晴れ時々スターウォッチング

昔の出来事もたま~に紹介

スペースシャトルSTS-27 アトランティス号の危機

2021年06月27日 | STS(スペースシャトル)
 宇宙開発史上、最も輝かしい歴史を残したと言っても過言ではないアメリカのスペースシャトル計画だが、実は30年以上前のミッションでシャトル計画が終焉を迎えたかもしれない最大の危機があった。

以下そのドキュメンタリー記事である。

 その危機はチャレンジャー号の事故後、2年8か月ぶりとなる飛行再開を無事終えたフライトの次のミッションSTS-27で起きた。あろうことかリフトオフ84秒後に固体ロケットブースターのノーズキャップから剥離した断熱材がシャトルを直撃して耐熱タイルを破壊していたのである。損傷を受けた耐熱タイルの数はなんと数百枚以上…。

 そう、2003年2月1日に起きたコロンビア号の悲劇と同じ事が15年前に起きていたのである。いやひとつだけコロンビア号の事故と違う点がある。それは、耐熱タイルが損傷を受けて地上への帰還が難しいことをクルー全員が知っていたことである。

 そして最大の危機はこの状況を地上管制に報告しても取り合ってくれなかったことだ。クルーはどのようにしてこの状況に立ち向かい無事帰還できたのか。

 時は1988年12月2日…

 当初公表されたスペースシャトル計画では、STS-27はコロンビア号の通算13回目、国防総省の6回目のミッションとして1985年4月27日にリフトオフが予定されていたが、実際は計画の遅れとチャレンジャー号事故の影響を受け1988年12月1日にアトランティス号でリフトオフする4回目の国防総省ミッションとして変わっていた。

 国防総省ミッションであるためその秘匿性は高く、ミッション内容はもちろんクルーの訓練も別施設で極秘に行われ、打ち上げ日時の公表もリフトオフのわずか24時間前という徹底ぶりだった。


Photo Credit: NASA

 コマンダーのR.ギブソンは事故を起こしたチャレンジャー号の1つ前のミッションSTS-61C(1986.1.12、コロンビア号)でもコマンダーを務め、STS-41Bミッション(1984.2.3、チャレンジャー号)ではパイロットとして搭乗しているベテラン宇宙飛行士だ。今回で3回目のフライトとなる。J.ロス(MS)とW.シェパード(MS)は2回目、G.ガードナー(P)とR.マレーン(MS)は今回のフライトが初飛行である。

 当初の打ち上げ予定日であった12月1日は天候不順のため延期となり、翌日12月2日にアトランティス号は見かけ上ではあるが無事リフトオフした。この時は地上管制官もシャトルクルーも耐熱タイルが未曾有の危機的状況になっていることをまだ知らなかった。


Photo Credit: NASA
 


Photo Credit: NASA

 軌道に乗ったアトランティス号は早速ミッションを開始し、積み荷である極秘偵察衛星のリリースを行った。この時の積み荷は軍事機密上公開されることはなかったが2008年7月に機密指定が解除され今では合成開口レーダーを搭載したラクロス1号機であったことが分かっている。

ミッション中に撮影されたSTS-27宇宙飛行士。左からギブソン、マレーン、ロス、
シェパード、ガードナー。 Photo Credit: NASA

 ミッション2日目の早朝、クルーは不穏なニュースで目覚めることになる。それはリフトオフ時のビデオ解析により84秒後に右固体ロケットのノーズキャップから落下した断熱材がシャトルをヒットしているという内容だった。それを聞いたクルーはリフトオフ時にフロントガラスに不規則に付着する白い物質を観察したことを報告した。ミッションコントロールセンターの指示のもとカナダアームを伸ばして点検した画像にクルー全員は声を失い凍り付いた。

 そこに見えたのは、シャトルのノーズから右主翼前端まで伸びる幾筋もの白い傷であった。マレーン宇宙飛行士は後日インタビューで「白い傷はカメラの視界を超えて伸びており、傷跡が右翼の先端のカーボン複合パネルに向かって広がっているように見えた。何百もの数のタイルが損傷しており、少なくとも1つのタイルが胴体から完全に剥がれ落ちていた事が分かった。」と述べている。

 この危機的状況を撮影したビデオを地上管制に送信したとき地上から到底受け入れられない返事が返ってきた。それは「損傷に見えるのは、ただの光と影によるものであり帰還に支障は無い。」という内容だった。ギブソン船長は激怒して反論したが、ここに国防総省ミッションゆえの不運があった。極秘の任務であるため全ての交信が暗号化されており映像の解像度も限られたものだったからである。

 説得しても受け入れない地上管制を前にギブソン船長は死を覚悟し、クルー全員に「なにも緊張しながら死ぬことはない。最後のフライトとなる宇宙飛行を存分に楽しもう。」と伝えた。(He told his crew to enjoy the final days of the flight. “No use dying all tensed-up”)

 予定されたフライトは4日間だったが、飛行士たちはフライトを楽しむ余裕などないほど忙しい時間を過ごしていた。というのも未確認情報ではあるが漏れ伝わる話として、リリースした偵察衛星に不具合が生じたため予定には無かった偵察衛星とのランデブー飛行および2人の宇宙飛行士による修理のための極秘の船外活動があったと言われている。

(このエピソードには船外活動が行われていればタイルの損傷状況を地上管制が知ることになるので実際はなかったという説と2001年2月に記念すべき100回目の船外活動を終えた宇宙飛行士にインタビューした際に「実は前回の船外活動が100回目だった…」と答えたことから、これがSTS-27の船外活動を表しており実際に船外活動は行われたという説があるが真偽のほどは定かではない。)

 

 12月6日早朝、全ての任務を終えたアトランティス号は地球の裏側にあるエドワーズ空軍基地への着陸に向けて軌道離脱を開始した。5人の宇宙飛行士は全員かさばるオレンジ色のスーツを着込みそれぞれが最後の瞬間への準備を始めた。

 マレーン宇宙飛行士はフライトデッキ後部天井にある窓から状況を撮影するためギブソン船長の許可を得てギリギリまで着座せずに留まり、やがて溶融アルミニウムが窓ガラスを塗りつぶしていくであろう様子を観察していた。

 大気が濃くなりGを感じるようになったことからギブソン船長はマレーン宇宙飛行士へミッドデッキへの着座を指示し、自分は地上への最後の報告の準備をしていた。

 高温のプラズマが右翼側の耐熱タイルからシャトル内に侵入するバーン・スルーが始まったら右舷側の効力が高まる。そうなると姿勢を修正するために右エレボントリムが働き左エレボンは下がる。この修正は大気圏突入の時に自動システムで起きる状況であり見慣れた事であるが、修正角度が1/4を超えることは無い。この角度が1/4を超えたときにギブソン船長は残された人生の時間60秒を使って地上管制官に「ミッションコントロールが下したヒートシールドの分析についてどう思うか」と問うことを考えていたと非公式のコメントを残している。

タッチダウン時の写真。右舷側の耐熱タイルが多数損傷していることが分かる。
Photo Credit: NASA


Atlantis touches down at Edwards Air Force Base, on 6 December 1988 Photo Credit: NASA

 1988年12月6日午後3時36分、4日半のミッションを終えたアトランティス号は着陸1分前にドンドーンと聞こえるいつものソニックブームを響かせながらエドワーズの乾燥した湖底滑走路17番に無事着陸した。クルーがタラップを降りて外に出て見た光景は、グラウンドクルーが機首付近に集まり首を横に振っている姿だった。損傷したタイルの数は707枚に及び、ノーズのタイル1枚は完全に欠落していた。今回バーンスルーが起きなかった理由は幸運にも剥がれたタイルの下にLバンドアンテナ取り付け用のアルミプレートがあったからであった。

Photo Credit: NASA
 のちにギブソン船長は、チャレンジャー号事故後の2回目のフライトであるSTS-27が帰還しなかったら、アメリカのシャトル計画の息の根を止めることになっていただろうと述べている。

 当時のシャトルには翼内温度センサーが装着されていなかったためバーン・スルーが起きたかを判断する手立てが無かったわけだが、右エレボントリムと左エレボンの動きを判断材料としてバーンスルーの瞬間をモニタリングしていたギブソン船長はさすがである。のちに「生と死の境は髪の毛1本分だった。」とギブソン船長は述べているが死を覚悟しながらも冷静さを失わずに大気圏への突入を遂行する宇宙飛行士たちはこれぞライトスタッフの持ち主であると言える。
 
 この事故後、シャトル計画には様々な改良が加えられたはずだが、15年後のコロンビア号の事故を未然に防ぐ未来に繋がらなかったことは極めて残念なことである。



参考文献:
'Dying All Tensed-Up': 30 Years Since the Troubled Secret Mission of STS-27 
By Ben Evans, on December 9th, 2018

Into the Black: NASA’s Secret Shuttle Missions – Part Two By Ben Evans, on January 30th, 2012
STS-27- Wikipedia
SpaceGuide宇宙年鑑2007/AstroArts
スペース・イラストレイテッドJuly1982.Vol1.No.1/ワールドフォトプレス
スペース・イラストレイテッドOctober1982.Vol1.No.4/ワールドフォトプレス

X-37B 観望記録(6/25)

2021年06月26日 | X-37B
 6月25日はX-37Bが好条件で通過する日でしたが天候が良くなかったので
双眼鏡で通過の確認だけでもしようと思って待ち構えていると…



 なんと通過の時間だけ天頂部分がぽっかりと晴天域となって、最高の条件で
X-37Bが通過して行きました。しかも予想等級を上回る明るさで…トホホです。

 アークトゥルスは若干瞬いていましたが気流も良さそうで拡大撮影も十分可能な
気象条件でした。通過後にwindyで確認すると200hPaの風速が47m/sで500hPaは
1m/sという最良の条件だったので千載一遇のチャンスを逃してしまったようです。

 今日のX-37Bはとにかく明るくてアークトゥルスとほぼ同じ等級に見えました。

天頂を通過するX-37B

2021/6/25 19h58m50s~ 19h59m02s D810A 24-70mmf2.8 fl24mm ISO1600 1.3sec×8 DX

GIFアニメ(クリックで拡大)

 
 前回の観望(5月14日)では予報等級が0.6等級だったのに2等級までしか明るくならならかったので今日は双眼鏡を首から提げて待っていたのですが、結局、双眼鏡を一度も使うことなく観望終了となりました。X-37Bの予報等級は当てになりませんね~。


↓過去ブログ
X-37B 観望記録  2021年5月14日
X-37B 観望記録  2020年12月9日
X-37B (OTV-6)  2020年5月29日&5月31日
X-37B (OTV-5)  2019年9月15日
X-37B (OTV-2)  2011年11月3日
X-37B (OTV-1)  2010年5月30日
The military space shuttle X-37B

2021年6月17日 月面X(観望記録)

2021年06月18日 | 月面X
6月17日は今年3回目のLunarXデーでした~。

天気が心配でしたが、日没時にはキレイな青空が見えたので
今日は大丈夫だなぁ~と思って夕食を終えてから外に出ると…

わぉ、なんと雲量8~9です。

雲間から見えていた月が、「出てくるの遅いんじゃない?」と言いたげな顔を
残して雲の向こうに隠れてしまいました。

「いや~、そう言われても月面Xのピークはまだですよね。」とお月様に反論した
かったのですが、たしかに撮れるときに撮っておけば良かった…と後悔然りです。

まー、天気には逆らえないのでここは出直しということでいったんステイホームです。
今日の月面Xのピークは20時から21時頃のはずですので天気の回復を待ちましょう。

ふむ、19時30分頃に雲間から月光が差し始めたのでとりあえず撮影開始です。



こちらは80mm屈折望遠鏡で撮影した月面ですが、まだ完全なXにはなってないようです。


2021/6/17 19h50m45s EVOSTAR80ED Powermate2× D810A ISO1600 1/50sec DX



で、こちらは80mm屈折に惑星カメラ174MMを装着して撮影した月面Xですが、Xが漢字の「火」
のように写っています。露出をどこに合わせるかで写りは変わりますがピーク直前のようですね。


2021/6/17 20h22m41s BKED80 F7.5 ASI174MM Shutter=5.358ms Gain=176 (44%) 50% of 1293flames



では、ここで望遠鏡を月面Xと相性の良い20cm反射にスイッチで~す。(あくまで個人的感想です)


2021/6/17 20h33m25s SE200N F5 D810A ISO2000 1/640sec DX


ふむ、やっぱりピークにはまだなってないようですね~。Xが繋がってないように見えます。


ということで、21時を待って20cm反射に惑星カメラを装着して撮影です。ここでカメラは
カラーに変更してありますが、その理由は単なる気分ですので深い理由はありませ~ん。

2021/6/17 21h08m14s SE200N ASI290MC Shutter=4.719ms Gain=340 (56%) 50% of 1138flames

おー、よしよし、立派なX体形になっているぞ。…と思ったのですがよく見ると左足が伸びて
いるので若干ピークを過ぎてますね。う~む、今日は雲越しなのでピークが分かりにくい!

2021/6/17 21h11m55s SE200N ASI290MC Shutter=4.719ms Gain=340 (56%) 50% of 1735flames

今日は薄雲がありましたが今年に入って3回連続で月面Xを撮影できたのは超ラッキーでした。

次の月面Xは8月15日(日)です。晴れスタ的独自予報ではピークを17時52分と予想してます。
次回天気が良かったら予想ピーク時刻の検証をして見ることにしましょう。

ISS画像 ステレオグラム(立体写真)

2021年06月17日 | ISS(国際宇宙ステーション)
6月2日に撮影したISS画像で立体写真を作ってみました~。

立体写真の見方には「平行法」と「交差法」の2種類があります。
それぞれ見方にコツがあるので始めに説明しま~す。

平行法による立体写真の見方
・左の目で左の写真を右の目で右側の写真を見る方法です。
・見方は写真から30~40cm離れて写真を見つめます。
・この時、画面後方の遠くの物を見る感覚でぼーっと見てると
 写真が4枚(または3枚)見えます。内側の2枚が重なれば立体視成功です。
(2枚の写真の間隔が開くと見にくくなるので写真は小さくしてあります)

ISS立体写真(平行法)



交差法による立体写真の見方
・交差法は左の目で右側の写真を右の目で左の写真を見る方法です。
・こちらは訓練が必要といわれていますが私はこちらの方が簡単です。
・コツは寄り目の状態にすることです。寄り目にすると写真がそれぞれ
 二重に見えるので真ん中の写真が重なれば立体視成功です。
・交差法の良いところは大きな写真でも立体視できることです。
 下記写真はクリックすると拡大できますのでどうぞお試しを~。

ISS立体写真(交差法)




上記写真はISSが近づいているときの写真です。クルードラゴンが手前に見えて
太陽電池パネルが後方に見えていれば立体視成功ですが、反対に見えるときは方法を
変えてもう一度試してみてください。



ISS立体写真(交差法)


↑ こちらの写真は撮影間隔が短いことと真下からのアングルなので立体感はイマイチですね。




ISS立体写真(交差法)


↑ 立体画像で見ることによって1枚画像では気付かなかった細部が見えてきます。




ISS立体写真(交差法)


↑ 立体視でトラスにあるカナダアームとプログレス77の太陽電池パネルが確認できます。



↓ こちらが現在のISSの様子です。




確認できるのはこれくらいかな? 説明入れるとちょっと見にくいですね。失礼しました~。




ISS画像 コンポジット(ステライメージ編)

2021年06月10日 | ISS(国際宇宙ステーション)
ISSのコンポジット方法、その2ステライメージ編です。

ステライメージでのコンポジット手順は下記のとおり
元動画→PIPPでTiff画像に保存→解像度の良いフレームで連続している画像をセレクト
→ステライメージでコンポジット→ステライメージで画像処理→完成

今回PIPPで保存されたTiff画像は5~600枚あります。
この中から解像度が良くて時間的に連続している画像を選びます。


選んだら、あとはステライメージでコンポジット(バッチ処理)します。


コンポジットが終わったらステライメージで画像処理をして完成です。
で、こちらが14枚コンポジットした画像と1枚画像の比較GIFです。(クリックで拡大)



14枚コンポジット(№3420-3433)↓

2021.6.2 20h06m45.507s - 20h06m45.601s


25枚コンポジット(№3420-3444)↓

2021.6.2 20h06m45.507s - 20h06m45.695s


12枚コンポジット(№3988-3999)↓

2021.6.2 20h07m01.441s - 20h07m01.535s


20枚コンポジット(№5026-5045)↓

2021.6.2 20h07m34.489s - 20h07m34.630s


8枚コンポジット(№5473-5480)↓

2021.6.2 20h07m46.705s - 20h07m46.768s

〈考察〉
 ステライメージでのコンポジットは想像以上に効果があった。撮影時の解像度に依存することではあるが、25枚コンポジットしても画像が大きくずれることはなかった。これは一重にステライメージの位置合わせ機能の精度が高いことにつきると思う。しかし、位置合わせを実行した写真を重ねてみると大気の揺らぎでISSの形が写真ごとに微妙に変化しており、ぴったり重ねることは困難であった。よほど安定した気流での撮影か、または揺らぎをキャンセルするソフトが無い限り1枚画像のようなシャープさを求めるのは無理な感じがする。

 2020年10月から始めたISS拡大撮影(惑星カメラ編)はシステムの完成および画像処理方法のとりあえずの確立で今回を持って終了としま~す。次回からは新たなミッション「ISS拡大撮影(惑星カメラ・カラー編)」が始まります。解像度が悪くて大気分散も拾ってしまうカラーカメラでどこまでモノクロカメラに迫れるか挑戦します。もちろん好条件パスの時はモノクロカメラ優先でISSの撮影は行いますので、随時ブログでアップしていきます。


参考比較画像




過去ブログ↓
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その8 2021.6.2
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その7 2021.5.30
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その6 2021.5.15
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その5 2021.5.14
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その4 2021.4.7
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その3
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その2 2021.2.19~2021.3.12
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その1 2020.10.5



ISS画像 コンポジット(AS!3でスタック編)

2021年06月10日 | ISS(国際宇宙ステーション)
6月2日に撮影したISS画像のコンポジット処理がやっと終わりました。

 効果的なコンポジット方法を求めて試行錯誤すること1週間…まだまだ
満足する処理ではありませんがとりあえずここまでの記録をまとめておきます。

 今回は2つの方法でコンポジット(スタック)をしてみました。以下そのまとめです。

方法1 AS!3で動画からスタック
元動画→SER Playerプレーヤーで動画確認→解像度の良いフレームをセレクトしてAS!3でスタック
→Registax6でウェーブレット→ステライメージで画像処理→完成


方法2 ステライメージでコンポジット
元動画→PIPPでTiff画像に保存→解像度の良いフレームで連続している画像をセレクト
→ステライメージでコンポジット→ステライメージで画像処理→完成


今回は、方法1について説明していきます。
①始めにSER Playerプレーヤーで動画を確認します。(↓クリックで拡大)


②次に解像度の良いフレームをセレクトしてAS!3でスタックします。


③Registax6に引き継いでウェーブレット処理を行います。


④ステライメージで画像処理をして完成です。


〈考察〉
 AS!3を使用してISS動画からスタックすることは出来たが、スタックするコマ数が少ないからか画像処理をしても荒さが目立つ画像になった。ISSのきぼう棟をみるとよく分かるがモザイク状の模様が現れており、これではスタックした意味がない。この原因については処理工程のどこかに改善余地があると思うが現在模索中。AS!3のキモはアライメントポイントの配置にあると思うがこれについてもまだ正解を見つけられない状態で、AS!3でのスタックはまだ可能性があるのかこれが限界なのかは不明。

 次回は、ステライメージでのコンポジットで~す。結論からいうとこちらの方が簡単でしかもかなり満足のいく処理が出来ました~。




ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その8

2021年06月05日 | ISS(国際宇宙ステーション)
6月2日のISS拡大撮影の記録です。
今回の通過は直距離が433km、最大仰角は76°で、これは5月14日以来の
好条件パスとなります。

イベントデータ




 さて、気になる天気ですが、windy予報ではISS通過時の雲量は8%、
南西から曇りエリアが近づいてきます。薄雲がかかる可能性大です。

 
 最も大事なファクターである気流を見てみると、200hPa(11,700m)の
風速が秒速63mだったので、これは望み薄だなぁーと思っていたのですが、
撮影直前に見たアルクトゥールスの瞬きが落ち着いています。

200hPa(11,700m)の風速予報

500hPa(5,500m)の風速予報


 ひょっとしたら悪くない気象条件なのかも…と思いつつ撮影した画像は
なんとこれまでに見たことないほど良好な解像度でした。


 撮影直前の光軸調整とアルクトゥールスでのピント合わせを念入りにしたことが
奏功したのかもしれません。

 撮影システムはいつもの 30cm(F5)+Powermate2×+174MM+IR Pass Filter(685nm)です。
Shutter=0.988ms、Gain=300 (75%)、FPS (avg.)=44、Frames captured=9983

クリックで拡大↓

クリックで拡大↓


 上記画像はコンポジットなしの1枚画像です。今回はコンポジットに耐えられる画像を
複数枚取得できたので現在画像処理中です。コンポジットの効果については後日ブログに
アップする予定です。

 以下は今後の撮影のための参考資料です。
SCW雲形観測画像


SCW雲量観測画像


SCW衛星画像


SCW広域衛星画像



過去ブログ↓
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その7 2021.5.30
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その6 2021.5.15
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その5 2021.5.14
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その4 2021.4.7
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その3
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その2 2021.2.19~2021.3.12
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その1 2020.10.5


ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その7

2021年06月01日 | ISS(国際宇宙ステーション)
5月30日のナイトパスで行ったISSテスト撮影の記録です。

イベントデータ


 今回のパスは5月15日と同じ北天通過コースで、最大仰角、直距離もほぼ
同じなので、今回はカメラではなくファインダーの追尾精度について調べて
みました。

 普段使っている正立ファインダーは接眼部から目が離れると目線がずれて
しまい正確な追尾ができないというデメリットがありますが、望遠鏡に付け
ているもう一つのファインダー「テラルドファインダー」はガラススクリー
ンにサークルが投影されているためファインダーから目を離しても対象が望
遠鏡の視野から外れることがありません。
 
 ということはテラルドの方が絶対追尾精度がいいでしょう!と思いがちで
すが、テラルドは光学レンズを使用していないのでサークルが小さいことと
サークルが示す実視界が広いというデメリットがあります。

 テラルドファインダーの赤色三重サークルが示す実視界は外円から、4°/
2°/0.5°/ です。つまり一番内側の視界は30′で満月とほぼ同じになります。

 現在の撮影システムでの174MMカメラの写野は0.22°×0.14°(13′×8′)なので
内側のサークルのさらに中心でISSを維持しなければ追尾できない計算になります。

 これはかなり厳しいものがありますね。で、実際に撮影してみました。

Powermate2×+174MM+IR Pass Filter(685nm)
Shutter=0.844ms、Gain=350 (87%)、FPS (avg.)=34


 結果はご覧のとおりでした。写っていたのたったこれだけ… なんと動画のほとんどが
真っ黒でわずかにしかキャプチャーされていませんでした。やはり0.5°(30′)の視野では
広すぎるようです。正立ファインダーのサークルは視野が0.2°ですがこの差は思った以上
に大きいことがよくわかりました。

 以上、ファインダーの比較テストでした~。


過去ブログ↓
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その6
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その5
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その4
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その3
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その2
ISS拡大撮影(惑星カメラ編)その1