[2007-08] Agosto 2007 I.S.S. Mission Log

Libera traduzione e adattamento dell'articolo "Orbital operations" di Neville Kidger, pubblicato sui numeri dei mesi di Ottobre  e Novembre 2007 Vol. 49 della rivista "Spaceflight" della BIS.

Undocking della Progress M-59
Il cargo Progress M-59 si è staccato dal Modulo Pirs alle 14:07:05 GMT dell’1 Agosto. A causa di “problemi di configurazione”, il veicolo non ha effettuato la consueta accensione di separazione. Pertanto ha dovuto intervenire l’equipaggio tramite il sistema TORU, aggiornando dei “parametri inibenti”, rimasti dopo il checkout dei sistemi  svolto la settimana precedente. L’accensione è avvenuta alle 18:42 GMT. Eventuali frammenti della capsula cargo sono precipitati in pieno Oceano Pacifico verso le 19:27 GMT.

Arriva la Progress M-61
Alle 17:33 GMT del 2 Agosto,è stata lanciata la Progress M-61 dal Cosmodromo di Baikonur, con un vettore Soyuz-U, che ha portato la capsula in un’orbita iniziale di 268 x 191 Km, con un periodo di 88.8 min, ed un’inclinazione di 51,64 gradi. La Progress M-61 ha svolto una serie di accensori dei propri propulsori,alla sua terza, 33esima, 48esima, e 49esima orbita, durante il volo di avvicinamento alla Stazione di tre giorni. Durante la fase di approccio, Yurchikhin e Kotov hanno svolto una prova generale con il sistema manuale di guida TORU, nel Modulo Zvezda. Questo sistema, come è noto, verrà utilizzato per guidare la Progress al docking  nell’eventualità in cui il sistema automatico di guida della capsula dovesse guastarsi durante la manovra di approccio.

La Progress M-61 si è agganciata automaticamente e senza problemi alle 18:40 GMT del 5 Agosto, all’unità di docking Pirs, lasciata vuota dalla Progress M-59. La capsula trasportava circa 2569 Kg di carico, inclusi 780 Kg di propellente, 4 Kg di aria ed ossigeno, 210 Kg di acqua,  1281 Kg di carico secco, e 459 Kg di materiale per il Segmento Americano.

L’equipaggio ha iniziato subito a scaricare il materiale ed a prepararsi per l’arrivo dei colleghi dell’STS-118, che porterà in orbita un nuovo pezzo di traliccio della Stazione.

La missione STS-118 ha volato dall’8 al 21 Agosto 2007, e l’Endeavour è decollato per la prima volta dopo 4 anni, alle 22:36:42 GMT.

Al comando della missione vi era Scott Kelly, il pilota era Charles Hobaugh. Gli astronauti Richard Mastracchio e Dave Williams (dell’Agenzia Spaziale Canadese) erano al loro secondo volo, mentre i rookies erano Barbara Morgan, Tracy Caldwell ed Alvin Drew, che erano anche i mission specialists. Questa missione di 13 giorni è stata caratterizzata da una serie di conversazioni fra degli studenti sulla Terra ed i membri dell’equipaggio, inclusa l’insegnante Barbara Morgan, e dall’installazione del traliccio S5 e della piattaforma esterna di stoccaggio 3. L’equipaggio, inoltre, ha trasferito equipaggiamenti e rifornimenti alla Stazione, durante il volo, che è stato l’ultimo del modulo SPACEHAB.
Nel corso della fase di avvicinamento di due giorni dell’Endeavour alla Stazione, l’equipaggio dell’ISS composto da Fyodor Yurchikhin, Oleg Kotov e Clayton Anderson si è preparato al periodo di attività congiunte, ha svolto le regolari attività manutentive della Stazione, e ha proseguito con le sperimentazioni mediche sia russe che americane. Si sono svolti anche dei tests sul nuovo network di computers , dopo la sostituzione del router nel Segmento Russo.

Il 9 Agosto il TsUP russo ha condotto un test sui propulsori della Progress M-61. Si è trattato di un test di rouine, che in precedenza era stato ritardato per un sospetto difetto di connessione dei cavi della matching unit US-21, che permette il comando della capsula direttamente dai computers dello Zvezda.
L’Endeavour si è agganciato al punto di attracco del PMA-2 dell’ISS alle 17:02 GMT (con nove minuti di ritardo) del 10 Agosto. La NASA ha comunicato che il Complesso Spaziale era stato riorientato come pianificato, per minimizzare il rischio di impatto di micrometeoriti/detriti sullo Shuttle (asse –X in vettore velocità, asse +Z in verticale locale).

Il danno alla piastrella
Prima dell’approccio finale dell’Orbiter, Kelly e Hobaugh hanno condotto l’Endeavour nella consueta manovra di R-bar Pitch Manoeuvre (RPM) circa 200  metri al di sotto dell’ISS. Il movimento “backflip” dell’Orbiter ha dato la possibilità a Yurchikhin e Kotov a bordo dell’ISS di avere circa 100 secondi di tempo per scattare delle immagini digitali del sistema di protezione termica dell’Endeavour, utilizzando macchine fotografiche con obiettivi da 400 e 800 mm.

Le immagini sono quindi state inviate a Houston ed hanno rivelato un danno ad una piastrella del sistema di protezione termica, nella parte inferiore dell’Orbiter. Una successiva ispezione ravvicinata compiuta con l’Orbiter Boom, ha evidenziato un cratere di circa 9 x 5 cm su di una piastrella, probabilmente causato da un urto da parte di alcuni pezzi di schiuma poliuretaca staccatisi dall’External Tank durante il decollo e che sono andati ad impattare con la parte inferiore dell’Endeavour.

Dopo attente analisi e simulazioni, la NASA ha deciso di non procedere con una potenzialmente pericolosa EVA per la riparazione della piastrella, poiché si è ritenuto che il danno non rappresentasse un pericolo per la fase di rientro dall’orbita.

Lavoro congiunto
I portelli interni fra l’ISS e l’Endeavour sono stati aperti alle 20:04 GMT e subito la squadra dell’Expedition 15 ha accolto a bordo l’equipaggio dell’STS-118. Più tardi, il 10 Agosto, l’elemento struttrurale S5 è stato sollevato con successo dalla stiva dell’Orbitere e consegnato al Canadarm2 della Stazione, che lo ha mantenuto sospeso per tutta la durata della notte, in vista della sua installazione. Gli astronauti dei due equipaggi hanno anche controllato il nuovo Station-to-Shuttle Power Transfer System, e tre delle quattro Orbiter Power Converter Units (OPCUs).

La NASA ha dichiarato che: “Per la prima volta nella storia, l’ISS sta trasferendo energia all’Orbiter per permettergli di rimanere agganciato più a lungo, le OPCUs 1A, 1B & 2B sono in questo momento attive e stanno inviando fino a 6.45 KW di potenza alle PTUs (Power Transfer Units) dello Shuttle.”

Nel corso del laborioso periodo di volo congiunto, gli equipaggi hanno trasferito grossi quantitativi di materiali e di rifornimenti dall’Orbiter alla Stazione. Questi hanno incluso circa 800 litri di acqua, 34,9 Kg di ossigeno, 15,3 Kg di azoto e 30 cartucce all’Idrossido di Litio, mentre altre 12 cartucce avrebbero fatto ritorno sulla Terra con lo Shuttle. Inoltre,Alvin Drew e Dave Williams hanno svolto un esperimento canadese per testare la coordinazione mano-occhio.

Riparazioni ai computers
Uno dei più importanti lavori svolti mentre l’Endeavour era attraccato all’ISS, è stata la sostituzione della Command Processing Unit BOK-3, che, a causa della corrosione presente sui suoi pins di connessione, aveva causato il crash dei computers del Segmento Russo nel corso della visita dell’STS-117 lo scorso mese di Giugno.

Yurchikhin e Kotov hanno trascorso alcune ore sostituendo l’unità posta dietro ai pannelli del Modulo Zvezda. La nuova unità era stata inviata in orbita con la Progress M-61 ed i cosmonauti hanno dovuto anche installare e stendere dei nuovi cablaggi per completare l’operazione. Essi hanno anche scoperto delle gocce di umidità e della muffa dietro la vecchia unità BOK-3 ed i due cosmonauti si sono inventati una sorta di schermatura-barriera prima di procedere alla nuova installazione.

Dopo la sostituzione delle unità, ed il posizionamento dei relativi cablaggi, il TsUP di Mosca ha svolto diversi tests, durati qualche giorno, per verificare il funzionamento dei computers.

Le principali attività manutentive hanno riguardato il tappeto rotante TVIS dello Zvezda e la cyclette CEVIS nel Laboratorio Destiny. E’ stato sostituito un condizionatore d’aria dello Zvezda, dopo che era stato trovato un suo condotto per l’aria, corrotto dall’umidità. I cosmonauti hanno rimosso gli equipaggiamenti per il motion control system dal Modulo Zarya caricandoli sulla Progress M-60. Lo spazio così liberato è stato impiegato come ripostiglio.

Le EVA’s dell’STS-118
Durante la missione STS-118/13°.1 si sono svolte quattro attività extraveicolari. Una di queste, è stata aggiunta dopo che era stata verificata la piena efficienza del Power Transfer System, consentendo all’Orbiter di poter restare agganciato all’ISS più a lungo.

Prima dell’inizio della prima EVA, l’11 Agosto, Rick Mastracchio (EV1) e Dave Williams (EV2), hanno dormito nell’airlock Quest. All’interno dell’ISS, Hobaugh ed Anderson, tramite il pannello di controllo del Laboratorio Destiny, hanno manovrato il Canadarm2 con l’elemento S5 del traliccio, avvicinandolo al segmento S4 per consentire l’aggancio del sistema Segment-to-Segment Attachment System, con il conseguente avvitamento dei suoi bulloni. Quindi il Canadarm2 è stato portato in modalità “limp” (molle).

Mastracchio e Williams allora sono usciti dal Quest e si sono mossi verso la parte terminale del traliccio S4 per supervisionare la manovra di aggancio. I due hanno anche completato diverse altre mansioni, inclusa la rilocazione di un punto di aggrappaggio , la connessione di alcuni ombelicali fra l’S4 e l’S5, ed hanno rimosso i fermi utilizzati nella fase di lancio. Di seguto, spostandosi verso il traliccio P6, sopra il nodo Unity, essi hanno monitorato il ripiegamento del radiatore fotovoltaico del segmento, fissandone le parti alla fine dell’operazione. Poi gli spazionauti hanno fissato una Capture Latch Assembly, hanno ritirato una chiave fissa da una borsa degli attrezzi fissata sul traliccio Z1, hanno ispezionato dei pins “sospetti” sul traliccio P6, ed hanno spostato un Foot Restraint da un worksite ad un altro, sul traliccio principale. La prima EVA è durata 6 ore e 17 minuti.

La seconda EVA, del 13 Agosto, ha visto Mastracchio e Williams trascorrere 6 ore e 27 minuti nella rimozione di un Control Moment Gyroscope (CMG-3) dal traliccio Z1, che si era guastato nell’Ottobre 2006, sostituendolo con uno nuovo trasportato dall’Endeavour. Con Williams a cavallo del Canadarm2, gli astronauti hanno riposto il CMG guasto su una piattaforma esterna, per un suo prossimo ritorno sulla Terra.
Il 14 Agosto l’equipaggio ha spostato la piattaforma esterna di stoccaggio ESP-3, in quella che la NASA ha definito “non human EVA”, dalla stiva dell’Endeavour ad una posizione sul segmento P3. Questa attività ha occupato Kotov ed Anderson ai comandi del Canadarm2, per posizionare la massiccia piattaforma, dopo che era stata consegnata loro dal Canadarm dello Shuttle, pilotato da Morgan e Caldwell. Kotov ed Anderson quindi gradualmente hanno mosso la piattaforma allo zenith del traliccio P3 dove automaticamente si sono avvitati i bulloni di bloccaggio.

La NASA ha informato che l’ESP-3 poteva sostenere fino a sette Orbital Replacement Units. Una, il giroscopio in sostituzione del GMC-3, era già stata prelevata dalla piattaforma, mentre le altre giacevano ancora su di essa, inclusi il Passive Flight Releasable Attachment Mechanism (PFRAM), un serbatoio di azoto di ricambio per l’airlock Quest, un giunto di ricambio per il Canadarm2 (Pitch/Roll Joint), una Battery Charge/Discharge Unit, l’Ammonia Tank Assembly/Flight Support Equipment, e due PFRAMs vuoti, da stivare prossimamente nell’ORU.

L’EVA-3 del 15 Agosto, intrapresa da Mastracchio e Anderson, è stata stoppata dopo sole 5 ore e 28 minuti, quando è stato scoperto un piccolo foro sul rivestimento esterno del guanto sinistro della tuta di Mastracchio. La NASA ha dichiarato che non c’è stata perdita di pressione nella tuta, ma a seguito delle nuove regole istituite dopo che un problema simile era stato scoperto dopo il volo dell’STS-116 nei guanti della tuta di Robert Curbeam, è stato ordinato a Mastracchio di rientrare nel Quest, e di collegare la sua tuta nel sistema ombelicare dell’airlock.

Anderson ha completato i lavori che stava svolgendo, incluso il ritiro di un transponder dal traliccio P6. In precedenza i due spazionauti avevano installato un nuovo trasponder e signal processor sul traliccio P1, avevano rilocato una struttura per un’antenna su banda S (che verrà ulteriormente riposizionata durante la missione STS-120/10° il prossimo Ottobre) sul P1, ed avevano riposizionato due carrelli CETA sul traliccio principale, per permettere le attività di rilocazione sul traliccio P6.

L’EVA-4 del 18 Agosto, è durata cinque ore e 20 minuti, ed ha visto Williams ed Anderson installare un supporto per l’Orbiter Boom Sensor System (che verrà parcheggiato sul traliccio della Stazione in un prossimo volo) sul traliccio S1, stringere i serraggi del supporto per l’antenna a banda S, e ritirare due piattaforme dell’esperimento MISSE, che conteneva dei campioni di materiali da esporre all’ambiente spaziale, e che dovevano essere riportati sulla Terra. I due spacewalkers hanno anche installato delle antenne per l’External Wireless Instrumentation System all’esterno del Laboratorio Destiny.

I saluti e l’undocking
Dopo la conclusione dell’EVA-4, gli equipaggi dello Shuttle e dell’ISS hanno iniziato a salutarsi con una giornata di anticipo, per via delle previsioni meteorologiche che davano l’uragano Dean avvicinarsi alle coste del Texas, implicando l’eventuale evacuazione della Houston Control Room. La NASA imponeva che l’Orbiter ed il suo equipaggio avrebbero già dovuto essere sulla Terra in quell’eventualità.

Il 19 Agosto, alle 11:56 GMT, l’Endeavour si è sganciato dalla Stazione, otto giorni 17 ore e 45 minuti dopo il suo arrivo.

A bordo dell’Endeavour vi erano dei campioni di notevole valore provenienti da tre esperimenti sulla fisiologia umana (Nutrition, SWAB, SPEGIS), vi erano due esperimenti di esposizione dei materiali (MISSE 3 e 4), tre differenti esperimenti sulla crescita delle piante (CGBA-CSI-01, Gravi, Tropi) più dati ed hardware da altri tre esperimenti  (CFE, FOOT, EMCH). Kelly e Hobaugh hanno pilotato l’Orbiter all’atterraggio al Kennedy Space Center, il 21 Agosto alla prima opportunità di atterraggio.

Dopo il riposo, continua il lavoro
L’equipaggio dell’ISS ha potuto godere di tre giorni di riposo, dopo la partenza dell’Endeavour. I tre astronauti hanno riportato il proprio ciclo di veglia al normale ritmo dell’ISS, dalle 06:00 alle 21:30 GMT. Anderson ha iniziato a monitorare lo stato di un esperimento studentesco sulla crescita delle piante. Egli avrà il compito di scattare delle foto alle piantine, e di aggiungere acqua.

Il 22 Agosto, in concerto con il TsUP mentre l’ISS stava sorvolando le stazioni russe sulla Terra, Yurchikhin ha partercipato alle operazioni di restart e di validazione dei computers centrali e terminali del Segmento Russo, a seguito della sostituzione dell’unità BOK-3. La complicata sequenza di eventi è durata circa nove ore.

Nel corso del resto della settimana lavorativa accorciata, Anderson ha lavorato nella camera di decompressione Quest manutenendo e ripulendo le tute americane da EVA utilizzate durante le spacewalks dell’STS-118. Nel Modulo Zvezda Yurchikhin ha posizionato dei nuovi cablaggi mentre Kotov ha lavorato sui problemi di unità di trattamento della condensa.

Il 24 Agosto, i due cosmonauti hanno assemblato e valutato l’efficienza di una nuova sedia ergonomica, fissandola al pavimento dello Zvezda ed utilizzandola nel corso delle loro attività quotidiane.

L’attività principale della settimana lavorativa iniziata il 27 Agosto è stata il riposizionamento dell’unità di docking Pressurized Mating Adapter-3 (PMA-3) nel Segmento Americano. L’equipaggio ha trascorso delle porzioni di quattro giorni totali preparando l’unità di docking ed il nodo Unity per le operazioni.

Gli altri lavori hanno incluso i tests medici di routine sull’equipaggio e la preparazione degli equipaggiamenti per i prossimi esperimenti, inclusa la Glovebox europea nel Laboratorio Destiny.

Il 28 Agosto Yurchikhin ha lavorato con degli aggiornamenti di software sui computers del Segmento Russo, mentere il 29 Agosto sono stati presi dei dati acustici relativamente ad un nuovo esperimento russo Infrasvuk-M, ed è stata svolta una prova antincendio.

Lo spostamento del PMA-3
Anderson ha iniziato la complessa serie di preparativi per lo spostamento del PMA-3, all’inizio di questa settimana lavorativa, operando con il Canadarm2 e spostandolo in vista della manovra finale. Con l’assistenza di Yurchikhin ha preparato il Common Berthing Mechanism del nodo Unity.

Il movimento del PMA-3 dal port side del nodo Unity al punto di attracco al nadir del modulo stesso è avvenuto il 30 Agosto “per preparare la Stazione alla futura crescita”, ha commentato la NASA.

Anderson era ai controlli del Canadarm2 mentre Yurchikhin era ai comandi dei sistemi di docking. Kotov ha fornito supporto di back up per le varie operazioni. Per stemperare la tensione, i tre, durante le operazioni, hanno indossato dei caschetti gialli di sicurezza. Lo spostamento vero e proprio è durato 44 minuti.

La NASA ha riferito che, nel corso delle operazioni si era verificato per due volte un allarme. La prima volta in un bullone che dopo che aveva raggiunto il carico zero, e poi, ad intermittenza, in altri tre bulloni, ma dopo due soste per lo studio della situazione, è stato comunicato all’equipaggio che poteva proseguire con il lavoro.

La rilocazione del PMA-3 ha preparato la via per l’arrivo del Nodo 2 Harmony, con il volo STS-120 programmato per la fine di Ottobre. Il Canadarm2 non avrebbe potuto raggiungere la parte terminale dell’Harmony, se il nodo fosse stato installato al punto di aggancio inferiore.

L’ente spaziale americano ha informato che l’equipaggio dell’ISS, dopo la missione dell’STS-120, userà il Canadarm2 per rimuovere il PMA-2 dalla parte terminale del Laboratorio Destiny e per installarlo sul modulo Harmony, che di seguito verrà spostato sulla parte frontale del Destiny, lasciando così l’ISS pronta a ricevere ulteriori missioni dello Shuttle.

L’Harmony fornirà i punti di attracco per il laboratorio dell’Agenzia Spaziale Europea Columbus e per il modulo sperimentale giapponese Kibo.

 

 

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