STS-107: 14 lat od tragedii


1 lutego 2003 roku.

Siedmiu astronautów na pokładzie promu kosmicznego Columbia powraca do domu. Po szesnastu dniach spędzonych w kosmosie, lot jest na ukończeniu. Lądowanie wahadłowca na Florydzie zaplanowano na godzinę 09:15 czasu lokalnego...

O godzinie 08:00 Centrum Kontroli Lotów w Houston wyraża zgodę na powrót do ziemskiej atmosfery. Załoga pod dowództwem Ricka Husbanda ubiera skafandry ciśnieniowe i ustawia wahadłowiec w prawidłowej pozycji do procedury powrotu. Kwadrans po ósmej rozpoczyna się proces deorbitacji. Po odpaleniu silników manewrowych i lekkim wytraceniu prędkości, Columbia zaczyna swobodny spadek z orbity. Około godz. 08:45 prom napotyka górne warstwy atmosfery ziemskiej. Wskutek tarcia poszycie termiczne Columbii rozgrzewa się do 1400 stopni Celsjusza.

Kilka chwil później czujniki temperatury umieszczone w lewym skrzydle promu wykazują zbyt szybkie nagrzewanie, by szybko ulec spaleniu. Cztery minuty przed godz. 09:00 gdy prom wydaje się nadal prawidłowo opadać na Ziemię, Houston odbiera ostatni komunikat od dowódcy. Łączność zostaje zerwana. Kilkuminutowa cisza. Kilka minut później na niebie uwidaczniają się pierwsze skutki największej od 17 lat tragedii NASA. Po raz drugi w ciągu 17 lat NASA traci astronautów promu kosmicznego. Co spowodowało ten wypadek?



Szczątki Columbii spadają na ziemię. (NASA)


Śledztwo

Śledztwo ws. katastrofy Columbii ujawniło szereg zdarzeń, które doprowadziły do tragedii. 16 stycznia 2003 roku wahadłowiec Columbia wzbił się w bezchmurne niebo. W 83 sekundzie lotu od zewnętrznego zbiornika paliwa ET oderwał się fragment pianki izolacyjnej, który uderzył w lewe skrzydło Columbii. Zdarzenie to zarejestrowała jedna z kamer naziemnych śledzących start. Zostało to zauważone przez inżynierów NASA już w dzień po starcie, 17 stycznia.

Zarejestrowany moment uderzenia fragmentu piankowej izolacji w krawędź natarcia lewego skrzydła Columbii. (NASA)

Inżynierowie agencji uznali, że oderwanie się fragmentu pianki izolacyjnej jest co najwyżej problemem konserwacyjnym, który nie stanowi zagrożenia dla załogi i może być rozwiązany po ukończeniu misji. Swoje tezy inżynierowie opierali między innymi na fakcie, iż we wielu poprzednich startach programu wahadłowców, pianka izolacyjna także się odrywała i nigdy nie przyczyniła się do poważniejszych problemów.

Zdjęcia satelitarne, które zostały wykonane Columbii w czasie trwania misji, a które ujrzały światło dzienne dopiero po wielu tygodniach trudnego śledztwa wykazały, że w krawędzi natarcia lewego skrzydła jest zauważalne uszkodzenie w skrzydle - wniosek taki, iż przez 15 dni wahadłowiec orbitował z dziurawym skrzydłem.

W czasie powrotu do atmosfery ziemskiej na wahadłowiec zaczęły działać ogromne opory powietrza, skutkiem czego przed orbiterem wytworzyła się fala uderzeniowa, a poszycie spowinęła plazma. Załoga nie wiedziała, że poszycie termiczne, które ma chronić prom przed gorącymi temperaturami, jest uszkodzone. Osłona termiczna jak podczas każdego powrotu wahadłowca rozgrzała się do 1400 stopni Celsjusza. W czasie wchodzenia w atmosferę otwór w lewym skrzydle, a konkretnie w krawędzi natarcia lewego skrzydła stale się poszerzał. Już krótko po wejściu w atmosferę Houston odebrało komunikaty o zbyt szybkim nagrzewaniu. Rozgrzane gazy i plazma zaczęły wdzierać się do środka orbitera przez powstałe w czasie startu uszkodzenie. W krótkich odstępach czasu kolejne systemy na pokładzie wahadłowca przestały działać. W końcu, gdy rozgrzanych gazów w skrzydle było zbyt wiele, poszczególne elementy promu zaczęły odpadać, rozpoczynając proces dezintegracji Columbii.

Krótko przed 09:00, gdy prom znajdywał się w najgroźniejszym etapie powrotu – temperatury sięgały najwyższych wartości. Kiedy Columbia znajdywała się na wysokości 63 km nad Teksasem doszło do ostatecznego rozpadu wahadłowca. Do zaplanowanego lądowania zabrakło niespełna 16 minut.

Columbia wchodzi w ziemską atmosferę (symulacja programu "Seconds from disaster, prod. National Geographic)

Pół roku po katastrofie Columbii po kilku tygodniach śledztwa, wykonano testy, których celem było pokazanie jakich rozmiarów uszkodzenie mogło spowodować uderzenie pianki izolacyjnej o skrzydło promu. Do eksperymentu użyto dokładnie takiego samego rozmiaru fragmentu pianki izolacyjnej oraz makietę krawędzi natarcia lewego skrzydła promu, również z zachowaniem identycznej skali i tych samych materiałów, z których zbudowana jest ta część orbitera.

Test z wystrzeleniem kawałka pianki izolacyjnej (NASA)

Aby pianka izolacyjna uderzyła z tą samą szybkościa w krawędź natarcia skrzydła oraz pod tym samym kątem wykorzystano specjalne działo, które na ogół jest wykorzystywane do symulowania uderzeń ptaków w samoloty. Dokonano niezbędnych modyfikacji tak, aby działko mogło strzelać fragmentami piankowej izolacji. Test z wystrzeleniem pianki izolacyjnej ostatecznie rozwiał wątpliwości.

Test. Kawałek pianki izolacyjnej uderza w krawędź natarcia lewego skrzydła Columbii (NASA)

Na oczach świadków w makiecie krawędzi natarcia lewego skrzydła powstało uszkodzenie. Mało tego – otwór miał większe rozmiary niż wcześniej sądzono. Przyczyna katastrofy promu kosmicznego Columbia została poznana.

Dziura wybita w skrzydle Columbii miała rozmiary większe niż się spodziewano. Załoga nie miała szans w czasie powrotu na Ziemię. (NASA)


Czy załogę można było uratować?

Smutek zwiększa świadomość, że astronauci wcale nie musieli zginąć. Zdjęcia satelitarne udostępnione zespołowi badającemu katastrofę Columbii (Columbia Accident Investigation Board) wyraźnie ukazują dziurę w skrzydle. Katastrofa nastąpiła jednak dopiero w ostatnich momentach misji, 16 dni po starcie. Gdyby załoga i personel naziemny wiedział o uszkodzeniu skrzydła, z pewnością mogłyby zostać podjęte odpowiednie czynności ratunkowe.

Opcji ratunku byłoby kilka. W czasie trwania misji Columbii, w Centrum Kosmicznym Kennedy'ego trwały przygotowania do kolejnego lotu Atlantisa. Atlantis mógłby więc zostać wystrzelony z misją ratunkową. Dwa wahadłowce połączywszy się ze sobą na orbicie, umożliwiłyby ewakuację astronautów Columbii. Inną możliwością mogłoby być zadokowanie promu do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Połączywszy się z ISS astronauci mogliby przeczekać, być może znaleźć rozwiązanie i bezpiecznie wrócić na Ziemię, np. w rosyjskim Sojuzie. Problem w tym, iż misja Columbii nie przewidywała dokowania do stacji kosmicznej ISS i miała zbyt mało paliwa, aby pozwolić sobie na taką możliwość. Profil misji STS-107 był zupełnie odmienny od standardowych lotów na stację ISS.

Katastrofa Columbii spowodowała poważny kryzys w Państwowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej NASA. Program lotów wahadłowców po raz drugi został został zawieszony. Dwa lata później prom kosmiczny Discovery przerwał złą passę. W ramach programu „Powrót do lotów” (RTF – Return To Flight) zrealizowano dwie misje. Pierwsza po tragedii Columbii, a była nią STS-114/RTF-1 Discovery, zrealizowana została na przełomie lipca i sierpnia 2005 roku. Następna STS-121/RTF-2 Discovery także zakończyła się sukcesem i przyczyniła się do wznowienia regularnych lotów kosmicznych.

Program promów kosmicznych nadal trwa. Wg planów NASA ma się on zakończyć w 2011 roku. Do tego czasu pozostały jeszcze 3 wyprawy wahadłowców. Być może katastrofa Columbii przyczyni się do tego, że w czasie kolejnych kosmicznych wypraw, na pierwszym miejscu stanie bezpieczeństwo załogi, a wszelkie działania w razie ewentualnych anomalii będą podejmowane na czas, zanim będzie za późno...

Hangar z odnalezionymi szczątkami promu kosmicznego Columbia. (NASA)

Zdjęcie ukazujące ogromny obszar rejonów USA, na którym odnajdywano szczątki i fragmenty promu Columbia. (NASA)

Odnaleziony kask jednego z astronautów, znajdujących się na pokładzie promu Columbia. (NASA)

Na pokładzie Columbii w misji STS-107 znajdywali się astronauci:

Dowódca misji – Rick Husband,
pilot promu – William McCool,
oraz specjaliści misji: Michael Anderson, Kaplana Chawla, Ilan Ramon, Laurel Clark i David Brown.

 Załoga misji STS-107 Columbia, która straciła życie 1 lutego 2003 roku. Od lewej: David Brwon, Rick Husband, Laurel Clark, Kaplana Chawla, Mike Anderson, William McCool, Ilan Ramon. (NASA)



Bądź na bieżąco ze zjawiskami astronomicznymi i zapleczem amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku lub GooglePlus.

Komentarze

  1. Ale dali ciała wtedy w NASA. Załoga to prawdziwi bohaterowie! :(

    OdpowiedzUsuń

Prześlij komentarz

Zainteresował Ciebie wpis? Masz własne spostrzeżenia? Chcesz dołączyć do dyskusji lub rozpocząć nową? Śmiało! :-)
Jak możesz zostawić komentarz? - Instrukcja
Pamiętaj o Polityce komentarzy

W komentarzach możesz stosować podstawowe tagi HTML w znacznikach <> jak b, i, a href="link"