Az űrrepülőgép-program sötét napja: A Columbia-katasztrófa

Ha meg kell határozni mi volt a NASA mélypontja, alighanem a Columbia elvesztése a legjobb válasz. Ezt elemezzük ki cikksorozatunk mostani részében.

- I. rész - | - II. rész - | - III. rész - | - IV. rész - | - V. rész - | - VI. rész - | - VII. rész - | - VIII. rész - | - IX. rész- | - X. rész - | - XI. rész - | - XII. rész - | - XIII. rész - | - XIV. rész

Az űrsiklók életében nem hozott nagy változást, hogy O'keefe személyében új vezetője lett a NASA-nak. 2002-ben a korábban említett Hubble-szervizúton túl négy alkalommal jártak a Nemzetközi Űrállomáson (kétszer az Atlantis és kétszer az Endeavour), ebből három úton a napelemtáblákat tartó rácselemeket vittek fel, egyben pedig a Leonardo tehermodullal ellátmányt és felszereléseket.


Az STS-112 által készített kép az ISS-ről, miután kidokkolt - klikk a nagyobb képért
A Columbia repülése nyitotta a 2003-as évet is, mivel az ISS még mindig csak épülgetett, és a tudományos munka csak takaréklángon folyt a fedélzetén (az eredeti ütemtervhez képest), ezért az STS-107 keretében részben így elmaradt kísérleteket tervezték végrehajtani. Mivel a SpaceLab már ki lett vonva a szolgálatból, éppen amiatt, mert úgy vélték, hogy ekkora már az űrállomáson fogják az ilyen kísérleteket végrehajtani, a SpaceHab modult bérelte ki a NASA. Az út egyetlen valóban újdonsággal bíró jelentősége az első izraeli űrhajós személye volt, ami miatt a 2001. szeptember 11. után amúgy is megerősített biztonsági intézkedéseket még pluszba megfejelték.


A szeptember 11.-ei támadások utáni intézkedések egyike: egy F-15C felügyeli a légteret az STS-108 indításakor
Az indítás látszólag zavartalanul zajlott le, az erről készült felvételek első elemzése semmi rendkívülit nem mutatott. A következő nap, a nagy felbontású felvételek visszanézése közben viszont feltűnt, hogy a külső üzemanyag-tartályról levált egy habdarab, és az a Columbia bal szárnyának csapódott.


Az STS-107 indításának másnapján kielemzett felvétel egy képkockája
A mérnökök aggódni kezdtek, ezért összesen három alkalommal kérték a NASA illetékes irodáját, hogy a Védelmi Minisztériumtól igényeljenek felvételeket a Föld körüli pályán keringő Columbiáról, hátha észrevesznek egy olyan sérülést, ami veszélyt jelenthet az űrhajósokra. Egy konkrét kérés pedig arra vonatkozott, hogy az űrhajósok amennyire tudják, nézzenek rá a bal szárny belépőélére.

Az előbbi kéréseket arra való hivatkozással nem teljesítették, hogy nincs elég bizonyíték arra, hogy a hab kárt okozhatott az űrrepülőgépben, az utóbbi kérésre pedig nem érkezett válasz. (Legalábbis az űrhajósoknak nem közvetítettek ilyen jellegű kérést, igaz, utólag már tudjuk, hogy nem is láthatták volna meg a sérülést). A Boeing-nál (az űrrepülőgépet üzemeltető cégszövetség egyik fele) az indítás utáni harmadik, negyedik és ötödik napon (ami amúgy hétvége volt, és eközben a NASA küldetésszobájában nem foglalkoztak az esettel) azonban úgy becsülték, hogy a mintegy 20 x 10 x 6 hüvelykes (~50,8x25,4x15,2 cm) habdarab mintegy 225 m/s sebességgel csapódott a szárnynak. (Ez a becslés egybevág egyébként a későbbi elemzésekel.)


A Föld körül keringő Columbiáról készült fotó - klikk a nagyobb képért
A NASA felelős tisztséget betöltő embereit is informálták a problémáról, ám figyelembe véve, hogy nagyon hasonló eset történt a kettővel előbbi (STS-112-es) repülésnél is, úgy vélték, hogy nem érdemes ezzel a problémával túl sokat foglalkozni. Hozzá kell tenni, hogy a NASA súlyos csúszásokkal küzdött évek óta, az STS-107 is bő hét hónapos késéssel tudott csak elindulni.

Nagy volt a nyomás felülről, hogy próbálják behozni a lemaradást, márpedig ha az STS-112 után az STS-107 esetében is hasonló jellegű probléma jelentkezett a habszivacs-leválás terén, akkor az kihatással lehet a következő, STS-114-es misszióra is. Ez pedig olyasmi volt, amibe belegondolni se nagyon szerettek volna, hiszen a vezetés elvárta, hogy 2004. februárra fel tudják vinni az ISS-re a Harmony (Node 2) modult. Ehhez viszont több csúszást nem engedhettek meg maguknak.


Az a.) jelölés a levált habdarabra mutat, a b.) pedig ahova becsapódott
Február elsején, az amerikai keleti-parti időzóna szerint 8:15-kor a Columbia begyújtotta az orbitális hajtóműveit, és megkezdte a visszatérést a Föld légkörébe. Amit ekkor még senki sem tudott, hogy a bal szárny belépőélén található egyik megerősített szén-szén (RCC) hővédő panelen méretes lyuk tátong. A lyukon keresztül beáramló hatalmas sebességű, forró (és ahogy a magasság csökkent, egyre sűrűbb) levegő pedig szépen elkezdte belülről megrongálni a félszárnyat.


Az utólagos számítások szerint a végső pillanatban az itt pirossal jelölt merevítő rudak adhatták meg magukat, és emiatt omlott össze a szárny
8:54-kor a Karbantartó, Mechanikai és Személyzeti Rendszereket (Maintenance, Mechanical, and Crew Systems, MMACS) felügyelő mérnök jelezte a repülésirányítónak, hogy a bal szárnyban négy hidraulikanyomás érzékelő meghibásodott, majd öt perc múlva a bal futómű kerekeinek nyomásjelző szenzorai is követték őket. Ezután érkezett a Columbia utolsó rádióüzenete: Roger, uh, bu... (Értettem, uh, de...(?)), amely félbeszakadt. Az űrsikló ekkor kezdett el végképp szétszakadni, mintegy 63 kilométeres magasságban, a hangsebesség több, mint 19-szeresével haladva.


A Columbia roncsaiból megtalált darabok... - klikk a nagyobb képért
A gép roncsai hatalmas területen szóródtak szét. Az összegyűjtésük és elemzésük hatalmas munkát jelentett, ám a gyanú rögtön az induláskor észlelt habszivacs leválása és annak a bal szárnyhoz való csapódására terelődött. Azonban itt volt egy kis probléma: az űrsikló szinte mindegyik indításánál tapasztaltak habszivacs leválást, és a hővédő csempéknek ütközve azok sérülését. Az RCC panelekkel sokkal kevesebb ilyen jellegű probléma merült fel, és az általános vélemény az volt, hogy ezek a panelek kellően masszívak és szilárdak ahhoz, hogy ellenálljanak a viszonylag könnyen szétporladó hőszigetelő habszivacs becsapódásának.

A felvételek alapján a habszivacs 25-75 cm közötti méretű lehetett, és mintegy 200 m/s sebességgel csapódhatott be. Hogy tisztázzák a helyzetet, egy szárny-maketten valódi RCC panelekre sűrített levegős ágyúból lőttek habszivacs téglákat. A két teszt közül az elsőnél a panel csak megrepedt, a második tesztnél viszont egy 41 x 42,5 cm-es lyukat ütött a habszivacs tégla a panelba, bebizonyítva, hogy egy ilyen becsapódásnak egyértelműen lehet végzetes a következménye.


Az utólag végrehajtott második teszt eredményét mérik le éppen
Érdemes rávilágítani arra a tényre, hogy a sérülést a világűrben az űrhajósok képtelenek lettek volna észlelni, mivel a Columbia nem vitte magával a CanadaArm robotkart, és hogy az űrhajósok megmentésére alig lett volna esély még akkor is, ha esetleg a küldetés második napján felfedezik a sérülést.

A Columbia számára a Nemzetközi Űrállomás elérhetetlen volt - egyszerűen annyira eltérő pályán keringett, hogy rengeteg üzemanyagra lett volna szükség ahhoz, hogy elérje azt. Az egyetlen reális (és kellően biztonságos) megoldás az lett volna, ha a Columbia alacsony fogyasztási módra áll át (minimalizálva az energia-felhasználást), és az Atlantis-t (a következő indításra felkészítés alatt álló űrsikló) a lehető leghamarabb felküldik, majd a Columbia legénysége átszállna az Atlantisra, és azzal térnének haza.


A levált darab röppályájának szimulációja
Lapozz!