Skylab, Amerika’nın ilk uzay istasyonu ve uzaydaki ilk mürettebatlı araştırma laboratuvarı, 14 Mayıs 1973 tarihinde fırlatıldı. Skylab, astronotların uzun süreli uzay uçuşlarına fizyolojik tepkileri, Dünya bilimleri, güneş fiziği ve astronomi gibi birçok alanında araştırmalar yapılmasına olanak sağladı. Ayrıca malzeme işleme konusunda ek deneyler de yapıldı. Fakat fırlatma sırasında, Skylab mikrometeoroid kalkanını ve aynı zamanda termal koruma sağlayan kalkanını kaybetti. Kalkandan gelen enkaz, güç üreten güneş paneli kanatlarından birini tıkadı ve diğer kanadı tamamen kaybetti.
Mühendisler, aşırı ısınan ve güçsüz kalan uzay istasyonunu kurtarmak için planlar geliştirirken, Skylab 2 ekibinin Komutanı Charles “Pete” Conrad, Pilot Paul J. Weitz ve Bilim Pilotu Joseph P. Kerwin’in fırlatmasını erteledi. Üçlü 25 Mayıs’ta fırlatıldı, istasyonu denetledi ve nihayet bağlandı. Ertesi gün istasyonun üzerine bir güneşlik yerleştirdiler ve sıcaklığını düşürdüler.
Skylab 1 uzay istasyonu, 14 Mayıs 1973 tarihindeki fırlatmasında önemli hasar gördü. Mikrometeoroid kalkanı koparak uzay aracının üzerindeki termal koruma kalkanını da yok etti, güç üreten güneş paneli kanatlarından birini tıkadı ve diğer kanadı tamamen koparttı. Planlandığı gibi yörüngeye ulaştıktan sonra istasyon yük kovanını atmış ve Apollo Teleskop Montajı (ATM) adlı aparatı dört küçük güneş paneliyle birlikte açmıştır.
Ancak NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’ndeki (JSC) Görev Kontrolü’ndeki yöneticiler, korumasız istasyonun iç sıcaklığının alarm verici seviyelere yükseldiği konusunda endişelenmeye başladı. Yüksek sıcaklıklar, astronotların istasyonda yaşamalarını ve çalışmalarını imkansız kılmakla kalmayacak, aynı zamanda hassas film ve yiyecek stoklarını da bozabilir ve hatta yalıtım malzemelerinin toksik gazlar yaymasına neden olabilir.
Misyon yöneticileri, mürettebatın fırlatmasını en az beş gün erteledi, böylece mühendisler durumu daha iyi değerlendirebilir ve önce istasyonu soğutma ve ardından tıkılan güneş paneli kanadını açma planları yapabilirlerdi. Bu çalışma, öngörülenden daha uzun sürdüğünden, fırlatmayı başka beş gün daha ertelediler ve 25 Mayıs’a taşıdılar. Görev Kontrolü’ndeki mühendisler, istasyonun iç sıcaklığını düşük tutmak için ATM’nin güneş panellerinden maksimum güç üretimini ve doğrudan güneş maruziyetini minimize eden bir tutum planı geliştirdiler.
JSC’deki mühendis ekipleri ve Huntsville, Alabama’daki NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi’ndeki (MSFC) mühendisler, uzay istasyonunu soğutmak için üç olası çözüm geliştirdi. İkiz direkli güneşlik adlı bir seçenek, iki astronotun istasyonun dışına takmak için uzay yürüyüşü yapmasını gerektiriyordu. Yöneticiler, bu seçeneğin istasyon için en iyi gölgelendirmeyi sağlayacağına inandılar, ancak eğitim süresi göz önüne alındığında çok karmaşık olduğunu düşündüler ve Skylab’ın ikinci ekibinin bunu açmasına izin verdiler.
İkinci bir seçenek, bir astronotun Apollo Komuta Modülü’nün açık havasında durarak bir diğerinin uzay aracını istasyonun uzunluğu boyunca uçurarak bir güneşlik takması gerektiriyordu. Yöneticiler bu seçeneği en zorlayıcı bulsa da donanımı uçurmayı karar verdiler. Üçüncü ve son olarak, yöneticilerin Skylab 2 ekibi için seçtiği, Skylab’ın içinden bir bilimsel hava kilidini kullanarak güneşlik açmakla ilgiliydi.
Bu, kalıcı bir çözüm olarak görülmedi, ancak en az karmaşık görünen ve neredeyse anında sonuç verecek olanıydı. Jack A. Kinzler, JSC Teknik Hizmetler Bölümü Başkanı ve Apollo 11 ABD bayrağını tasarlayan kişi, 22×24 fit boyutunda naylon, Mylar ve alüminyumdan yapılmış bir kumaş tabakasını dört balıkçı çubuğun ucuna bağlayarak güneşliği tasarladı. Bahar yüklü balıkçı çubukları uzandığında, astronotlar düz güneşi sıkıca Skylab’ın dışına oturtmak için düz bir güneşliği geri çekebilirlerdi.
Bu çözümün dezavantajı, bilimsel hava kilidini kullanan deneylerin artık bu imkandan yararlanamamasıydı. Profesyonel paraşüt düzenleyicileri tarafından paketlenen güneşlik, 8 inç karelik bir konteynerin içine sığacak kadar küçüktü ve 53 inç uzunluğundaydı, böylece Apollo Komuta Modülü’nün içine sığabilirdi.
Üç güneşlik ve fazladan araç gereçleri koltuklarının altına yerleştirildiğinde, Conrad, Weitz ve Kerwin Apollo uzay aracına bindi. Saturn IB roketi 25 Mayıs 1973 saat 09:00 EDT’de Fırlatma Platformu 39B’den kalktı. Roket fırlatma kulesini geçtiği anda, JSC Görev Kontrolü uçuşu izlemeye başladı, uçuşun takibini yaptı, Kıdemli Uçuş Direktörü Philip C. Shaffer önderliğinde ve astronot Richard H. Truly kapsül iletişimcisi olarak hizmet etti. Roketin S-IVB ikinci aşamasından ayrıldıktan hemen sonra, astronotlar Skylab’a yetişmek için yedi saat süren bir takip başlattılar.
“Skylab’ı göz hizasında gördüm!” Conrad, 1.5 mil uzaktan radyo iletişimi sağladı. Daha da yaklaştıklarında, bekledikleri gibi, Skylab’ın kabuğunun altın Mylar olduğunu, artık kaybolan mikrometeoroid kalkanının siyah beyaz olmadığını, bir güneş panelinin “kuşun tamamen dışında” olduğunu ve ikinci panelin beklenen 90 derece yerine yalnızca 15 derece açıldığını, kayıp kalkandan gelen enkazla aşağıda tutulduğunu görebildiler.
Daha yakından incelendiğinde, altın renkli malzeme, Güneş’in yakıcı ışınlarına 11 gün maruz kalmanın etkisiyle siyahlaşmış ve hatta kabarcıklar oluşmuştu. Uçuş etrafında inceleme tamamlandığında, Conrad Apollo’nun kılavuz probunu istasyon tarafındaki dökme halkaya sokarak (düğmeleme yapmadan) uzay aracını istasyonun ön bağlantı noktasına getirdi. Bu konfigürasyonda akşam yemeği yediler, bir sonraki adımları tartıştılar ve 49 dakika sonra ayrıldılar.
Conrad, uzay aracını kısmen açılmış güneş paneli kanadının sonuna, istasyonun arka ucuna uçurdu. Uzay aracını depresurize ettiler, kapıyı açtılar ve Conrad’un uzay aracını yerinde tutabilmesi için uçmaya başlamasıyla birlikte Weitz kapıda ayakta durdu ve Kerwin onun bacaklarını sıkıca tuttu. Conrad, uzay aracını zaman zaman güneş paneline 2 fit kadar yaklaştıracak şekilde uçururken, Weitz 10 fitlik bir çubuğun sonunda bulunan çoban çubuğunu kullanarak güneş panelini çekmeye çalıştı.
Kanadı yaklaşık bir fit kadar hareket ettirdi, ancak inatçı bir şekilde açılmayı reddetti ve yarım inçlik bir metal kayış ile tutuldu. Bu çaba aynı zamanda Apollo Komuta ve Hizmet Modülü’nün (CSM) Skylab’a daha yakın çekmesine ve hatta istasyonu daha da yakınlaştırarak iticilerini ateşlemesine neden oldu. Çarpışma korkusuyla, Conrad çarpışmayı önlemek için iticileri ateşledi ve çengel hâlâ kanada bağlıyken uzay aracını uzaklaştırdı, neredeyse Weitz’i uzay aracından dışarı çıkartarak.
Ardından güneş kanadını tutan metal kayışı kesmeye çalıştılar, çengeli çift uçlu bir çengel ile değiştirerek, ancak Weitz iyi bir açı elde edemedi ve kesmeye çok kalın olduğu kanıtlandı.
Yörüngesel karanlık yaklaşırken, Conrad denemeyi sona erdirmeye karar verdi. Kapıyı kapattılar, uzay aracını depresurize ettiler ve yeniden öne doğru bağlantı noktasına döndüler. İlk yumuşak bağlantı girişimleri başarısız oldu. İkinci, üçüncü ve dördüncü denemeleri de başarılı olmadı. Conrad, daha yavaş hızda ve daha hızlı hızda yaklaşmayı denedi, ancak başarılı olmadı. Uzay aracını tekrar depresurize ederek bazı elektrik bağlantılarını geçmek için ön kapıyı açabilmek için çalıştılar ve nihayet sekizinci denemede, acil bir yedek prosedür kullanarak, önce yumuşak bağlantıyı ve ardından sert bağlantıyı başardılar.
Astronotlar uzay aracını temizledi ve çok olaylı 22 saatlik bir günün ardından uyumaya gitti. Ertesi sabah, Multiple Bağlantı Adaptörü’ndeki (MDA) havayı özel olarak bu görev için geliştirilen bir toluen diizosiyanat (TDI) dedektörü kullanarak örneklendirdiler. TDI seviyeleri, istasyondaki ısı nedeniyle bazı yalıtım malzemelerinin bozulmasını gösterecekti.
Kapıyı açtılar ve gaz maskeleri takarak MDA’ya girdiler ve onu ve Hava Kilidi Modülü’nü etkinleştirdiler. Bu iki modül hala ana atölyeye kapalı olduğundan, sıcaklık 50’lerde kaldı. Conrad CSM’yi devre dışı bırakma işlemine başlarken, Weitz ve Kerwin sırasıyla MDA ve ATM’yi etkinleştirmeye başladı.
Bir maske takarak Weitz ilk olarak atölyeye girdi ve modülün vantilatörlerini etkinleştirmek için içeride beş dakika geçirdi. Kerwin daha sonra atölyede toksik gazın olmadığını doğrulamak için TDI dedektörünü kullandı. Sıcaklık tahmini olarak 125-130 derece F arasında dalgalanıyordu, ancak düşük nem nedeniyle Weitz daha sonra bunu çöl sıcağı gibi hissettiğini söyledi. Basınçlı atölyede çalışmalarına rağmen, sıcaklık onları ara sıra serinlemek ve sıvı almak için CM’ye geri çekilmeye zorladı. Conrad güneşliğin bileşenlerini monte etti ve çubukları hava kilidi içinden iterek dışarıya çıkarmaya başladı.
Kerwin, CM’den izlerken, güneşlik tam uzunluğuna kadar uzandı ve katlanmış kolları açıldı, kumaşı yaydı. Conrad çubuğu geri çekti, böylece güneşlik atölyenin cildine tam olarak oturdu, ancak kumaşın kırışmasından dolayı tamamen açılmadı. Atölyedeki sıcaklıklar düşmeye başladı. Astronotlar tüm istasyon kapılarını kapalı tuttular ve başka bir geceyi CM’de uyuyarak geçirdiler.
Bir sonraki birkaç gün boyunca, atölyedeki sıcaklıklar daha rahat aralıklara düşerken, astronotlar uçuş öncesi zaman çizelgelerine dönmeye çalıştılar. Yüksek öncelikli etkinlikler arasında yemeklerini daha az verimli olan CM yerine istasyonda yemek yemelerini sağlamak için yemek odasını ve atölyenin su temini sistemini kurmak, film mahzenini etkinleştirmek, yiyecek stoklarının durumunu kontrol etmek ve atık yönetim sistemini etkinleştirmek yer alıyordu. Üç gece boyunca, atölye hâlâ çok sıcak olduğundan, daha serin MDA’da uyudular.
Dördüncü günlerinin başında, 28 Mayıs’ta, astronotlar ilk kahvaltılarını yemek odasında yediler. O gün, sıcaklık hala yüksek olsa da her saat düşüyordu ve Weitz, kardiyovasküler sistemdeki değişiklikleri takip etmek için Alt Vücut Negatif Cihaz’daki ilk oturumunu tamamladı, Kerwin ise gözlemledi. Weitz, bisiklet ergometresindeki bisiklet turunu sıcaklık nedeniyle kısalttı. Kerwin ayrıca Conrad’dan ilk kan örneğini aldı.
Yemek odasından televizyonda yayınlanan bir basın toplantısı düzenlediler ve Görev Kontrolü, ATM’nin yerden komutla kontrol edilen bir denetimini tamamladı; beşinci gün ilk mürettebat tarafından işletilen işlemler gerçekleşti. Atölyedeki uyuma istasyonlarında ilk geceyi geçirdikten sonra, altıncı gün dönme koltuğundaki vestibüler deneyin ilk oturumunu tamamladılar ve Dünya Kaynakları Deney Paketi ile ilk fotoğrafları çektiler.
Bilim programının genişlemesiyle birlikte, azalan enerji seviyeleri Görev Kontrolü’nün bazı etkinlikleri ertelemesini gerektirdi. Sıkışmış güneş paneli kanadının açılması, sadece bu ilk görevde değil, aynı zamanda bir sonraki iki daha uzun uçuşta da araştırmayı tamamlamak için daha büyük bir öneme sahipti.
Yedek Skylab 2 Komutanı Russell L. Schweickart, sıkışmış güneş panelini serbest bırakmak için çeşitli prosedürler geliştirmek üzere bir ekip yönetti. Televizyon görüntüleri, mürettebatın açıklamaları ve enkazın doğası hakkında diğer mevcut bilgiler kullanılarak, büyük olasılıkla kanada gömülü bir cıvata ile yarım inç genişliğinde bir kayış olduğu tahmin ediliyordu. İlk önerilen deneme, Weitz’in ayakta uzay yürüyüşü yapmasıydı ve etkisizdi.
Daha karmaşık prosedürler, Conrad ve Kerwin’in Skylab hava kilidinden uzay yürüyüşü yaparak uzun bir çubuğun ucundaki bir kesme aracını kullanmasını içeriyordu. Schweickart ve diğer astronotlar bu teknikleri MSFC’nin Nötr Yüzenlilik Simülatörü’nde pratik yaptılar. Skylab’da, uzay yürüyüşünden önceki günlerde, 2 Haziran’da Conrad 43. yaş gününü kutladı, uzayda bir yıl dönümü işaretleyen ilk Amerikalı oldu – Sovyet kozmonot Viktor I. Patsayev, Haziran 1971’de Salyut’ta bunu ilk kez yapmıştı.