Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Columbia - vyšetřování pokračuje...

Columbia - vyšetřování pokračuje...

Od tragické havárie raketoplánu COLUMBIA uplynulo již dva a půl měsíce - je tedy čas na hodnocení prvních výsledků vyšetřování.

Ačkoliv má plán možných důvodů a příčin havárie, vypracovaný vyšetřovací komisí CAIB (Columbia Accident Investigation Board), téměř 3200 bodů zaměřme se pouze na několik málo z nich - na ty, které se jeví jako nejpravděpodobnější a které svým nešťastným propojením nejspíše zapříčinily ztrátu sedmi lidských životů a vesmírného korábu.

Na prvním místě v tragickém řetězci vedoucím až k havárii bylo ono často vzpomínané odtržení pěnové tepelné izolace hlavní odhazovací nádrže ET (External Tank) raketoplánu. Je asi již mimo jakékoliv pochybnosti potvrzeno, že kus této izolace, který se odtrhl z krytu držáku "Y" předního úchytu hlavní nádrže ET narazil v 81 vteřině letu do náběžné hrany levého křídla v prostoru pátého až sedmého panelu RCC. Váha odtrženého kusu izolace, majícího konzistenci podobnou balzovému dřevu, byla vypočítána zhruba na 1,2 kg. S tím, že povrch tohoto tělesa mohl být obalen ledem a tím pádem o něco těžší. Po nárazu do RCC panelů na levém křídle prošel úlomek kolem křídla raketoplánu (pravděpodobně již rozdrcen) a zanikl v žáru spalin z motorů. Celá tato událost trvala přibližně 3 setiny vteřiny. Tento úder zaznamenaly senzory systému "OEX" o kterém si více povíme později.

Raketoplán Columbia se následně dostal bez jakýchkoliv dalších komplikací na určenou oběžnou dráhu a posádka začala plnit svůj náročný vědecký program. Ulomený kousek tepelné izolace hlavní nádrže odhalil pozemní personál až druhý den po startu při rutinním prověřování záběrů z kamer sledujících vzlet stroje. Jelikož se jednalo o závadu která se opakovala při startu již vícekrát - a nikdy nezpůsobila žádné významnější škody - nebyl ani tentokrát důvod k žádnému znepokojení. Nevím ale jestli byly provedeny a v případě že ano proč doposud nebyly zveřejněny, fotografické záběry hlavní nádrže ET které jsou prováděny při inspekci po jejím odhození. Právě tyto fotografie z paluby raketoplánu odhalily při několika z předchozích startů odlomené části izolace hlavní nádrže. Je možné (pravděpodobné) že tyto inspekční fotografie pořízeny byly, avšak z důvodu jejich "okamžité nedůležitosti" se na Zem vracely na palubě Columbie a nebyly odeslány předem elektronickou cestou.

Několik dní po havárii raketoplánu (8.2.2003) byla zveřejněna informace o tom, že radiolokátory amerických leteckých sil zaregistrovaly zhruba 24 hodin po startu Columbie neznámý předmět, který se rychlostí cca 5 m/s vzdaloval od raketoplánu. Tato informace vyvolala ihned poměrně značný zájem odborníků i veřejnosti a vynořilo se velké množství spekulací o co mohlo jít. Jako nejpravděpodobnější se jevilo těchto několik variant původu onoho neznámého předmětu či tělesa: kus ledu z odpadní vody vypouštěné raketoplánem, část nedostatečně nebo chybně upevněného nákladu z ložné plochy Columbie nebo následek srážky s jiným kosmickým objektem - tedy buď s kosmickým "smetím" nebo meteoritem. Začátkem dubna však byla zveřejněna nová, a zásadní, informace o tomto tajemném předmětu. Analýzou radiolokačního odrazu od tohoto předmětu bylo s velikou pravděpodobností potvrzeno, že šlo o část přechodového panelu mezi náběžnými RCC panely a vlastními dlaždicemi tepelné ochrany na horní části (levého) křídla. Dlaždice tepelné ochrany jsou na křídle napevno přilepeny na nomexové plsti. Náběžné RCC panely (laicky řečeno "U" hřebenáče z hrany křídla) jsou však přišroubovány přes speciální úchyty. Aby bylo možné dostat se do prostoru šroubů je mezi těmito panely a vlastními destičkami řada panelů nikoliv napevno nalepená, ale přišroubovaná. Odpadlý předmět poletující v kosmu byl s velikou pravděpodobností právě tímto šroubovaným panelem.

Je tedy možné, že při startu poškodila odpadlá izolace upevnění tohoto panelu a při některém motorickém manévru Columbie na oběžné dráze došlo k jeho úplnému odpadnutí. Následky toho jsou potom až krutě jasné - Columbia vstupovala do atmosféry nikoliv s poškozenou tepelnou izolací (to možná také) ale s místem kde tepelná izolace pravděpodobně nebyla vůbec - kde byl otevřený otvor do vnitřku křídla ... A to v místě, kde je tepelné namáhání při průletu atmosférou nejvyšší - v prostoru náběžné hrany křídla.

A bohužel tedy v místě kde pod dlaždicí nebyla nomexová plsť a plocha hliníkového potahu křídla které ochrání, i při případném odpadnutí dlaždice, vnitřní prostor, ale kde byl volný prostup kterým se technici dostávají ke šroubům a úchytům RCC panelů.

Co se přesně odehrálo v několika posledních minutách existence raketoplánu Columbia se odborníci prozatím pouze dohadují. Pravděpodobný scénář dramatu ale hovoří o tom, že v okamžiku vstupu orbiteru do horních vrstev atmosféry se žhavá plazma dosahující teploty až 1.700 st.Celsia dostala odkrytým prostorem po přechodovém panelu dovnitř levého křídla kde postupně propálila držáky náběžných RCC panelů což vedlo až k jejich odpadnutí. Tím se otvor kterým se žhavý ionizovaný vzduch dostával dovnitř hliníkového oštinového křídla zvětšil a umožnil vniknout většímu množství žhavé plazmy, atd. Současně s tím začalo docházet i k postupnému odpadávání nalepených destiček tepelné ochrany z horní i spodní strany levého křídla - tak, jak se pod ně dostávala žhavá plazma a odpalovala je z jejich podkladu. Proud žhavého vzduchu prošel do nitra křídla v místě náběžného RCC panelu č.6 - právě tam, kde do křídla udeřila odtržená pěnová izolace hlavní ET nádrže raketoplánu. Toto místo prvotního prohoření bylo určeno s poměrně velkou přesností podle hlášení jednotlivých tepelných čidel v levém křídle. Postupnou tepelnou destrukcí vnitřního prostoru levého křídla došlo samozřejmě k snížení jeho mechanické pevnosti, až se v čase 14:59:28 SEČ křídlo zhroutilo úplně...

Jak tedy současný stav vyšetřování ukazuje, prvotní příčinou havárie bylo odtržení tepelné izolace z hlavní nádrže raketoplánu Columbia a její náraz do náběžné hrany levého křídla. Rozum se však zdráhá uvěřit tomu, že tak malý a tak lehký kus hmoty by dokázal v konečném důsledku zapříčinit smrtelnou havárii. Vždyť co to je váha 1,2 kg (nebo o několik kg více v případě obalení ledem) proti váze startujícího stroje. Navíc izolace byla poměrně křehká, nejednalo se v žádném případě o pevnou a tvrdou hmotu, ale o pórovitou lehkou desku. Z toho se dají odvodit i následující hypotézy - podporované i nepřímo vyšetřovacími kroky které provádí NASA a nezávislá vyšetřovací komise CAIB. Je známo, že Columbia jakožto víceméně zkušební raketoplán, měla provedené uchycení náběžných panelů RCC na každém křídle jinak - tedy přesněji řečeno na každém křídle z jiného materiálu. A právě materiál použitý k uchycení panelů RCC na levém křídle byl následně shledán jako nepříliš vhodný, protože byl náchylnější na korozi způsobenou slaným prostředím. A soli ve vzduchu je na Kennedyho kosmické základně, ležící přímo na mořském pobřeží, dostatek. A raketoplány v tomto prostředí stráví veliké množství času. Proto všechny ostatní stroje americké vesmírné flotily už měly ve svých křídlech použit materiál odolnější.

Také se předpokládá, právě s ohledem na to, jakou lehký kus izolace způsobil v místě dopadu škodu, že panely RCC nebo přechodové destičky již mohly být částečně poškozeny před startem (příkladem může být právě výše zmiňovaná koroze). Potom by úder byl pouze spouštěcím impulsem řetězce dalších událostí. Je na komisích aby objasnily jak je možné, že se na poškození, byť skryté, nepřišlo včas. I proto je prvním doporučením komise CAIB provádění detailní nedestruktivní předletové kontroly stavu náběžných hran křídel raketoplánu s panely RCC, a to včetně nosných konstrukcí a upevňovacích prvků!!! Toto se doposud neprovádělo, před startem byla prováděna pouze vizuální a doteková kontrola každého RCC panelu.

Druhým doporučením komise CAIB je zajistit pravidelné snímkování raketoplánu pohybujícího se po oběžné dráze. Tím by např. mohlo dojít k odhalení odpadlého přechodového panelu ještě před havárií. Možná ...

Kromě toho se rozbíhá i vyšetřování varianty, že upevňovací prvky RCC a přechodových panelů mohly být poškozeny korozí již v roce 1999 kdy při čekání na generální údržbu stála Columbia v závodě firmy Boeing delší dobu mimo hangár na volném prostranství na dešti.

Jak vidět, už tato dvě první doporučení vyšetřovací komise CAIB napovídají hodně o směru, kterým se může celé objasňování havárie ubírat. I když není možné vyloučit ani nějakou novou, překvapující informaci. Moudřejší budeme v červnu letošního roku kdy by měla komice CAIB vydat svou závěrečnou zprávu.

Otázkou však zůstává, co tato doporučení vyšetřovací komise znamenají pro obnovu startů raketoplánů. Zatímco druhé doporučení - tedy snímkování raketoplánu na oběžné dráze - je možné realizovat víceméně okamžitě (komise dokonce konstatovala, že snímky bylo možné pořizovat již dříve, ale tato možnost nebyla využívána), problém vznikne nejspíše s uvedením prvního doporučení do praxe. NASA nemá podle dostupných informací připravenou žádnou metodiku jak efektivně a dostatečně kvalitně a průkazně kontrolovat náběžné hrany křídel i s jejich vnitřními upevňovacími elementy. A příprava takovéto metodiky, nástrojů a přístrojů, včetně vyškolení personálu jistě nebude krátkodobou záležitostí. A než budou tyto předletové prověrky provedeny neodstartuje určitě ani jeden stroj. Závěry komise CAIB jsou sice uváděny jako "doporučení" - ale NASA není v pozici, kdy by si mohla dovolit je nerespektovat.

V úvodu tohoto textu jsem se zmínil o senzorech systému OEX (Orbiter Experiment Support System). Teď tedy podrobněji. Ačkoliv bylo zveřejněno, že raketoplány nemají na své palubě "černou skříňku" - tedy zapisovač dat z hlavních agregátů stroje, a u letadel i zapisovač hlasové komunikace na palubě - COLUMBIA takovéto zařízení měla. Jednalo se o magnetickopáskový zapisovač který sloužil při prvních zkušebních startech technikům k získávání dostatečného množství potřebných dat o tom, co se na plášti, i pod ním, raketoplánu hlavně při startu a přistání děje. Tato data nebyla na zem vysílána on-line, ale byla archivována na vložené magnetické pásce. A ačkoliv se již dlouho výsledky těchto měření příliš nevyužívaly, byl tento systém při každé expedici COLUMBIE funkční. A tak když se 19.března pátračům podařilo tuto jednotku najít vysvitla naděje, že pokud budou záznamy nezničené, mohlo by jejich analyzování vnést další světlo do vyšetřování katastrofy. Vždyť jenom na levém křídle COLUMBIE měl systém OEX přes 700 měřicích bodů - tepelných, tlakových nebo vibračních. Data se opravdu podařilo z velké většiny přečíst a bylo zjištěno, že poslední z nich jsou z času přibližně 19,5 sekundy po vlastním rozpadu raketoplánu - tedy, že tento systém pracoval ještě "dlouho" poté, co ostatní data posílaná telemetrickými kanály přestala z rozpadající se COLUMBIE docházet.

Z analýzy dat OEX byly zatím zveřejněny pouze dvě informace. Ta první říká, že zhruba v 83 sekundě letu zaznamenalo jedno z tlakových čidel na náběžné hraně levého křídla mechanický impuls (dopad utržené izolace z nádrže ET). Posun času o cca 2 sekundy oproti oficiálním časům uváděným NASA nebyl vysvětlen, ale je možné, že systém OEX nebyl úplně přesně časově nakalibrován, data se víceméně nepoužívala, takže to až tak úplně nebylo nutné. Navíc časy jsou uváděny zaokrouhlené na sekundy - takže mohlo dojít k posunu i v tomto zaokrouhlování.

Druhá zveřejněná informace ze systému OEX říká, a to je mnohem závažnější, že narůstání teploty pod destičkami tepelné ochrany levého křídla začalo zhruba o dvě minuty dříve než o tom začala podávat informace tepelná čidla "hlavního" systému raketoplánu. Systém OEX zaznamenal nárůst teploty v prostoru za náběžnými panely RCC č.9 a 10 tedy mnohem dříve - to znamená, že pustošivý žár plazmy měl mnohem více času než se doposud předpokládalo.

Další informace zatím zveřejněny nebyly.

Ať již bylo prvotní či sekundární příčinou havárie raketoplánu COLUMBIA cokoliv, posádce to již životy nevrátí. Ale je nutné, a v tom se všichni shodují, důkladné a úplné objasnění všech příčin havárie - a odstranění všeho, co by mohlo zapříčinit opakování takovéto tragédie.

Vyšetřování pokračuje ...




O autorovi

Milan Halousek

Milan Halousek

Milan Halousek (* 1961, Pardubice) je jeden z předních českých popularizátorů kosmonautiky. Od roku 2001 je organizátorem dnes již největšího středoevropského setkání zájemců o pilotovanou kosmonautiku KOSMOS-NEWS PARTY, kterého se ravidelně účastní řada českých i zahraničních odborníků a hostů. Od roku 2002 organizuje a koordinuje v České republice akce Světového kosmického týdne, které se zaměřují především na informování nejširší veřejnosti o přínosech kosmonautiky ke každodennímu životu lidí. Je vedoucím odboru Vzdělávání České kosmické kanceláře, předsedou Astronautické sekce České astronomické společnosti a členem Astronomické společnosti Pardubice. V neposlední řadě je také vášnivým sběratelem autogramů kosmonautů a všeho dalšího, co s kosmonautikou a lety do vesmíru souvisí.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Venuše

Další informace »