" (Challenger — "Бросающий вызов") был построен в 1982 году по американской программе Space Transportation System, более известной как Space shuttle ("Космический челнок"). Шаттл был назван в честь британского военно‑морского судна, на котором в 1870‑х годах была проведена первая комплексная океанографическая экспедиция.
Конструктивно шаттл из трех основных компонентов ‑ орбитального аппарата (орбитер), который выводился на околоземную орбиту и являлся космическим кораблем, большого внешнего топливного бака и двух твердотопливных ракетных ускорителей, которые работали в течение двух минут после старта. После выхода в космос орбитер самостоятельно возвращался на Землю и совершал посадку как самолет на взлетно-посадочную полосу. Твердотопливные ускорители приводнялись на парашютах и затем использовались вновь.
Внешний топливный бак сгорал в атмосфере.
4 апреля 1983 года "Челленджер" совершил свой первый полет в космос. Всего космический челнок выполнил девять успешных миссий.
Десятый старт в январе 1986 года стал для "Челленджера" последним. Полет был рассчитан на шесть дней. Экипажу предстояло запустить в космос спутник связи, а также научный аппарат Spartan для наблюдения кометы Галлея, который после двух суток автономной работы планировалось забрать и вернуть на Землю. Астронавты также должны были провести несколько экспериментов на борту корабля.
В состав экипажа входили : командир корабля Фрэнсис Скоби; пилот Майкл Смит; три научных специалиста — Джудит Резник, Рональд Макнейр, Эллисон Онидзука; два специалиста по полезной нагрузке — Грегори Джарвис и Шарон Кристи Маколифф.
Маколифф была учительницей, для нее это был первый полет в космос в качестве первого участника проекта NASA "Учитель в космосе" (Teacher in Space Project). Она должна была провести два урока в прямом эфире.
Экспедиция космического корабля "Челленджер", носившая кодовый номер STS-51-L, неоднократно откладывалась . Первоначально запуск был запланирован на июль 1985 года, затем его перенесли на ноябрь 1985 года, позже он был отложен на конец января 1986 года.
Старт был назначен на 22 января 1986 года, но неоднократно откладывался из-за технических проблем и неблагоприятных погодных условий, в итоге его запланировали на 28 января.
В ночь на 28 января температура воздуха опустилась ниже нуля. Это вызвало серьезное беспокойство у руководителей фирмы, занимавшейся разработкой твердотопливных ускорителей для шаттла. Дело в том, что конструктивно каждый твердотопливный ускоритель состоит из нескольких секций , герметичность соединений которых обеспечивается мощными уплотнительными кольцами и специальным герметиком. При низких температурах материал межсекционных уплотнителей терял свою эластичность и мог не обеспечить в местах стыка секций герметичность и предохранение соединения от воздействия горячих газообразных продуктов сгорания. Руководители фирмы доложили о своих опасениях в NASA, но неполадки в ускорителях возникали и при других полетах, поэтому запуск не отменили.
Утром 28 января все конструкции стартового комплекса были покрыты ледяной коркой, поэтому время старта немного отложили — ждали, пока лед растает. 28 января 1986 года в 11.38 по восточному поясному времени "Челленджер" стартовал.
От взлета до того, как установленная на борту шаттла контрольно-измерительная аппаратура перестала подавать на Землю электронные импульсы (через 73,6 секунды после старта), казалось, что полет проходил нормально. На 57-й секунде полета центр управления сообщил: двигатели работают с полной нагрузкой, все системы функционируют удовлетворительно. Голосовая связь с экипажем работала. Никаких аварийных сигналов из кабины экипажа не поступало. Первые признаки катастрофы отметили не приборы, а телевизионные камеры. Через 73 секунды после старта на экране радиолокатора отчетливо обозначились траектории падавших в море многочисленных обломков и дежурный служащий NASA констатировал: "Корабль взорвался".
На "Челленджере" произошел взрыв внешнего топливного бака, после которого из-за сильных аэродинамических нагрузок произошло разрушение орбитального аппарата. Два твердотопливных ракетных ускорителя, которые вылетели из огненного шара, продолжали полет до тех пор, пока им не была дана с Земли команда на самоуничтожение.
Последующий анализ видеозаписи и телеметрических данных показал, что сразу же после старта появилась струя серого дыма, бьющая из кормового стыка правого твердотопливного ускорителя. Чем большую скорость набирал шаттл, тем больше и темнее становились струи дыма. Дым стал черного цвета, что свидетельствовало о разрушении изоляции узла и уплотнительных колец, герметизирующих узлы. На 59-й секунде полета в том месте, где из ускорителя пробивался дым, появилось небольшое пламя, затем оно начало расти.
Воздушный поток направлял языки пламени на обшивку внешнего топливного бака и на крепление ускорителя к нему. Внутри топливный бак был разделен надвое толстой перегородкой: по одну ее сторону находится сжиженный водород, по другую — сжиженный кислород (вместе они образовывали горючую смесь, питающую двигатель "Челленджера"). На 65-й секунде произошло повреждение топливного бака, из него стал вытекать жидкий водород.
На 73-й секунде полета произошел срыв нижнего крепления ускорителя . Он повернулся вокруг верхнего крепления и повредил нижнюю часть топливного бака. Находившийся там жидкий кислород стал вытекать наружу, где смешался с водородом. После этого произошел взрыв топливного бака. В это время "Челленджер" проходил зону максимального аэродинамического давления. Из-за перегрузок он распался на несколько крупных частей, одной из них была носовая часть фюзеляжа, где были астронавты. Остатки шаттла упали в Атлантический океан.
В результате поисково-спасательной операции , со дна океана были подняты многие фрагменты корабля, в том числе и отсек экипажа.
Выяснилось, что некоторые астронавты пережили разрушение орбитера и были в сознании — ими были включены персональные приборы подачи воздуха. Так как эти приборы подают воздух не под давлением, то в случае разгерметизации кабины экипаж вскоре потерял сознание. Астронавты не могли пережить удара жилого отсека о водную поверхность на скорости 333 километров в час, когда перегрузка достигла 200 g.
Комиссия , расследовавшая катастрофу, назвала основной причиной, приведшей к трагедии, неисправность кольцевого уплотнителя твердотопливного ускорителя. Из-за прогара кольцевого уплотнения, не обеспечившего необходимую герметичность стыка в условиях низких температур, произошел прорыв горячих газов. Развитие прогара началось сразу же после зажигания твердотопливного ускорителя на старте.
При расследовании катастрофы инженеры NASA обнаружили еще несколько проблем, которые могли привести к неприятностям, поэтому остальные шаттлы были доработаны. Наиболее важным изменением была разработка нового соединения сегментов ускорителя с тремя уплотняющими кольцами и более эффективным креплением. Кроме того, были введены новые методы извещений, которые поощряли служащих обращаться к высшему руководству, если они считали, что существует угроза безопасности полета.
Трагедия привела к прекращению полетов шаттлов на 2,5 года.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
1986 год, январь — огненный шар взметнулся в солнечное небо над Флоридой. После череды успешных рейсов взорвался шаттл «Челленджер». Погибло 7 находившихся на борту корабля астронавтов. Что же случилось? И почему проигнорировали предупреждения об опасности?
Для слаженной команды ученых и инженеров НАСА на мысе Канаверал утро 28 января 1986 г. началось с предполетных хлопот. В очередной раз они перепроверяли космический челнок «Челленджер» для еще одного, как предполагали, рутинного полета за пределы земной атмосферы на корабле многоразового использования.
Семь астронавтов, в их числе и Криста Маколифф — учительница начальной школы, которая завоевала право на участие в космическом полете в соревновании с тысячами коллег по всему США, — получали последние инструкции и напутствия. Многочисленные возбужденные зрители и представители СМИ собрались вокруг массивного стартового комплекса и ждали волнующего зрелища.
И никто из них даже не мог предположить, что спустя несколько секунд после начала впечатляющего подъема ракеты может произойти невероятное «Челленджер» взорвется, образовав огненный апельсиново-белый шар. Все члены экипажа погибнут, а американская космическая программа будет пущена под откос на целых три года.
В это трагическое мгновение на высоте 9-ти миль в голубом небе над Флоридой навсегда испарилось благодушное отношение человечества к космическим полетам. На весь мир прозвучал возглас одной из зрительниц: «Боже! Что произошло?»
Прелюдия
История «Челленджера», взлетевшего в легенду, началась накануне ночью, когда температура во Флориде опустилась до необычно низкой отметки — минус 27 °С.
На следующее утро так называемая «ледовая команда» НАСА приступила к работе, проверяя космический челнок на возможность потенциально опасного обледенения. Лед, отделяясь во время взлета, может повредить огнеупорное покрытие «Челленджера».
В последствии выяснится, что один инженер из компании «Рокуэлл» в Калифорнии, наблюдавший за действиями «ледовой команды» при помощи специальной телевизионной установки, позвонил в контрольную комиссию и настоятельно начал требовать отложить старт корабля из-за опасной степени обледенения.
Собравшиеся на космодроме люди горячо приветствовали астронавтов, направляющихся к «Челленджеру» — ветерану челночных полетов. Но они ничего не знали о суровом предупреждении, преодолевшем расстояние в 3000 миль. Не знали этого и астронавты. Заняв свои рабочие места, они стали тщательную проверку всех систем при помощи бортового компьютера.
Казалось, для выполнения целей полета все было подготовлено хорошо. Экипажу предстояло запустить в космос спутник связи, стоивший $100 миллионов, и провести несколько экспериментов на борту корабля.
Астронавты должны были замерить спектр кометы Галлея, взять пробы на радиацию во внутренних отсеках космического корабля и изучить воздействие невесомости на развитие 12-ти куриных эмбрионов.
За 7 мин. 30 сек. до старта от челнока и его огромных двигателей, стоивших один миллиард долларов, были отведены направляющие стальные конструкции. Наружный топливный бак «Челленджера» был равен по высоте 9-ти этажному дому и вмещал больше полумиллиона галлонов жидкого кислорода и водорода. Запас твердого топлива двух стартовых ракет весил более одного миллиона фунтов.
Счетная система громко отсчитывала стартовые секунды, и люди в толпе возбужденно повторяли их.
Во время старта командир «Челленджера» Дик Скоби и пилот Майкл Смит находились на полетной палубе. За ними сидели инженер-электрик Джудит Резник и физик Рональд Макнейр. Внизу, на средней палубе, находились инженер-космонавт Эллисон Онидзука, инженер-электрик Грегори Джарвис и Криста Маколифф.
За шесть секунд до старта запустили главный двигатель. «4… 3… 2… 1… Старт!» Старт космического челнока и начало его программы. Покинув стартовую площадку, под бурные аплодисменты зрителей Челленджер устремился в небо.
Среди тех, кто наблюдал за грандиозным взлетом космического корабля оставлявшего за собой сверкающий султан белого дыма, находились семья Кристины Маколифф и 18 учеников 3-го класса, которые преодолели 1500 миль из городка Конкорд, штат Нью-Гемпшир, чтобы посмотреть, как их учительница творит историю.
Через 16 сек. после старта огромный корабль грациозно повернулся, взяв курс за пределы земной атмосферы! «Челленджер» идет с ускорением», — сообщила контрольная комиссия ровно через 52 сек. после запуска. «Идем с ускорением», — передал по радио капитан Скоби.
Еще через 3 сек. телевизионные камеры НАСА большого радиуса действия зафиксировали потрясающую картину. Операторы увидали то, чего не могли рассмотреть зрители. Посередине корабля, между его днищем и наружным топливным баком появился неяркий, но отчетливо видимый оранжевый свет. Мгновение… и начался кошмар. Шаттл «Челленджер» охватило пламя… Когда отвратительное Y-образное облако расползлось над космодромом, зрители почувствовали невыразимый страх.
Невероятно, но в Хьюстоне, где была контрольная комиссия, официальный ведущий не смотрел на телевизионный монитор. Вместо этого его глаза уперлись в программу полета. И он говорил не о том, что уже произошло, а о том, что должно было происходить с «Челенджером» в соответствии с графиком полета и написанным текстом.
«Одна минута 15 секунд. Скорость корабля 2900 футов в секунду. Пролетел расстояние в девять морских миль. Высота над землей — 7 морских миль». Для миллионов пораженных увиденным телезрителей его слова звучали как заклинание. Вдруг ведущий замолчал и спустя минуту упавшим голосом произнес: «Как нам только что сообщил координатор полета, космический корабль «Челленджер» взорвался. Директор полета подтвердил это сообщение».
В Вашингтоне в Овальном кабинете работал президент Рональд Рейган. Неожиданно вошли его ближайшие помощники. «С космическим кораблем произошел серьезный инцидент», — сказал вице-президент Джордж Буш. Директор по связям Патрик Бьюкенен был более откровенным; «Сэр, взорвался космический челнок».
Рейган, как и все американцы, был потрясен. Ведь это он принял решение, чтобы первым гражданским лицом в космосе был школьный учитель. Больше 11 000 учителей соревновались за это почетное право. Маколифф оказалась самой удачливой. И вот…
Через несколько часов Рейган попытался утешить опечаленную страну проникновенной речью. Обращаясь к школьникам Америки, президент сказал: «Я знаю, очень тяжело осознавать, что такие горькие вещи иногда происходят. Но все это является частью процесса исследований и расширения горизонтов человечества».
Национальная трагедия
Американцы были потрясены. За последнюю четверть столетия ученые и астронавты Америки совершили 55 космических полетов, и их успешное возвращение на Землю воспринималось как нечто само собой разумеющееся. Многим стало казаться, что в США почти каждый молодой человек, потренировавшись несколько месяцев, может лететь в космос. Маколифф, веселая и энергичная школьная учительница, должна была стать эталоном этой новой эры. Остается только пожалеть, что эта прекрасная эра просуществовала всего считанные секунды.
Подвергшись суровой 3-х месячной тренировке, учительница была готова совершить свой фантастический вояж. Ей было поручено провести из космоса два урока по 15 мин. Телевидение должно было транслировать эти уроки на весь мир. Маколифф предстояло объяснить детям, как работает космический корабль, и рассказать о пользе от космических полетов. К огромному сожалению, ей не удалось использовать свой шанс и провести уроки, которые вошли бы в историю просвещения.
Вряд ли трагедия «Челленджера» где-то прозвучала громче, чем в Конкорде. Ведь там, в школьной аудитории, собрались перед телевизором коллеги Маколифф и ученики, хорошо знавшие ее. Ах, как они ожидали ее выступления, как надеялись, что она прославит их городок на всю Америку!
Когда распространилась трагическая весть о гибели «Челленджера», все 30 000 жителей города погрузились в траур.
«Люди застывали на месте, — сказал один житель.
— Было такое чувство, будто умер член семьи».
По советскому радио передали соболезнования народу Америки. В Москве объявили, что именами двух женщин, погибших на американском космическом корабле, — Маколифф и Резник названы два кратера на Венере.
В Ватикане папа Иоанн Павел II попросил тысячи собравшихся людей помолиться за американских астронавтов, сказав, что трагедия вызвала чувство глубокой печали в его душе. Премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер с грустью заметила, что «новые знания порой требуют в жертву самых лучших людей».
Сенатор Джон Гленн, первый американец, побывавший на космической орбите, сказал; «Первые из нас всегда знали, что когда-то наступит такой день, как сегодня. Ведь мы работаем с такими огромными скоростями, с такой энергией, с которыми человечество никогда не сталкивалось».
На всей территории США люди по-разному выразили свою скорбь по погибшим. В Лос-Анджелесе был зажжен олимпийский огонь, погашенный после завершения Олимпийских игр. В Нью-Йорке погасили свет в самых высоких небоскребах. На морском побережье Флориды 22 000 человек держали в руках зажженные факелы…
Почему произошла катастрофа?
Америка погрузилась в траур. А на мысе Канаверал команды береговой охраны США и НАСА уже приступили к поиску обломков шаттла.
Им довелось ждать еще почти целый час после взрыва, потому что осколки все не переставали падать. Район поисков охватывал около 6 000 квадратных миль Атлантического океана. Несмотря на огромную силу взрыва, поисковые партии нашли удивительно большие обломки, разбросанные по океанскому дну, в том числе и секцию фюзеляжа «Челленджера».
Что же касается астронавтов, то после интенсивных исследований эксперты НАСА допустили, что команда погибла не сразу, как считали вначале. Вполне может быть, что они пережили взрыв и жили до тех пор, пока кабина не ударилась о поверхность океана. Экспертам НАСА предстояло решить архисложную задачу: где произошел сбой?
К тому моменту выявились три направления работы. Во-первых, в распоряжении ученых уже был фильм, снятый 80 телевизионными камерами НАСА и 90 камерами, которые принадлежали СМИ. Во-вторых, существовали миллиарды зафиксированных компьютерных сигналов, которыми обменивались обреченные астронавты с центром управления полетов. И, в-третьих, к тому времени были собраны обломки «Челленджера».
Уже имелось предположение, что лед, образовавшийся на стартовой площадке накануне запуска, повредил шаттл, чего опасался инженер из «Рокуэлла». Также были высказаны подозрения, что несколько дней назад стрела подъемного крана случайно повредила внешнюю изоляцию топливного бака. Но эксперты НАСА утверждали, что кран зацепил не сам бак, а лишь пусковое оборудование.
В скором времени версии и предположения сосредоточились на возможной аварии топливного бака или на одной или обеих ракетах-носителях. Эксперты уточнили, что каждый такой узел комплекса мог вызвать взрыв. К взрыву могла привести и утечка топлива через лопнувший шов главного топливного бака.
Специально созданная комиссия стала с пристрастием допрашивать на закрытых заседаниях высших должностных лиц НАСА и инженеров компании «Мортон тайокол» — поставщика ракет-носителей на твердом топливе, которые, предположительно, могли привести к трагедии.
То, что выяснилось, повергло комиссию в шок. Выяснилось, управляющий полетами челноков космического центра Кеннеди Роберт Сайк и директор запуска «Челленджера» Джин Томас даже и не слышали, что инженеры компании «Мортон тайокол» возражали против запуска шаттла из-за холодной погоды на мысе Канаверал.
В большинстве своем эксперты постепенно пришли к заключению, что авария произошла из-за возгорания кольца из синтетической резины, герметизирующего сегменты ракеты-носителя. Эти кольца предназначались для того, чтобы выхлопные газы ракеты не выходили через щели в соединениях.
Вечером накануне запуска инженеры компании «Мортон тайокол» и должностные лица НАСА обсуждали потенциальные проблемы полета. Инженеры единодушно просили отложить запуск «Челленджера». Они опасались, что кольца от холода потеряют эластичность и плотность в пазах вокруг ракет будет нарушена. Правда, речь шла о температуре ниже — 50 °С, а в ту ночь температура опустилась всего до — 30 °С. Но, очевидно, хватило и этого.
Споры грозили затянуться, и тогда первый вице-президент компании «Мортон тайокол» Джеральд Мейсон заявил: «Нам придется принять управленческое решение». Он и три других вице-президента поддержали запуск. Но глава инженерного корпуса компании Аллан Макдональд отказался подписывать официальное разрешение на запуск корабля. «Я спорил с ними до хрипоты, — сказал он репортерам. — Но не смог их переубедить».
Казалось, руководство НАСА не интересовали предположения и предостережения, оно требовало «доказательств», что запуск может быть опасен. С другой стороны, предположительно, оно спрашивало инженеров: «Господи, да когда же вы хотите, чтобы мы запустили корабль, в апреле, что ли?» В конце концов НАСА настояло на своем.
Невероятно, но в день запуска космического корабля НАСА упустило еще один шанс предотвратить трагедию. Огромная башня, поддерживающая летательный аппарат на пусковой площадке, покрылась льдом. Представители космического агентства, озабоченные тем, что лед может повредить огнеупорное покрытие, три раза посылали «ледовую команду» проверять площадку. Но информация о ненормальных «пятнах холода» на правой ракете как-то была упущена из виду. А это означало, что резиновые кольца подверглись намного большему охлаждению, чем во время всех предыдущих полетов.
Выводы катастрофы Челленджера
Проводя публичное слушание в сенатском подкомитете по науке, технологии и космосу, сенатор Эрнест Холдинге сказал о катастрофе: «Сегодня кажется, что ее возможно было избежать». Позже он выдвинул обвинение против НАСА, которое, «очевидно, приняло политическое решение и поспешило осуществить пуск, несмотря на сильные возражения».
Со временем руководители НАСА признали, что где-то с 1980 г. их беспокоило состояние уплотнительных колец между секциями ракет-носителей. К примеру, во время первых 12-ти полетов шаттла кольца 4 раза частично обгорали. Космическое агентство начало применять новый тип мастики для защиты соединений. В результате кольца начали разрушаться еще быстрей. Несмотря на все это, ведущие инженеры и управляющие НАСА не считали изъяны уплотнителей достаточно серьезными, чтобы приостановить или отложить полет «Челленджера».
Комиссия по безопасности заключила, что трагедия была вызвана «падением давления в кормовом соединении правого ракетного двигателя», но одновременно заметила, что «была совершена серьезная ошибка при принятии решения». Комиссия выработала рекомендации, которые, по ее мнению, не должны допустить повторения трагедии. Ее многостраничный доклад президенту Рейгану настоятельно рекомендовал полностью переделать, а не модифицировать соединения на двигателях шаттла и проверить все критические узлы челнока.
Было отмечено, что НАСА очень хотело поскорей вывести корабль на орбиту из-за серии задержек, которые произошли ранее. Ведь первоначально запуск планировали на 25 января. Но над аварийной посадочной полосой в Сенегале бушевала песчаная буря. Потом на мысе Канаверал шел дождь, который мог повредить огнеупорную изоляционную плитку корабля. В понедельник отказал запор наружного люка. Потом ветер, несущийся со скоростью 35 миль/час, отодвинул старт до утра.
Но комиссия не возложила ответственность за трагедию на Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Она отметила, что ряд полетов, предложенных НАСА, Вашингтон никогда соответствующим образом не финансировал. Потому бюджет организации был настолько напряжен, что денег не хватало даже на запчасти.
«Будущее не свободно от потерь…»
Спустя 4 дня, в пятницу, США прощалось с отважной семеркой. Под серым небом, нависшим над космическим центром, расположенным в окрестностях Хьюстона, где тренировались астронавты, собрались родственники погибших, конгрессмены и около 6 000 сотрудников НАСА. С речью выступил президент Рейган.
«Жертва, которую принесли любимые вами люди, до глубины души взволновала народ Америки. Преодолевая боль, наши сердца открылись перед тяжелой правдой: будущее не свободно от потерь… Дик, Майк, Джуди, Эл, Рон, Грег и Криста. Ваши семьи и ваша страна оплакивают вашу смерть. Мы прощаемся с вами, но никогда не забудем вас».
Американский народ, конечно же, не забудет своих героев. Космическое агентство, когда-то служившее источником национальной гордости, подверглось продолжительной и тщательной ревизии. Ему вменялось в обязанность учитывать все технологические и человеческие ошибки, чтобы предотвратить будущие катастрофы. В целом была пересмотрена вся программа челноков.
1988 год, 29 сентября — США вздохнуло с облегчением после успешного полета «Дискавери». Он ознаменовал возвращение страны к полетам в космос с астронавтами на борту после почти 3-х летнего перерыва. Неудивительно, что, горюя по поводу крушения Челленджера, НАСА постаралось представить общественности «Дискавери» так, будто это был абсолютно новый корабль.
По подсчетам инженеров, новая конструкция потребовала увеличения объема работ по сравнению с базовой моделью в 4 раза. С самого начала полетов особенное беспокойство вызывало расположение главных двигателей в хвостовой части челнока. Во время вынужденного перерыва НАСА 35 раз возвращалось к этому вопросу. Инженеры НАСА внесли 120 изменений в конструкцию орбитального корабля и 100 в его совершеннейшую компьютерную начинку.
Однако в последующие 3 года программа космического челнока отягощалась большими и малыми проблемами. 1991 год — в докладе Белому дому комиссия по безопасности указала, что НАСА должно сфокусировать свое внимание на новых целях в соответствии с сокращением бюджета, экономическим спадом и своим собственным неумением.
В докладе решительно подчеркивалось, что агентство не должно тратить средства на покупку еще одного челнока, учитывая, что в последние три года флот космических кораблей пополнился вновь приобретенным «Индевором».
Недвусмысленно высказывалась идея отделить космические исследования от телевизионных буффонад. Предлагалось не рисковать астронавтами, если ту же работу могут выполнить роботы. Агентству велели сократить свои расходы и вернуться к выполнению строго научных задач.
В начале 90-х годов работа космических челноков осложнилась внезапными неисправностями — от сбоя компьютеров до засорения туалетов. А однажды весь флот пять месяцев простоял на земле из-за опасной утечки топлива. Тем не менее, утверждают эксперты, челноки должны сыграть значительную роль в создании космической станции…
73 секунды полета. История крушения шаттла Challenger
Гонка вооружений между СССР и США проходила для каждой державы по совершенно разным правилам. Если одна сторона сообщала о победах постфактум, а неудачи пыталась скрыть (см. взрыв ракеты Р-16 на Байконуре в 1960 году), то соперники действовали иначе - как правило, на виду у общественности. Тем страшнее оказался удар для американцев, увидевших 28 января 1986 года в прямом эфире гибель семи человек и шедевра инженерной мысли - шаттла Challenger. Onliner.by вспоминает историю крушения космического корабля, в которой нашлось место безалаберности, простому невезению и фатальной мысли «авось пронесет».
Удар по имиджу
Американцы и ранее сталкивались с потерями астронавтов, но происходило это на земле: экипаж «Аполлон-1» не смог пережить пожар в заполненной кислородом камере при тренировке, погибло три человека.
Постепенно космонавтика сделала несколько важных шагов: улучшались меры безопасности, продумывалось больше сценариев на случай неполадок, и даже в экстремальных условиях астронавты имели шанс на спасение - вспомнить хотя бы полет «Аполлон-13», когда недостаток электроэнергии привел к массе проблем и едва не обернулся гибелью экипажа.
Идея многоразового челнока возникла у инженеров еще в конце шестидесятых годов. Через некоторое время на программу удалось выбить финансирование - Конгресс США одобрил проект корабля для пилотируемых космических полетов, который мог использоваться неоднократно.
Планировалось построить четыре шаттла, а перед ними один прототип Enterprise, который так и не увидел космос - он предназначался для тестов в атмосфере. США начали новую главу в истории покорения космоса 12 апреля 1981 года - спустя ровно 20 лет после полета Юрия Гагарина. Изначально старт планировался на два дня раньше, поэтому знаковые даты можно считать приятным совпадением. Первым запущенным шаттлом стал Columbia, который, как и Challenger, тоже не встретил старость в музее. Старт корабля был огромным риском: челнок запускали сразу с людьми, без тестового полета под контролем автоматики. Но в тот раз все завершилось удачно.
Изначальные амбиции NASA пришлось быстро умерить: запуски шаттлов влетали в копейку, челноки время от времени дорабатывали, и стало ясно, что первоначальный план совершать 24 старта в год не имеет ничего общего с реальностью. В среднем каждый шаттл за 30-летнюю историю программы совершил около трех десятков рейсов, за исключением Challenger.
Юбилейный полет
Второй построенный шаттл, «Челленджер», к началу 1986 года побывал в космосе девять раз за три года. Экипаж последней миссии состоял из семи человек, шесть из которых - профессиональные астронавты. К тому времени полеты в космос стали казаться обыденностью, и в верхах засела мысль, что с колоссальной нагрузкой - как физической, так и эмоциональной - может справиться человек с улицы, а не только ветераны ВВС с отменным здоровьем.
Седьмым участником миссии STS 51-L стала Криста МакОлифф, до этого с космосом и NASA никак не связанная. 37-летняя учительница английского языка и биологии в школе Нью-Гемпшира победила в национальном конкурсе. Идея американского правительства была в том, чтобы отправить в космос обычного человека, и на эту роль идеально подходили учителя. Благородная профессия, предполагающая внимательность, умение найти нужный подход к неусидчивым детям и доскональное знание дисциплины - за все заслуги лучшим подарком (и способом поднять рейтинги политиков) стал бы полет в космос, что являлось несбыточной мечтой для подавляющего большинства населения планеты.
Криста сумела обойти порядка десяти тысяч кандидатов. После почти года тренировок МакОлифф, как и другие участники миссии, была полностью готова к полету. В отличие от самого челнока.
Неудачи с самого начала
Старт десятой миссии Challenger неоднократно откладывался. Сперва запуск планировался еще в 1985 году, но затем отправку шаттла перенесли на 22 января 1986 года. Следующая неделя явно оказалась для NASA и астронавтов очень нервной: запуск переносили почти каждый день - то из-за погодных условий и низкой температуры, то из-за обнаруженных в последний момент технических проблем.
Как слабый мороз (минус 1 градус по Цельсию) может повлиять на запуск космического корабля весом 2000 тонн? Все дело в уплотнителях, которые используются для герметизации твердотопливных ускорителей. Последних в шаттле два, и они состоят из нескольких отсеков, а места стыков должны надежно закрываться теми самыми уплотнителями. Во время перегрузок при взлете эластичность материала позволяла все время сохранять герметичность и не допускать утечек. Проблема в том, что при низкой температуре кольца затвердевали. Именно эти уплотнители и приведут к катастрофе Challenger.
В 1971 году командир миссии «Аполлон-15» Дэвид Скотт оставил на Луне список погибших астронавтов со всего мира. Рядом лежит статуэтка «Павший астронавт», выполненная по заказу Скотта скульптором Полом ван Хейдонком. Увы, табличка теперь неактуальна: ушедших из жизни космонавтов во время выполнения миссий стало больше. Изображение: wikipedia.org
Шаттлы при минусовой температуре ранее не отправляли. В NASA долгое время знали о проблеме с уплотнителями - еще до первого старта Columbia. Ответственные лица закрывали на ситуацию глаза, корабли все время запускали при более-менее теплой погоде, хотя и раньше к работе ускорителей были нарекания. Но каждый раз все обходилось, и на потенциальную опасность перестали обращать внимание. К тому же 24 успешных старта только уверили руководство, что проблема эта несерьезная.
«Авось» не сработало
В 11:38 утра 28 января шаттл стартовал с мыса Канаверал. Еще при запуске, как в дальнейшем установят следователи по видеозаписи, из правого ускорителя начал идти дым. По мере набора высоты он становился все более темным, и на 59-й секунде кольцо не выдержало - из места стыка появилось пламя. Из-за воздушного потока огонь прильнул к основному топливному баку (рыжего цвета), в котором находилось 1700 тонн топлива - а это более 3/4 от всей стартовой массы корабля. Бак поделен на три отсека: в одном жидкий кислород, в других - жидкий водород. В результате воздействия пламени элемент ускорителя врезался в бак. От пробития обшивки топливо начало выливаться, что мгновенно привело к сильному пожару. В дальнейшем будет установлено , что как такового взрыва не было - просто образовался огромный огненный шар.
Сам челнок оказался невероятно крепким: он хоть и развалился на несколько частей, но отсек с экипажем в носовой части корабля остался целым и по инерции продолжил удаляться от планеты. Кабина достигла высоты 20 км (бак разрушился на высоте порядка 14 км), после чего начала падать. Установлено, что минимум три астронавта пережили разрушение шаттла. У них были включены PEAP - персональные устройства подачи воздуха. Но неизвестно, долго ли члены экипажа оставались в сознании. В любом случае шанса выжить не было: кабина врезалась в Атлантический океан на скорости более 330 км/ч (207 миль в час), перегрузка составила около 200g.
Программу Space Transportation System приостановили до выяснения причин катастрофы. Только к маю 1986 года завершилась операция по подъему обломков, и несколько комиссий принялись строить более точные гипотезы. Специалистам, можно сказать, повезло: момент старта и разрушения попал на видео, что упростило работу.
В расследовании участвовали эксперты NASA и Комиссия Роджерса (названа по имени руководителя комиссии политика Уильяма Роджерса), сформированная по поручению президента США Рональда Рейгана. Первоначальное подозрение пало на топливный бак, но следы теплового воздействия на правом ускорителе быстро привели экспертов к мысли, что проблема кроется именно здесь.
Комиссия Роджерса пришла к следующему выводу: причиной гибели Challenger стали кольца-уплотнители, которые не обеспечили должную защиту правого ускорителя в силу ряда факторов. Среди них - общая ненадежность используемой конструкции, низкая температура атмосферы при запуске (это была сопутствующая, но не основная причина) и качество материала уплотнителя. Для дальнейшей эксплуатации шаттлов требовалось внести несколько серьезных изменений и пересмотреть план полетов.
Запуски челноков возобновились лишь спустя два с половиной года. На смену Challenger был построен Endeavour. По иронии судьбы, на нем в космос слетала Барбара Морган - еще одна школьная учительница, которая была дублером погибшей Кристы МакОлифф в роковой миссии Challenger. Доработки позволили без проблем использовать шаттлы до 2003 года, когда при завершении своего 28-го полета разрушился Columbia. С тех пор челноки эксплуатировались еще восемь лет - до 21 июля 2011 года, когда Atlantis вернулся на Землю. Суммарно в рамках программы было совершено 135 запусков, из которых 133 оказались удачными. Уцелевшие Endeavour, Discovery и Atlantis сейчас хранятся в музеях и научных центрах США.
Холмы Челленджер на Плутоне .
Полёты
«Челленджер» десять раз стартовал в космос. Провел в космосе 69 суток, совершил 987 витков вокруг Земли, прошёл 41 527 416 км.
| № | Дата | Обозначение | Программа полёта |
|---|---|---|---|
| 1 | 4 апреля | Челленджер STS-6 | Запуск трансляционного спутника. Первый выход в открытый космос во время полёта шаттла. |
| 2 | 18 июня | Челленджер STS-7 | Салли Райд - первая американская женщина-астронавт. Запуск двух коммуникационных спутников. |
| 3 | 30 августа | Челленджер STS-8 | Гайон Блуфорд - первый ночной старт и ночная посадка шаттла. Запуск спутника Insat-1B. |
| 4 | 3 февраля | Челленджер STS-41B | Неудачный запуск двух коммуникационных спутников. |
| 5 | 6 апреля | Челленджер STS-41C | Первый ремонт спутника на орбите (Solar Max ). Запуск модуля исследования длительной экспозиции LDEF |
| 6 | 5 октября | Челленджер STS-41G | Впервые в экипаже две женщины. Первый выход в космос американской женщины-астронавта. Снятие с орбиты спутника (Earth Radiation Budget Satellite). |
| 7 | 29 апреля | Челленджер STS-51B | Эксперименты с космической лабораторией (Spacelab-3). |
| 8 | 29 июля | Челленджер STS-51F | Эксперименты с космической лабораторией (Spacelab-2). |
| 9 | 30 октября | Челленджер STS-61A | Эксперименты с немецкой лабораторией (Spacelab D-1). |
| 10 | 28 января | Челленджер STS-51L | Гибель «Челленджера» и семи астронавтов . |
Катастрофа шаттла
Последний старт челнока был запланирован на утро 28 января 1986 года, затем запуск перенесли на два часа дня из-за того что были найдены мелкие поломки, которые устраняли инженеры. Телевидение вело прямую трансляцию с мыса Канаверал . Чтобы заполнить паузу, вызванную ремонтом корабля, ведущий рассказывал об истории программы Space Shuttle, предсказывая новому чуду ракетной техники большое будущее. За стартом «Челленджера» наблюдали миллионы зрителей по всему миру. На 73-й секунде полёта, на высоте 14 км произошёл отрыв левого твердотопливного ускорителя от одного из двух креплений. Провернувшись вокруг второго, ускоритель пробил основной топливный бак. Из-за нарушения симметрии тяги и сопротивления воздуха корабль отклонился от оси и был разрушен аэродинамическими силами. Как потом выяснилось, некоторые астронавты были ещё живы, так как носовую часть, где они находились, просто оторвало от остальной части корабля, и как минимум к трём из них началась индивидуальная подача кислорода в шлемы, предусмотренная на случай аварии, но падение с 20 км высоты и колоссальной силы (перегрузка около 200G) удар о воду сделали своё дело, все находившиеся на борту астронавты погибли. Первое время многочисленные очевидцы не понимали, что происходит.
Кто-то, стоявший в толпе передо мной, обернулся и сказал: «Это взрыв!» Я помню, как взрослые говорили детям: «Не бойся, это неправда, всё хорошо». Многие аплодировали, потому что думали, что это отсоединились ускорители.
Бен Провенсал, очевидец
Погиб весь экипаж - семь человек, включая и первого астронавта-непрофессионала - бывшую учительницу Кристу Маколифф, которая выиграла общенациональный конкурс на право лететь в космос, организованный по инициативе президента США Рональда Рейгана. Она стала национальной героиней Америки.
Причиной трагедии называют неисправность кольцевого уплотнителя твердотопливного ускорителя, вызвавшего утечку раскалённых газов, которые разрушили крепление, а также и то, что запуск осуществлялся при температуре 2 градуса ниже нуля по Цельсию, в то время как рекомендованной температурой воздуха для взлётов является 11 и более градусов тепла. В связи с этой катастрофой США понесли большие убытки - около 8 млрд долларов, включая и стоимость самого челнока, которая оценивается в 3 млрд. Гибель «Челленджера» - самая крупная на тот момент катастрофа в истории пилотируемых полётов, сильный удар по репутации США и программе Space Shuttle.
Эмблемы полётов
| Эмблемы полётов «Челленджера» | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 |
 |
 |
 |
||||
| STS 6 | STS 7 | STS 8 | STS 41-B | STS 41-C | |||
 |
 |
 |
 |
||||
| STS-41-G | STS-51-B | STS-51-F | STS-61-A | STS-51-L | |||
См. также
- Ричард Фейнман - учёный-физик, участвовавший в расследовании гибели «Челленджера».
Напишите отзыв о статье "Челленджер (шаттл)"
Ссылки
- (youtube)
- (англ.)
- (англ.)
- (англ.)
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
Отрывок, характеризующий Челленджер (шаттл)
Так же, как трудно объяснить, для чего, куда спешат муравьи из раскиданной кочки, одни прочь из кочки, таща соринки, яйца и мертвые тела, другие назад в кочку – для чего они сталкиваются, догоняют друг друга, дерутся, – так же трудно было бы объяснить причины, заставлявшие русских людей после выхода французов толпиться в том месте, которое прежде называлось Москвою. Но так же, как, глядя на рассыпанных вокруг разоренной кочки муравьев, несмотря на полное уничтожение кочки, видно по цепкости, энергии, по бесчисленности копышущихся насекомых, что разорено все, кроме чего то неразрушимого, невещественного, составляющего всю силу кочки, – так же и Москва, в октябре месяце, несмотря на то, что не было ни начальства, ни церквей, ни святынь, ни богатств, ни домов, была та же Москва, какою она была в августе. Все было разрушено, кроме чего то невещественного, но могущественного и неразрушимого.
Побуждения людей, стремящихся со всех сторон в Москву после ее очищения от врага, были самые разнообразные, личные, и в первое время большей частью – дикие, животные. Одно только побуждение было общее всем – это стремление туда, в то место, которое прежде называлось Москвой, для приложения там своей деятельности.
Через неделю в Москве уже было пятнадцать тысяч жителей, через две было двадцать пять тысяч и т. д. Все возвышаясь и возвышаясь, число это к осени 1813 года дошло до цифры, превосходящей население 12 го года.
Первые русские люди, которые вступили в Москву, были казаки отряда Винцингероде, мужики из соседних деревень и бежавшие из Москвы и скрывавшиеся в ее окрестностях жители. Вступившие в разоренную Москву русские, застав ее разграбленною, стали тоже грабить. Они продолжали то, что делали французы. Обозы мужиков приезжали в Москву с тем, чтобы увозить по деревням все, что было брошено по разоренным московским домам и улицам. Казаки увозили, что могли, в свои ставки; хозяева домов забирали все то, что они находили и других домах, и переносили к себе под предлогом, что это была их собственность.
Но за первыми грабителями приезжали другие, третьи, и грабеж с каждым днем, по мере увеличения грабителей, становился труднее и труднее и принимал более определенные формы.
Французы застали Москву хотя и пустою, но со всеми формами органически правильно жившего города, с его различными отправлениями торговли, ремесел, роскоши, государственного управления, религии. Формы эти были безжизненны, но они еще существовали. Были ряды, лавки, магазины, лабазы, базары – большинство с товарами; были фабрики, ремесленные заведения; были дворцы, богатые дома, наполненные предметами роскоши; были больницы, остроги, присутственные места, церкви, соборы. Чем долее оставались французы, тем более уничтожались эти формы городской жизни, и под конец все слилось в одно нераздельное, безжизненное поле грабежа.
Грабеж французов, чем больше он продолжался, тем больше разрушал богатства Москвы и силы грабителей. Грабеж русских, с которого началось занятие русскими столицы, чем дольше он продолжался, чем больше было в нем участников, тем быстрее восстановлял он богатство Москвы и правильную жизнь города.
Кроме грабителей, народ самый разнообразный, влекомый – кто любопытством, кто долгом службы, кто расчетом, – домовладельцы, духовенство, высшие и низшие чиновники, торговцы, ремесленники, мужики – с разных сторон, как кровь к сердцу, – приливали к Москве.
Через неделю уже мужики, приезжавшие с пустыми подводами, для того чтоб увозить вещи, были останавливаемы начальством и принуждаемы к тому, чтобы вывозить мертвые тела из города. Другие мужики, прослышав про неудачу товарищей, приезжали в город с хлебом, овсом, сеном, сбивая цену друг другу до цены ниже прежней. Артели плотников, надеясь на дорогие заработки, каждый день входили в Москву, и со всех сторон рубились новые, чинились погорелые дома. Купцы в балаганах открывали торговлю. Харчевни, постоялые дворы устраивались в обгорелых домах. Духовенство возобновило службу во многих не погоревших церквах. Жертвователи приносили разграбленные церковные вещи. Чиновники прилаживали свои столы с сукном и шкафы с бумагами в маленьких комнатах. Высшее начальство и полиция распоряжались раздачею оставшегося после французов добра. Хозяева тех домов, в которых было много оставлено свезенных из других домов вещей, жаловались на несправедливость своза всех вещей в Грановитую палату; другие настаивали на том, что французы из разных домов свезли вещи в одно место, и оттого несправедливо отдавать хозяину дома те вещи, которые у него найдены. Бранили полицию; подкупали ее; писали вдесятеро сметы на погоревшие казенные вещи; требовали вспомоществований. Граф Растопчин писал свои прокламации.
В конце января Пьер приехал в Москву и поселился в уцелевшем флигеле. Он съездил к графу Растопчину, к некоторым знакомым, вернувшимся в Москву, и собирался на третий день ехать в Петербург. Все торжествовали победу; все кипело жизнью в разоренной и оживающей столице. Пьеру все были рады; все желали видеть его, и все расспрашивали его про то, что он видел. Пьер чувствовал себя особенно дружелюбно расположенным ко всем людям, которых он встречал; но невольно теперь он держал себя со всеми людьми настороже, так, чтобы не связать себя чем нибудь. Он на все вопросы, которые ему делали, – важные или самые ничтожные, – отвечал одинаково неопределенно; спрашивали ли у него: где он будет жить? будет ли он строиться? когда он едет в Петербург и возьмется ли свезти ящичек? – он отвечал: да, может быть, я думаю, и т. д.
О Ростовых он слышал, что они в Костроме, и мысль о Наташе редко приходила ему. Ежели она и приходила, то только как приятное воспоминание давно прошедшего. Он чувствовал себя не только свободным от житейских условий, но и от этого чувства, которое он, как ему казалось, умышленно напустил на себя.
На третий день своего приезда в Москву он узнал от Друбецких, что княжна Марья в Москве. Смерть, страдания, последние дни князя Андрея часто занимали Пьера и теперь с новой живостью пришли ему в голову. Узнав за обедом, что княжна Марья в Москве и живет в своем не сгоревшем доме на Вздвиженке, он в тот же вечер поехал к ней.
Дорогой к княжне Марье Пьер не переставая думал о князе Андрее, о своей дружбе с ним, о различных с ним встречах и в особенности о последней в Бородине.
«Неужели он умер в том злобном настроении, в котором он был тогда? Неужели не открылось ему перед смертью объяснение жизни?» – думал Пьер. Он вспомнил о Каратаеве, о его смерти и невольно стал сравнивать этих двух людей, столь различных и вместе с тем столь похожих по любви, которую он имел к обоим, и потому, что оба жили и оба умерли.
Катастрофа шаттла «Челленджер» произошла 28 января 1986 года , когда космический челнок «Челленджер» в самом начале миссии STS-51L разрушился в результате взрыва внешнего топливного бака на 73-й секунде полёта, что привело к гибели всех 7 членов экипажа . Катастрофа произошла в 11:39 EST (16:39 UTC) над Атлантическим океаном близ побережья центральной части полуострова Флорида , США .
Разрушение летательного аппарата было вызвано повреждением уплотнительного кольца правого твердотопливного ускорителя при старте. Повреждение кольца стало причиной прогорания отверстия в боку ускорителя, из которого в сторону внешнего топливного бака била реактивная струя. Это привело к разрушению хвостового крепления правого твердотопливного ускорителя и несущих структур внешнего топливного бака. Элементы комплекса стали смещаться относительно друг друга. Разрушение внешнего топливного бака привело к детонации компонентов топлива. Вопреки распространенному заблуждению, «шаттл» не взорвался, а разрушился в результате действия нештатных аэродинамических перегрузок. Мгновенного взрыва всего топлива также не произошло: горение компонентов топлива продолжалось ещё некоторое время после полного разрушения бака и самого «шаттла» . Боковые ускорители уцелели и продолжали летать вокруг, пока не были уничтожены командой с Земли. Кабина экипажа, герметичная и более прочная, чем орбитальный модуль в целом, также осталась целой, но, вероятнее всего, разгерметизировалась. Обломки челнока упали в Атлантический океан .
Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ "Ceкyнды дo кaтaстрофы" - Космический шаттл Челленджер HD 1080p
✪ Катастрофа шаттла «Челленджер»1986
✪ Последний челнок Америки / The Last America"s Shuttle
✪ Они не вернулись из космоса: Союз-1, Челленджер, Союз-11, Шаттл Колумбия
✪ Космические аварии (рассказывает Иван Моисеев)
Субтитры
Экипаж
Экипаж челнока «Челленджер» состоял из семи человек . Его состав был таким:
- Командир экипажа - 46-летний Фрэнсис «Дик» Р. Скоби (англ. Francis «Dick» R. Scobee ) . Военный лётчик США, подполковник ВВС США , астронавт NASA . Провёл в космосе 6 дней 23 часа 40 минут. Для него это был второй полёт на «Челленджере» - до этого он был в составе экипажа миссии STS-41C в качестве второго пилота.
- Второй пилот - 40-летний Майкл Дж. Смит (англ. Michael J. Smith ) . Лётчик-испытатель, капитан ВМС США , астронавт NASA.
- Научный специалист - 39-летний Эллисон С. Онидзука (англ. Ellison S. Onizuka , Шаблон:Lang-jp) . Лётчик-испытатель, подполковник ВВС США, астронавт NASA. Провёл в космосе 3 дня 1 час 33 минуты. Для него это был второй полёт в космос - до этого он был в составе экипажа миссии STS-51C челнока «Discovery» .
- Научный специалист - 36-летняя Джудит А. Резник (англ. Judith A. Resnik ) . Инженер и астронавт NASA. Провела в космосе 6 дней 00 часов 56 минут. Для неё это был второй полёт в космос - до этого она была в составе экипажа миссии STS-41D челнока «Discovery».
- Научный специалист - 35-летний Роналд Э. МакНейр (англ. Ronald E. McNair ) . Физик , астронавт NASA. Провёл в космосе 7 дней 23 часа 15 минут. Для него это был второй полёт на «Челленджере» - до этого он был в составе экипажа миссии STS-41B .
- Специалист по полезной нагрузке - 41-летний Грегори Б. Джарвис (англ. Gregory B. Jarvis ) . Инженер и астронавт NASA. Для него это был первый полёт на «Челленджере».
- Специалист по полезной нагрузке - 37-летняя Шэрон Криста Корриган Маколифф (англ. Sharon Christa Corrigan McAuliffe ) . Учительница из Бостона , победившая в конкурсе . Для неё это был первый полёт в космос в качестве первого участника проекта «Учитель в космосе».
Хронология событий
Конструкционные недостатки
Для старта каждого челнока использовались два твердотопливных ускорителя , состоящих из семи секций, шесть из которых попарно соединялись еще на этапе изготовления. Полученные четыре части собирались воедино уже на космодроме Космического центра им. Джона Кеннеди в Здании вертикальной сборки . Заводские соединения секций покрывались асбесто-силикатным покрытием, а соединения, осуществлявшиеся на космодроме, закрывались двумя резиновыми уплотнительными кольцами (по результатам расследования причин катастрофы количество колец увеличили до трёх) . Покрытие требовалось для того, чтобы исключить прорыв высокотемпературных газов и обеспечить нормальную работу ускорителя на всём этапе разгона.
На этапе разработки «Спейс шаттлов» в 1971 году в отчёте компании «McDonnell Douglas » обсуждалась безопасность использования твердотопливных ракет. Одним из самых опасных моментов использования данного типа, согласно отчёту, была ситуация прорыва горячих газов через прожог в оболочке ракеты. В отчёте упоминалось, что «если прожог появится рядом с баком [жидкого водорода или кислорода] или челноком, своевременное обнаружение и аварийная остановка запуска будут невозможны » .
Контракт на разработку и поставку ускорителей выиграла компания «Morton Thiokol ». При разработке корпуса ускорителя, желая сэкономить на времени и стоимости, инженеры заимствовали многие детали и узлы от другой твердотопливной ракеты «Титан III », хорошо зарекомендовавшей себя на службе ВВС США. Однако инженеры Morton Thiokol предложили объединять части секций с помощью соединений, изолируемых с помощью двух уплотнительных колец, которые отличались от применявшихся на «Титане» . Испытания 1977 года показали, что вода, использовавшаяся для симуляции работы ускорителя, выгибала наружу металлические стенки секции, из-за чего соединение выгибалось внутрь, при этом уплотнительные кольца переставали обеспечивать герметичность. Данный эффект, названный «вращением соединения» (англ. joint rotation ), мог вызвать резкое падение давления и разрушение уплотнительных колец, а затем - прорыв струи горячих газов и разрушение соединения, что в конечном итоге могло привести к разрушению ускорителя и челнока .
Признаки серьёзного повреждения уплотнительных колец проявлялись уже в ходе второй миссии STS-2 космического челнока «Колумбия» . Вопреки требованиям, инженеры Космического центра Маршалла на этот раз не сообщили о проблеме руководству НАСА, решив устранить проблему напрямую с подрядчиком «Thiokol». Даже после того, как проблеме уплотнительных колец был присвоен высший уровень критичности, никто из центра Маршалла не выступил с идеей прекратить эксплуатацию челноков до полного устранения проблемы .
К 1985 году был начат процесс по перепроектированию, предусматривавший наращивание толщины соединений на три дюйма (76 мм), что могло предотвратить изгибание соединений. Однако всё это время челноки эксплуатировались с потенциально опасными ускорителями. «Thiokol» пошёл ещё дальше, сумев убедить руководство NASA в том, что проблема уплотнительных колец «решена» .
Предполётная подготовка
В процессе проверки систем возникли проблемы с оборудованием внешнего люка челнока . Пока техники устраняли проблему, погода на стартовом столе испортилась настолько, что не позволила воспользоваться стартовым окном в этот день .
Утро следующего дня, 28 января, выдалось необычайно холодным - температура опустилась до отметки −1 °C, минимально допустимой для разрешения старта. Предыдущий самый «холодный» старт был проведён при температуре 12 °C. Низкая температура вызвала обеспокоенность у инженеров «Thiokol». Во время закрытой телевизионной конференции между «Thiokol» и руководством NASA они высказывали опасения, что подобные экстремальные условия могут отрицательно сказаться на эластичности уплотнительных колец твердотопливных ускорителей, так как соединения не испытывались при температурах ниже 12 °C, и рекомендовали отложить запуск . Вместе с тем, что проблема уплотнительных колец ещё не была решена и имела высшую критичность, инженеры сомневались, что оба кольца при низкой температуре смогут сохранить герметичность соединения.
Руководство «Thiokol» поддержало своих инженеров, однако из-за постоянных задержек руководство NASA было категорически против. Они отмели опасения о неэластичности кольца, безосновательно аргументируя тем, что в случае если основное кольцо не сможет обеспечить герметичность, это сделает резервное. Видя категоричность NASA, руководство «Thiokol» уступило и дало разрешение на старт .
Тем временем на площадке запуска возникло обледенение, что само по себе являлось непреодолимым препятствием для запуска. Были опасения, что обледенение может повредить плитки теплоизолирующего покрытия шаттла. Специалисты «Rockwell International » пришли к мнению, что запуск следует отложить, однако руководство не выразило твёрдого запрета старта, и руководитель миссии Арнольд Элдрич смог настоять на продолжении подготовки, отложив лишь запуск на час для повторного осмотра. В ходе этого осмотра лёд уже начал таять, и ледовая команда дала добро на запуск челнока в 11:38 .
Запуск и крушение
После подготовки всё было готово к старту. За 6,6 секунды до отрыва по расписанию заработали основные двигатели челнока (англ. Space Shuttle Main Engine (SSME) ), которые работали на жидком топливе и могли быть остановлены в любой момент. В 11:38:00:010 были включены и заработали двигатели твердотопливных ускорителей.
Анализ съёмки старта челнока показал, что спустя 0,678 секунды после старта из основания правого ускорителя в районе крепления к внешнему топливному баку вырвался серый дым. Выброс дыма периодически продолжался в течение примерно 3 секунд. Позднее было выяснено, что выбросы дыма были вызваны разгерметизацией соединения секций ускорителя от ударной нагрузки во время пуска двигателей. Соединение выгнулось внутрь, ослабив крепление и открыв путь разогретым до 2760 °C газам наружу. Подобное случалось и раньше, однако в прошлом основное уплотнительное кольцо ударом выбивалось из своего гнезда и плотно прижималось к стенкам, обеспечивая надёжную изоляцию на время работы ускорителя. Однако в этот раз из-за низкой температуры основное уплотнительное кольцо стало твёрже и потеряло эластичность, из-за чего не смогло вовремя сформировать изоляцию. Второе кольцо из-за изгиба соединения вообще не могло обеспечивать изоляцию. Образовалась утечка горячих газов, которые буквально испарили кольца в месте крепления к внешнему баку. Однако пробка из окислов алюминия , образовавшихся при сжигании топлива, временно запечатала прожог в повреждённом соединении.
Начиная с 37-й секунды после старта и в течение 27 секунд челнок испытал влияние нескольких порывов бокового ветра . На 58-й секунде полёта на высоте более 10 км челнок испытал сильнейшее воздействие порыва бокового ветра, который отклонил его от курса на 2 градуса . Это выбило пробку из окислов, и горячие газы начали прожигать отверстие в стенке. Спустя 58,788 секунды после старта камера наблюдения зафиксировала шлейф пламени, вырывающийся у основания правого ускорителя. Давление в ускорителе начало падать, что было зафиксировано приборами. Работа двигателей полностью контролировалась бортовыми компьютерными системами, которые компенсировали дисбаланс в работе двигателей. Спустя 60,238 секунды после старта струя газов начала бить во внешний топливный бак .
Камера слежения, снимавшая полёт челнока, на 64,66 секунды полёта зафиксировала изменение формы выброса пламени, что свидетельствовало о том, что из внешнего бака начал вытекать жидкий водород . На 66,764 секунды начало падать давление во внешнем топливном баке . Катастрофические изменения в работе двигателей не были замечены ни экипажем, ни наземным контролем. На 68-й секунде были переданы последние слова члена экипажа «Челленджера»: диспетчер Ричард О. Кови (англ. Richard O. Covey ) передал сообщение о начале ускорения: Челленджер, увеличивайте мощность (англ. Challenger, go at throttle up ), приём которого подтвердил командир челнока: Понял, увеличиваю мощность (англ. Roger, go at throttle up ).
На 72,284 секунды правый ускоритель оторвался от крепления у основания топливного бака, что вызвало резкое боковое ускорение вправо, которое, вероятно почувствовали члены экипажа . На 73,124 секунды оболочка кормового бака с жидким водородом была нарушена, из-за чего он сошёл с креплений и с силой ударился о бак с жидким кислородом . Одновременно правый ускоритель провернулся по верхнему креплению и пробил носовой частью оболочку внешнего топливного бака. Внешний бак разрушился, высвободившийся кислород и водород смешались и сдетонировали. Огромный огненный шар поглотил «Челленджер» .
Разрушение началось на 73,162 секунды полёта на высоте около 15 километров . После разрушения внешнего бака при не отделившихся и всё ещё работающих ускорителях «Челленджер» испытал перегрузку в 20 g (в 4 раза сильнее предусмотренных при разработке 5 g) и был буквально разорван на части. Ускорители наконец отделились от основания разрушенного бака и некоторое время продолжали неконтролируемый полёт вокруг разрушившегося челнока, пока не были уничтожены по команде с Земли из соображений безопасности.
Герметичная кабина экипажа челнока, выполненная из армированного алюминиевого сплава , и поэтому более прочная, уцелела и продолжала движение по баллистической траектории. Её выход из облака газов и обломков зафиксировала камера слежения на 75,237 секунды на высоте 20 километров . По приблизительным подсчётам NASA, кабина испытала перегрузки от 12 до 20 g, после чего перешла в свободное падение . По крайней мере три астронавта были живы в момент падения и некоторое время были в сознании, так как у них были включены персональные приборы подачи воздуха (англ. Personal Egress Air Packs, PEAP ). Также при анализе приборной панели было выявлено, что несколько тумблеров электросистемы на месте второго пилота Майкла Дж. Смита были перемещены из положений, обычно устанавливаемых во время старта. Так как эти переключатели имеют защитные блокировочные скобы, предотвращающие их случайное переключение, скорее всего, Смит пытался с помощью них восстановить подачу электроэнергии в кабину после её отделения от останков челнока .
То, насколько долго находились в сознании оставшиеся в живых астронавты, зависит от того, удалось ли кабине сохранить герметичность. В случае практически мгновенной декомпрессии астронавты могли быть в сознании всего несколько секунд, поскольку персональные приборы подачи воздуха не обеспечивают нагнетание. Если же кабина имела незначительные пробоины, астронавты могли находиться в сознании вплоть до удара о воду. Кабина ударилась о поверхность Атлантического океана на скорости около 333 км/ч с перегрузкой свыше 200 g, не оставив 7 членам экипажа «Челленджера» никаких шансов на спасение .
Расследование
Поиск обломков и тел
Поиск обломков и тел начался спустя неделю после крушения силами Министерства обороны США при поддержке Береговой охраны . 7 марта на океанском дне была обнаружена кабина «шаттла» вместе с телами астронавтов внутри .
Патологоанатомами было проведено вскрытие, однако из-за продолжительного воздействия морской воды точной причины смерти астронавтов узнать не удалось.
Исследование обнаруженных обломков опровергли несколько гипотез, выдвигавшихся ранее. Так была отброшена гипотеза о том, что причиной катастрофы стали заряды системы самоуничтожения, расположенные на внешнем топливном баке, - они оказались целыми. Основные двигатели челнока тоже были найдены относительно целыми. На них были обнаружены следы теплового повреждения, вызванного воздействием богатой жидким кислородом смеси. Анализ микроконтроллеров первого и второго двигателей показал, что они работали в штатном режиме вплоть до 72-й секунды полёта, когда из-за утечки жидкого водорода упало давление и поднялась температура в камерах двигателя, из-за чего двигатели были автоматически заглушены компьютером. Анализ других частей челнока не выявил следов преждевременного разрушения или заводского брака.
Обломки твердотельных ускорителей не имели следов взрывов (за исключением сработавшей по команде системы самоликвидации). Вместе с тем, на месте соединения кормовых секций правого ускорителя были обнаружены следы сильного прожога. По данным телеметрии, после разрушения нижнего крепления правый ускоритель начал биться головной частью о внешний топливный бак.
По мере анализа обломков большинство гипотез о разрушении челнока было отброшено. Собранных материалов, касающихся правого ускорителя, стало достаточно для выявления точной причины крушения. К 1 мая основные мероприятия по извлечению были завершены. Всего было поднято около 14 тонн обломков. Около 55 % челнока, 5 % кабины и 65 % полезной нагрузки осталось на дне Атлантики .
Обломки «Челленджера» после анализа были захоронены в бывшей ракетной шахте на мысе Канаверал (стартовый комплекс 31).
Комиссия Роджерса
Представители NASA не раскрывали деталей крушения, высший руководящий состав агентства не был доступен для репортёров . В условиях отсутствия официальной информации в прессе циркулировали версии о сбое в работе внешнего топливного бака челнока. Вместе с тем, внутреннее расследование NASA сразу сфокусировалось на твердотопливных ускорителях .
Отчёт также содержал в себе анализ ситуации, которая привела к катастрофе. В нём члены комиссии констатировали, что ни NASA, ни «Thiokol» не смогли адекватно отреагировать на возможный отказ уплотнительных колец из-за просчёта в конструировании ускорителей. В отчете было указано, что об этом просчёте руководство Космического центра Маршалла знало ещё на этапе проектирования в 1977 году, однако обсуждение проблемы в нарушение правил NASA не вышло за пределы организации, а замечания по устранению не дошли до подрядчика «Thiokol». Вместо того, чтобы заново разработать узел соединения секций ускорителя, NASA восприняло проблему как допустимый риск отказа оборудования. Даже когда стало ясно, что устранение данной проблемы является первоочередной и неотложной, никто из Космического центра не выступил за немедленную приостановку программы «Спейс шаттла» до тех пор, пока конструктивный недостаток не будет устранён. Напротив, после шести успешных запусков челноков руководство центра уверилось, что проблема уплотнительных колец не является серьёзной
Комитет считает, что основной проблемой, повлёкшей за собой катастрофу «Челленджера», является не слабое взаимодействие между службами или выполнение предписаний, как это указано в заключении комиссии Роджерса. Основная проблема заключалась в слабой политике принятия решений по техническим вопросам, в течение нескольких лет практиковавшейся в НАСА и его подрядчиках, которые не смогли действовать в инициативном порядке для решения серьёзной проблемы в соединениях твердотопливных ускорителей .
Оригинальный текст (англ.) :
The Committee feels that the underlying problem which led to the Challenger accident was not poor communication or underlying procedures as implied by the Rogers Commission conclusion. Rather, the fundamental problem was poor technical decision-making over a period of several years by top NASA and contractor personnel, who failed to act decisively to solve the increasingly serious anomalies in the Solid Rocket Booster joints . |
Последствия
После катастрофы «Челленджера» все запуски челноков были приостановлены до оглашения результатов комиссии Роджерса. В отчёте были приведены 9 требований для улучшения безопасности полётов космической программы челноков. Президент Рейган затребовал от NASA в тридцатидневный срок дать ответ, как организация планирует их выполнить .
Первое же требование касалось переделки соединения секций твердотопливного ускорителя под контролем независимой группы экспертов . В итоге соединения были переделаны, включали в себя три уплотнительных кольца, кольцевой выступ для нижней секции и исключали изгибание соединения. Кроме того, была изменена система крепления ускорителя к внешнему топливному баку. В итоге готовый ускоритель стал весить на 200 кг больше
Выполняя требования комиссии, NASA создало офис по безопасности, надежности и контролю качества (англ. Office of Safety, Reliability and Quality Assurance ), возглавляемый помощником администратора NASA, который отвечает непосредственно администратору агентства. Первым главой нового ведомства стал Джордж Мартин из «Martin Marietta » .
Излишне оптимистичная программа запусков «шаттлов» была подвергнута комиссией Роджерса критике в качестве возможной причины, внёсшую свою лепту в поспешность запуска «Челледжера» и его крушение. NASA внесла поправки в расписание для снижения нагрузки на шаттлы. На замену «Челледжеру» был построен челнок «Индевор» , а запуски военных спутников, которые планировались выводить на орбиту челноками, стали проводить с помощью одноразовых ракет-носителей . В дополнение к этому, в августе 1986 года Рейган объявил, что «шаттлы» не будут выводить на орбиту и коммерческие спутники . В итоге запуск следующей миссии STS-26 по программе «Спейс шаттл» был разрешён только после 32-месячной паузы, 29 сентября 1988 года.
Для запусков шаттлов с засекреченными военными спутниками ВВС США перестроила стартовую площадку SLC-6 на базе Ванденберг . Первый старт «шаттла» для военных нужд был запланирован на 15 октября 1986 года, однако катастрофа привела к тому, что руководство ВВС предпочло отказаться от запусков военных спутников с помощью программы «Спейс шаттл» в пользу ракет-носителей Titan IV .
Несмотря на усилия NASA по устранению проблем, повлекших к катастрофе, многие специалисты высказали мнение, что изменения, затронувшие организационную структуру и культуру принятия решений, не смогли закрепиться. После катастрофы челнока «Колумбия» в 2003 году комиссия по расследованию причин катастрофы (англ. Columbia Accident Investigation Board , CAIB) пришла к выводу, что NASA так и не смогла извлечь уроков из катастрофы «Челленджера». В частности, агентство так и не создало по-настоящему независимое ведомство по надзору за безопасностью полётов. Комиссия отметила, что «Ответные действия NASA не соответствовали видению Комиссии Роджерса» . Комиссия была убеждена, что организационные проблемы, приведшие к гибели «Челленджера», не были исправлены, и что тот же процесс нечёткого принятия решений так же оказал влияние на разрушение челнока «Колумбия» 17 лет спустя .
. После катастрофы концерт не был отменён и стал данью памяти команде «Челленджера».
В декабре 2013 года появившаяся песня известной певицы Бейонсе «XO» подверглась резкой критике в связи с использованием в этой композиции общеизвестного в США шестисекундного отрывка прямого репортажа во время катастрофы. Вдова командира экипажа «Челленджера» Фрэнсиса Скоби Джун Скоби-Роджерс заявила, что эмоционально очень тяжело слышать в начале песни слова «крупная неисправность » (major malfunction ). Она сравнила это с использованием аудиозаписи убийства Джона Кеннеди или терактов 11 сентября 2001 года и заявила, что подобные приёмы не должны использоваться «для ударного эффекта в поп-музыке».