Startovací komplex 39

Z Multimediaexpo.cz

Letecký pohled na Startovací komplex 39

Startovací komplex 39 anglicky Launch Complex 39 (LC-39) je rozsáhlá oblast se souborem zařízení ve Vesmírném středisku Johna F. Kennedyho na mysu Canaveral na Floridě, USA. Postaven byl pro program Apollo, posléze byl upraven pro potřeby programu Space Shuttle. Další úpravy od roku 2007 připraví LC-39 na účely projektu Constellation.

Obsah

Historie

Prvotní návrh Startovacího komplexu 39 obsahoval 5 ramp s rozestupem 8 700 stop (2,6 km), aby se zabránilo havárii v případě výbuchu. Tři byly plánované na výstavbu, dva byly rezervovány do budoucna. Číslování ramp bylo zavedeno směrem od severu k jihu, nejsevernější byla LC39A a nejjižnější LC39C. LC39A neyla nikdy postavená a LC39C se stala rampou LC39A roku 1963.

První start rakety Saturn V z LC-39A

Rampy byly zpočátku používány ke startům raket Saturn V v programu Apollo. Původní struktura ramp byla přepracovaná pro potřeby raketoplánu, který poprvé odstartoval z LC39A po posledním startu Saturnu V, který nesl Skylab roku 1973, a v roce 1977 z LC39B po testovacím projektu Sojuz-Apollo (1975). LC39 byly během období Apolla jen odpalovací rampy - doplňovací věže byly připojeny ke startovací rampě - jediná úprava, která byla provedena, byla takzvaná "milkstool", která umožnila raketě Saturnu IB (pro všechny mise Skylab s lidskou posádkou, nevypuštenou Skylab Rescue, a ASTP) použít odpalovací věž Saturnu V. Pro raketoplán měla odpalovací rampa nepohyblivou věž a otáčející průchozí rampu, použitou na ochranu orbiteru raketoplánu a na namontování vertikálního ovládání užitečných nákladů do nákladního prostoru.

LC39 byl poprvé použit v roce 1967 s prvním startem Saturnu V, který nesl Apollo 4 – plavidlo bez lidské posádky. Druhý start bez lidské posádky (Apollo 6) také využil LC39A. S výjimkou letu Apollo 10, který startoval z rampy LC39B, startovaly všechny lety s lidskkou posádkou Apollo-Saturn počínající letem Apollo 8 z rampy LC39A. Po startu Skylabu v roce 1974, kdy byla použitá raketa Saturn INT-21 (dvojstupňové provedení rakety Saturn V původně určené pro aplikační program Apolla), byla rampa LC39A přepracovaná pro program Space Shuttle a byla použita pro první start raketoplánu Columbia (STS-1).

Space Shuttle

Raketoplán Discovery na odpalovací rampě 39B

Kvůli požadavku, aby raketoplán dosáhl oběžné dráhy, musí mít dostatečný tah pro překonání zemské gravitace. Tah je dosahován kombinací pomocných raketových motorů na pevné palivo (angl. Solid Rocket Boosters, SRB) a hlavními motory raketoplánu Space Shuttle (angl. Space Shuttle Main Engine, SSME). SSME používají směs kapalného vodíku a kapalného kyslíku z externí nádrže (angl. External Tank, ET), protože raketoplán nemá palivové nádrže pro SSME. Několik měsíců před startem se do montážní haly (Vehicle Assembly Building, VAB) přivezou 3 hlavní součásti a budou umístěny na mobilní startovací plošinu (Mobile Launcher Platform, MLP). Motory na pevné palivo se přiváží po částech železnicí z výrobního zařízení v Utahu, externí nádrže se dováží z výrobního zařízení v Louisiany nakladní lodí a raketoplán čeká ve zpracovatelském zařízení Orbiter Processing Facility (OPF). Nejprve se sestaví motory SRB a nainstaluje se mezi ně externí nádrž. Potom se s použitím jeřábu spustí raketoplán a připojí se k externí nádrži. Sestavený systém převeze Crawler-Transporter 3-4 míle k rampě asi za 8 hodín. Na startovací rampě bude mobilní startovací plošina spuštěna na několik podstavců a transportér odjede z rampy do vyčkávacího prostoru v bezpečné vzdálenosti. Každá rampa obsahuje přístupový věžový systém složený ze dvou částí:

  1. nepohyblivá obslužná konstrukce (angl. Fixed Service Structure, FSS)
  2. otočná obslužná konstrukce (angl. Rotating Service Structure, RSS).
FSS umožňuje přístup do raketoplánu pomocí výsuvného ramene a její součástí je „čepičkový uzávěr“ na zachycování kyslíku odvětrávaného z plné externí nádrže. Otočná obslužní konstrukce obsahuje čistou místnost, umožňuje přístup do nákladního prostoru orbiteru, ochranu před počasím a může chránit raketoplán před větrem až do rychlosti 111 km/h.
Start raketoplánu Discovery na rampě 39B - mise STS-116
Na každé rampě jsou také velké nízkoteplotní nádrže na skladování paliva - kapalného vodíku a kyslíku pro SSME. Vysoce výbušná povaha těchto chemických látek vyžaduje početné bezpečnostní opatření v celém startovacím komplexu. NASA vypočítala, že minimální bezpečnostní vzdálenost v případě naplněných nádrží raketoplánu je 4,8 km pro personál a 2,6 km mezi rampami. Aby se předešlo obrovskému poškození raketoplánu a raketových motorů, bude napumpováno před startem na odpalovací rampu 1,1 mil. litrů vody, která ztlumí zvuk během startu. V důsledku ohřevu této vody se během startu uvolňí velké množství vodní páry. Od okamžiku zahájení plnění paliva až do startu raketoplánu musí kromě nezbytných pracovníků všechny osoby opustit rizikou oblast. Řídící odpalovací středisko a montážní hala jsou skoro 4,8 km daleko.

Pro případ havárie je odpalovací komplex vybaven nouzovým výtahovým systémem pro rychlou evakuaci osob do bezpečí. Při opouštění raketoplánu se posádka přesune do nouzového výtahu, který sjede na povrch rychlostí až 96 km/h. Je to koš na laně, který klesá pod strmým úhlem pryč od místa startu. Na povrchu posádka nastoupí do upraveného obrněného vozidla M113 a přesune se k trojúhelníkové přistávací ploše pro vrtulníky umístěné několik stovek stop od rampy, odkud odletí do bezpečí. Protože bezpečnostní pravidla NASA vyžadují, aby byl všechen personál mimo rampy, je posádka během této evakuace odkázaná na sebe.

Plány do budoucna

S plánovaným ukončením používání raketoplánů v roce 2010 plánuje NASA přizpůsobit dvě startovací rampy pro pilotovanou raketu Ares I (dříve CLV - Crew Launch Vehicle) a nepilotovanou raketu Ares V (dříve CaLV - Cargo Launch Vehicle), které budou létat v rámci projektu Constellation.

Pohled na oblast Startovacího komplexu 39B s raketoplánem Discovery

LC-39B

Aby byl dodržen časový plán startů raketoplánů a aby mohly začít testy nové rakety Ares I, ukončila NASA 1. ledna 2007 funkci startovací rampy LC-39B, na které se uskutečnil poslední noční start mise STS-116 9. prosince 2006. Po přebudování rampy využívané pro start raketoplánů na rampu přizpůsobenou programu Constellation se rampa udržuje v záloze pro nadcházející misi STS-125 k Hubbleovu vesmírnému dalekohledu. Důvod je zčásti ten, že rampa neumožňuje současný start záchranné mise (STS-3xx) z rampy LC-39A, a také ten, že určený orbiter Atlantis nebude mít shodný úhel sklonu dráhy jako Mezinárodní vesmírná stanice. Mezi misemi STS-116 a STS-125 se na rampě LC-39B zahájí přestavba pro raketu Ares I postavením od třech, nebo čtyřech nových výškových osvětlovacích stožárů, které používají startovací rampy Atlas V a Delta IV na Mysu Canaveral.

Hlavní období obnovy však nastane až po misi STS-125. Během této fáze bude konstrukce RSS odstraněna a plošina MLP bude použitá na start ve spojení s letem Ares I. Ares I je trojstupňová raketa, jejíž první stupeň bude tvořit pětisegmentový motor Solid Rocket Booster na pevné palivo. V období přeměny se NASA zbaví obslužených konstrukcí FSS na rampě LC-39B a tím přetvoří návrh rampy poprvé od roku 1977. V tom samém čase postaví dvě nové plošiny MLP, které budou určené pro raketu Ares I s její spojovací věží, ale NASA ještě povolí používání transportéru Crawler-Transporter. Nová věž, vzhledem stejná jako věž Saturnu V, bude mít jen dvě pohyblivé ruce; jednu pro posádku a jednu pro servisní modul Orion. Dvojice sběrných uzávěrů, které mají rovněž funkci jako existující uzávěry na orbiteru raketoplánu, budou použité na doplnění paliva, odsávání a odvětrávání tekutého vodíku (LH2) a tekutého kyslíku (LOX) pro druhý stupeň rakety Ares I. Nový únikový systém nahradí existující systém spojovacího lana. Tento systém spojí startovací věž s novým opevněným bunkrem, umístěným 1000 metrů od rampy (nevyhnutelnost v případě pohotovosti). Jediné objekty, které zůstanou z éry raketoplánů, budou nádrž na kapalný vodík, nádrž na kapalný kyslík a vodní nádrž. Rampa poté podstoupí doplňující změny, hlavně doplnění úložných kapacit.

Startovací komplex 39A
Startovací komplex 39B s raketoplánem Discovery

LC-39A

Tak jako prvních 24 letů raketoplánů, tak i poslední operace raketoplánů budou realizovány z rampy LC-39A. Až Space Shuttle doslouží, rampa bude deaktivována. I z této rampy bude odstraněna nepohyblivá obslužná konstrukce (FSS) a otočná obslužná konstrukce (RSS). Důvodem je potřeba uvolnění prostoru pro "čistou" rampu, která je potřebná pro ESAS. LC-39A bude primárně použitá jako startovací rampa pro raketu Ares V, a proto podstoupí změny na přizpůsobení skladovacích prostorů pro extra tekutý vodík (LH2) a tekutý kyslík (LOX). Kvůli "in-line" návrhu rakety Ares V podstoupí tři existující plošiny MLP (z dob Apolla, posléze změněných pro raketoplán) důležitou generální opravu, aby se přizpůsobily raketě Ares V a její spojovací startovací věži. Kvůli jejich věku a potřebě podpořit nesmírnou váhu rakety Ares V a její věže současný transportér Crawler (ve službě od roku 1967) doslouží a bude nahrazen dvěma novými modely, které budou také pracovat s raketou Ares I a s jejím systémem MLP. Přestože budou primárně použity pro lety rakety Ares V, LC-39A může umožnit i starty Ares I v případě poškození LC-39B.

Další změny

Montážní hala (VAB) právě podstupuje změny, aby se přizpůsobila souběžným montážím a kontrole operací jak pro raketoplán, tak pro raketu Ares I. Poté VAB podstoupí další změny umožňující montovat Ares I. a Ares V. v době, kdy začnou lunární mise po roce 2018.NASA také postaví dvě nové plošiny MLP navrhnuté na manipulaci rakety Ares I. se současnými transportéry Crawler a případně nahradí stroje z éry Apollo novými jednotkami, až vstoupí do služby Ares V. NASA možná postaví rampu LC-39C, která sice byla naplánovana, ale nikdy nebyla postavena. Nejsou o ní zmínky ani v hlášeních ESAS. Tato rampa může být použita hlavně pro mise na Mars, když bude potřebných více než jedna raketa Ares V. pro start plavidla určeného na Mars. Zatímco LC-39C může vypadat jako nutná pro budoucí mise pro Mars, přírůstek rampy LC-39C může také garantovat agentuře NASA potřebnou pojistku v případě, že byly LC-39A nebo LC-39B zničeny. Zničení jedné rampy umožní agentuře pokračovat v měsíčních misích současnou rychlostí. Pokud však jde o mise na Mars, mohly by bez ní pokračovat ve snížené míře.

Související hesla

Externí odkazy


Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Startovací komplex 39
Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Startovac%C3%AD_komplex_39“