Štartovací komplex 39 v Kennedy Space Center

Letecký pohľad na Štartovací komplex 39.

Štartovací komplex 39 je rozsiahla oblasť so súborom zariadení vo Vesmírnom stredisku Johna F. Kennedyho na Merrittskom ostrove na Floride, USA. Postavený bol pre program Apollo, neskôr bol upravený pre potreby programu Space Shuttle. Ďalšie úpravy od roku 2007 pripravia LC-39 na účely projektu Constellation.

História

Prvotný návrh Štartovacieho komplexu 39 obsahoval 5 rámp s rozostupom 8 700 stôp (2,6 km) aby sa zabránilo havárii v prípade výbuchu. Tri boli plánované na výstavbu, dve boli rezervované na používanie do budúcna. Číslovanie rámp bolo v tom čase zo severu na juh, najsevernejšia bola LC39A, a najjužnejšia LC39C. LC39A nebola nikdy postavená a LC39C sa stala rampou LC39A v roku 1963.

Rampy sa spočiatku používali na štarty rakiet Saturn V v programe Apollo. Pôvodná štruktúra rámp bola prepracovaná pre potreby raketoplánu, ktorý po prvýkrát vyštartoval z LC39A po poslednom štarte Saturnu V, ktorý niesol Skylab v roku 1973, a v roku 1977 z LC39B po testovacom projekte Apollo-Sojuz (1975). LC39 boli počas obdobia Apolla iba odpaľovacie rampy - doplňovacie veže boli pripojené k štartovacej rampe - jediná úprava, ktorá bola spravená bola takzvaná "milkstool", ktorá umožnila rakete Saturnu IB (pre všetky misie Skylab s ľudskou posádkou, nevypustenou Skylab Rescue, a ASTP) použiť odpaľovaciu vežu Saturnu V. Pre raketoplán mala odpaľovacia rampa nepohyblivú vežu a otáčajúcu prevádzkovú rampu, použitú na ochranu orbiteru raketoplánu a na namontovanie vertikálneho ovládania užitočných nákladov do nákladného priestoru.

Prvé použitie LC39 bolo v roku 1967 s prvým štartom Saturnu V, ktorý niesol Apollo 4 - plavidlo bez ľudskej posádky. Druhý štart bez ľudskej posádky, Apollo 6, tiež použil LC39A. S výnimkou letu Apollo 10, ktorý štartoval z rampy LC39B, štartovali všetky lety s ľudskou posádkou Apollo-Saturn V počnúc letom Apollo 8, z rampy LC39A. Po štarte Skylabu v roku 1974, kde bola použitá raketa Saturn INT-21 (dvojstupňové prevedenie rakety Saturn V pôvodne určené pre aplikačný program Apolla), bola rampa LC39A prepracovaná pre program Space Shuttle a bola použitá pre prvý štart raketoplánu Columbia (STS-1).

Space Shuttle

Kvôli požiadavke, aby raketoplán dosiahol obežnú dráhu, musí mať dostatočný ťah na prekonanie gravitácie Zeme. Ťah sa dosahuje kombináciou pomocných raketových motorov na pevné palivo (angl. Solid Rocket Boosters, SRB) a hlavnými motormi raketoplánu Space Shuttle (angl. Space Shuttle Main Engine, SSME). SSME používajú zmes kvapalného vodíka a kvapalného kyslíka z externej nádrže (angl. External Tank, ET), pretože raketoplán nemá palivové nádrže pre SSME. Niekoľko mesiacov pred štartom sa do montážnej haly (Vehicle Assembly Building, VAB) privezú 3 hlavné súčasti a umiestnia sa na mobilnú štartovaciu plošinu (Mobile Launcher Platform, MLP). Motory na pevné palivo sa privážajú po častiach železnicou z výrobného zariadenia v Utahu, externé nádrže prichádzajú z výrobného zariadenia v Louisiane nákladnou loďou a raketoplán čaká v spracovateľskom zariadení Orbiter Processing Facility (OPF). Najprv sa zostavia motory SRB a nainštaluje sa medzi ne externá nádrž. Potom sa s použitím žeriavu spustí raketoplán a pripojí sa k externej nádrži. Zostavený systém prevezie transportér Crawler 3-4 míle k rampe asi za 8 hodín. Na štartovacej rampe sa mobilná štarovacia plošina spustí na viaceré podstavce a transportér Crawler zíde z rampy do vyčkávacieho priestoru v bezpečnej vzdialenosti. Každá rampa obsahuje prístupový vežový systém zložený z dvoch častí:

nepohyblivá obslužná konštrukcia (angl. Fixed Service Structure, FSS)
otočná obslužná konštrukcia (angl. Rotating Service Structure, RSS).

FSS umožňuje prístup do raketoplánu pomocou vysúvacieho ramena a jej súčasťou je „čiapkovitý uzáver“ na zachytávanie kyslíka odvetraného z plnej externej nádrže. Otočná obslužná konštrukcia obsahuje čistú miestnosť, umožňuje prístup do nákladného priestoru orbitera, ochranu pred počasím a môže chrániť raketoplán pred vetrom až do rýchlosti 60 uzlov (111 km/h).

Na každej rampe sú tiež veľké nízkoteplotné nádrže na skladovanie paliva - kvapalného vodíka a kvapalného kyslíka pre SSME. Vysoko výbušná povaha týchto chemických látok si vyžaduje početné bezpečnostné opatrenia v celom štartovacom komplexe. NASA vypočítala, že minimálna bezpečnostná vzdialenosť v prípade naplnených nádrží raketoplánu sú 3 míle (4,8 km) pre personál, a 8 700 stôp (2,6 km) medzi rampami. Aby sa predišlo obrovskému poškodeniu raketoplánu a raketových motorov, napumpuje sa pred štartom na odpaľovaciu rampu 300 000 galónov (1,1 mil. litrov) vody, ktorá stlmí zvuk počas štartu. V dôsledku ohrevu tejto vody sa počas štartu vyvinie veľké množstvo vodnej pary. Od okamihu zahájenia plnenia paliva až do štartu raketoplánu musia okrem nevyhnutných pracovníkov všetky osoby opustiť rizikovú oblasť. Riadiace odpaľovacie stredisko a montážna hala sú skoro tri míle (4,8 km) ďaleko.

Pre prípad havárie je odpaľovací komplex vybavený núdzovým výťahovým systémom na rýchlu evakuáciu osôb do bezpečia. Pri opúšťaní raketoplánu sa posádka presunie do núdzového výťahu, ktorý klesne na povrch rýchlosťou až do 60 míľ za hodinu (96 km/h). Je to kôš na lane, ktorý klesá pod strmým uhlom preč od miesta štartu. Na povrchu posádka nastúpi do upraveného obrneného vozidla M113 a presunie sa k trojuholníkovej pristávacej ploche pre vrtuľníky umiestnenej niekoľko stoviek stôp od rampy, odkiaľ odletí do bezpečia. Keďže bezpečnostné pravidlá NASA vyžadujú, aby bol všetok personál mimo rampy, je posádka počas takejto evakuácie odkázaná na seba.

Používanie v budúcnosti

Pohľad na oblasť Štartovacieho komplexu 39B s raketoplánom Discovery.

S plánovaným ukončením používania raketoplánov v roku 2010 plánuje NASA prispôsobiť dve štartovacie rampy pre pilotovanú raketu Ares I (predtým CLV - Crew Launch Vehicle) a nepilotovanú raketu Ares V (predtým CaLV - Cargo Launch Vehicle), ktoré budú lietať v rámci projektu Constellation.

LC-39B

Aby sa dodržal časový plán štartov raketoplánov a aby sa mohli začať testy novej rakety Ares I, ukončila NASA dňa 1. januára 2007 funkciu štartovacej rampy LC-39B, na ktorej prebehol posledný nočným štartom misie STS-116 9. decembra 2006. Po prebudovaní rampy využívanej na štart raketoplánov na rampu prispôsobenú programu Constellation, sa rampa udržuje v zálohe pre nadchádzajúcu misiu STS-125 k Hubblovmu vesmírnemu ďalekohľadu. Dôvod je z časti ten, že rampa neumožňuje súčasný štart záchrannej misie (STS-3xx) z rampy LC-39A, a tiež ten, že určený orbiter Atlantis nebude mať ten istý uhol sklonu dráhy ako Medzinárodná vesmírna stanica. Medzi misiami STS-116 a STS-125 sa na rampe LC-39B zaháji prestavba pre raketu Ares I postavením od troch alebo štyroch nových výškových osvetľovacích stožiarov, aké používajú štartovacie rampy Atlas V a Delta IV na Myse Canaveral.

Hlavné obdobie obnovy však nastane až po misii STS-125. Počas tejto fázy bude konštrukcia RSS odstránená a plošina MLP bude použitá na štart v spojení s letom Ares I. Ares I je trojstupňová raketa, ktorej prvý stupeň bude tvoriť päťsegmentový motor Solid Rocket Booster na pevné palivo. V období premeny sa NASA zbaví obslužnej konštrukcií FSS na rampe LC-39B, a tým pretvorí návrh rampy po prvý krát od roku 1977. V tom istom čase postaví dve nové plošiny MLP, ktoré budú určené pre raketu Ares I s jej spojovacou vežou, ale NASA ešte povolí používanie transportéru Crawler. Nová veža, vzhľadom rovnaká ako veža Saturnu V, bude mať iba dve pohyblivé ruky: jednu pre posádku a jednu pre servisný modul Orion. Dvojica zberných uzáverov, ktoré majú rovnakú funkciu ako existujúce uzávery na orbiteri raketoplánu, budú použité na doplnenie paliva, odsávanie a odvetrávanie tekutého vodíka (LH2) a tekutého kyslíka (LOX) pre druhý stupeň rakety Ares I. Nový únikový systém nahradí existujúci systém spojovacieho lana. Tento systém spojí štartovaciu vežu s novým opevneným bunkrom umiestneným 1000 metrov od rampy (nevyhnutnosť v prípade pohotovosti). Jediné budovy, ktoré zostanú z éry raketoplánov, budú nádrž na kvapalný vodík, nádrž na kvapalný kyslík a vodná nádrž. Rampa neskôr podstúpi doplňujúce zmeny, hlavne doplnenie úložných kapacít.

LC-39A

Tak ako prvých 24 letov raketoplánu, tak aj posledné operácie raketoplánu budú realizované z rampy LC-39A. Keď Space Shuttle doslúži, rampa bude deaktivovaná. Aj z tejto rampy bude odstránená nepohyblivá obslužná konštrukcia (FSS) a otočná obslužná konštrukcia (RSS). Dôvodom je potreba uvoľnenia priestoru pre "čistú" rampu, ktorá je potrebná pre ESAS. LC-39A bude primárne použitá ako štartovacia rampa pre raketu Ares V a preto podstúpi zmeny na prispôsobenie skladovacích priestorov pre extra tekutý vodík (LH2) a tekutý kyslík (LOX). Kvôli "in-line" návrhu rakety Ares V podstúpia tri existujúce plošiny MLP (z čias Apolla, neskôr zmenených pre raketoplán) dôležitú generálnu opravu, aby sa prispôsobili rakete Ares V a jej spojovacej štartovacej veži. Kvôli ich veku a potrebe podporiť nesmiernu váhu rakety Ares V a jej veže, terajší transportér Crawler (v službe od roku 1967) doslúži a bude nahradený dvoma novými modelmi, ktoré budú taktiež narábať s raketou Ares I a s jej systémom MLP. Hoci budú primárne použité pre lety rakety Ares V, LC-39A môžu tiež umožniť štarty Ares I v prípade poškodenia LC-39B.

Iné zmeny

Montážna hala (VAB) práve podstupuje zmeny, aby sa prispôsobila súbežným montážiam a kontrole operácií ako pre raketoplán tak pre raketu Ares I. Napokon VAB podstúpi ďalšie zmeny umožňujúce montovať Ares I a Ares V v čase, keď sa začnú lunárne misie po roku 2018. NASA tiež postaví dve nové plošiny MLP navrhnuté na manipuláciu rakety Ares I s terajšími transportérmi Crawler a prípadne nahradí stroje z éry Apollo novými jednotkami keď príde do prevádzky Ares V. NASA možno postaví rampu LC-39C, ktorá bola síce naplánovaná, ale nikdy nepostavená. Nie sú o nej zmienky ani v hláseniach ESAS. Táto rampa môže byť použitá hlavne pre budúce misie na Mars, keď bude potrebných viac ako jedna raketa Ares V na štart plavidla určeného na Mars. Zatiaľ čo LC-39C môže vyzerať ako potrebná pre budúce misie na Mars, prírastok rampy LC-39C môže tiež garantovať agentúre NASA potrebnú poistku v prípade, že by boli LC-39A alebo LC-39B zničené. Zničenie jednej rampy umožní agentúre pokračovať v mesačných misiách v dovtedajšej rýchlosti. Pokiaľ však ide o misie na Mars, tie by bez nej mohli pokračovať len v trochu zníženej miere.