Kielce v.0.8

Nauka Technika
Dwie dekady po tragedii Challengera

 drukuj stron�
Nauka Technika Åšwiat
Wys�ano dnia 03-02-2006 o godz. 12:00:00 przez pala2 342

Miał rzucać wyzwanie siłom natury, ale na jego przykładzie natura pokazała nam, jak słabi jesteśmy i jak mało jeszcze wiemy. Minęła 20. rocznica katastrofy, która wstrząsnęła światem.

Był chłodny, zimowy poranek. W położonym na wschodnim wybrzeżu Florydy Kennedy Space Center odliczano godziny, minuty i sekundy do startu promu kosmicznego Challenger. "Ten, który rzuca wyzwanie" - nazwany tak ku pamięci XIX-wiecznego okrętu badawczego brytyjskiej marynarki, był drugim po Columbii wahadłowcem wysłanym przez NASA na orbitę okołoziemską. Swój dziewiczy lot odbył w 1983 r. 28 stycznia 1986 r., miał polecieć w swoją dziesiątą podróż. Miała to być jednocześnie 25. misja promu kosmicznego.

Misja od poczÄ…tku pechowa

Start Challengera przekładano wielokrotnie. Wpierw miał lecieć po południu 22 stycznia. Jednak wywołane pogodą problemy z lądowaniem promu Columbia (wrócił 18 stycznia) nie pozwoliły na przygotowanie startu Challengera. NASA przesunęła lot najpierw o dzień, a potem o dwa. Wtedy okazało się, że zła pogoda nawiedziła zapasowe lądowisko (przewidziane na wypadek problemów przy starcie) w Senegalu, i start przełożono na 25 stycznia. Jednocześnie jako awaryjne miejsce lądowania wyznaczono Maroko. Jednak tamtejsze lądowisko z powodu braku wyposażenia technicznego nie mogło przyjąć promu w nocy. Dlatego start wyznaczono na poranek. Okazało się, że obsługa naziemna potrzebuje więcej czasu na przygotowanie startu, i przesunięto go o kolejny dzień. Niestety, 26 stycznia zła pogoda nie pozwoliła na lot. Znowu przełożono go o dzień. I kiedy wydawało się, że Challenger wreszcie poleci, jego start pokrzyżował drobny problem - technicy nie mogli odczepić specjalnego klucza używanego do zamykania włazu prowadzącego do promu. W końcu sobie poradzili, ale start trzeba było przełożyć o kolejny dzień. Wyznaczono go na 28 stycznia na godzinę 9.37. Kilka godzin wcześniej nawalił jednak jeden z systemów startowych i lot opóźnił się o dwie godziny. Ten niezwykły splot okoliczności doprowadził do tego, że Challenger wystartował 28 stycznia o godzinie 11.38. Wreszcie, chciałoby się powiedzieć.

Katastrofa sekunda po sekundzie

Start, wybuch i upadek Challengera oglądał w telewizji cały świat. Prowadzący dochodzenie śledczy odtworzyli przebieg 73 dramatycznych sekund - od startu do katastrofy. Dzięki zapisowi rozmów pomiędzy członkami załogi wiemy, co działo się w kabinie wahadłowca. Dzięki analizie filmów nakręconych podczas startu, a także badaniu wyłowionych z oceanu szczątków wiemy, dlaczego Challenger nie doleciał na orbitę. W poniższym zestawieniu sekunda po sekundzie widać narastającą grozę sytuacji oraz całkowity brak świadomości zagrożenia u siedmiorga astronautów. "T" oznacza moment startu. Wszystko, co po "+", to kolejne sekundy:

T+0 Członek załogi: Dobra nasza.

T+0,7 Spomiędzy dolnych segmentów prawego pomocniczego silnika rakietowego wydobywa się obłok ciemnego dymu.

T+1 Pilot: Lecimy.

T+0,8-2,5 Kolejnych osiem obłoków dymu w tym samym miejscu (jak ocenią potem specjaliści, jego ciemny kolor i duża gęstość wskazywały, że paliły się smary i gumowe uszczelki izolujące metalowy pierścień łączący ostatni i przedostatni segment silnika).

T+15 Członek załogi: Ale gorąco.

T+16 Dowódca: OK.

T+19 Pilot: TrochÄ™ dzisiaj wieje.

T+22 Dowódca: Przez moje okno mało widać.

T+28 Pilot: Pułap ponad 3 km, prędkość 0,5 macha.

T+37 Challenger wlatuje w strefę silnych wiatrów. Targające promem masy powietrza spychają go z kursu. Układ sterowniczy wahadłowca zwiększa ciąg silników.

T+40 Pilot: 1 mach.

T+58,8 Na prawym pomocniczym silniku rakietowym, w miejscu, w którym wcześniej widać było dym, pojawia się płomień (śledczy dostrzegają go, powiększając zarejestrowany przez kamery obraz).

T+59,3 Ogień jest coraz większy (śledczy widzą go bez konieczności powiększania obrazu).

T+60 Pilot: Ale jazda.

T+60 Urządzenia monitorujące pracę silników pokazują, że w prawym pomocniczym silniku rakietowym zmniejsza się ciśnienie (z powodu uciekającego przez nieszczelne złącze paliwa).
T+62 Pilot: Ponad 10 km i 1,5 macha.

T+64,7 Ogień przeskakuje na wypełnioną płynnym wodorem dolną część zbiornika zewnętrznego i wypala w niej dziurę.

T+72,2 Urywa się dolne ramię łączące silnik pomocniczy ze zbiornikiem. Prawy pomocniczy silnik rakietowy okręca się wokół górnego ramienia, które ciągle trzyma.

T+73 Pilot: Uhoh...

T+73 Zbiornik zewnętrzny się rozpada. Komora z ciekłym wodorem uderza w komorę środkową. W tym samym czasie w komorę środkową i w tę z tlenem wpada prawy pomocniczy silnik rakietowy. Płonący wodór miesza się z wyciekającym z górnej komory tlenem. Następuje wybuch. Na wysokości 15 km lecący z podwójną prędkością dźwięku Challenger rozpada się na kawałki.



W katastrofie ginie cała siedmioosobowa załoga. W jej skład oprócz zawodowych astronautów, naukowców i techników wchodziła nauczycielka - Sharon Christa McAuliffe. Wybrana dwa lata wcześniej spośród 11 tys. aplikantów miała przeprowadzić pierwszą lekcję z kosmosu.

Błędy ceną za postęp

Żeby pojąć, jak doszło do katastrofy, musimy zrozumieć, jak ważący ok. 100 tys. kg kolos jest wynoszony na orbitę okołoziemską. Podczas startu każdy wahadłowiec, nazywany przez speców z NASA orbiterem, korzysta z siły ciągu swoich trzech potężnych silników. Jednak zużywa wtedy tak dużo paliwa, że podwiesza mu się dodatkowy zewnętrzny zbiornik składający się z trzech komór - patrząc od dołu: z ciekłym wodorem, środkowej rozdzielającej i ostatniej z ciekłym tlenem. Ten mający ok. 50 m wysokości i 9 m średnicy "bak" jest tak ogromny, że właściwie nie wiadomo, co jest do czego podczepione - zbiornik do promu czy prom do zbiornika. Kiedy wahadłowiec dotrze na orbitę, wyłącza silniki, a pusty już bak jest odstrzeliwany, wpada w ziemską atmosferę, pęka na kawałki i spada do oceanu.

Trzy silniki to jednak za mało, żeby wynieść prom w kosmos. Dlatego podczas startu wahadłowiec korzysta z dwóch pomocniczych silników rakietowych przyczepionych do opisanego powyżej zbiornika zewnętrznego. Złożone z kilku segmentów silniki są prawie w całości wypełnione paliwem stałym. Siła powstała z jego spalania tworzy większość ciągu podczas startu promu. Po wyczerpaniu paliwa silniki odłączają się od zbiornika i na spadochronach spadają do oceanu. Po wyłowieniu wykorzystuje się je ponownie.

Powołana przez prezydenta Reagana komisja orzekła, że przyczyną katastrofy było uszkodzenie pierścienia uszczelniającego pomiędzy dwoma segmentami prawego pomocniczego silnika rakietowego. Przez feralną uszczelkę płonące paliwo wydostało się na zewnątrz i przepaliło zbiornik zewnętrzny, co z kolei doprowadziło do tragicznego w skutkach wybuchu. Komisja orzekła także, że uszkodzenie pierścienia było prawdopodobnie spowodowane przez ujemną temperaturę panującą w noc przed startem promu. Mroźne warunki mogły spowodować oblodzenie elementów konstrukcji - tym bardziej że wcześniej była ona wystawiona na deszcz.

Eksperci zwrócili także uwagę na błędy w procesie podejmowania decyzji. Według nich osoby zezwalające na lot Challengera nie zdawały sobie sprawy, że producent wahadłowca odradzał start przy temperaturze niższej niż 12 st. C (kiedy Challenger startował, temperatura powietrza ledwie przekraczała 2 st. C).

Kilka godzin po katastrofie prezydent Reagan wystąpił z orędziem do Amerykanów. W swojej wzruszającej mowie opłakiwał siedmioro pionierów podboju kosmosu, ale jednocześnie twardo zapowiedział, że Stany Zjednoczone nie cofną się w obliczu tej tragedii. - Przyszłość należy do odważnych, a nie bojaźliwych. To dla niej astronauci z Challengera zapłacili najwyższą cenę, a my ich poświęcenia nie zmarnujemy - zapewnił prezydent. - Będą kolejne loty wahadłowców, kolejni astronauci i kolejni nauczyciele w kosmosie - dodał.

Po co komu promy

Po przeszło dwuletniej przerwie, w trakcie której NASA analizowała wypadek i wyciągała zeń wnioski (jednym z nich było stworzenie systemu ratunkowego dla astronautów - w razie awarii podczas lądowania mogli wyskoczyć z promu na spadochronach; jednak system działał dopiero od wysokości ok. 10 km), promy wróciły na orbitę okołoziemską. Od końca lat 80., przez bardzo pracowite lata 90., do początku nowego wieku wahadłowce wykonały 88 lotów! W pierwszej połowie lat 90. Amerykanie wysyłali wahadłowce w kosmos średnio siedem razy w ciągu roku.

Rozpoczynając program budowy promów kosmicznych w końcu lat 60. ubiegłego wieku, Amerykanie zakładali, że powstanie tani statek transportujący towary (satelity, zapasy na przyszłą stację kosmiczną) oraz ludzi na orbitę okołoziemską. Miało być tanio, bo prom można wykorzystywać wielokrotnie - w przeciwieństwie do jednorazowych rakiet. Planiści z NASA przewidywali nawet, że promy będą latać średnio raz w tygodniu!

Te założenia okazały się nazbyt optymistyczne. Każda misja promu kosztowała bowiem ok. miliarda dolarów (dla porównania - tegoroczny budżet NASA to ok. 16 mld dol.). Na tę gigantyczną sumę składały się koszty doprowadzenia wahadłowca do użytku po wyczerpującej podróży na orbitę i z powrotem. Podczas startu i lądowania działają nań bowiem ogromne niszczycielskie siły.

Dodajmy, że jednym z podstawowych zadań wahadłowców miało być kursowanie pomiędzy Ziemią a Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Ta jednak powstała dopiero w 1998 r., kiedy wystrzelono i połączono jej dwa pierwsze moduły. Okazuje się więc, że od startu Columbii w 1981 r. program promów kosmicznych przez prawie 20 lat zjadał własny ogon! Istniał sam dla siebie, a promy latały po to, żeby latać.

Historia zatacza koło

Dobra passa wahadłowców skończyła się wraz z ich 113. misją, 1 lutego 2003 r. Wracająca z orbity Columbia, pierwszy amerykański prom kosmiczny, kilkadziesiąt kilometrów nad Ziemią rozpadła się na drobne kawałki. Tym razem zawiniła pianka izolacyjna okrywająca zbiornik zewnętrzny. Podczas startu odpadła i zrobiła w skrzydle Columbii dziurę. Plazma, która w trakcie lądowania dostała się do środka promu, rozerwała go na strzępy.


Spece z NASA ciągle nie mogą sobie poradzić z tą pianką. Sypała się ze zbiornika także w lipcu zeszłego roku podczas startu promu Discovery. W efekcie astronauci musieli naprawiać powłokę statku na orbicie. Inżynierowie z NASA podejrzewają też, że w chwili startu z silnika Discovery wyciekał tlen! Mogło to doprowadzić do katastrofy podobnej do tej, która w 1986 r. spotkała Challengera.

To wszystko skłoniło ostatnio nowego szefa NASA Michaela Griffina do niecodziennej refleksji. - Program budowy i eksploatacji promów kosmicznych przerósł nasze możliwości techniczne i finansowe. Nie należało się w ogóle do tego zabierać - przyznał Griffin. I ogłosił, że w 2010 r. promy zostaną zastąpione przez pojazdy wielokrotnego użytku oparte na konstrukcji statków Apollo, które na przełomie lat 60. i 70. zeszłego wieku latały na Księżyc. Za pomocą tych wystrzeliwanych przez rakiety statków Amerykanie mają wrócić na Srebrny Glob, a potem polecieć na Marsa.


Tomasz Ulanowski / gazeta.pl


Komentarze

Error connecting to mysql