabbak ugye, ha a nap felé néznek), viszont nincs rádióaktívitás veszély, mint az atomreaktoroknál vagy radioaktív hőelemeknél. A három üzemanyagcella közül alapvetően csak kettő működik, a harmadik tartalék, illetve ha a küldetés megkívánja, akkor a rakérben lévő eszközk energiaigényét szolgálja ki.
Elektromos teljesítményük egyenként 7 kW, de vészhelyzetben vagy szükség esetén 12 kW-ot képesek leadni 15 percen keresztül. Az űrsikló alaphelyzetben 42 kilogramm hidrogént és 354 kilogramm oxigént visz magával, ami 50kWh biztosítására elegendő, a raktérben azonban további üzemanyag-modult lehet elhelyezni, ami további 840kWh-t jelent.
Az Endevour építése, látható a raktérajtók szerkezete
A raktérajtók szénszál erősítéses kompozit műanyagból készültek, öt szekcióból állítják össze őket. A két ajtó azonos méretű, de a jobb oldali ajtóban vannak elhelyezve a záró reteszeket működtető elektromos motorok, így az valamivel nehezebb. A raktér nem túlnyomásos, illetve maguk az ajtók nem teherviselő elemek, így igazán komoly erőhatásoknak sem kell ellenállniuk - no persze a légörvényeknek, rezonanciának igen, márpedig abból is akad elég egy űrrepülés alkalmával. Az ajtók maguk egyébként annyira könnyűek, hogy a földön külön merevítőkeretet kell felszerelni a kinyitásukhoz, különben túlságosan is eldeformálódnának és eltörnének a saját súlyuk alatt.
Az űrsikló indítás előtti előkészítésen. Láthatók a raktérajtókat megerősítő, sárga színű merevítőkeretek - klikk a nagyobb képhez!
A nyitást és zárást két-két elektromotor hajtja végre, normál esetben 63, de ha az egyik motor meghibásodik, akkor 126 másodperc alatt. A nyitásnál a jobb oldali ajtó kezd a zármechanizmus kialakítása miatt, zárásnál fordítva, a bal oldali ajtó kezd el hamarabb becsukódni.
Az Endevour az ISS-hez közelít, rakterében a Raffaello tehermodullal Láthatóak a kinyitott raktérajtók és a radiátorok - klikk a nagyobb képhez!
A raktérajtók alatt vannak elhelyezve az űrrepülőgép hőháztartásának kulcselemei, a radiátorok. Az űrrepülőgép légkondicionáló rendszeréből elvont hőt freon-21 gáz szállítja a radiátorokhoz, ahol a csőhálózaton végigáramolva adja át azt a radiátornak, amely a világűrbe sugározza azt. A hátsó, mintegy kilenc méteres szakaszon a raktérajtó belső felületére szereltek radiátorokat, illetve az elülső részen egy 9,1 méter hosszú, két elemből álló, kihajtható radiátor található. Ezek zárt állapotban csak a külső, nyitott állapotban pedig mindkét oldalukon sugározzák a hőt. Ha valamilyen okból a raktérajtót nem sikerül kinyitni a világűrbe való kilépés után, akkor az űrrepülőgépnek meg kell szakítania a küldetést és vissza kell térnie a Földre, mivel a hulladékhőtől nem tud kellő hatásfokkal megszabadulni.
Az űrsikló hőháztartásáért felelős rendszerek - klikk a nagyobb képhez!
A Magellán űrszonda az IUS modullal - klikk a nagyobb képhez!
A műholdakat ha LEO (alacsony Föld körüli pálya, vagyis mintegy 1 000 kilométer alatti keringési magasság) pályára állítják, akkor az RMS segítségével egyszerűen kiemelik a raktérből és kellő távolságból kiengedik, majd elmanővereznek a közeléből. Ha magasabb pályára kell állítani, akkor a civil műholdaknál a PAM (Payload Assist Module ~ Hasznos teher segéd hajtómű modul), míg katonai és nagyobb NASA műholdaknál a két fokozatú IUS (Interim Upper Stage ~ Átmeneti végfokozat) rakétahajtóművek segítségével állították pályára. Mind a PAM, mind az IUS szilárd hajtóanyagot használt.
Hogy jobb hatásfokú gyorsító fokozatot is letehessenek az asztalra, elkészült a Centaur-G Prime, ami folyékony oxigént és folyékony hidrogént használt üzemanyagként. A Centaur-G Prime ugyan nehezebb műholdakat tudott volna geostacionárius pályára állítani, vagy bolygóközi misszióra indítani, de probléma, hogy az üzemanyagot külön kellene tárolni, a Centaur indítása előtt az áttölteni, illetve küldetés-megszakítás esetén valahol megszabadulni tőle. A program több magas rangú vezetője egyszerűen úgy reagált a Centaur modulra, hogy csak a holttestükön keresztül.
Az űrhajósok sem rajongtak az ötletért, hogy a raktérben folyékony hidrogént és oxigént szállítsanak, majd tankoljanak át. A probléma megjárt pár kört, a Columbiát és a Challengert képessé is tették a gyorsító fokozat indítására, ám a hosszú évek alatt az amerikai Kongresszust is megjáró történet vége röviden annyi, hogy sose került alkalmazásra.
A SpaceLab-1 - klikk a nagyobb képhez!
Az űrrepülőgép rakterében elhelyezett küldetés-specifikus modul már az 1960-as években is felmerült. Ez egy túlnyomásos "mini-űrállomás", ami végig a raktérben van, és tudományos kísérleteket lehet vele végrehajtani, amíg a világűrben kering az űrsikló. Mivel űrállomásra enm volt pénz belátható időn belül, ezért vonzó ötlet volt arra, hogy komolyabb tudományos munkát végezhessenek el az űrsikló rakterében. Azonban pénz még erre sem volt, itt jött képbe az Európai Űrügynökség, az ESA elődje, az ESRO (ezt Franciaország, Anglia, Nyugat-Németország, Olaszország,Belgium, Dánia, Hollandia, Spanyolország, Svájc és Svédország hozta létre).
A nyugat-európai országokban is voltak tervek arra, hogy emberes űrrepülést valósítsanak meg, de a hatalmas költségek és technikai kihívások miatt ezeket az álmokat feladták. Azonban a SpaceLab-nak nevezett modul sok lehetőséggel kecsegtetett: először is a NASA szempontjából előnyös, hogy nem ők, hanem az ESRO végzi el a kifejlesztést és a megépítést, vagyis a számla nagy részét ők állják - cserébe viszont Európa - amelynek nincs kilátásban saját űrhajója - lehetőséget kap arra, az együttműködés részeként űrhajóst küldjön az űrrepülőgéppel a világűrbe.
Az ESRO ráharapott a lehetőségre, és szárnyai alá vette a SpaceLab megépítését. 1973 augusztusában alá is írták az erre vonatkozó szerződést. A SpaceLab kifejlesztése és az első példány megépítése egymilliárd dollárjába került az ESRO / ESA ügynökségnek, egy második modult pedig a NASA rendelt meg tőlük.
A SpaceLab két fő modulja, balra a dupla hosszúságú túlnyomásos modul, jobbra a teher-raklap - klikk a nagyobb képhez! -
A SpaceLab modulszerűen épült fel. Állt egy túlnyomásos, hengeres munkatérből, ami szimpla vagy dupla hosszú lehetett, itt végezhették el azokat a kísérleteket az űrhajósok, amelyekhez túlnyomásos térre volt szükség. A modulhoz egy alagúton keresztül lehetett eljutni, ami az űrrepülőgép személyzeti fülkéjének középső szintjén lévő zsilipre csatlakozott.
SpaceLab indításhoz előkészítés közben. Megfigyelhető, hogy a raktér közepére helyezték el, a súlypont miatt - klikk a nagyobb képhez!
A SpaceLab nem túlnyomásos részei raklapok voltak, amelyek nagy méretű, "U" alakú félgyűrűk, ezekbe lehetett azokat a mérőműszereket, tudományos eszközöket elhelyezni, amelyek a világűrnek kitett környezetre volt szükségük. A feladattól függően lehetett a túlnyomásos és nem túlnyomásos modulokat összeállítani. A túlnyomásos modul jelentősen növelte a belső térfogatot, egyszerre akár négy ember is végezhetett tudományos kísérleteket benne, ráadásul sokkal több tárolórekesz állt rendelkezésre a kísérletekhez szükséges eszközök számára. Amennyiben ez a modul is része volt a küldetésnek, a személyzetet kettéosztották (piros és kék műszak), és 12 órás váltásban dolgoztak.
Ulrich Walter a SpaceLab belsejében. Mindenhol láthatóak a stabil pozíciófelvételhez illő kapaszkodók - klikk a nagyobb képhez!
A SpaceLab és a vele együtt megálmodott modulszerű rendszer igen sokoldalú feladatokat láthatott el. Lehetővé tette a súlytalanságban végrehajtott kísérleteket, egy űrsiklóra telepített űrteleszkóp megvalósítását, vagy a világűr hatásainak kitett kísérleteket lehetett végrehajtani a nem-túlnyomásos modulok segítségével. Kvázi mindent, amit egy űrállomáson végre lehet hajtani.
Csakhogy a SpaceLab nem volt űrállomás, az űrsikló nélkül nem volt életképes. Az űrsikló látta el elektromos árammal, kezelte a hőháztartását, és bár volt saját oxigénkészlete, a légkörét is az űrsikló keringtette. Ez a megoldás jóval olcsóbb volt, mint egy valódi űrállomást létrehozni, ráadásul mentesültek sok, az űrállomásnál kézenfekvő problémától. Ilyen például az, hogy a személyzetnek valahogy vészhelyzetben vissza kell jutnia a Földre, tehát kell egy mentőűrhajó.
Fantáziarajz az űrsikló rakterébe telepített űrteleszkópra
Az űrsikló egyszerűen nem arra készült, hogy hosszú hónapokig a világűrben tartózkodjon, az űrállomásra csatlakozva, mentőűrhajóként. Egy űrállomás költségei ráadásul többszörösek a SpaceLab-hoz képest, ezt a NASA egyszerűen nem tudta volna kiharcolni, az ESRO / ESA számára pedig bár a SpaceLab végül is sikertörténet volt, egy űrállomás erején felüli vállalkozás lett volna - mind anyagilag, mind technikai kihívások szempontjából.
Az Atlantis az ISS-hez dokkolva - klikk a nagyobb képhez!
A raktérben lehet elhelyezni a dokkoló modult is, amit először az orosz MIR űrállomás esetén használtak, majd később az ISS esetén egy új típusú dokkoló rendszer került alkalmazásra.
Szárnyak
Az űrrepülőgép kettős deltaszárnyakkal rendelkezik. A delta szárny eleje 81°-ban, végei 45°-ban nyilazottak, a szárnyak hossza 60 láb (18,28 méter), vagyis ugyanolyan hosszúak, mint a törzs középrész, vastagsága 5 láb (1,524 méter), a gép teljes fesztávja 23,8 méter. A szerkezete négy főtartós, az elülső főtartóra kerül fel a belépőélként is funkciónáló lekerekített RCC (megerősített szén-szén) hővédő panelek, a hátsóra pedig az un. elevon, vagyis kombinált csűrő és magassági kormányt. Utóbbiak kettéosztottak, mintegy 2/3 és 1/3 arányban, mindkét rész három-három pánttal csatlakozik a szárnyhoz. Az elevonokat felfele 40°-ig, lefele 25°-ig lehet kitéríteni a háromszoros biztosítású hidraulikus rendszerrel.
Az Endevour jobb szárnya az elevonokkal - klikk a nagyobb képhez! -
A szárny tövénél található a két főfutó aknája, amelyeknek ajtajai az első futóműhöz hasonlóan a repülés időtartamának legnagyobb részében zárva és leszigetelve várakoznak a leszállás végső fázisáig. A futóművek kinyitását három hidraulikus munkahenger végzi, külön-külön hidraulika-rendszerre kötve. Ha valamiért ezek mégis működésképtelenek lennének, akkor végső esetben piropatronokkal lehet a futóműveket biztosan kinyitni. Mivel a repülés folyamán csak egyszer van szükség a futóműre, de akkor biztosan, ezért a futóművek kinyitása csak kézzel hozható működésbe, automatikus rendszerre nem bízták azt.
Az Atlantis jobb oldali főfutója - klikk a nagyobb képhez! -
(folytatjuk)
