Havária raketoplánu Columbia
Z Wikipédie
Havária raketoplánu Columbia, bola havária, ktorá nastala 1. februára 2003 pri misii STS-107. Bola už druhou haváriou raketoplánu. Na rozdiel od tragédie raketoplánu Challenger, nastala havária Columbie nie pri štarte, ale pri jej pristávaní, v okamihu, keď už do bezpečného pristátia ostávalo iba 16 minút.
Obsah |
[úprava] Posádka
Posádka raketoplánu Columbia bola vymenovaná už v roku 2000. Členovia posádky boli:
- Richard D. Husband (veliteľ)
- William C. McCool (pilot)
- David M. Brown (prvý letový špecialista)
- Kalpana Chawlaová (druhý letový špecialista)
- Michael P. Anderson (tretí letový špecialista)
- Laurel B. Clarková (štvrtý letový špecialista)
- Ilan Ramon (palubný špecialista, Izrael) Ilan Ramon bol vôbec prvý izraelský astronaut vo vesmíre. Aj z tohoto dôvodu sa spočiatku predpokladalo, že havária bola teroristický útok - táto možnosť však bola pomerne rýchlo vylúčená.
Priebeh misie až do začiatku pristávania - pozri STS-107.
[úprava] Pristávanie a havária
31. januára bolo zahájené ukončovanie pokusov a upratovanie na palube družicového stupňa raketoplánu aj v laboratóriu. 1. februára 2003 prebehli posledné kontroly (čerpadlá APU, funkcia elevónov a kormidla, skúšobný zážih RCS motorov). O 14:03 SEČ zahájila nič netušiaca posádka pristávací manéver. S dosadnutím stroja na pristávaciu dráhu Kennedyho kozmického strediska sa počítalo o 15:16 SEČ. Raketoplán bol otočený motormi dopredu a o 14: 15: 30 bol prevedený stopäťdesiatosemsekundový zážih motorov OMS. Potom piloti otočili Columbiu späť do pôvodnej polohy, čiže „nosom“ dopredu. Z blokov FRCS boli vypustené zvyšky pohonných hmôt. Raketoplán vstúpil do vrchných vrstiev atmosféry, kde ho začala postupne obklopovať žeravá plazma. Táto plazma s teplotou presahujúcou 1000°C vzniká trením riedkych vrstiev vzduchu o povrch raketoplánu. Raketoplán (presnejšie orbiter) je však proti nej chránený vrstvou izolačných doštičiek. Za oficiálny čas vstupu do atmosféry sa považuje čas 14:44 SEČ. Zatiaľ všetko prebiehalo podľa plánu.
O 14:49 Columbia zahájila pravotočivú otáčku - manéver na zníženie rýchlosti. V čase 14:49 niekoľko čidiel zaregistrovalo slabý nárast teploty. O 14:52 zaregistrovali mierny nárast teploty aj čidlá v hydraulickom systéme bŕzd ľavého podvozku. V nasledujúcich chvíľach došlo k strate údajov z čidiel. Teplota rástla v celom krídle a v celej podvozkovej šachte. Tieto údaje riadiace stredisko zaregistrovalo, ale nevenovalo im zvláštnu pozornosť. Potom došlo k strate údajov o tlaku aj v pneumatikách ľavého podvozku. Túto skutočnosť už mohla znamenať vážnu závadu, stále však mohlo ísť len o poruchu komunikácie. Riadiace stredisko si to však chcelo overiť: „Columbia, tu je Houston,“ povedal capcom riadiaceho strediska Charles Hobaugh, „pozeráme sa tu na hodnoty tlaku v pneumatikách a posledné sme nedostali.“
"Rozumiem..." stihol ešte povedať veliteľ Rick Housband a vyslovil ešte začiatok ďalšieho slova. Akého, to sa už nikto nikdy nedozvedel, pretože v tej chvíli bolo s raketoplánom prerušené všetko spojenie. O niekoľko sekúnd sa stroj podľa radarových hlásení rozpadol. Tesne pred rozpadom došlo k odtrhnutiu ľavého krídla. V okamihu rozpadu sa Columbia nachádzala vo výške 63 kilometrov a pohybovala sa rýchlosťou 5,5 km/s. V trase raketoplánu naďalej leteli už len žeravé trosky, ktoré sa rozptýlili a dopadli na územie troch amerických štátov, najviac však na Texas. Okamžite sa rozbehli záchranné akcie. V zázrak dúfali Spojené štáty, Izrael aj India (rodná krajina Kalpany Chawlaovej). Nikto zo sedemčlennej posádky však neprežil. O 17:00: Kennedyho vesmírne stredisko spúšťa vlajky na pol žrde. O 20:05: Prezident George W. Bush oznámil: “Columbia je stratená nikdo neprežil.” V USA zavládol smútok. Tisíce ľudí nosili kvety k miestam, kde sa našli trosky. Napriek tomu si však rodiny a priatelia astronautov želali, aby lety do vesmíru pokračovali. “Chceme, aby vesmírne misie pokračovali. Nechceme, aby títo ľudia zomreli zbytočne.” Povedala matka astronauta Davida Browna. V Iraku však haváriu považovali za dôvod na radosť: “Allah chcel ukázať, že jeho moc je väčšia než moc Američanov. Pletú sa do záležitostí našej krajiny, ale Allah nás mstí. “ Abdal Džabbar Kurajší, zamestnanec vlády Iraku.
[úprava] Osud trosiek
NASA vydala varovanie, aby sa občania nedotýkali nájdených trosiek. Mohli by byť totiž toxické, hlavne kvôli možnému obsahu paliva - hydrazínu, ktoré je prudko jedovaté. Niekoľko ľudí muselo vyhľadať lekárske ošetrenie, našťastie prevažne z preventívnych dôvodov. Niektorí Američania začali trosky zbierať, či si ich už chceli nechať ako suveníry, alebo ich predať. Na internete sa objavila ponuka úlomkov, pričom aukčná cena niektorých z nich sa vyšplhala na viac než 30 000 dolárov. Spoločnosť eBay však začala takéto ponuky z internetu rýchlo sťahovať. Americký štátny zástupca pre južný Texas Michael Shelby vyhlásil, že ktokoľvek se dotkne trosiek , bude čeliť tvrdému trestu.“ Trosky sú ešte totiž stále federálnym majetkom. Miestami však nastal opačný problém: Občania nosili na políciu predmety, ktoré považovali za trosky, pričom troskami vôbec neboli. Množstvo trosiek dopadlo napríklad do mesta Nacogdoches. Jeho námestie sa stalo symbolom národnej tragédie, ľudia naň ukladali kvetiny alebo nechávali lístočky s vyznaním ľútosti a bolesti. S niekotorými troskami sa začali hrať malé deti, našťastie nikto neprišiel k nijakému zraneniu. Trosky boli zhromažďované vo vyprázdnenom hangári v Kennedyho kozmickom stredisku. Celkový počet vyzbieraných úlomkov raketoplánu je vyše 15 000.
V prvej fáze bolo do zácchranných operácií nasadených niekoľko desiatok tisíc hasičov, policajtov a vojakov. Neskôr sa ich počet ustálil na 2 500 osôb. Medzi troskami sa našli aj pozostatky členov posádky. Prvé pozostatky obetí tragédie boli objavené v Hemphillu na východe Texasu. Kvôli veľkému poškodeniu sa však nedali identifikovať. Ako prvé sa podarilo identifikovať pozostatky Ilana Ramona, 5. februára. 12. februára NASA oznámila, že sa podarilo identifikovať všetkých členov posádky.
[úprava] Vyšetrovanie
[úprava] Teórie o príčine havárie
Medzi hlavné možné príčiny havárie patrili teroristický útok, poškodenie tepelnej ochrany (vo vesmíre alebo v priebehu štartu či pristávania), zrútenie konštrukcie spôsobené únavou materiálu, zlyhanie počítača a výbuch v motorovej sekcii. Teroristický útok bol hneď na začiatku vylúčený ako technicky neuskutočniteľný. Už v ranných štádiách vyšetrovania všetko nasvedčovalo tomu, že raketoplán mal pri vstupe do atmosféry poškodenú tepelnú ochranu ľavého krídla. Príčiny poškodenia mohli byť rôzne. Náraz kúska izolačnej peny alebo kusu ľadu NASA spočiatku odmietala. Úvahy o vodou nasiaknutom a zľadovatelom kuse peny sa ukázali byť neopodstatnené - izolačná pena je totiž nezmáčavá. Samotná izolačná pena podľa názoru odborníkov jednoducho nemohla spôsobiť dostatočne veľké poškodenie na to, aby sa končilo deštrukciou celého raketoplánu. Navyše už pri predchádzajúcich letoch dochádzalo k poškodeniu tepelného štítu izolačnou penou alebo ľadom. Jednalo sa o lety STS-7, STS-32, STS-50, STS-112 a najväčšie poškodenie bolo zaznamenané pri lete STS-87. Pri lete STS-87 mali doštičky celkove 380 poškodení, niektoré kusy boli poškodené až z troch štvrtín a napriek tomu sa raketoplánu podarilo bezpečne pristáť. Medzi ďalšie teórie patrilo poškodenie tepelného štítu až vo vesmíre. Poškodenie mohol spôsobiť kus ľadu vypustený ako odpadová voda, alebo mikrometeoroid.
[úprava] Rekonštrukcia zániku raketoplánu
Po katastrofe bola zostavená vyšetrovacia komisia CAIB (Columbia Accident Investigation Board), známa tiež ako Gehramova komisia. Na jej čele stál admirál námorníctva Harold Gehram. Komisia sa sústredila na dva kľúčové zdroje informácií: Údaje v počítačoch riadiaceho strediska a skúmanie zhromaždených trosiek. Krátko po havárií bolo riadiace stredisko v Houstone uzavreté a všetky údaje v počítačoch zachránené. Z týchto údajov a tiež z výpovedí očitých svedkov, fotografického a filmového materiálu boli zrekonštruované posledné okamihy Columbie:
14:51 - raketoplán preletel nad pobrežím Kalifornie. Očití svedkovia pozorovali, že za strojom ostávajú drobné rozžeravené úlomky - pravdepodobne odtrhávajúce sa doštičky tepelnej ochrany
14:52:17 - mierny nárast teploty zaregistrovali čidlá v hydraulickom systéme bŕzd v ľavom podvozku. Columbia sa nachádzala vo výške 71 040 metrov a letí rýchlosťou 23,58 Machov
14:52:41 - zvyšuje sa rýchlosť nárastu teploty v hydraulickom systéme bŕzd v ľavom podvozku
14:52:59 - úplne prestalo pracovať tepelné čidlo v strede spodnej strany ľavého vnútorného elevónu. Raketoplán bol vo výške 70 085 m a mal rýchlosť 23,25 M
14:53:10 - nárast teploty udávajú dve čidlá podvozku, sú stratené všetky údaje z čidla teploty hydrauliky ľavého vonkajšieho elevónu. O sekundu neskôr prestáva dodávať informácie aj tepelné čidlo v spodnej vetve hydraulického systému
14:53:26 - raketoplán prelietava nad kalifornským mestom Gualara severne od San Francisca vo výške 69 480 metrov rýchlosťou 23 M
14:53:30 - 14:53:33 - Výpadok telemetrie, ktorý však môže znamenať len bežný výpadok pôsobením plazmy. Po obnovení spojenia už nevysielalo čidlo zpätnej vetve hydraulického systému
14:53:44 - na amatérskom videozázname je zaznamenaný prvý úlomok oddeľujúci sa od raketoplánu
14:53:46 - nárast teploty v hydraulickom brzdovom okruhu ľavého podvozku. Stroj bol výške 69 060 metrov a pohyboval sa doprednou rýchlosťou 22,86 M
14:53:54 - 14:53:58, 14:54:00 - ďalšie záznamy o úlomkoch tepelného štítu oddeľujúcich sa od raketoplánu
14:54:22 - na ľavej strane strednej časti trupu nad krídlom začína teplota narastať rýchlosťou 4,2°C za minútu. Normál je 0,5°C za minútu. Columbia je vo výške 68 270 m a má rýchlosť 22,52 M
14:54:24 - rastie teplota systému hydrauliky ľavého hlavného podvozku a to rýchlosťou 7°C za minútu
14:54:34 - náhle a krátkodobé zjasnenie raketoplánu. Pravdepodobne došlo k vzplanutiu niektorého konštrukčného prvku na ľavom krídle raketoplánu. Columbia je vo výške 68 070 m a letí rýchlosťou 22,43 M. Nastáva ľahká odchýlka od priameho smeru letu. Autopilot dáva pokyn k dvom zážihom stabilizačných motorov OMS, aby túto odchýlku napravil.
14:54 - čidlá sledujúce teplotu medzi hliníkovým trupom raketoplánu a vrstvou doštičiek jeho tepelnej ochrany zaznamenávajú o tridsať stupňov vyššiu teplotu oproti normálu. V tomto okamihu tepelný štít stroja už nie je celistvý. Okrem plazmy k deštrukcii prispieva horenie samotného raketoplánu
14:55:04 - 14:55:30 - Odlet ďalších štyroch úlomkov
14:55:23 - ďalšie čidlo teploty hydrauliky (tentoraz spätný ventil hydrauliky prednej brzdovej čeľuste ľavého kolesa hlavného podvozku) registruje nárast teploty rýchlosťou 5°C za minútu. Raketoplán má výšku 66 850 metrov a rýchlosť 21,69 M
14:55:41 - ďalší nárast teploty na ľavej strane trupu
14:55:49 - raketoplán vylietava zo zemského tieňa
14:56:16 14:56:20 - rastie teplota v celej podvozkovej šachte. Čidlo v strede hornej hrany ľavého krídla prestalo vysielať
14:56:22 - zvyšuje sa rýchlosť rastu teploty hydrauliky ľavého brzdného okruhu
14:56:24 - strata informácií zo stredu spodnej strany ľavého krídla
14:56:53 - ďalšie zvýšenie rýchlosti rastu teploty v hydraulike vysúvania ľavého podvozku z 0,9 na 7,5°C za minútu. Raketoplán letí vo výške 65 650 metrov rýchlosťou 20,80 M
14:57 - v dôsledku aerodynamických síl sa raketoplán začína pomaly otáčať doľava. Autopilot zatiaľ túto odchýlku bez problémov kompenzuje
14:57:19 - tlakové čidlo vo vonkajšej pneumatike ľavého podvozku vykazuje anomálie
14:57:28 - zlyhalo teplotné čidlo v strede spodného povrchu ľavého krídla. Raketoplán je vo výške 65 055 metrov a pohybuje sa rýchlosťou 20,31 M
14:57:35 - raketoplán sa vďaka zvýšenému aerodynamickému namáhaniu opäť stáča doľava, stáčanie zatiaľ kompenzujú elevóny
14:57:43 - zlyhalo tepelné čidlo v strede horného povrchu ľavého krídla
14:57:54 - začína rásť teplota spätného ventilu hydrauliky zadnej brzdovej čeľuste ľavého kolesa ľavého podvozku. Columbia je teraz vo výške 63 090 m a pohybuje sa rýchlosťou 19,55 M
14:58:03 (+-30 sekúnd) - ďalšia kompenzácia narastajúcej aerodynamickej nestability
14:58:16 - zvýšila sa rýchlosť nárastu teploty hydrauliky brzdového okruhu D z 0,5 na 6,5°C za minútu
14:58:32 - začína postupný pokles tlaku v oboch pneumatikách ľavého podvozku, začína klesať teplota ľavého kolesa ľavého podvozku
14:58:39 - monitor v pilotnej kabíne raketoplánu zobrazuje informácie o odchýlkach v tlakových senzoroch v ľavom podvozku. V tomto okamihu sa asi posádka prvýkrát dozvedela, že niečo nie je v poriadku. Predchádzajúce problémy totiž počítače nehlásili a chvenie a vibrácie, ktoré boli spôsobené postupnou deštrukciou krídla sa takmer nelíšili od chvenia a vibrácií sprevádzajúcich každé pristávanie.
14:58:40 - náhle prestalo pracovať čidlo merania tlaku pravej pneumatiky ľavého podvozku. Raketoplán má výšku 62 210 metrov a rýchlosť 19,13 M
14:58:41 - zaregistrovaný prudký nárast tlaku o 24 kPa a vzápätí pokles v pravej pneumatike ľavého podvozku. Je možné, že došlo k prasknutiu pneumatiky
14:58:48 - 14:58:54 - prestávajú pracovať ďalšie čidlá teploty a tlaku v obidvoch pneumatikách ľavého podvozku
14:59:06 - jeden z troch spínačov indukuje vysunutie ľavého podvozku. S najväčšou pravdepodobnosťou išlo o poškodenie spínača a nie o skutočné vysunutie podvozku. Raketoplán letí vo výške 61 300 metrov rýchlosťou 18,76 M
14:59:28 - bolo nadviazané posledné hlasové spojenie s raketoplánom
14:59:31 - zážih dvoch manévrovacích motorov RCS na pravej strane raketoplánu a následne vychýlenie oboch elevónov, to všetko za účelom kompenzovať narastajúci aerodynamický odpor v oblasti ľavého krídla. Raketoplán má výšku 60 230 metrov a rýchlosť 18, 16 M. Riadiaci systém raketoplánu začína dostávať zmätené údaje
14:59:32 - prijatý posledný úplný blok telemetrických údajov. Vzápätí došlo na palube Columbie k elektronickému skratu.
14:59:46,347 - začína 25 sekúnd, počas ktorých neboli z raketoplánu prijaté vôbec žiadne údaje
14:59:52 - pravdepodobne došlo k poškodeniu ľavého modulu OMS a úniku jeho pohonných hmôt
15:00:03 - krátke obnovenie telemetrie, ktoré je však neúplné. Podľa neho sú hlavné systémy (počítače, palivové články, čerpadla APU,...) funkčné a trup je zrejme nedotknutý, v hydraulickom systéme je ale nulový tlak a krídlo je ťažko poškodené alebo úplne zničené
Raketoplán vzápätí pravdepodobne začal rotovať a došlo k jeho deštrukcii. Kabína s posádkou vlastnú deštrukciu stroja pravdepodobne prestála, ale približne po 10 sekundách bola zničená pôsobením aerodynamických síl. Či bola posádka od okamihu deštrukcie stroja až po okamih deštrukcie kabíny pri vedomí alebo nie ostáva len v štádiu dohadov. NASA z úcty k pozostalým nezverejnila, ako a kedy presne posádka zahynula.
[úprava] Záver vyšetrovacej komisie
CAIB dospela k záveru, že príčinou nešťastia bola poškodená tepelná izolácia na nábežnej hrane ľavého krídla. K tomuto poškodeniu došlo ešte pri štarte. Spôsobil ho veľký kus penovej izolácie, ktorý odpadol z nádrže ET a dopadol na nábežnú hranu krídla, kde poškodil panely RCC. Miesto dopadu bolo naozaj nešťastné - keby tento kus dopadol na iné miesto, pravdepodobne by sa aj napriek poškodeniu podarilo Columbii bezpečne pristáť. Na nábežnej hrane krídla je však teplota plazmy najvyššia a celistvosť panelov RCC je pre bezpečné pristátie nevyhnutná. Vzniknutou trhlinou sa plazma dostala do krídla, kde postupne prepaľovala prepážky tvoriace jeho vnútornú konštrukciu a zároveň zväčšovala trhlinu. Zároveň aerodynamické sily strhávali zo stroja ďalšie doštičky a úlomky. Tento proces pozorovalo niekoľko svedkov. Nakoniec došlo k odtrhnutiu krídla. Vtedy sa raketoplán prudko otočil, v dôsledku čoho vypadlo spojenie (komunikačná anténa prestala smerovať na spojovaciu družicu). V nasledujúcich sekundách došlo k deštrukcii celého raketoplánu.
Vyšetrovacia komisia v záverečnej správe vydala celkove 29 doporučení pre vyššiu bezpečnosť letu. NASA zareagovala rýchlo, už 8. 9. 2003 zverejnila prvý plán uskutočňovania opatrení podľa doporučenia. Ďalšie lety boli pozastavené na viac ako 2 roky. Raketoplány aj pozemské zariadenia a personál prešli celým radom úprav, testov a zdokonalení. Predovšetkým bola obmedzená možnosť odpadávania častíc z ET pri štarte. Program návratu raketoplánov do vesmíru bol nazvaný Return to Flight.
[úprava] Pozri aj
[úprava] Externé odkazy
Stadiaľto sčasti čerpal údaje aj tento článok (po česky)
Oficiálna stránka CAIB (po anglicky)
