1986: Challenger vybuchl, jeho poslední let trval 73 sekund

28. ledna 1986 skončila výbuchem mise amerického raketoplánu Challenger. Ten explodoval po minutě a čtvrt od startu z amerického Kennedyho vesmírného střediska na mysu Canaveral.

Na palubě Challengeru zahynulo všech sedm členů posádky, včetně civilistiky – učitelky střední školy, která byla do vesmírného programu vybrána NASA v rámci snahy přiblížit činnost agentury i veřejnosti.

Prezident Ronald Reagan označil členy posádky, kterými byli Francis R. Scobee (velitel), Gregory B. Jarvis, Ronald E. McNair, Ellison S. Onizuka, Judith A. Resniková, Michael J. Smith a Christa McAuliffeová (učitelka z New Hampshire), za hrdiny.

Inženýři NASA a prezidentská komise později zjistili, že příčinou exploze bylo selhání pryžového těsnění na jedné z pomocných raket (SRB). V důsledku toho došlo k prohoření spoje mezi SRB a externí nádrží (ET), přičemž SRB narazila do ET a způsobila explozi.

NASA v důsledku havárie přerušila až do roku 1988 lety raketoplánů a přijala přísnější bezpečnostní opatření.

STS-51-L byla poslední mise raketoplánu Challenger. Hlavním cílem mise bylo vypuštění telekomunikační družice TDRS-B, ke kterému mělo dojít přibližně 6 hodin po startu.

Komunikační družice ale neměla být jediným nákladem vypuštěným do vesmíru. V nákladovém prostoru se nacházela taktéž družice Spartan/Halley, kterou měl raketoplán druhý den letu vypustit a 5. den letu zachytit a uložit zpět do nákladového prostoru.

Kromě toho měla posádka pozorovat a fotografovat Halleyovu kometu a vykonat mikrogravitační experimenty. V náplni letu byly také experimenty, které připravili studenti vysokých škol a univerzit z celých Spojených států amerických.

Návrat na Zemi se předpokládal začátkem sedmého dne letu tj. 6 dní a 34 minut po startu.

Problémy před startem

K prvnímu odkladu startu došlo z toho důvodu, že předcházející mise STS-61-C měla časový skluz. Start Challengeru byl tedy přeložen na 25. ledna. V ten den se však nemohlo startovat z důvodu špatného počasí v místě nouzového přistání.

Další pokus o start proběhl 27. ledna, ale opět došlo k odvolání startu. Tentokrát pro technickou závadu. Start byl přeložený o jeden den na 28. ledna. I v tento den došlo k odkladu, ale pouze o dvě hodiny. Příčinou byla porucha počítače.

V ten den bylo na mysu Canaveral velmi chladné počasí. Teploty byly, na floridské poměry, velmi nízké, naměřili −4 °C.

Žádné závady a málo argumentů pro zrušení startu

Kontrola před startem neukázala žádné vážné závady. Někteří pracovníci firmy Thiokol upozorňovali na to, že pokles teploty může ovlivnit pružnost a spolehlivost teflonového těsnění motorů SRB.

Někteří inženýři proti startu dokonce protestovali a upozorňovali, že nízká teplota může zavinit nepružnost těsnění. Z tohoto důvodu se před startem odehrála dvouhodinová tisková konference. Tlak termínů byl však příliš silný.

Kvůli odkladu předcházející mise se posunul i pevný termín startu Challengeru, který byl později několikrát změněný. Další raketoplán Columbia musel bezpodmínečně odstartovat už 6. března, takže v tomto natěsnaném programu byly další odklady velmi nežádoucí.

Ředitel NASA Jesse Moore prohlásil, že představitelé NASA i jejich dodavatelé považují podmínky za přijatelné. Nikdo z vedení firmy Morton Thiokol nemohl předložit vedení NASA dostatečně přesvědčivý argument o tom, že start je potřeba bezpodmínečně odložit.

Raketoplán odstartoval na svoji poslední cestu 28. ledna 1986 v 11:38 místního času. Na pilotní palubě seděl vlevo ve velitelském křesle Francis Scobee, vpravo od něho pilot Michael Smith.

Za ním v druhé řadě seděl Ellison Onizuka, vpravo od něho (mezi piloty v druhé řadě) byla Judith Resniková. V obytné části byli další tři astronauti: uprostřed Gregory Jarvis, po pravé ruce Christa McAuliffeová a vlevo Ronald McNair.

Průběh letu a havárie

Jak se později ukázalo, už krátce po startu zaznamenaly sledovací kamery něco, co nebylo úplně v pořádku. Jednalo se o malý obláček černého dýmu z netěsnosti, která se objevila v čase +0,445 sekund.

Nacházel se zhruba v oblasti spodního spoje pravého motoru SRB s nádrží ET. Podle počítačových simulací v tomto místě došlo k největšímu proudění vzduchu a tím pádem i k největšímu poklesu teploty na povrchu raketoplánu.

Netěsnost způsobila ztrátu pružnosti gumových kroužků mezi jednotlivými segmenty motoru. Do takto vzniklé štěrbiny vnikly spaliny a začaly přepalovat gumové těsnění a vnější kryt motoru.

Tento dým sledovaly kamery až do 12. sekundy letu, kdy se škvíra působením aerodynamických sil sama na chvíli utěsnila.

V čase T-0 se Challenger vznesl k obloze z odpalovací rampy 39-B. Tímto startem se začala v pořadí 25. mise amerického raketoplánu a 10. let družicového stupně Challenger.

V okamžiku startu Resniková nadšeně zakřičela: „Skvělé!“ Vzápětí se přidal i velitel Scobee: „Jdeme na to!“ Nikdo na palubě a ani v řídícím středisku neměl ani nejmenší podezření, že by mohly být vážné problémy.

POPIS: Vteřinu po vteřině popisuje celý katastrofický start Wikipedia.org

Asi 3 sekundy před destrukcí hlásil velitel Scobee: „Všechno v pořádku, jedeme na plný plyn!“. Posledním zvukovým spojením s kabinou byl v čase T + 73 sekund výkřik pilota Smitha.

Telemetrie na všech 518 obrazovkách v řídícím středisku se zastavila a na monitorech se objevilo písmeno „S“ znamenající statický, neměnný stav. Vyděšení očití svědkové viděli, jak se raketoplán proměnil v ohnivou kouli, od které se postupně oddělovaly úlomky, zanechávajíce za sebou proudy spalin.

Oficiální hlasatel Steve Nesbitt komentoval: „Letoví kontroloři velmi starostlivě sledují situaci.“ O chvíli později prohlásil: „Zřejmě došlo k vážnému selhání…“ Nakonec tichým hlasem dodal: „Nemáme žádné spojení.“.

Motory SRB však havárii přežily a ačkoliv poškozené, nadále pokračovaly v letu. Levý motor poté náhle změnil směr a zamířil k pobřeží Floridy. Z důvodu obav, že dopadne do obydlených oblastí, bezpečnostní důstojník vydal povel k jeho autodestrukci.

Protože však přijímače destrukčních signálů na obou SRB pracují na stejné frekvenci, došlo v čase T + 110 sekund ke zničení obou motorů. Tato událost později zkomplikovala vyšetřování příčin havárie.

Hledání trosek

Celkem 28 lodí a 13 letadel prozkoumalo v průběhu prvních 8 dní po katastrofě více jak 200 000 km² mořské hladiny a vylovily více jak 12 tun úlomků raketoplánu. Kromě jiného například části směrovky, motorové sekce a dveří do nákladového prostoru.

Kabinu pro posádku, která pravděpodobně po destrukci orbiteru zůstala vcelku, se však zatím nepodařilo najít. Některé trosky vyplavaly na pobřeží, kde je sbírali dobrovolníci.

Zpočátku se pátralo v okolí Cape Canaveral v úseku od města Cocoa Beach na jihu až po Dayton Beach na severu. Postupně se pátrání přesouvalo čím dál více na sever (kvůli mořským proudům).

Až po týdnu se do pátrání zapojilo šest ponorek typu Scorpio, Sprint a Recon 4. Trosky se shromažďovaly v několika prázdných hangárech montážních hal přímo na Cape Canaveral. 19. února NASA oznámila, že jedna z lodí objevila v sedmnáctimetrové hloubce trosky pravého motoru SRB. Ten byl už od začátku označený jako pravděpodobný hlavní viník nehody.

První stopou po tělesných pozůstatcích posádky byl vyplavený kus modré ponožky se stopami tkání. Kabina pro posádku však byla nalezena až po více jak měsíci, 7. března.

Ležela na dně oceánu v třicetimetrové hloubce. Okamžitě byla vyzdvižena na palubu záchranného plavidla. Ve vraku kabiny byly nalezeny tělesné pozůstatky členů posádky.

Tato oblast byla naposledy přezkoumána 12. dubna. Dvoutunová část pravého motoru SRB, která definitivně potvrdila teorii přehoření spoje mezi segmenty, byla z Atlantského oceánu vytažena 13. dubna.

Pátraní po troskách byla ukončena zhruba po třech měsících. Za tu dobu se podařilo najít 45 % konstrukce orbiteru, téměř třetinu hlavní palivové nádrže a 50 % trosek motorů SRB.

Vyšetřování

Už několik minut po havárii se objevily první spekulace a dohady o tom, co mohlo být příčinou výbuchu. Mezi první hypotézy patřily atentát, sabotáž nebo teroristický útok.

Další dohady hovořily o aktivaci autodestrukčního systému hlavní nádrže (autodestrukční systém SRB motorů nemohl být příčinou, protože byl aktivován až bezpečnostním důstojníkem).

Tato teorie byla zamítnuta poté, co se podařilo vylovit z moře nepoškozený autodestrukční systém nádrže ET.

Už tři dny po havárii bylo známo, že několik sekund po startu se na motoru SRB objevil černý obláček dýmu. Další vyšetřování se opíralo o počítačové údaje, filmové záběry a úlomky zničeného raketoplánu.

Prezidentská komise též zjistila, že v průběhu dopravy raketoplánu na kosmodrom došlo k mírnému poškození kritického segmentu pravého motoru SRB. Ten byl mírně zdeformovaný a od přesně kruhového tvaru vykazoval odchylku až 15 milimetrů. Jeho tvar byl upravený hydraulickým lisem bez jakéhokoliv dalšího prověřování.

Nepodařilo se dokázat podíl tohoto zásahu na nehodě, ale podle všeho tu mohlo dojít k prvotnímu poškození, které potom dovršilo mimořádně chladné počasí a nespolehlivost dvou těsnicích kroužků. Vyšetřovací komise dodala prezidentovi USA závěrečnou zprávu 9. června 1986.

Kabina posádky po výbuchu

Samotná kabina pro posádku sice překonala explozi orbiteru, ale pravděpodobně byla porušena její hermetičnost. Bezprostředně po oddělení kabiny od orbiteru v ní dosáhlo vertikální přetížení hodnotu 12 až 20 g, ale už po dvou sekundách kleslo na 2 až 4 g, což je pro lidský organismus snesitelné.

Členové posádky, kteří byli v tomto okamžiku naživu a pravděpodobně i při vědomí museli použít kyslíkové masky. Posádku zabil zřejmě až dopad kabiny na mořskou hladinu o dvě minuty a čtyřicetpět sekund po explozi rychlostí 334 km/h. Hladiny se dotkla nejprve levým předním rohem špičky.

Dopad rychlostí 334 km/h způsobil, že kabina byla vystavena obrovskému přetížení odhadujícím se podle odborníků až na 200 g, neboť za těchto podmínek se vodní hladina chová jako pevný beton.

Přesto se větší část její konstrukce zachovala vcelku. Členy posádky nechránily žádné skafandry a z tohoto důvodu oficiální stanovisko NASA znělo: „Posádka pravděpodobně, ne však celkem jistě, ztratila vědomí v průběhu několika sekund po rozpadu raketoplánu a to v důsledku změny atmosférického tlaku uvnitř těžce poškozené kabiny.“.

První důkaz, který velmi zpochybnil toto tvrzení, se objevil po prozkoumání trosek kabiny. Na dně oceánu se našly 4 dýchací přístroje, přičemž 3 z nich byly použité. U dvou z nich odborníci dokonce zjistili množství spotřebovaného vzduchu, které bylo 70 až 90% celkových zásob.

Toto množství odpovídalo asi 4 až 5 minutám pokojného dýchání, ale protože kabina tak dlouho ani nepadala, je pravděpodobnější, že astronauti v důsledku strachu dýchali rychle a prudce a museli být při vědomí.

Množství vzduchu spotřebovaného z přístrojů odpovídalo množství vzduchu vydýchaného za krajně vypjatých podmínek v průběhu 2 a půl minut. Taktéž bývalý astronaut a lékař Joseph Kerwin konstatoval: „Jsem přesvědčený, že přinejmenším velitelovi Scobeemu a pilotovi Smithovi bylo jasné, v jaké beznadějné situaci se nacházejí.“.

Rodina Michaela Smitha požadovala od NASA odškodné ve výši 15 miliónů dolarů, vedení NASA se však nakonec s pozůstalými dohodlo mimosoudní cestou.

Následky tragédie

Havárie raketoplánu Challenger otřásla celým světem. Raketoplán byl do té doby podle mnohých novinářů symbolem amerického snu a dokonalosti. Přesně rok po havárii se na Floridě na symbolických 73 sekund zastavil život a před všemi veřejnými budovami byly vztyčeny černé vlajky.

NASA okamžitě zastavila lety všech raketoplánů na dva a půl roku. Podobné pozastavení letů, též na dva a půl roku, nastalo i po havárii raketoplánu Columbia. 6. března jmenoval prezident Reagan na místo generálního ředitele NASA dr. Jamse C. Fletchera, který už řídil v této funkci NASA v letech 1971 až 1977. 2. dubna byl na vlastní žádost propuštěn vedoucí startovacích příprav raketoplánů S. Reinartz, pravděpodobně z důvodů havárie raketoplánu Challenger.

Před vyšetřovací komisí přiznal, že věděl o odmítavém stanovisku techniků firmy Morton Thiokol ke startu za nízkých teplot, ale neinformoval o tom nadřízené složky NASA.

Systém kosmického raketoplánu doznal více jak 400 změn, dalších 15 změn se týkalo startovacích komplexů a byla zpřísněna bezpečnostní opatření při přípravě a letu raketoplánů.

Pomocné motory SRB, které byly příčinou nehody, prošly 155 změnami. Nejvýraznější z nich bylo to, že mezi segmenty motorů se namísto dvou těsnicích kroužků začaly používat tři.

Objevily se též návrhy na úplně novou konstrukci motorů či dokonce na úplně nové pomocné motory, ale z finančních důvodů byly tyto návrhy zamítnuty a zůstalo při motorech SRB.

Došlo též k dalším opatřením, která se nehody přímo netýkala. Šlo například o používání lehkých oranžových skafandrů pro posádku při startu nebo návrat k původnímu značení letů raketoplánů jednoduchým číslem, které označuje pořadí v jakém jsou mise schválené.

Raketoplány získaly boční nouzový východ, astronauti byli vybaveni padáky a byla vyvinuta nová záchranná pomůcka – teleskopická tyč. 15. srpna 1988 byla schválena stavba náhrady za zničený Challenger – raketoplán Endeavour.

Prvním letem, který následoval po tragédii, byl 29. září 1988 let raketoplánu Discovery STS-26.

Foto: NASA

redakčně upraveno
Zdroj: Wikipedia.org
šířeno pod licencí creative commons