Tragédie jménem Columbia
Je časné ráno východoamerického času, sobota prvního února 2003. Raketoplán Columbia se po šestnáctidenní vědecké misi řítí z oběžné dráhy kolem Země na přistání rychlostí 5,6 km/s hustými vrstvami atmosféry.
Je 8:58:30. kosmický kluzák je ve výšce zhruba 80 kilometrů nad zemí. Řídící středisko NASA v Houstonu přestává dostávat údaje z dalších čidel měřících teplotu a tlak na vnitřních a vnějších výškových klapkách levého křídla raketoplánu. Jeden údaj zůstává viset na displejích posádky, o čemž velitel mise Rick Husband ještě stačí informovat. Ale alespoň on a pilot Columbie William C. McCool už musí tušit, že se řítí do maléru…
Oficiální foto posádky STS 107: Zleva vpředu sedí Rick Husband, William McCool, stojící zleva David Brown, Laurel Clarková, Kalpana Chawlaová, Michael Anderson a Ilan Ramon
8:59. Houston kupodivu zůstává ještě klidný: „Columbie, tady Houston, díváme se na vaše údaje o tlaku na výškové klapky a nemáme poslední…“
Columbia: „Rozumím, uuuh...!“ Husbandův hlas je urván jakoby udiveným „och!“
9:00. Z displejů v řídícím středisku mizí veškeré údaje. Nastává hrobové ticho, spojení s raketoplánem je ve výšce 62 140 metrů nad zemí přerušeno. Během několika okamžiků přestal být raketoplán chráněn před vnější teplotou keramického štítu, která při přistávacím manévru dosahuje 1 700 stupňů Celsia. Plameny a přetlak rozervou stroj na kusy…
Do přistání zbývalo 16 minut, když obyvatelé Texasu, Arkansasu a Louisiany informují, že zaslechli „velkou ránu“ a zahlédli plameny na nebi. K zemi padá sprška „meteoritů“.
9:05. V Houstonu stále ještě doufají, že se posádka Columbie ozve, že spojení přerušila „jen“ rozžhavená atmosféra a plasma kolem raketoplánu. Řízení letu ještě nechápe rozsah katastrofy. Ale nad Texasem padají rozžhavené trosky raketoplánu jako déšť. Jsou rozesety na obrovské ploše a zničily i jeden obytný dům…
8:59 UT: Příšerný ohňostroj nad Texasem…
9:16. Plánovaný čas přistání Columbie. Kosmický kluzák nikde. Ani na obrazovkách radarů…
9:29. NASA vyhlašuje stav nouze. Ano, teprve po půlhodině vyhlašuje NASA stav nouze! No comment…
11:00. Už je jasno. Kennedy Space Center spouští vlajky na půl žerdi.
14:05. Prezident George Bush oznamuje národu a celému světu: „Columbia je ztracena, nikdo nepřežil.“
Nálada v USA připomíná chvíle po teroristických útocích z 11. září 2001. Televizní stanice stále opakují záběry záblesků a dýmu z rozpadajícího se raketoplánu a popisují osudy sedmičky astronautů…
Columbia vyfotografovaná vojenskou ultracitlivou kamerou z Kirtland Air Force Base v Novém Mexiku 60 sekund před rozpadem. Snímek zachycuje strukturální poškození ohnivzdorné vrstvy na náběžné hraně levého křídla. V té chvíli už lidé na Zemi viděli první záblesky odletujících keramických „dlaždic“
Součet ztrát
Virgil Grissom, Edward White, Roger Chaffee, Vladimír Komarov a Jurij Gagarin. První oběti pilotované kosmonautiky. Těchto pět mužů zahynulo při výkonu povolání zvaného „kosmonaut“ či „astronaut“ ještě v šedesátých letech minulého století, byť Gagarin při cvičném letu v letadle. Od té doby jsme k nim museli přidat i tato jména: Georgij Dobrovolský, Vladislav Volkov a Viktor Pacajev (Sojuz 11), Francis Scobee, Michael Smith, Judith Resniková, Ellison Onizuka, Ronald McNair, Gregory Jarvis a Christa McAuliffová (raketoplán Challenger).
| Je smutným paradoxem, že při výbuchu Challengeru zahynula první učitelka, která se vydala do vesmíru; ve žhavé kouli Columbie první izraelský kosmonaut. V obou případech zahynulo sedm lidí, pět mužů a dvě ženy. |
Rozpadající se kusy raketoplánu nad Texasem připomínající reálie Hvězdných válek ještě dlouho strašily a zřejmě strašit budou nejen vedení NASA. V šoku byl celý svět, ohrožena byla tehdy probíhající výstavba Mezinárodní kosmické stanice (ISS). Kennedyho kosmodrom na Floridě mlčel až do roku 2005, kdy byl do vesmíru vyslán raketoplán Discovery.
Pravda, zbylé raketoplány (Discovery (r. v. 1983), Atlantis (r. v. 1985) a Endeavour (r. v. 1991) definitivně dosloužily teprve předloni, ale zdá se, že se americká kosmonautika z tohoto šoku ještě neprobrala. Astronauti dodnes nemají na čem (mimo ruských Sojuzů) létat, NASA, bohužel, nemá po zrušení programu Constellation pevnou vizi pro budoucnost. Ostatně, tu mají dnes snad jen Číňané…
Vraťme se ale zpět do ledna 2003.
Mise STS-107
STS-107 byla vlastně jediná vědecká mise, která kupodivu „přežila“ škrty v rozpočtu NASA. Původně se sice hovořilo o jedné vědecké misi každý rok od roku 2001, nicméně postupným snižováním rozpočtu NASA zůstala z celé plánované řady jen mise Columbia STS-107. Prioritu měla výstavba mezinárodní družicové stanice a ze „shuttlů“ se tak opravdu staly pouhé pendlující čluny mezi Zemí a ISS. Pravda, řadu nákladů k ní nemohlo dopravit žádné jiné plavidlo.
Let měl označení STS-107, byť následoval až po misi Endeavouru STS-113 k ISS a byl 113. startem raketoplánu vůbec a 28. letem orbiteru Columbia.
Samotná Columbia, nejstarší raketoplán flotily (první start 12. dubna 1981), už od roku 1999 procházela rozsáhlou úpravou (Orbiter Maintenance Down Period), která zahrnovala důkladnou údržbu, kontrolu a modernizaci raketoplánu.
Byl to stroj, který měl nejvíce problémů. Za celou svoji dvaadvacetiletou kariéru podnikla Columbia pouhých 28 misí, při kterých strávila ve vesmíru necelých 301 dní, Zemi oblétla 4 808krát a uletěla celkem 201 497 772 km. Některá čísla sice vypadají hezky, ale oproti plánovanému počtu startu počátkem osmdesátých let je to směšný počet startů.
Jistě, Space Shuttly sice byly v době svého vzniku zázrak techniky, ale jaksi se nebralo v úvahu, že koncepčně odpovídají technologiím konce sedmdesátých let minulého století (projekt zahájen 1972). Například pět palubních počítačů IBM AP-101 už bylo natolik zastaralých, že náhradní paměťová média (hard disky), která se už dvacet let nevyráběla, sháněla NASA z druhé ruky po univerzitách a na internetu. Zatím fungovaly…
Columbia, ještě v plné kráse, přistává…
První start plánovaný po generálce (11. leden 2001) se ale ukázal časově nereálným. A v následujících dvou letech došlo ke 13(!) dalším odkladům. Když byl raketoplán konečně v letuschopném stavu, rozhodlo vedení NASA, že se Columbia nejdříve vypraví k Hubbleovu teleskopu (mise STS-109), který vyžadoval náročnou údržbu a upgrade. Šlo o velmi úspěšnou a technicky náročnou expedici, ale let STS-107 byl přesunut na červenec 2002. Jenomže pro další vzniklé technické problémy byl opětovně odložen…
16. ledna 2003: poslední start Columbie
Konečně start
Pak přišel čtvrtek 16. ledna 2003. V 15:39:00 UT Columbia konečně startuje ke svému 28. (poslednímu) letu. Posádka je nadšena – po dlouhém čekání se především nováčkům, Laurel Clarkové a Ilanu Ramonovi, splnil jejich velký sen. Letí do vesmíru!
Krátce po startu, v 15:40:21 UT ale dálkové kamery na kosmodromu zjistily odtržení části tepelné izolace nádrže ET a její úder do levého křídla orbiteru. Rychlost kolize byla vypočítána na 190 m/s, hmotnost úlomku na 1,2 kg. Bohužel – podle tehdejšího úsudku techniků a řízení letu nemělo k vážnějšímu poškození křídla ani jeho tepelné ochrany dojít. Jak se později ukázalo, nebyl to první takový případ. Podobné problémy už pracovníci NASA zaznamenali i při předchozím listopadovém letu Atlantisu. Tehdy se také nic nestalo… Nicméně, právě tento náraz úlomku izolační pěny do křídla se stal Columbii osudným.
Samotný let STS-107 probíhal takřka bez problémů. Základní náplň experimentů na palubě laboratoře Spacehab, umístněné v nákladovém prostoru raketoplánu, byla dokončena s dvoudenním předstihem.
STS 107 – pohled do laboratoře Spacehab, kde pracuje astronaut Michael Anderson
Posádka pracovala nepřetržitě ve dvou dvanáctihodinových směnách (tzv. červená a modrá směna) a úspěšně zvládla více než 80 experimentů. Modrou směnu tvořili Brown, McCool a Anderson, červenou Chawlaová, Husband, Clarková a Ramon.
Byť byly v posádce dvě ženy Chawlaová a Clarková, největší pozornosti se těšil první izraelský astronaut Ilan Ramon, kvůli kterému se dokonce uskutečnila pátá, samostatná tisková konference 20. ledna (Ramonův bratr po havárii vzpomínal: „Říkal, že je tak šťastný, že se ani nechce vrátit zpět na Zem… a nevrátil se.“).
Ještě v pondělí 27. ledna navázala červená směna Columbie spojení s tříčlennou posádkou ISS a všichni kosmonauti si spolu s řídícím střediskem připomněli 17. výročí tragédie raketoplánu Challenger z 28. ledna 1986. Na jeho palubě tehdy při startu zahynulo sedm astronautů včetně dvou žen, Judith Resnikové a učitelky Sharon Christy McAuliffové.
Ani sedmička na palubě Columbie, ani tři muži na stanici netušili, jaká tragedie se odehraje o šest dní později. Srdečně si popřáli úspěšný let a pohovořili o tom, jaké úspěchy kosmonautika od té doby dosáhla…
Posádka Columbie ještě v pohodě – na oběžné dráze
Rutina a laxnost = zbytečná smrt
Jak bylo řečeno výše, kusy pěnové tepelné izolace centrální palivové nádrže ET, na které je vlastně uchycen samotný raketoplán, se odtrhávaly běžně, zejména v chladných zimních dnech. Ale vedení letů tomu nevěnovalo větší pozornost – co tak asi může „pěna“ způsobit keramikou krytému orbiteru?
Ano, tepelnou ochranu raketoplánů pro průlet atmosférou zajišťovalo na 30 000 keramických (křemičitých) dlaždic, každá o síle asi 20 centimetrů, odolávajících teplotám až 1 300 stupňů Celsia a potah z uhlíkatého kompozitu pro teploty cca 1 650 stupňů na náběžných hranách křídel a na přídi pilotní kabiny (viz černá barva na snímcích). Podobně řešili tepelnou ochranu i Rusové při konstrukci sovětského raketoplánu Buran.
Při průletu atmosférou jsou nejvíce tepelně namáhány spodní a přední části raketoplánu, jimiž loď ve správné poloze „proráží“ husté vrstvy atmosféry. Při každém letu se několik dlaždic odlepilo, tj. odpadlo či poškodilo. Tedy – jen několik? Po některém z letů museli technici vyměnit až 300 takových dlaždic. Nikdy se nic nestalo. Zřejmě jen proto, že k poškození tepelného štítu nedošlo na kritickém místě. Nicméně fakt, že se vždy „nějaké“ dlažice odloupnou a „nic se nestalo“ ukolébalo technický personál na kosmodromu i vedení NASA.
Katastrofa Challengeru z roku 1986 byla už dávnou minulostí a místo stále zvyšující se kvality předletové a startovní přípravy nastoupila opět laxnost a rutina. Ke snížení kvality přípravy startů přispěl i stále se snižující rozpočet na kosmonautiku. NASA šetřila … Staré české přísloví říká: „Tak dlouho se chodí se džbánem pro vodu, až se ucho utrhne.“ V případě Columbie se „ucho“ utrhlo 1. února 2003.
Křivka letu zachycená na hlavním displeji řídícího střediska ukazuje průběh destrukce raketoplánu (konec žluté čáry s červenými body a pád jeho trosek nad Texasem, šedobílá čára naznačuje původně plánovaný směr přistávacího manévru na KSC na Floridě)
Dnes víme, že k poškození náběžné hrany levého křídla Columbie skutečně došlo už při startu, když do něj narazilo několik kusů odtržené izolační pěny, která obaluje nádrže s kapalným kyslíkem a vodíkem z ET, aby se zejména před startem neodpařovaly. Nádrž ET jako jediná vždy po odhození shořela v atmosféře.
Už v pátek před přistáním NASA oznámila, že při zpracováni video záznamů ze startu technici objevili, jak ledový útržek oné „pěny“ narazil do křídla. Jenomže čidla v průběhu orbitálního letu nic nehlásila, a tak i dole zavládl bohorovný klid. Přemrštěná víra v techniku, nebo trestuhodná lidská nedbalost?
„Špatně jsme údaje vyhodnotili,“ prohlásil později manager programu Shuttle Ron Dittemore na tiskové konferenci. A nešel se zastřelit…
Sesbírané trosky Columbie
Vysoký představitel NASA informoval o tragedii nic netušícího Kena Bowersoxe, Dona Pettita a Nikolaje Budarina na ISS až několik hodin poté, co bylo jasné, že přistání nikdo z jejich kolegů nepřežil. Šok, pláč, trauma. Na Zemi i ve vesmíru.
Ron Dittemore
„Není vyloučeno, že ten kousek pěny byl obalený ledem, který mohl tepelný štít narušit,” řekl tehdy loni zesnulý odborník na kosmonautiku Antonín Vítek z Akademie věd. „A i když poškodil nepatrnou plochu, mohlo se při průletu atmosférou postupně odloupávat stále víc dlaždiček, až obnažily velký kus. Tomu nasvědčuje i to, že během posledních sedmi minut (!) před katastrofou odlétávaly od raketoplánu svítící body…”
V měsících následujících po tragédii tuto hypotézu potvrdily i vyšetřovací komise NASA a amerického kongresu. Při sestupu do atmosféry se do poškozeného křídla dostal třením rozpálený vzduch, který u kořene narušil jeho strukturu, destruoval i trup a způsobil rozpad celého raketoplánu.
Všech sedm členů posádky havarovaného raketoplánu Columbia bylo ve věku mezi čtyřiceti a padesáti lety. To hlavní, co je spojovalo, byl ale zájem o vesmírný výzkum. Při rozhovorech z oběžné dráhy používali slova jako „nová zkušenost“, „zážitek“ či dokonce „vzrušení“. Čtyři z nich byli ve vesmíru poprvé. Snad zahynuli během několika sekund. Snad.
Inkriminovaný kus levého křídla – tudy se dostal oheň?
Poučení…?
Po katastrofě Columbie v únoru 2003 se po dvouleté pauze stal raketoplán Discovery (26. července 2005) prvním, který opět odstartoval do vesmíru. Velitelem letu se stala zkušená Eileen Collinsová.
Při startu k ISS nečekaně opět odpadaly kusy izolační pěny, které způsobily havárii Columbie. Tentokráte se na Zemi snažili. Astronauti dostali avízo, a tak při kontrole externí kamerou během letu na orbitální dráze bylo zjištěno uvolněné těsnění, vyčnívající ze spáry mezi destičkami tepelného štítu. Dva astronauti, Noguči a Robinson, dokonce třikrát vystoupili do volného vesmíru, aby mj. provedli zkušební opravu poškozené tepelné ochrany. Za použití aplikátorů pěny EWA zahladili uměle vytvořené díry ve vzorcích dlaždic a materiálem NOAX opravovali maketu poškozeného krytu RCC náběžné hrany křídla. Pro nedostatek času však nedokončili všechny naplánované pokusy.
Ovšem při průzkumu fotografií raketoplánu pak odborníci našli ještě jedno místo, které tentokráte vzbudilo jejich zvýšenou pozornost. Šlo o kus odchlíplé izolace nad jedním z okének pilotní kabiny, což astronauti při posledním výstupu do kosmu částečně opravili. A na Zemi zatím technici dospěli k závěru, že odchlíplá izolace nepředstavuje pro Discovery žádnou hrozbu…
Discovery se sice úspěšně vrátil 9. srpna na Zemi, nicméně další lety raketoplánů byly zase o rok odloženy, dokud se nepodařilo NASA vyhovět přísným podmínkám sestaveným vyšetřovací komisí po havárii Columbie. Další let raketoplánu (STS-121 – opět Discovery) se realizoval až 4. července 2006. 6. července se Discovery spojil s ISS a 17. července úspěšně přistál na Kennedyho vesmírném středisku na Floridě.
Od té doby se bezpečnostní opatření NASA stala až někdy příliš úzkostlivá a při posledních misích musel být dokonce na Zemi, na startovací rampě, připraven jako záchranný další raketoplán. Pravda, od té doby už žádný nehavaroval. Ale také je smutnou realitou, že zbývající tři stroje postupně skončily v aerokosmických muzeích…
Raketoplány: nebezpečné stroje
„Technické nedostatky amerických raketopánů jsou podceňovány,“ varoval v roce 2006 ve své knize Riding Rockets Richard Mullane, který s nimi letěl do vesmíru třikrát. Bývalý astronaut tam označuje pýchu americké astronautiky za nejnebezpečnější kosmická plavidla, která kdy člověk použil.
A proč i přes toto vědomí i on znovu a znovu startoval do vesmíru? Tvrdí, že počet zájemců o lety je tak velký, že konkurence nutí astronauty přehlížet technické nedostatky i potenciální nebezpečí kosmických plavidel. „Přestože o nich vědí, neodváží se promluvit, protože by tím přišli o svou vesmírnou šanci,“ tvrdí Mullane.
Lidé v NASA se z první tragédie (Challenger) nepoučili a i později opakovali stejné chyby. Také samotní členové posádek podle něj o nebezpečí věděli, ale neodvážili se veřejně vystoupit.
Richard Mullane na palubě Atlantisu
„Přežil jsem, tak jako všichni v mé lodi, a nikomu jsem se nesvěřoval. Chodil jsem okolo a bál se udělat cokoli, co by ohrozilo mou šanci dostat se znovu do vesmíru," píše Mullane. NASA prý odmítala o bezpečnostních problémech mluvit a nikdo z astronautů nebyl ochoten tabu prolomit. Ano, i tak může vypadat kosmonautika „za oponou“.
| Statistici ještě před havárií Challengeru odhadovali, že při současné intenzitě kosmických letů by mohlo dojít ke katastrofě cca jednou za 15-16 let. Tento odhad (pomineme-li smrt V. Komarova v Sojuzu 1 – 1967) se až hrozivě blíží realitě: 1971 – Sojuz 11 (zahynuli tři kosmonauti); 1986 – Challenger (zahynulo 7 astronautů); 2003 – Columbia (zahynulo 7 lidí). |
