מעבורת החלל - הספירה לאחור והשיגור
מאת גל ברקהספירה לאחור, לשיגור מעבורת החלל קולומביה, מתחילה היום. רבים מכירים את הקול המכריז על השניות האחרונות בשיגור, אך זה לא כל הסיפור.
היום אתן סקירה על הפעולות האחרונות להכנת מעבורת חלל לשיגור, אותן הפעולות הנערכות בזמן הספירה לאחור (לא כולל הדקות האחרונות). מחר ארחיב על הדקות האחרונות לפני השיגור (ואיך אפשר לזהות את השלבים השונים מצפיה בשיגור) ועל השיגור עצמו.
הספירה לאחור היא תהליך מורכב, המתחיל כיום כשלשה ימים לפני השיגור. תהליך זה, ”נטו“ מורכב מכ-40 שעות, אולם במהלכו קיימות עצירות מתוכננות בזמנים קבועים מראש ולזמנים פחות או יותר קבועים מראש, לצורך ביצוע פעולות שאת זמנן לא ניתן לחזות.
מעבורת חלל מתודלקת, היא בערך כמו פצצה על כן השיגור… חלקים רבים במערכת השיגור מתופעלים ע“י חומרי נפץ, בנוסף, למעבורת מכניסים כמויות גדולות של חומרי דלק נפיצים ביותר (חלקם הם גזים שרק צריכים להתערבב כדי להתפוצץ…. אפילו לא שיהיה ניצוץ חיצוני). בנוסף, מעבורת החלל היא מערכת מאד מתוחכמת שצריכה להבדק כל הזמן, וכל רגע מיותר שמערכותיה פועלות מהווה פוטנציאל נוסף לתקלות. מסיבות אלו, ועוד רבות אחרות, פעולות רבות נעשות בקרבה המקסימלית לשיגור, ומתבצעות בדיקות רבות לקראת ההמראה, בתזמון מדוייק (לא נרצה שתדלוק בשני חומרים שאם יתערבבו יהיה פיצוץ, יתבצע באותו הזמן, למשל). זוהי מהותה של הספירה לאחור.
תחילת הספירה לאחור מתבצעת כשלשה ימים לפני השיגור, אחרי מעבר תחנות של צוות השיגור, בו הצוות מאשר מוכנות להתחלת הספירה. ביום זה מתבצעות בדיקות למערכות הגיבוי לטיסה, ולתוכנה שמאוחסנת במחשבי המעבורת (ותוכנת גיבוי מועלית למחשב נוסף). ביום זה מתחילים להכין את כן השיגור (שמבנה השירות שלו נמצא במצב סגור, ועם פלטפורמות המאפשרות גישה קלה לחלקיה החיצוניים של המעבורת, לפני השיגור) ואת המעבורת עצמה לתדלוק.
כן השיגור, כשמבנה השירות המסתובב שלו סגור.
פעולות התדלוק ”מככבות“ גם ביומה השני של הספירה לאחור, כשביום זה גם מתבצעות הפעלות של מערכות הקשר השונות (כמובן, אלו הדברים העקריים. אני לא נכנס לכל הפרטים הקטנים). שעון הספירה לאחור נעצר במינוס 11 שעות, להשלמת השלבים הידניים שלא הושלמו, ולביצוע דברים שחייבים להתבצע אך ורק בקרבה מקסימלית לשיגור תוך מגע יד אדם, בעיקר לטיפול במטען המעבורת.
ביום האחרון לפני השיגור (L-1), כבר משלימים את כל ההכנות לשיגור: המבנה המסתובב של כן השיגור נפתח, וחושף את המעבורת. כל ציוד האסטרונאוטים שלא הותקן עד עתה במעבורת מותקן, נבדק מצב החמצן בתא הצוות ונבדקים המתגים במעבורת, לוודא שהם מכוונים לקראת המחר. תאי הדלק במעבורת מופעלים, ומתבצעות בדיקות קשר עם מרכז המשימה על הקרקע (שיפקח על פעילות המעבורת עד לעזיבתה את כן השיגור, כ-7 שניות לאחר ההמראה).
בשלב זה יפונה האיזור מבני אדם, ולאיזור נשאב חנקן רב, חומר אדיש שיאפשר הגנה נוספת בעת מילוי מיכל הדלק החיצוני ביום השיגור.
כן השיגור, כשמבנה השירות המסתובב שלו פתוח.
חלקו הראשון של יום השיגור מוקדש בעיקרו למילוי מיכל הדלק החיצוני, ולבדיקות קשר בין המעבורת לכל הגורמים החיצוניים שיפקחו עליה בזמן הטיסה. שעון הספירה לאחור נעצר, למשך שעתיים, כשהוא על 5 שעות ו-20 דקות, לצורך בדיקת קרח (לוודא שלא קיים) על מיכל הדלק החיצוני. בינתיים, מתארגן הצוות שאמור לסגור ולאטום את המעבורת, והאסטרונאוטים קמים משינה (סדר היום שלהם מתוכנן בצורה כזו שה יהיה הבוקר שלהם) אוכלים ארוחת בוקר, ומקבלים תדריך על מזג האויר, הקריטי בעת ההמראה. אסטרונאוטים יוצאים לכיוון כן השיגור כשעתיים וחצי לפני השיגור, והם, ביחד עם צוות סגירת המעבורת, מתכוננים לשיגור עצמו (סוגרים את עצמם במקומות ובודקים שהכל כשורה מבחינתם). לאחר מכן יבוצעו בדיקות קשר ע“י האסטרונאוטים, ובמקביל צוות הקרקע יאטום את המעבורת.
שעון הספירה לאחור נעצר כשהוא על 20 דקות לשיגור, ל-10 דקות.
לאחר ששעון הספירה לאחור מתחיל מחדש, מבצעים את הפעולות הדרושות כדי להעביר (תוך דקות) את המעבורת למצב מוכן לשיגור. הפעולות היחידות שלא יבוצעו הן הפעולות שנדרש שיבוצעו בצמוד למועד השיגור, והן יתחילו לאחר הפסקה של כ-10 דקות (או לפחות, כך זה מתוכנן), כששעון הספירה לאחור יעצר על מינוס 9 דקות.
באותן ”מינוס 9 דקות“ נערך המשאל הקובע אם להמשיך בשיגור. כדי שתאושר המשך הספירה לאחור כל התחנות חייבות לוודא ולדווח שהמצב מבחינתם תקין (לא נדיר שכאן הספירה נעצרת, ובגלל תקלות שונות או מזג אויר בעייתי, מחליטים לבטל את השיגור לאותו היום).
לאחר (ואם) ששעון הספירה לאחור מופעל, מתבצעות הפעולות האחרונות לפני השיגור. את רובם תוכלו לראות בטלויזיה או באינטרנט (מי שיצפה, כמובן).
מהרגע שבו הספירה לאחור נמשכת, היא נשלטת ברובה ע“י מערכת אוטומטית, שתריץ בדיקות רבות מאד, על המעבורת ועל כן השיגור, עד לרגע השיגור.
הדבר הראשון שתוכלו לראות, מבחינת הכנה לשיגור (כמעט כל הפעולות עד עכשיו הן כאלו שלא יראו שינויים מחוץ למעבורת) היא הזזת זרוע הגישה למעבורת (מינוס 7:30). זרוע זו, היא מעין מסדרון לתוך המעבורת, והיא אינה דרושה, כמובן, בשיגור.
מספר פעולות להתחלת הקלטת המשימה, להפעלת מערכות הנעה ומערכת המעבורת בכלל, נערכות לפני הצעד הבא שניתן לראות. אותו הצעד מבוצע כ-4 דקות לפני השיגור, והוא בדיקת תנועת המשטחים האוירודינמיים, ולאחר חצי דקה מתווספת בדיקת כיוון מנועי המעבורת, והעברתם למצב שיגור (ניתן יהיה לראות את זה, אם יצלמו את המנועים באותו השלב). הדבר הבא שניתן יהיה לראות, הוא הזזת הזרוע של מערכת שחרור החמצן העודף (מינוס 2:50). הדלק העקרי עליו פועלים מנועי המעבורת הוא עירוב של חמצן ומימן. אלו מסופקים למערכת בצורה נוזלית, ומשום שלא ניתן לבודד בצורה מוחלטת את מיכל הדלק, אלו יתאדו, וצריכים להתשחרר לסביבה. בגלל הטמפרטורה הנמוכה, גם כשמתאדים, יש צורך במערכת סגורה, שלא תאפשר לקרח להצטבר על מיכל הדלק. זהו המכסה הלבן שניתן לראות בקצה הזרוע. הגז שניתן יהיה לראות עד זמן קצר לפני כן, הוא אדי האויר הקופאים, כשהחמצן מתשחרר.
מ-31 שניות לפני השיגור, המערכת תשלט ע“י מחשבי המעבורת (הבקרה על כן השיגור, עדיין ממחשבי מרכז החלל). מרגע זה, הדבר היחיד שמחשבי המעבורת יזדקקו לו, חיצונית, היא הפקודה להמשיך בשיגור (שניתנת 10 שניות לפניו), אלא אם יש תקלה שדורשת עצירת הספירה לאחור.
16 שניות לפני השיגור, אם הזוית תהיה מתאימה, תוכלו לראות פתאום כמויות מים אדירות מוזרמות מתחת למנועי המעבורת. המעבורת תוכננה לפני די הרבה שנים, כך שהיא עומדת על גבול הסיבולת שלה מהרבה בחינות… אחת מהן היא כמות הרעש שעלולה לגרום לנזק למעבורת… מאחר שזה גבולי, נעזרים בהשפרצת מים מתחת למנועי המעבורת, כדי שיספגו חלק מהאנרגיה הזו, וכך להקטין במקצת את עוצמת הקול.
10 שניות לפני השיגור, תוכלו לראות מעין ”זיקוקים“ נדלקים מתחת למעבורת. ה“זיקוקים“ האלו הם התקנים פירוטכניים שמטרתם לגרום להרבה ניצוצות. למה? כי יש חשש שהרבה מימן יצטבר בתחילת פעילות המנועים, מחוץ למעבורת, ויתפוצץ. בצורה זו אם יפלט יותר מידי מימן ממנועי המעבורת, הוא ישרף מיד בהגיעו לאותם הניצוצות.
10 השניות האחרונות של הספירה לאחור נעשות כבר בהקראה כאשר 6.6, 6.48 ו- 6.36 שניות לפני השיגור מופעלים מנועי המעבורת. כששעון הספירה לאחור מגיע ל-0, מונעות רקטות הדלק המוצק, ומפוצצת מערכת הברגים שמחזיקה אותם על הקרקע.
שיגור.
כ-7 שניות לאחר תחילת המשימה, המעבורת עוברת (בגובה) את כן השיגור, והבקרה עליה עוברת למרכז המשימה (ביוסטון). המעבורת תעשה את התמרונים הדרושים כדי להמשיך בטיסה ללא ארועים מיוחדים, עד קצת אחרי 2 דקות לאחר תחילת הטיסה. בשלב זה כמעט יגמר הדלק ברקטות הדלק המוצק, והן ישוחררו מן המעבורת. המעבורת תמשיך עד שתצא מטווח ראית המצלמות. כיבוי המנועים יבוצע כ-8 דקות לאחר השיגור. בהמשך ידרשו תיקונים למסלול ועוד כמה פעולות נוספות עד שאפשר יהיה להתחיל בניסויים, אבל זהו… בשלב הזה קולומביה וצוותה יהיו בחלל.
מקורות עקריים:
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/stsref-toc.html
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/countdown/count.html
התמונות, מאתר NASA.
