Výsledky vyšetřování havárie raketoplánu Columbia

Vědecký let STS-107
Mezinárodní označení: 2003-003A
Start: 2003-01-16 15:39:00.050 UT
Užitečné zatížení: zdvojený přetlakový modul Spacehab RDM [=Research Double Module]

Posádka

CDR: Husband, Rick D. (* 1957)
PLT: McCool, William C. (* 1961)
MS-1: Anderson, Michael P. (* 1959)
MS-2: Brown, David M. (* 1956)
MS-3: Chawla[ová], Kalpana (* 1961)
MS-4: Clark[ová], Laurel B. S. (* 1961)
PS-1: Ramon, Ilan (* 1954)

Průběh havárie

Pokus o přistání: 2003-02-01
Vstup do atmosféry: 13:44:09 UT
Ztráta spojení: 14:00:04.826 UT
Poslední zaznamenaná data MADS: 14:00:14 UT
Rozpad raketoplánu: 14:00:18 UT

Okamžitě vytvořeny dva vyšetřovací týmy:

• NAIT - NASA Accident Investigation Team
• CAIB - Columbia Accident Investigation Board

Vzhled panelu RCC-8 náběžné hrany křídla raketoplánu po ostřelování na zkušebním zařízení

Cesta žhavých plynů od poškozeného panelu RCC-8 raketoplánu Columbia do podvozkové šachty

NAIT

Interní pracovní skupina NASA s úkoly:

1. shromažďování a zabezpečení telemetrických dat
2. organizace sběru trosek, jejich identifikace, katalogizace a sestavování
3. podpora práce CAIB

CAIB

Nezávislá vyšetřovací komise, předkládající výsledky šetření a doporučení administrátorovi NASA

• předseda: adm. Harold W. Gehman Jr.
• 12 řádných členů

Postup práce

Vytvořeno blokové schéma všech možných příčin - celkem kolem 3000 alternativních kauzálních řetězců

Postupné vylučování nemožných příčin

Pomohl nález záznamové jednotky MADS

Rozhodující zjištění - zkoušky vystřelování vzorků izolační pěny z ET proti maketě náběžné hrany ve SwRI

2003-07-18

Vydán definitivní scénář průběhu havárie
Rozsah 189 stran
Definuje nejpravděpodobnější příčinu havárie: poškození náběžné hrany raketoplánu nárazem kusu izolační pěny
Zpráva sloužila jako podklad pro vypracování závěrečné zprávy CAIB

2003-08-26

Vydána závěrečná zpráva
Rozsah 248 stran
Obsahuje:

1. historii raketoplánů
2. průběh letu STS-107
3. pravděpodobnou příčinu havárie
4. 29 doporučení pro NASA

Přehled doporučení

(hvězdičkou jsou označena doporučení nutná vyřešit před obnovením letů raketoplánů)

1. * 3.2-1: Odstranit příčiny odpadávání tepelné izolace z ET
2. * 3.3-2: Zahájit program pro zvýšení odolnosti družicového stupně proti nárazu cizích objektů zlepšením vlastností RCC a dlaždic tepelné ochrany
3. * 3.3-1: Vyvinout a aplikovat moderní nedestruktivní metody testování panelů RCC
4. * 6.4-1: Je třeba:
   
   1. Při letech k ISS využít rozšířených možností a prostředků během letu raketoplánu v blízkosti ISS a po připojení k ISS a provádět nezbytné opravy tepelné ochrany (TPS)
   2. Pro lety jinam vyvinout autonomní prostředky inspekce a oprav TPS
   3. Provádět inspekci TPS s využitím všech prostředků co nejdříve po startu raketoplánu
   4. Konečným cílem budiž vyvinutí autonomních prostředků inspekce a oprav TPS i v případě, že raketoplán nedoletí k ISS, nespojí se s ní, nebo bude poškozen během pokusu o spojení nebo po odletu od ISS
   5. 3.3-3: Zajistit v co největší míře možnost bezpečného přistání raketoplánu s menším poškozením RCC panelů náběžné hrany
   6. * 3.3-4: Pro dokonalé pochopení vlastností RCC vytvořit databázi vlastností již za letu použitých panelů RCC s využitím destruktivních metod testování
   7. 3.3-5: Zdokonalit údržbu povrchů obslužných věží na rampě, aby se zabránilo vyplavování zinečnatých sloučenin na panely RCC
   8. 3.8-1: Vytvořit dostatečnou zásobu náhradních panelů RCC a dalších součástek pro náběžnou hranu
   9. 3.8-2: Vyvinout, ověřit a udržovat fyzikálně podložený počítačový program pro předvídání rozsahu poškození TPS úlomky
   10. * 3.4-1: Zajistit fotografování startujícího raketoplánu nejméně ze tří míst, a to nejméně do oddělení SRB; zvážit možnost fotografování z lodí a/nebo letadel
   11. * 3.4-2: Zajistit snímkování odhozené ET a odesílat snímky okamžitě na Zemi
   12. * 3.4-3: Zajistit možnost přímého přenosu na Zemi vysokorozlišujících snímků náběžné hrany a TPS na spodku křídel a trupu během startu
   13. * 6.3-2: Změnit dohodu s NIMA ohledně snímkování raketoplánu za letu
   14. 3.6-1: Měřicí systém MADS bude i nadále udržován a průběžně zdokonalován
   15. 3.6-2: Systém MADS bude rekonstruován s použitím modernějších technologií; jednotlivá naměřená data bude možno podle volby během letu buď zaznamenávat, nebo vysílat na Zemi, nebo oboje
   16. 4.2-2: Jako součást programu prodloužení provozní životnosti raketoplánů na 40 roků vyvinout moderní systém inspekce a kontroly celé kabeláže, a to i na nepřístupných místech
   17. 4.2-1: Otestovat a certifikovat systém pro zachycování svorníků SRB/ET
   18. 4.2-3: Požadovat, aby při uzavírání prostoru mezi nádržemi ET a při nanášení izolace byly vždy nejméně dvě osoby
   19. 4.2-4: Požadovat, aby raketoplány byly provozovány na stejné úrovni bezpečnosti jako ISS co se týče ohrožení mikrometeoroidy a kosmickým smetím (MMOD). Doporučení změnit na požadavky
   20. * 4.2-5: Sjednotit terminologii pojmu "cizí předmět" a "pozůstatky po přípravě k letu"
   21. * 6.2-1: Zajistit, aby dodržování časového harmonogramu startů odpovídalo možnostem a aby nevedlo ke zvýšení rizika
   22. * 6.3-1: Vypracovat program výcviku chování v krizových situacích pro management raketoplánů (MMT)
   23. * 7.5-1, 7.5-2 a 9.1-1: Vytvořit nezávislý orgán pro sledování otázek technické bezpečnosti a pro povolování výjimek z technických specifikací; oddělení pro bezpečnost a zajištění letů při NASA HQ bude mít přímý dohled nad provozem raketoplánů a bude financováno z oddělených zdrojů
   24. 7.5-3: Reorganizovat Space Shuttle Integration Office tak, aby jedno pracoviště odpovídalo za integrování všech prvků a částí STS
   25. 9.2-1: Před pokračováním letů raketoplánů po roce 2010 provést jejich recertifikaci na úrovni materiálů, prvků, subsystémů a systémů
   26. * 10.3-1: Jako předběžné opatření vytvořit soubor fotografií systémů a subsystémů, které se liší od technických výkresů; soubor fotografií digitalizovat, aby byly rychle k dispozici při řešení krizových situací během letu raketoplánu
   27. 10.3-2: Provést kontrolu přesnosti existujících technických výkresů a dokumentace; výkresy převést pod CAD; aktualizovat výkresy a dokumentaci

   Reakce NASA

   Vytvoření pracovní skupiny pro přípravu obnovení letů raketoplánu

   Ustanovení dozorčí komise RTFG pro sledování plnění doporučení CAIB (předsedové Covey a Stafford)

   2003-09-08 - Vydání první verze plánu prací pro odstranění příčin havárie
   2003-10-15 - Vydání druhé verze (Rev. 1)
   2003-11-24 - Vydání třetí verze (Rev. 1.1)
   2004-09-12 - Možné obnovení letů raketoplánů (Atlantis, let STS-114, ISS-ULF-1)