home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Space & Astronomy / Space and Astronomy (October 1993).iso / pc / text / spacedig / v13_2 / v13_231.txt < prev    next >
Internet Message Format  |  1991-06-28  |  36KB

  1. Return-path: <ota+space.mail-errors@andrew.cmu.edu>
  2. X-Andrew-Authenticated-as: 7997;andrew.cmu.edu;Ted Anderson
  3. Received: from hogtown.andrew.cmu.edu via trymail for +dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl@andrew.cmu.edu (->+dist+/afs/andrew.cmu.edu/usr11/tm2b/space/space.dl) (->ota+space.digests)
  4.           ID </afs/andrew.cmu.edu/usr1/ota/Mailbox/8bood2O00WBw8:Uk4M>;
  5.           Tue,  5 Mar 91 02:35:31 -0500 (EST)
  6. Message-ID: <0boocwu00WBwM-T045@andrew.cmu.edu>
  7. Precedence: junk
  8. Reply-To: space+@Andrew.CMU.EDU
  9. From: space-request+@Andrew.CMU.EDU
  10. To: space+@Andrew.CMU.EDU
  11. Date: Tue,  5 Mar 91 02:35:25 -0500 (EST)
  12. Subject: SPACE Digest V13 #231
  13.  
  14. SPACE Digest                                     Volume 13 : Issue 231
  15.  
  16. Today's Topics:
  17.          NASA Headline News for 02/28/91 (Forwarded)
  18.                Re: Numerology, theology
  19.                    Re: Gaia
  20.             Soviet Docking History
  21.  
  22. Administrivia:
  23.  
  24.     Submissions to the SPACE Digest/sci.space should be mailed to
  25.   space+@andrew.cmu.edu.  Other mail, esp. [un]subscription requests,
  26.   should be sent to space-request+@andrew.cmu.edu, or, if urgent, to
  27.              tm2b+@andrew.cmu.edu
  28.  
  29. ----------------------------------------------------------------------
  30.  
  31. Date: 5 Mar 91 05:11:03 GMT
  32. From: usenet@ames.arc.nasa.gov  (Peter E. Yee)
  33. Subject: NASA Headline News for 02/28/91 (Forwarded)
  34.  
  35. NASA announced today at the Johnson Space Center that the 
  36. shuttle, Discovery, will be rolled back next week to the vehicle 
  37. assembly building, destacked from the STS-39 package, and 
  38. transferred to the orbiter processing facility for replacement 
  39. and repair of the cracked hinge mechanism.
  40.  
  41. STS-39 payloads will be transferred to the payload changeout room 
  42. at launch pad 39-A.  The payloads will undergo routine servicing 
  43. and will remain at the launch pad until the return of the 
  44. orbiter, Discovery.
  45.  
  46. On Atlantis, a leaking thruster on the right hand orbital 
  47. maneuvering system pod is being tested.  The mid-body of the 
  48. orbiter is being closed out in preparation for next Tuesday's 
  49. scheduled roll out.
  50.  
  51. Routine systems tests are continuing on the orbiter, Columbia.
  52.  
  53.                    ***************************
  54.  
  55. As of late yesterday afternoon, the Galileo spacecraft was almost 
  56. 33.5 million miles from the Sun.  Spacecraft health and mission 
  57. performance are excellent.
  58.  
  59. Last evening, the Magellan spacecraft and its radar system were 
  60. performing normally.  Spacecraft controllers believed they 
  61. already were seeing the effects of Venus' shadow, which they did 
  62. not expect to see until this morning.  According to a project 
  63. spokesperson, they were probably observing the effects of the 
  64. planet's atmosphere.
  65.  
  66.                   *****************************
  67.  
  68. The United States and Canada have signed an agreement to 
  69. participate in a 5-year RADARSAT Earth observation satellite 
  70. mission.  The launch of the Canadian-provided satellite is 
  71. currently manifested for June 1994, on a NASA-provided expendable 
  72. launch vehicle.  NASA and the National Oceanic and Atmospheric 
  73. Administration are the U.S. participants in this mission.  In 
  74. exchange for the NASA medium class expendable launch vehicle 
  75. services and data acquisition support for the satellite, NASA 
  76. will have full research access.  NOAA will obtain data for itself
  77. and facilitate research and operational access for other U.S. 
  78. Government agencies.
  79.  
  80.                  ******************************
  81.  
  82.  
  83.  
  84.  
  85.  
  86.  
  87.  
  88.  
  89.  
  90.  
  91. Thursday, 2/28/91
  92.                         12:00       Liftoff to Learning Program
  93.  
  94.                         12:20 pm      Starfinder Program,
  95.                                       "Gravity in Space"
  96.  
  97.                         12:35 pm      Back Space:  Apollo 14
  98.  
  99.                          1:00 pm      Black History Month Program
  100.  
  101. Replay of the above programming will be rerun between 6-8pm 
  102. tonight.
  103.  
  104. ------------------------------
  105.  
  106. Date: Mon, 04 Mar 91 15:04:02 EST
  107. From: "Paul M. Karagianis" <KARYPM%SJUVM.BITNET@BITNET.CC.CMU.EDU>
  108. Subject: Re: Numerology, theology
  109.  
  110. On 28 Feb 91 Magnus Olson quotes an exchange between John Roberts and
  111. someone else I'm unable to identify:
  112.  
  113. " >>      Will it someday happen that 2 + 2 != 4?
  114. " >
  115. " >Well, since you ask, yes, it could. :-)
  116. " >A pure mathematical expression such as 2 + 2 = 4 exists by human definition,
  117. " >and humans can change the definition any time they feel like it.
  118. "
  119. " This is true, but it's not quite that simple.
  120.  
  121.   ...followed by a lot of technical reasons why...
  122.  
  123. " THIS IS HIGHLY NON-TRIVIAL.
  124.  
  125. Huh?  He said definition.  When did base ten become so sacrosanct?
  126. e.g.: 2 + 2 = 10, or 2 + 2 = 11 in base-4 and base-3.  To a non-
  127. decimal oriented culture these expressions could represent truly
  128. complex points of alien theology such as "2 quarts and 2 quarts is
  129. a gallon" or "2 feet plus 2 feet is one and a third yards".
  130.  
  131.      +-------------- * standard disclaimers apply * --------------+
  132.      |  "Let There Be Light..."     -        Bomb 22 <Dark Star>  |
  133.      +------------  40o 43' 20" N  --  73o 47' 35" W  ------------+
  134.  
  135. ------------------------------
  136.  
  137. Date: 5 Mar 91 00:36:48 GMT
  138. From: sdd.hp.com!elroy.jpl.nasa.gov!jpl-devvax!lwall@ucsd.edu  (Larry Wall)
  139. Subject: Re: Gaia
  140.  
  141. In article <9103020230.AA06812@cmr.ncsl.nist.gov> roberts@CMR.NCSL.NIST.GOV (John Roberts) writes:
  142. :  - How has the earth been protected from the potential evolution of an
  143. :    extremely efficient predator?
  144.  
  145. It hasn't, or haven't you been paying attention the last few million years?  :-)
  146.  
  147. I feel uncomfortable calling something an organism unless I can see some
  148. selective advantages at work, and it's unclear at this point whether
  149. the organization of our ecosystem will help it survive as it competes
  150. against other ecosystems.
  151.  
  152. : What part of Gaia is its appendix? :-)
  153.  
  154. Hmm, something that uses resources but doesn't contribute to the good of
  155. the whole, and is, in fact, occasionally destructive?  I'll have to
  156. think about that one...  :-)
  157.  
  158. Larry Wall
  159. lwall@jpl-devvax.jpl.nasa.gov
  160.  
  161. ------------------------------
  162.  
  163. Date: 5 Mar 91 01:13:27 GMT
  164. From: brody@eos.arc.nasa.gov  (Adam R. Brody)
  165. Subject: Soviet Docking History
  166.  
  167. In honor of the Russian Right Stuff broadcast on PBS last week,
  168. I am reposting my Soviet Docking History.  Aerospace America was
  169. going to publish it but I am growing impatient.  If Mark Johnson
  170. from the Nat'l Association of Rocketry or anyone else has an interest
  171. in publishing it, please let me know.  Otherwise, enjoy.
  172.  
  173. Soviet Docking Experience
  174.     Any discussion of spacecraft docking operations would be incomplete 
  175. without mention of the accomplishments that the Soviets have had in this 
  176. area.  In 1991, the Soviets are inhabiting their eighth space station and as 
  177. of July 1990 have had 35 successful autonomous dockings in space.  
  178. (Friedman & Heinsheimer, 1990)  Cosmonauts inhabit the Mir space station 
  179. for many months at a time and unmanned vehicles automatically dock for 
  180. resupply.  Most of the information that follows was gleaned from the 
  181. Almanac of Soviet Manned Space Flight, by Dennis Newkirk (1990).
  182.     The Soviets began contemplating spacecraft docking operations when 
  183. they realized these techniques were necessary for racing the Americans to 
  184. the moon.  Their first plan was an Earth orbital rendezvous (EOR) leading 
  185. to a lunar fly-by.  They were to use the same A-2 boosters and launch 
  186. facilities being developed for the Voskhod program and other unmanned 
  187. missions.  Each mission would involve five launches.  Soyuz V tankers 
  188. would automatically rendezvous and dock and then fuel the Soyuz B rocket 
  189. waiting in Earth orbit.  The manned Soyuz would dock with the fueled 
  190. rocket then ultimately be launched around the moon.
  191.     By 1964 they realized they were not developing the docking 
  192. techniques fast enough to beat the Americans to the moon.  They therefore 
  193. decided to adopt a direct ascent profile, which involves launching directly 
  194. from Earth to the moon, thereby eliminating the need for docking.  After a 
  195. series of failures, Zond 5B achieved the first lunar fly-by and return in 
  196. September 1968.  The spacecraft contained plants, turtles, flies, and 
  197. worms.  Some modifications were needed, however, as the returning 
  198. capsule experienced between ten and sixteen g's, more than a human could 
  199. endure.  Zond 6 performed a similar mission in November but with g forces 
  200. reduced by one-half.  Technical difficulties delayed the December launch of 
  201. Zond 7A (which most likely would have been manned) by one month 
  202. allowing the US the first manned lunar fly-by with Apollo 8 in December. 
  203.     The rush to the moon hurt both the Soviets and the Americans 
  204. deeply.   In January 1967, during a launch pad rehearsal for Apollo 1, 
  205. Virgil I. Grissom, Edward H. White, II, and Roger Chaffee died in a fire.    
  206. Vladimir Komarov crashed to his death when the Soyuz 1 parachute 
  207. shroud lines twisted in April 1967.  These accidents delayed both the 
  208. Apollo and Soyuz manned launches for over a year.  "Apollo 1 and Soyuz 1 
  209. taught the world that victories in space would be neither easy nor cheap"  
  210. (Aldrin & McConnell, 1989, p. 172).
  211.     In October 1967, two Soyuz vehicles, modified after the Soyuz 1 
  212. tragedy, tested and perfected automatic docking operations.  Kosmos 
  213. (Cosmos) 188 was launched three days after Kosmos 186 and completed a 
  214. rendezvous on the first revolution.  Kosmos 186 became the active vehicle 
  215. and docked with Kosmos 188, which was cooperatively maintaining a 
  216. stable attitude.  Cosmos 186 was the first Soyuz to have maneuvered in 
  217. orbit.  This was the first automatic docking and the first to be achieved by 
  218. unmanned vehicles.  Six months later, in April 1968, Cosmos 212 and 
  219. Cosmos 213 repeated this procedure.   Television cameras transmitted the 
  220. undocking to ground control.  These vehicles were essentially stripped 
  221. down Soyuz spacecraft and the procedure they pioneered is similar to 
  222. what is used today.  A brief description follows.
  223.     Radar contact between the two spacecraft is established in the 
  224. capture phase.  Both vehicles align themselves to a common axis.  The 
  225. chaser vehicle closes with a range rate of about 2 m/s at 350 m.  This is 
  226. about six times faster than suggested by NASA's "0.1 % rule," which limits 
  227. approach velocity to no greater than 0.1% of the range per second (Sedej & 
  228. Clarke, 1985; Oberg, 1988).
  229.     The target vehicle such as a space station then uses attitude control 
  230. rockets to maintain orientation in the mooring phase.  The chaser craft 
  231. extends a probe to effect a soft docking.  "The extended probe prevents the 
  232. airtight seals of the two spacecraft docking collars from being damaged if 
  233. the initial contact is hard or off center"  (Newkirk, 1990, p. 65).  The 
  234. vehicles complete soft docking when small latches on top of the probe 
  235. catch the center of the drogue.
  236.     "In the docking phase, the active ship reels its probe in and the ship's 
  237. butt docking collars make an airtight connection" (Newkirk, 1990, p. 66).  
  238. Latches in both collars hold the spacecraft together so electrical 
  239. connections for communication and power may then be made.  With 
  240. Progress spacecraft, refueling connections also are consummated.  Springs 
  241. are used for disengaging.
  242.     In October 1968, Colonel Georgiy Beregovoy attempted docking 
  243. maneuvers in Soyuz 3.  This was the first time the Soviets launched the 
  244. passive target vehicle, Soyuz 2, first as the U.S. did in the Gemini program.  
  245. An automatic system guided Soyuz 3 from direct ascent to a range within 
  246. 180 meters.  Television cameras transmitted the image of the approaching 
  247. target to the Soviets.  This flight was intended to accomplish the first 
  248. Soviet manned docking but all docking attempts failed (Newkirk, 1990).  
  249. In one instance, ground control directed a maneuver calculated from data 
  250. transmitted by the rendezvous antennae on each vehicle (Baker, 1982).
  251.     "Only 10 weeks after Soyuz 3, . . . the shortest gap between non-
  252. related manned space missions to that time," (Clark, 1988, p. 50) the 
  253. Soviets launched Soyuz 4.  "The launch of Soyuz 4 and Soyuz 5 in January 
  254. 1969 marked the first winter launch in the Soviet manned space 
  255. programme, suggesting that the flights had to be urgently completed" 
  256. (Clark, p. 51).  Another descendent of the lunar fly-by mission was the 
  257. first manned docking in January 1969 with Soyuz 5.  After practicing 
  258. almost 800 dockings in the simulator at Star City, Vladimir Shatalov 
  259. accomplished an objective of the failed Soyuz 1 mission, i.e., the first Soviet 
  260. manned docking.  In Soyuz 4 he flew a manual approach to within a few 
  261. kilometers of Soyuz 5.  He then activated the automatic system, which 
  262. reduced the range to 100 meters.  Shatalov then regained control and 
  263. docked during a live Soviet television broadcast.  This docking set a 
  264. precedent in that it did not occur during the first orbit.  The Soviets 
  265. announced the combined spacecraft "as the world's 'First Experimental 
  266. Space Station'" (Clark, p. 51).  Yevgeniy Khrunov and Aleksey Yeliseyev 
  267. used the opportunity to perform the first transfer from one spacecraft to 
  268. another.
  269.     The Soyuz was then modified for use as a space station ferry.  Soyuz 
  270. 10 and Soyuz 11 were the only flights with the original Salyut ferry.  The 
  271. most important change was the introduction of a crew transfer system, 
  272. which precluded the necessity to go EVA to board the station.
  273.     The Soviets used Volga trainers to prepare for the docking 
  274. operations.  The Volga consisted of movable mockups of both Soyuz and 
  275. Salyut mounted on rails.  They would respond to commands made by the 
  276. cosmonauts.  A television view of the Salyut was presented to the Soyuz 
  277. model's periscope system to give the crew a simulation of an actual 
  278. approach (Clark, 1988).
  279.     While manual control has been relegated to a back-up position for 
  280. unmanned supply vehicles, the Soviets have utilized manual control for 
  281. manned dockings to space stations.  This began with Soyuz 10, in April 
  282. 1971, which brought the first crew of Vladimir Shatalov, Aleksey 
  283. Yeliseyev, and Nikolay Rukavishnikov to Salyut 1.  Salyut 1, mankind's 
  284. first space station, was launched in April 1971 aboard the Soviet Union's 
  285. most powerful space launcher, the D-1, and reentered the atmosphere in 
  286. October.  The Salyut assisted in the docking maneuver not only by 
  287. maintaining attitude control, but "also made four orbit changes to match 
  288. orbit with the approaching Soyuz" (Newkirk, 1990, p. 99).  At a range of 
  289. 180 meters, Shatalov took over control from the automatic system and 
  290. performed a manual docking.  Problems, most likely with the Soyuz, 
  291. prevented the crew from boarding.
  292.     The Soviets and the Americans both advocate manual back-up for 
  293. automatic docking maneuvers.  However the Soviets only resort to the 
  294. manual system upon failure of the automatic one, while the Americans 
  295. tend to use manual control whenever it is available, not just as a back-up 
  296. control mode.  Such is the case with shuttle (and other advanced aircraft) 
  297. landings where the mere existence of a manual control capability is cited 
  298. as a justification for using pilot control instead of the automated system.
  299.     In an October 1970 meeting in Moscow, the Americans and the 
  300. Soviets started formulating plans for the Apollo-Soyuz Test Project (ASTP).  
  301. During a June 1971 meeting in Houston, "[Boris] Petrov expressed the 
  302. preference of the Soviet Academy of Sciences for a joint docking flight 
  303. employing the androgynous docking system" (Baker, 1982, p. 408).  This 
  304. could be accomplished either with a Soyuz docking with a Skylab/Apollo or 
  305. an Apollo docking with a Salyut/Soyuz.  The latter was established as the 
  306. baseline mission.
  307.     In June 1971, Soyuz 11 was the next (and last) vehicle to dock with 
  308. Salyut 1.  The automated system reduced the range from 6 km to 100 
  309. meters.  Georgi Dobrovolsky then took over control at a range of 100 
  310. meters and a velocity of 0.9 m/s.  (This is nine times faster than suggested 
  311. by the 0.1 % rule.)  By 60 meters, he reduced the range rate to 0.3 m/s.  
  312. Dobrovolsky then completed the docking maneuver.  The crew became the 
  313. first to inhabit the first space station.  After a record 24-day mission, the 
  314. mission ended in disaster as the air escaped through an open valve 11 
  315. minutes before the craft reentered the atmosphere.  Twelve pyrotechnic 
  316. devices, used for separation, fired simultaneously rather than sequentially, 
  317. releasing a seal on the spacecraft's pressure equalization valve.  The 
  318. atmosphere escaped in approximately 30 seconds while the cosmonauts 
  319. were in the middle of a 60 second procedure to close the valve manually.
  320.     Shatalov consequently replaced General Nikolai Kamanin as head of 
  321. the cosmonaut corp.  A redesign of the station was necessary but since this 
  322. would take longer than the Salyut's lifetime to complete, the station was 
  323. deorbited.  More than two years passed before the next manned mission.
  324.     The Soyuz Ferry was created to bring crews to Salyut space stations.  
  325. It contained an automatic rendezvous and docking system known as Igla 
  326. or "needle".  As in earlier Soyuz docking missions, both spacecraft 
  327. maneuvered actively.  The Soyuz Ferry had its first manned flight, Soyuz 
  328. 12, in September 1973.  Since both Salyuts 1 and 2 failed in the previous 
  329. year, this flight was able to only simulate transport to a space station.  
  330. (Salyut 2 most likely had an attitude control thruster stuck on and broke 
  331. up in orbit before it was manned.)
  332.     Soyuz 13, launched in December 1973, was an independent mission 
  333. and did not dock with a station.  Soyuz 14 was the first operational use of 
  334. the ferry and took the only Salyut 3 crew to orbit in July 1974.  
  335. Automated rendezvous was used to reduce the range from 1000 meters to 
  336. within 100 meters.  Pavel Popovich then performed manual docking.
  337.     This procedure of manual control takeover at approximately 100 
  338. meters continued with Alesksei Gubarev on Soyuz 17, January 1975.  Pyotr 
  339. Klimuk performed similarly in May 1975 with Soyuz 18B.
  340.     Soyuz 19, better know as the Apollo-Soyuz Test Project, "was the 
  341. first Soviet manned launch ever whose time was announced in advance 
  342. and was the first to be televised live" (Newkirk, 1990, p. 140).  Apollo was 
  343. the active vehicle because of its greater fuel supply.  The Soyuz merely 
  344. had to maintain a fixed attitude toward the approaching Apollo, and match 
  345. roll rates.
  346.     Soyuz 20 tested the Progress automated unmanned cargo transport 
  347. systems in November 1975.  Progress 1, however, did not fly until January 
  348. 1978.  The Progress, based on the Soyuz, carried twice as much rendezvous 
  349. and docking instrumentation as the Soyuz Ferry.  Also, a second video 
  350. camera was mounted on the outside to give ground controllers a stereo 
  351. view of the automatic docking.  "Simultaneous transmissions of telemetry 
  352. from Progress to Salyut and the ground enabled both the control center 
  353. and the cosmonauts to assist with docking if necessary" (Baker, 1982, p. 
  354. 524).
  355.     Progress 1 took two days approaching Salyut 6 as Soyuz 20 had done 
  356. approaching Salyut 4.  Manned spacecraft typically perform the approach 
  357. in one day.  "Since the Progress was unmanned, the crew did not retreat to 
  358. the Soyuz during the docking as when the Soyuz 27 docked, they instead 
  359. manned the station's controls ready to maneuver away from the 
  360. approaching Progress in case of a malfunction" (Newkirk, 1990, p. 179).  
  361. Since the Progress was expendable, plume impingement upon it caused by 
  362. an emergency Salyut separation maneuver was not a concern.  None of the 
  363. Progress missions through May 1988 had any docking problems although 
  364. there were occasional problems with manned missions.
  365.     The Soyuz-T then replaced the Soyuz Ferry.  It "included a new 
  366. computer system and was claimed to be more automated than the earlier 
  367. Soyuz variants; however, in flight the cosmonauts often had to take over 
  368. manual control when the automatic systems apparently malfunctioned 
  369. during docking manoeuvres" (Clark, 1988, p. 98).  Soyuz T-1 flew in an 
  370. unmanned configuration in December 1979.
  371.     In June 1980, the Argon docking computer flew its maiden launch on 
  372. the first manned Soyuz T flight, Soyuz T-2.  Argon selects which of several 
  373. possible approaches to fly to a space station and then flies it with manual 
  374. override capability.  It similarly controls descent.  Its operation required 
  375. that the crew study computer programming.  This training may have saved 
  376. the mission as the automated docking system failed at a range of 180 
  377. meters from Salyut 6.  "This was a problem which would be regularly 
  378. repeated during Soyuz-T missions" (Clark, 1988, p. 120).  Yuri Malyshev, a 
  379. rookie, took over control and completed a successful manual docking.  
  380. Aleksey Yeliseyev explained that the crew and flight controllers had not 
  381. practiced the approach the computer selected so the crew decided to take 
  382. over control to be better prepared in the event of an emergency.  The crew 
  383. claimed the automated system would have been successful if given the 
  384. opportunity (Newkirk, 1990).
  385.     Soyuz 38, the seventh international crew, was launched in September 
  386. 1980 with the first black cosmonaut.  The automated system controlled not 
  387. only the rendezvous but also the docking.  The next manned flight, Soyuz 
  388. T-3, was launched in November 1980.  Its Argon automatic docking system 
  389. performed the docking maneuver from a range of 5 km.
  390.     The Soviets' Mir "Peace" space station evolved from earlier Salyut 
  391. designs and was launched in February 1986.  The station contains five 
  392. docking drogues with a manipulator system that moves incoming modules 
  393. from the forward port where they have docked to a side port.  The Kurs 
  394. "course" docking system was incorporated into the forward port.  This 
  395. eliminated the need for attitude control by the station during the docking 
  396. maneuver (Newkirk, 1990).  Clark (1988) claims the rear port also was 
  397. outfitted with the Kurs system in addition to the old Igla system which 
  398. would accommodate Progress freighters.
  399.     Mir's first crew was launched March 1986 on Soyuz T-15 with live 
  400. Soviet television coverage.  The Igla system controlled the approach to 
  401. within 200 meters of Mir's aft docking port, which was compatible with 
  402. Soyuz T and Progress.  Leonid Kizim then flew around to the forward port, 
  403. which was instrumented with the new Kurs system to be used with Soyuz 
  404. TM and Star modules.  The Soyuz was incapable of automatic docking at 
  405. the forward port but the laser range finder that was first used on the 
  406. Soyuz T-13 flight in June 1985 aided Kizim.  Kizim completed a manual 
  407. docking from an initial range of 60 meters.  In May, the crew performed 
  408. the first station-to-station transfer by flying over to Salyut 7 to reactivate 
  409. it.  Again, the hand-held laser range finder was used to generate range 
  410. data.  The automatic system was used from 5 km until Kizim took over 
  411. manual control and docked.  The crew returned to Mir at the end of June.  
  412. After the crew used the Igla rendezvous system to reduce the range from 
  413. 200 meters, Kizim took over control at a range of 50 meters from the rear 
  414. docking port and maneuvered to dock at the forward port.
  415.     The Kurs rendezvous system was demonstrated in May 1986 with an 
  416. unmanned Soyuz TM-1.  This system does not require target vehicle 
  417. transponders and can dock with a station at any relative attitude.  It 
  418. "makes contact with the station at a range of 200 km and docking lock-on 
  419. begins at 20 to 30 km distance" (Newkirk, 1990, p. 313).  Kurs presents 
  420. closing rate data from the docking radar to the cosmonauts.
  421.     On March 31, 1987, the Kvant "quantum" module, the first to be sent 
  422. to Mir, was launched 1 degree out of plane with Mir in an approach similar 
  423. to that of Star modules.  During its approach to Mir on April 5, the 
  424. cosmonauts were suited upin the Soyuz TM in case of a collision.  The 
  425. spacecraft started its approach at 17 km distance using the old Igla 
  426. docking system.  At 500 meters distance, the Kvant's forward docking 
  427. camera was activated and the docking probe extended.  When Kvant was 
  428. only 200 meters from the station and preparing for final docking 
  429. maneuvers, Flight Director Ryumin radioed to the cosmonauts that Kvant 
  430. had lost its lock-on to Mir's docking transponders. . . . [Kvant drifted 
  431. slightly and] was rotating slightly as it passed within 10 meters of Mir."  
  432. (Newkirk, 1990, pp. 321-322)"The Kvant thrusters failed to slow down the 
  433. module and it flew past Mir" (Clark, 1988, p. 155).  Mission controllers 
  434. spent several days analyzing the problem during which time the Kvant 
  435. drifted to a range of 400 km.  Ground controllers brought Kvant back to 
  436. the vicinity of Mir.  The Igla automatic docking system was activated at a 
  437. range of 22 km.  Lock-on to Mir's docking transponder signal was 
  438. achieved; at a range of 1000 meters, the approach velocity was 2.5 meters 
  439. per second.  (This is 2.5 times the rate suggested by NASA's 0.1% rule.)  
  440. The relative velocity was decreased to .32 meters per second at 26 meters 
  441. (12.3 times the 0.1% rule rate of .026 meters per second).  Soft docking 
  442. was achieved within 21 minutes of Igla lock-on.
  443.      During the docking of Progress 33 in November 1987, the Soviets 
  444. experimented with new station orienting procedures since the Igla system, 
  445. used by the Progress, required active maneuvering by the target vehicle.  
  446. Typical fuel expenditures for docking a Progress to Mir were 
  447. approximately 192 kg using the old system.  "The new Igla procedure 
  448. reduced this amount to about 82 kg" (Newkirk, 1990, p. 322).
  449.      The first launch of the Progress M, a modified Progress, occurred in 
  450. August 1989.  It has an increased on-orbit stay time, "has an improved 
  451. automated docking system and also is able to transfer unused fuel to the 
  452. space station" (Rains, 1990b, p. 8).  The Progress M also possesses a return 
  453. capsule, which was successfully tested on mission Progress M5, in 
  454. November 1990 (Kiernan, 1990).Docking Failures
  455.     Despite their great experience with docking both manned and 
  456. unmanned spacecraft, the Soviets have had several failures during docking 
  457. maneuvers.  Failures occurred with Soyuz 15 in August 1974, Soyuz 23 in 
  458. October 1976, Soyuz 25 in October 1977, Soyuz 33 in April 1979, and 
  459. Soyuz T-8 in April 1983.
  460.     The failure of Soyuz 15 to dock with Salyut 3 was due either to a 
  461. repeated system failure to initiate the manual control phase at a range of 
  462. 100 meters (Clark, 1988), or, "the automatic system malfunctioned twice, 
  463. pushing the ship out of control with excessive engine burns while only 30 
  464. to 50 meters from the station" (Newkirk, 1990, p. 128).  With a limited 
  465. battery and fuel supply, the vehicle had to de-orbit when the docking 
  466. failed.
  467.     In October 1976, Soyuz 23 was aborted because of a malfunction in 
  468. the automatic docking system.  This occurred before the range of the Soyuz 
  469. to the Salyut 5 station was reduced to 100 meters.  Since the crew of 
  470. Vyacheslav Zudov and Veleri Rozhdestvenski were trained to take over 
  471. from 100 meters, but not before, the crew were forced to land as soon as 
  472. possible.  The manual back-up mode was not extensive enough to save this 
  473. mission.  As Tass reported, "the spaceship Soyuz 23 was put into the 
  474. automatic regime for the approach to Salyut 5.  Docking with the Salyut 5 
  475. station was cancelled because of an unplanned operation of the approach 
  476. control system of the ship" (Clark, 1988, p. 74).
  477.     Viktor Grobatko flew a successful docking of Soyuz 24 in February 
  478. 1977 after taking over control at a range of 80 meters.  The Soviets' 
  479. success was short-lived, however, as failure plagued Soyuz 25 in October 
  480. that year.  Vladimir Kovalyonok began the docking maneuver from 120 
  481. meters but five docking attempts to the Salyut 6 station failed due to a 
  482. faulty docking fixture on the Soyuz.  As the news release stated, At 07.09 
  483. [sic] Moscow time today [10 October] the automatic rendezvous of the 
  484. Soyuz 25 ship and the Salyut 6 station was begun.  From a distance of 120 
  485. metres, the vehicles performed a docking manoeuvre.  Due to deviations 
  486. from the planned procedure for docking, the link-up was called off.  The 
  487. crew has begun making preparations for a return to Earth.  (Clark, 1988, 
  488. pp. 104-5)While soft docking was achieved, hard docking enabling 
  489. electrical connections to be made was not.  This failure resulted in the 
  490. prohibition of all-rookie crews; Romanenko and Ivanchenkov from the all-
  491. rookie back-up crew were each paired with veteran cosmonauts.
  492.     Soyuz 33, with the fourth international crewPBulgaria, was launched 
  493. in April 1979.  The Igla system was implemented at a range of 9 km.  
  494. While approaching a range of 1 km from Salyut 6, the Soyuz automatically 
  495. fired its main engine for only three of its scheduled six seconds and caused 
  496. tremendous shaking.  The second attempt with Igla also failed when it 
  497. immediately shut down the engine.  As Tass reported, "During the process 
  498. of approach there occurred deviations from the regular mode of operation 
  499. of the approach correcting propulsion unit of the Soyuz 33 spacecraft, and 
  500. the docking of the craft with the Salyut 6 was aborted" (Clark, 1988, p. 
  501. 114).  The Soviets determined the problem to reside in the Soyuz main 
  502. engine which was terminating thrust upon a failure to attain normal 
  503. combustion pressure.  This was the first on-orbit failure of the Soyuz 
  504. propulsion system.  The crew returned to Earth without docking.  This 
  505. amounted to the second failed visit to a Salyut for Nikolay Rukavishnikov, 
  506. the Soviet's first civilian commander.  The Soyuz 32 crew in Salyut 6 did 
  507. not receive supplies until Progress 6 brought them in May.
  508.     Another failure occurred in April 1983 with the aborted Soyuz T-8 
  509. mission.  Although the launch shroud accidentally removed the rendezvous 
  510. radar antenna, mission controllers decided to violate their own rules and 
  511. let Vladimir Titov attempt an optical rendezvous from 10 km.  This had 
  512. never been done before by the Soviets and was particularly risky since 
  513. Titov later claimed he had not previously trained for manual approach and 
  514. docking.  Flight directors assisted Titov by computing the range rate after 
  515. Titov reported Salyut size estimates.  After a range of 330 meters was 
  516. passed, the Soyuz slipped out of contact with the ground.  Without his 
  517. range rate source, Titov was not sure of his closing rate.  Although he was 
  518. able to reduce his range to 75 meters with the aid of the Soyuz's floodlight, 
  519. he approached at too high a velocity and fearing a collision, fired thrusters 
  520. to change orbits and abort the docking  (Newkirk, 1990).
  521.     There had been ten manned launches to Salyut 1, Salyut 3, Salyut 4 
  522. and Salyut 5.  Of these one had failed to reach orbit (Soyuz 18-1), two had 
  523. failed to dock with their Salyuts (Soyuz 15, Soyuz 23), one had docked but 
  524. the crew had been unable to transfer to their Salyut (Soyuz 10) and one 
  525. crew had perished during their return to Earth (Soyuz 11).  This left the 
  526. Soviets with a 50 per cent success rate, if we deem Soyuz 21 as a 
  527. successful mission even though it was terminated earlier than planned. . . . 
  528. During 1977-1981 there were 16 Soyuz spacecraft launched towards 
  529. Salyut 6 and of these only one failed to dock (Soyuz 33) and one docked 
  530. but the crew could not transfer (Soyuz 25); additionally, there were 4 
  531. launches of Soyuz-T craft, 12 launches of Progress craft and the Cosmos 
  532. 1267 mission P all of which successfully docked with Salyut 6.  For Salyut 6 
  533. the success rate was 94 per cent.  (Clark, 1988, pp. 126-7)
  534. Docking Recoveries
  535.     Not all failures resulted in the loss of the mission.  During the Soyuz 
  536. T-6 mission in June 1982, Vladimir Dzhanibekov rescued the docking with 
  537. a manual maneuver after the automatic system failed.  After turning the 
  538. spacecraft around to perform the braking maneuver, at 900 meters from 
  539. Salyut 7, the Argon computer failed and would not realign with the station.  
  540. Dzhanibekov disconnected the computer and maneuvered the Soyuz along 
  541. all three axes to resume pointing at the station.  His successful docking 
  542. from such a far range under manual control was a major achievement 
  543. (Newkirk, 1990).  The regular failure of the Soyuz-T system during final 
  544. approach was usually followed by manual recovery and presumably led to 
  545. computer improvements in Soyuz-TM (Clark, 1988).
  546.     Vladimir Dzhanibekov was no stranger to docking operations as this 
  547. was his third.  After five flights (he is the first, and as of 1986 still the 
  548. only, cosmonaut to fly more than three missions), he is the Soviet Union's 
  549. most experienced cosmonaut.  Dzhanibekov served as back-up commander 
  550. to Alexei Leonov for ASTP but did not fly until January 1978 with Soyuz 
  551. 27 when he achieved the first double docking with a manned space station.  
  552. In March 1981 he flew his second flight in Soyuz 39 with Jugerdemidiin 
  553. Gurragcha.  In July 1984, on Soyuz T-12, he accompanied Svetlana 
  554. Savitskaya in the first extra-vehicular activity (EVA) by a female (Hillyer, 
  555. 1986).
  556.     As prime commander of the Soyuz T-13 mission, Dzhanibekov had 
  557. the privilege of testing a new manual docking system in June 1985.  The 
  558. primary purpose of this flight was to rescue Salyut-7 after it had lost all 
  559. power and was rolling aimlessly in space.  As Dzhanibekov says, There 
  560. were great difficulties with preparation for docking with this object.  The 
  561. station seemed to us as a dead space object and nothing more.  And 
  562. specialists were afraid that it would rotate in space at too high a speed in 
  563. three axes.  So we had to train and to find out this optimum way to 
  564. maneuver around the station to find the best light conditions of the Sun.  
  565. And of course to train our hand . . . everything had to be done manually.  
  566. (Hillyer, 1986, p. 17)
  567.     Equipped with a laser rangefinder, Dzhanibekov compared the 
  568. measured range to Salyut-7 with the range computed by his spacecraft.  At 
  569. 10 km, Dzhanibekov interrupted the automated approach to input Salyut 7 
  570. attitude data into the Soyuz docking computer.  The automatic approach 
  571. resumed until "3 km distance, at a rate of 12, and later 6 meters/second 
  572. when Dzhanibekov took control"  (Newkirk, 1990, p. 270).  At three km, 
  573. "there started to be a difference between our measurements and the 
  574. radar-calculated data.  So I had to take the handles and step in to direct 
  575. manually" (Hillyer, 1986, p. 17).  "At 2 km, the crew used a new optical 
  576. guidance system, hand-held laser range finder and a night vision 
  577. instrument, to see and measure distance to the station"  (Newkirk, p. 270).  
  578. At a range of 200 meters, Dzhanibekov nulled the approach velocity 
  579. because the sun was behind the station making visibility poor.  For 10 
  580. minutes he circled the station on damage patrol.  Then, in a roll-matching 
  581. maneuver, he docked with the station.  "(Later Dzhanibekov would say, 
  582. 'Docking is like driving a seven-ton truck with fragile freight on an icy 
  583. road into a narrow gate at the end of this road')" (Kramer, 1990, p. 57).  
  584. The docking was successful and Dzhanibekov has similar opinions about 
  585. manual control as Buzz Aldrin: he shares Aldrin's skepticism about 
  586. automated systems and claims that manual control gives the ability to 
  587. "operate in [a] wider range" (Hillyer, p. 18).
  588.     According to U.S., British, and Soviet sources, Salyut 7 will reenter in 
  589. late January or early February 1991 ("Salyut 7," 1990, p. 2).  The Salyut 7-
  590. Cosmos 1686 will be the largest object to reenter since Skylab on July 11, 
  591. 1979.  The Salyut's demise was accelerated by a peak in solar flare activity 
  592. in 1989.
  593.     Admittedly, one of the main reasons for manual control is emotional 
  594. or political, namely, pilots would rather fly than watch.  However, the 
  595. successful rescues mentioned previously would not have been possible 
  596. without human intervention.
  597.     Another recovery was made with Soyuz TM-5 (the thirteenth 
  598. international crew-Bulgaria), in June 1988.  Although the Kurs system 
  599. malfunctioned during the final approach, flight controllers diagnosed the 
  600. problem and a successful docking was completed within two days of the 
  601. launch.
  602.      In June 1990, a docking recovery was achieved with an unmanned 
  603. vehicle.  Docking of the Kristall module with the Mir space station was 
  604. automatically aborted when a Kristall computer discovered a malfunction 
  605. in one of its attitude control thrusters.  Ground controllers used a backup 
  606. set of thrusters to complete the docking operation successfully (Rains, 
  607. 1990a).
  608.  
  609. ------------------------------
  610.  
  611. End of SPACE Digest V13 #231
  612. *******************
  613.