La STS-74 fue la cuarta misión del programa ruso-estadounidense del transbordador espacial Mir y el segundo acoplamiento del transbordador espacial con la Mir . El transbordador espacial Atlantis despegó de la plataforma de lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy el 12 de noviembre de 1995. La misión finalizó ocho días después con el aterrizaje del Atlantis en el Kennedy. Fue la segunda de una serie de siete misiones consecutivas a la estación realizadas por el Atlantis .
El transbordador transportó un par de paneles solares junto con el módulo de acoplamiento Mir, de fabricación rusa , para permitir el acoplamiento con la estación por parte del transbordador espacial sin mover el módulo Kristall de la Mir . Durante el acoplamiento de tres días, la tripulación rusa, canadiense y estadounidense transfirió suministros y equipos entre Atlantis y Mir , trasladó varios experimentos a largo plazo y actualizó la estación con nuevos equipos, en particular durante la instalación del módulo de acoplamiento.
La preparación de la tripulación para la misión había comenzado unos trece meses antes, en 1994, con la capacitación de la tripulación en el funcionamiento del transbordador espacial, los procedimientos de acoplamiento y acoplamiento que serían necesarios cuando el Atlantis se aproximara a la Mir más adelante en la misión, y la gestión de los diversos experimentos científicos que se llevaban a cabo en el orbitador durante la misión. [2]
La preparación del Atlantis para la misión STS-74 comenzó con el reemplazo de tres propulsores en el módulo del sistema de maniobras orbitales del lado derecho del Atlantis en la bahía 2 de la instalación de procesamiento del orbitador el 25 de agosto de 1995. La instalación de los tres motores principales del transbordador espacial (SSMEs) en el Atlantis se completó el 5 de septiembre de 1995, al igual que las operaciones de cierre en el módulo de acoplamiento ruso.
El 7 de noviembre, los ingenieros determinaron que no era necesario realizar trabajos adicionales para verificar los propulsores de combustible sólido para el vuelo, tras el descubrimiento de pequeñas grietas en los postes de sujeción unidos a los propulsores que habían volado a principios de ese año. Las inspecciones minuciosas de la pila STS-74 determinaron que no había grietas de ese tipo en los propulsores que se utilizarían para la misión.
La plataforma 39A fue despejada el 9 de noviembre para preparar la carga de los tanques criogénicos de a bordo con los reactivos criogénicos de oxígeno e hidrógeno que proporcionaron electricidad a través de las tres celdas de combustible de a bordo y agua para el vuelo como subproducto.
El intento de lanzamiento inicial, programado para el 11 de noviembre de 1995 a las 7:56 am EST (12:56 UTC ), se pospuso debido al mal tiempo en el sitio de aborto transatlántico (TAL) . La ventana de lanzamiento original era de 6 min 57 s y la cuenta regresiva había comenzado según lo previsto. La tripulación estaba a bordo cuando se anunció el aplazamiento en la marca T-5 minutos aproximadamente a las 7:51 am EST (12:51 UTC). [3]
Tras una consulta al equipo de gestión de la misión a las 7:12 am EST, en la que todas las estaciones (con la excepción del oficial de alcance del transbordador) respondieron con un "listo para el lanzamiento" y la autorización final del alcance para el lanzamiento a las 7:20 am EST, el Atlantis se elevó al cielo al comienzo de una ventana de lanzamiento de 10 minutos y 9 segundos después de una cuenta regresiva impecable sin pausas no programadas. El transbordador despegó de la plataforma a las 7:30:43 am EST; los motores principales se apagaron a las 7:39 am EST.
Unos 43 minutos después del lanzamiento, un encendido de los motores de 2 minutos y 13 segundos cambió la trayectoria del transbordador a una órbita circular de 162 millas náuticas. Una vez en órbita, los cinco miembros de la tripulación comenzaron a configurar el Atlantis para las operaciones en órbita. Las puertas de la bodega de carga del Atlantis se abrieron unos 90 minutos después del inicio del vuelo, seguido de un "listo" para las operaciones en órbita.
Aproximadamente tres horas después de iniciarse el vuelo, el comandante Ken Cameron y el piloto Jim Halsell encendieron los propulsores de control de reacción del orbitador en el primero de una serie de encendidos de aproximación que refinaron la trayectoria del Atlantis hacia la Mir . Poco después del encendido, el primer especialista de misión canadiense, Chris Hadfield, activó el módulo de acoplamiento de fabricación rusa, alojado en la bodega de carga útil del transbordador, listo para el acoplamiento del módulo con el sistema de acoplamiento del orbitador del Atlantis en el segundo día de vuelo. [4]
La tripulación de cinco miembros a bordo del transbordador espacial Atlantis pasó la mayor parte de su primer día completo en el espacio preparando el orbitador y su carga útil para el acoplamiento del módulo de acoplamiento ruso al sistema de acoplamiento del orbitador el 14 de noviembre , antes del acoplamiento a la Mir el 15 de noviembre . Tanto el módulo como el sistema de acoplamiento estaban ubicados en la bodega de carga útil del Atlantis .
Los especialistas de la misión Jerry Ross y Bill McArthur inspeccionaron los trajes espaciales que se pondrían en caso de que fuera necesario realizar una caminata espacial durante las operaciones de acoplamiento o acoplamiento. Después de la inspección de los trajes espaciales, el especialista de la misión Chris Hadfield encendió el brazo robótico del orbitador en preparación para la transferencia del módulo de acoplamiento al sistema de acoplamiento del Atlantis al día siguiente . Todos los sistemas asociados con el brazo robótico funcionaron como se esperaba y estaban listos para apoyar el acoplamiento.
Los miembros de la tripulación también comprobaron el Sistema de Visión Espacial Avanzada , un sistema de alineación precisa para el brazo robótico que se probó en la STS-74. El OSVS, que se utilizó durante la operación de acoplamiento, consistía en una serie de puntos grandes colocados en el exterior del módulo de acoplamiento y el sistema de acoplamiento.
El programa del día también incluyó la instalación y alineación de la cámara central en el centro del sistema de acoplamiento del orbitador. La cámara ayudó más tarde al comandante Ken Cameron en las tareas finales de pilotaje mientras el Atlantis se acercaba a la Mir y se acoplaba a ella. A las 5:00 am CST (11:00 UTC) del segundo día, el Atlantis se encontraba a unas 4.000 millas terrestres detrás de la Mir y se acercaba a la estación espacial a una velocidad de unas 380 millas terrestres por órbita.
Cameron, Hadfield y otros miembros de la tripulación disponibles también pasaron la mañana respondiendo preguntas de los periodistas canadienses ubicados en Montreal y Toronto. Hadfield, astronauta de la Agencia Espacial Canadiense, fue el cuarto astronauta canadiense en viajar en el transbordador.
Con todos los sistemas que debían poner en funcionamiento el módulo de acoplamiento ruso para el cuarto día de vuelo de enlace con la Mir verificados y listos para funcionar, la tripulación del STS-74 se dispuso a dormir ocho horas esa tarde. [5]
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El tercer día de vuelo, los miembros de la tripulación del STS-74 acoplaron con éxito el módulo de acoplamiento de 15 pies, de fabricación rusa, al sistema de acoplamiento del transbordador. No se reportaron problemas durante la operación de acoplamiento.
Chris Hadfield, astronauta de la Agencia Espacial Canadiense y especialista de la misión STS-74, utilizó el brazo robótico del transbordador para levantar el módulo de acoplamiento de la parte trasera de la bodega de carga, lo hizo girar hasta una posición vertical y lo movió hasta quedar a cinco pulgadas del sistema de acoplamiento del orbitador. En ese momento, el transbordador activó sus propulsores de dirección hacia abajo y lo movió hacia el módulo de acoplamiento. Una vez que las dos naves espaciales estuvieron acopladas, el anillo de acoplamiento del sistema de acoplamiento del orbitador se retrajo y se activaron una serie de ganchos y pestillos para garantizar un sello hermético entre las dos naves espaciales.
El acoplamiento se confirmó a la 1:17 am CST, con el Atlantis sobre Europa del Este en su órbita número 30. Poco después de la captura, el comandante Ken Cameron expresó el agradecimiento de la tripulación por el entrenamiento que los preparó para la instalación del módulo de acoplamiento.
A eso de las 3:00 am CST, la tripulación recibió la orden de los controladores de vuelo en tierra de soltar el brazo robótico del módulo de acoplamiento. Poco después, los miembros de la tripulación aumentaron la presión de la cabina del orbitador de 10,2 libras por pulgada cuadrada a 14,7 psi. La presión de la cabina se redujo en caso de que un problema durante el proceso de acoplamiento requiriera una caminata espacial de emergencia.
Los miembros de la tripulación también instalaron una cámara central en la escotilla superior del módulo de acoplamiento. La cámara proporcionó posteriormente la principal señal visual para Cameron mientras maniobraba el Atlantis para acoplarlo a la Mir en el cuarto día de vuelo.
A las 5:00 am EST, Atlantis se encontraba a unas 1.450 millas terrestres de la Mir y se acercaba a una velocidad de unas 180 millas terrestres en cada órbita. Una serie de disparos de chorros de aproximación refinaron aún más la velocidad de acercamiento, lo que llevó al acoplamiento con la Mir a las 06:27:38 UTC del 15 de noviembre. [6]
El Atlantis finalmente se acopló al módulo Kristall de la Mir utilizando la unidad andrógina superior del módulo de acoplamiento el cuarto día de vuelo. La tensión era alta a bordo del Atlantis mientras Cameron maniobraba el transbordador hacia la Mir utilizando los propulsores del orbitador. El Atlantis se acopló a la Mir a las 06:27:38 UTC después de un conjunto impecable de maniobras orbitales. Después de que se hubieran completado todas las comprobaciones necesarias y se hubieran abierto las escotillas, los cinco astronautas del transbordador se trasladaron a la Mir , listos para llevar a cabo tres días de operaciones combinadas con la tripulación residente de la Mir , los cosmonautas rusos Yuri Gidzenko y Sergei Avdeyev (que llevaban a cabo la expedición Mir EO-20) y el astronauta de la ESA Thomas Reiter (que volaba en la expedición Euromir 95). [7] Las dos tripulaciones se saludaron con apretones de manos y abrazos antes de llevar a cabo un intercambio de regalos tradicional, con flores y chocolates entre las tripulaciones. [2]
Durante los tres días de operaciones combinadas del transbordador y la Mir, la tripulación del Atlantis transfirió varios artículos del transbordador a la estación espacial, incluyendo agua, suministros y equipos, junto con dos nuevos paneles solares (uno ruso y otro desarrollado conjuntamente) para actualizar la Mir . [8]
La tripulación también transfirió varias muestras de experimentos, equipos para reparación y análisis y productos fabricados en la Mir a Atlantis para su traslado de regreso a la Tierra, junto con el Experimento Trek de la Universidad de California en Berkeley que había estado volando en órbita a bordo de la Mir durante los cuatro años anteriores.
Mientras tanto, a bordo del Atlantis volaba la carga útil GPP, que consistía en dos experimentos: el experimento GPP y el Experimento de Dinámica Estructural del Apéndice Fotogramétrico (PASDE). La carga útil estaba a cargo de la División de Cargas Útiles Especiales del Centro de Vuelos Espaciales Goddard . El GPP estudió la dinámica y energía de la termosfera, la ionosfera y la mesosfera de la Tierra mediante espectroscopia de banda ancha. El GPP también estudió las interacciones de las naves espaciales con la atmósfera observando el resplandor del transbordador y la Mir , los encendidos de los motores del transbordador, los vertidos de agua y las purgas de las celdas de combustible.
Tres contenedores PASDE, ubicados a lo largo de la bodega de carga, también registraron fotogramétricamente datos de respuesta estructural de los paneles solares Mir durante la fase de acoplamiento de la misión. Estos datos se analizaron posteriormente en tierra para verificar el uso de técnicas fotogramétricas para caracterizar la dinámica estructural del conjunto, demostrando así que esta tecnología se traduciría en una reducción de costes y riesgos para la Estación Espacial Internacional .
A las 08:15:44 UTC del 18 de noviembre, el Atlantis se desacopló de la unidad andrógina inferior del módulo de acoplamiento, dejando el módulo de acoplamiento unido permanentemente al módulo Kristall , donde proporcionó espacio libre entre el transbordador y los paneles solares de la Mir durante los acoplamientos posteriores. [3]
El noveno día de vuelo consistió principalmente en los preparativos para el aterrizaje y el aterrizaje en sí. El desorbitado del Atlantis se realizó en la órbita 128 alrededor de las 11:00 am EST (16:00 UTC), lo que llevó al aterrizaje en el Centro Espacial Kennedy (KSC), Florida, en la pista 33 de la instalación de aterrizaje del transbordador .
El tren de aterrizaje principal tocó tierra a las 12:01:27 pm EST (17:01:27 UTC) del 20 de noviembre, un tiempo transcurrido de misión (MET) de 8 días, 4 horas, 30 minutos y 44 segundos. El tren de aterrizaje delantero tocó tierra a los 8 días, 4 horas, 30 minutos y 54 segundos (12:01:37 pm EST – 17:01:37 UTC) y las ruedas del Atlantis se detuvieron a un MET de 8 días, 4 horas, 31 minutos y 42 segundos (12:02:24 pm EST – 17:02:24 UTC), lo que puso fin a la 73.ª misión del transbordador espacial. [9]
Se había planeado una segunda oportunidad de aterrizaje en caso de mal tiempo, para un aterrizaje del KSC a la 1:37 pm EST con una quema de desorbitación a las 12:36 pm en la órbita 129, pero no fue necesario. [10]
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