Причины трагедии шаттла Челленджер

16 октября 2019 в 19:13

Мир затаил дыхание: в 1986 г. американский космический корабль многоразового использования «Челленджер» упал с неба огненным шаром. Теперь становится известно: НАСА на протяжении многих лет пыталось замять причины катастрофы.

Как произошла трагедия Челленджера?

Этим ясным утром во вторник 28 января 1986 г. звездно-полосатые национальные флаги США гордо реяли на ветру. Над Флоридой поднималось куполом ясное, безоблачное небо. Ледяной бриз, дующий с Атлантического океана, особенно подчеркивал голубизну неба. Оно было такого же цвета, как фон пятидесяти звезд, символизирующих федеративные штаты, на звездно-полосатом флаге США.

Небо над Техасом на 2 000 километров западнее в тот день вызывало гораздо меньший интерес. В большой зал центра наземного управления в Хьюстоне не проникал ни один луч дневного света. Глаза перед экранами и мониторами, уши в наушниках были сконцентрированы на изображениях и докладах из Флориды. И вот наступил долгожданный момент. После интенсивных приготовлений, бесконечных расчетов и строительства, после недель утомительных тренировок и тщательнейших тестов техникам, инженерам и ученым Центра НАСА им. Линдона Б. Джонсона предстояло непосредственно начать «миссию 51 -Л». Семеро астронавтов на борту «Челленджера» («Бросающего вызов»), все сотрудники НАСА, а также миллионы людей в США и во всем мире внимательно слушали голос из Хьюстона: «Десять... девять... восемь... семь... шесть... пять... четыре... три... два... один... старт».

В этот момент на мысе Канаверал включились двигательные установки. Огромный главный бак с двумя миллионами литров жидкого кислорода и водорода и обе прикрепленные к нему твердотопливные ракеты-носителя, стартовые ускорители, оторвались от земли, неся на спине космический челнок. Даже если это приходилось несколько раз видеть раньше — то и сейчас всех опять охватило безмолвное изумление от столь живописного зрелища торжества инженерного искусства человека: обывателей у телевизоров, зрителей на месте запуска и технический персонал НАСА. Через пару мгновений по центру наземного управления в Хьюстоне прокатился всеобщий вздох облегчения, раздались аплодисменты, люди поздравляли друг друга. После старта прошло 73 секунды.

На 74-й секунде небо над Флоридой было уже не голубым, а красным. «Челленджера» больше не было. За доли секунды в американском космическом корабле многоразового использования сгорели семеро астронавтов: обе женщины — Шэрон Криста Мак-Олифф и Джудит Э. Ресник, а также пятеро их коллег-мужчин — Грегори S. Джарвис, Рональд Э. Мак-Нейр, Эллисон С. Онизука, Френсис Р. Скоби и Майкл Смит. В эту секунду, ровно в 11 ч 39 мин, в 14 часов по времени Восточного побережья, космический корабль взорвался и огромным огненным шаром рухнул в Атлантический океан. Несомненно, во всех рискованных космических проектах эксперты учитывали «worst case», худший случай. Но представление о возможной катастрофе все же вытеснялось из сознания. Тем больше были теперь шок, ужас и скорбь. «Четверть века нам удавалось избегать этого дня. Мы надеялись, что сможем отложить его навсегда. Мы говорили и размышляли об этом — и вот это случилось», — описал эмоциональное состояние член сената США Джон Гленн, который в 1962 г. первым из американцев облетел вокруг Земли.

Первый пассажир в космосе

Как эта катастрофа могла случиться? Что было ее причиной? Кто нес за нее ответственность? Расследование продолжалось два года и сопровождалось предположениями, слухами и стремлением сделать из всего тайну. Работало несколько комиссий, обсуждалось несколько теорий. Однако в конце осталось лишь одно объяснение, настолько простое и краткое, что вызвало полную растерянность прежде всего у непосвященных.

Вернемся к 28 января 1986 г. Еще этим утром незадолго до десяти часов по местному времени телезрители увидели учительницу Шэрон Кристу Мак-Олифф и ее шестерых товарищей, с сияющими и исполненными оптимизма лицами. Пока шли по трапу пусковой установки к входному люку космического челнока, они махали на прощание, улыбаясь в объективы направленных на них камер. Едва поднявшись на борт, экипаж из семи человек стал отрабатывать контрольные предполетные задания. Час спустя астронавты были готовы. Они пристегнулись к анатомическим креслам, надели шлемы, как уже тысячекратно проделывали на многомесячных тренировках в Центре НАСА им. Линдона Б. Джонсона.

Командир космического корабля многоразового использования «Челленджер», Френсис Р. Скоби, доложил о готовности космического челнока к старту. Инженеры центра наземного управления в Хьюстоне тоже почти выполнили свою программу. После ободряющих слов и последних приветов экипажу началась горячая пора непосредственной подготовки к старту. Все системы работали безукоризненно.

Для восторженной учительницы Шэрон Кристы Мак-Олифф ее экскурсия в космос не была вопросом жизни и смерти. Предстоял полет, дававший большие шансы, в котором должна была состояться премьера: она хотела быть первой учительницей, давшей школьникам урок из космоса. «Надеюсь, на меня будут смотреть все», — с нетерпением сказала 37-летняя учительница из г. Конкорд в штате Нью-Гэмпшир. Шэрон Криста Мак-Олифф успешно выдержала годовой отборочный конкурс. Она победила в конкурсе из 11 000 кандидатов как инициатор честолюбивой программы «учитель в космосе» и должна была стать первым гражданским лицом в космосе.

За время шестимесячной подготовки к экскурсии в космос она своим открытым, энергичным поведением постоянно поддерживала в экипаже астронавтов хорошее настроение — будь то медицинские тесты с нагрузкой, пробы питания для астронавтов, к которому нужно привыкнуть, тренировки в условиях невесомости в имеющем мягкую обивку брюхе транспортного самолета, летящего по параболической траектории, или научные занятия в лаборатории космического челнока.

Момент старта

В этот день, 28 января 1986 г., «Челленджер» на пусковой установке 39-Б на мысе Канаверал выглядел мощно и элегантно. Многие сотрудники из технического персонала НАСА даже считали космический корабль многоразового использования с его длинным, прямым белым корпусом и черным НОСОВЫМ отсеком очень красивым. На каждом боку гордо красовались «звезды и полосы». В грузовом отсеке космического челнока находился 18-тонный спутник связи НАСА. Из-под несущих плоскостей справа и слева выступали два мощных твердотопливных ускорителя. Посредине располагался огромный главный бак длиной 47 метров. Из-за необычного для Флориды холода последних дней и ночей января вся пусковая установка покрылась толстым слоем льда. Во многих местах со штанг свисали сосульки. Последним соединением между космическим челноком и пусковой установкой были кабели толщиной с руку. Эти кабели, а также большие части «Челленджера» обледенели.

После великих времен полетов «Аполлона» с уже ставшими в конце рутиной посадками на Луне в 70-е годы пусковая установка 39-Б больше не использовалась, но была полностью отремонтирована. Для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, НАСА, «миссия 51-Л» была юбилейной: предстоящий полет был двадцать пятым для космических челноков и десятым применением «Челленджера» — как всегда, с обратным билетом на Землю. Однако ответственные лица находились в глубоком цейтноте, потому что «миссия 51-Л» отставала от календарного плана уже на восемь суток.

Уже днем раньше процесс пуска пришлось прервать после шестичасовых колебаний из-за неисправности входного люка шаттла. Поэтому нервы были напряжены до предела. Но теперь, 28 января, старт должен был состояться. Но снова получалось двухчасовое отставание от графика: возникли проблемы из-за неисправной системы пожаротушения на пусковой установке, и важные части космического челнока пришлось освобождать ото льда. На безопасном расстоянии от пусковой установки на холодном январском ветру родственники астронавтов напряженно ожидали старта. Рядом с ними на трибуне застыли сотни сотрудников НАСА и множество зрителей.

Наконец в 11 ч 38 мин 00 с пошел отсчет времени готовности. Все двигатели заработали одновременно. Пять огненных струй медленно подняли «Челленджер». Начали действовать все три двигателя космического корабля многоразового использования и оба твердотопливных ускорителя справа и слева от космического челнока. В момент старта управление космическим челноком взяли на себя операторы полета из центра наземного управления.

Посекундный график трагического полета

11 ч 38 мин 10 с: центр наземного управления — «Челленджеру»: «Двигатели развивают тягу. Сейчас мощность трех двигателей 104 процента, «Челленджер», полная мощность». После фазы неполной тяги (65 %) вся пятикратная мощность двигателей вышла на запланированную полную нагрузку (104%).

11 ч 38 мин 15 с: командир — центру наземного управления: «Челленджер». Перехожу на полную мощность!»

Это были последние слова командира Френсиса Р. Скоби. Телезрители слышать их не могли, повезло только техникам в Хьюстоне. До тех пор казалось, что все функционирует наилучшим образом. У родственников на трибуне во Флориде на глазах были слезы умиления и радости, а в центре наземного управления в Техасе все как раз стали хлопать друг друга по плечу. Гордость охватила всю нацию — как часто бывало в такие мгновения, когда американцы отправлялись покорять глубины космоса.

11 ч 38 мин 25 с: эксперты по двигателям вдруг заметили на контрольных мониторах, как в задней части правого твердотопливного ускорителя зазмеились язычки пламени. Зрители на мысе Канаверал видеть пламя не могли. Слишком велики были клубы дыма на старте, слишком впечатляющим было зрелище человеческих возможностей, открывшееся их глазам.

11 ч 38 мин 40 с: на мониторах контроля полета в Хьюстоне непрерывный поток данных неожиданно оборвался. К ужасу присутствующих, была видна только буква «S», обозначающая «static»: ничего не происходит. Поначалу на лицах операторов полета читалось беспомощное недоумение, потом — немой ужас. В центре наземного управления раздались первые предостерегающие возгласы. Никаких признаков, никаких отклонений каких-либо предыдущих параметров. Ни одна контрольная лампа не уведомила о катастрофе, которая как раз разыгралась на 2 000 километров восточнее над Флоридой. «Челленджер» без предварительного оповещения летел в преисподнюю.

11 ч 39 мин 10 с: после окончания отсчета времени готовности из динамиков постоянно был слышен голос диктора центра наземного управления. Стив Э. Несбит постоянно передавал текущие технические данные полета: «...одна минута, десять секунд... скорость 2 900 футов в секунду... высота девять морских миль... удаление от старта семь морских миль...»

11 ч 39 мин 14 с: регистрация данных бортовыми компьютерами закончилась на 73,621 секунды. В этот момент произошел мощный взрыв. Длинная прямая белая полоса челнока превратилась в огромный красный огненный шар. Оставшееся содержимое главного бака под космическим челноком, почти два миллиона литров топлива, взорвалось на высоте 16 км над Атлантическим океаном. После немого ужаса, длившегося доли секунды, повсюду раздались крики. Зрители во Флориде отпрянули, чтобы потом снова неотрывно смотреть на огненно-красное зарево в небе.

Огромный шар пламени медленно превращался в вытянутый белый облачный вихрь. Во все стороны разлетались взрывы поменьше, вспышки пламени и облака пыли. Оба отделившихся твердотопливных ускорителя, двигаясь по неконтролируемой беспорядочной зигзагообразной траектории, оставляли за собой белый дымовой след. Центр наземного управления прекратил блуждающий полет и взорвал обе оболочки ракет с помощью радиосигнала.

Лица сотрудников НАСА в Хьюстоне выражали неприкрытый ужас. После мгновений немой растерянности в просторных помещениях центра наземного управления раздались дикие крики. Некоторые в шоке отпрянули от своих мониторов. Другие прятали слезы на плечах коллег. Беспомощное чувство непонимания охватило технический персонал, который только что был убежден в абсолютной осуществимости своих идей.

В 11 ч 40 мин 00 с каждому было ясно, что случилось: все наблюдавшие стали свидетелями крупнейшей на тот момент катастрофы американского пилотируемого космического корабля. Еще в течение часа после взрыва части космического челнока догорали в небе и падали в море, целый дождь мелких и мельчайших обломков, заброшенных силой взрыва в стратосферу. Всю вторую половину дня место катастрофы отмечали дымные полосы — саван «Челленджера».

Катастрофа Челленджера потрясла всю страну

Всех охватило мрачное оцепенение. При оценке катастрофы были проведены сравнения с другими ужасными историческими событиями: после убийства Джона Ф. Кеннеди в 1963 г. или нападения японцев на Перл-Харбор в 1941 г. ни одно событие так не взволновало американцев, не вызвало у них такой растерянности, нерешительности и отчаяния, как крушение «Челленджера». Мечта Америки, страны, где все возможно и осуществимо, лопнула. Лишь события 11 сентября 2001 г. вызвали еще больший шок.

Ежегодная речь президента США «О положении нации», запланированная на вечер 28 января 1986 г., была отменена. Рональд Рейган хотел говорить о мужественной американке, об учительнице Шэрон Кристе Мак-Олифф, которая должна была обучать школьников из космоса. За письменным столом в Овальном кабинете Белого дома сидел старик, с трудом пытавшийся взять себя в руки. Вечернее телевизионное обращение президента было коротким. Сидя на фоне звездного флага, Рональд Рейган сказал о Шэрон Кристе Мак-Олифф, Джудит Э. Ресник, Грегори Б. Джарвисе, Рональде Э. Мак-Нейрс, Эллисоне С. Онизуке, Френсисе Р. Скоби и Майкле Смите: «Мы оплакиваем семерых героев».

Через несколько минут после катастрофы начались исследования ее причины. Американские власти нельзя упрекнуть в том, что они не отреагировали быстро. На мысе Канаверал и в Центре НАСА им. Линдона Б. Джонсона была сразу же изъята вся документация НАСА, защищены все компьютерные данные и даже конфискованы карандашные записи в центре наземного управления. Вскоре после полудня была конфискована вся производственная документация в бюро и лабораториях фирм-изготовителей.

В то же время 13 кораблей, четыре самолета поисковой службы и девять вертолетов начали поиски обломков в районе моря площадью 26 000 кв. км. Со дна Атлантики обломки доставали на поверхность с помощью подводных роботов. Эти собранные обломки космического челнока, отснятый материал более чем со 100 прецизионных камер вокруг мыса Канаверал и огромные блоки памяти центра наземного управления были главными источниками информации для агентов и следственных комиссий. При этом речь шла о миллионах данных измерений, которые из нескольких тысяч точек измерения в космическом челноке каждую миллисекунду передавались по радио на Землю: параметры температуры с минимальными отклонениями, малейшие колебания давления в двигателях, системах трубопроводов и баках, готовность к эксплуатации и состояние программ цепей управления, приборов управления и бортовых компьютеров, управляющих перемещениями огромных двигателей. Все эти данные нужно было расшифровать — гигантская программа, которой предстояло длиться два года, целых два года до установления истинной причины катастрофы «Челленджера».

До тех пор огромное управление, НАСА, созданное в 1958 г., должно было поставить бесчисленное количество вопросов — и прежде всего выслушать вопросы: не были ли огромные перепады температур слишком сильными для материала? Выслушали ли инженеры метеорологов и не было ли недооценки холода? Не были ли слишком велики желание добиться успеха и нехватка времени? Имели ли место утечка топлива или даже дефект оболочки бака, неизвестное накопление паров топлива, газов от двигателей или других? Имелись ли серьезные конструктивные недостатки? Совершил ли какой-либо компьютер ошибку в расчетах? Произошло ли непредвиденное короткое замыкание? Имел ли место человеческий фактор?

Настоящие причины гибели Челленджера

Начатая в 1981 г. программа «Шаттл», в которой принимали участие более 600 ученых и астронавтов, и которая демонстрировала миру техническое превосходство Америки и внушала американцам чувство уверенности в освоении космоса, была немедленно приостановлена, все честолюбивые планы НАСА были отложены на годы.

Никакой автоматической межпланетной станции для исследования Солнца «Улисс», никакого космического аппарата для исследования Юпитера «Галилей», никаких исследований Большого взрыва с помощью космического телескопа «Хаббл». Все договора были приостановлены, в том числе соглашение о запланированной на 1988 г. немецкой миссии Д2 на европейской космической лаборатории «Спейслэб». Это означало не только потерю престижа, но и огромные экономические убытки для НАСА. До окончательного выяснения причины катастрофы ни один американский космический челнок не должен был оторваться от Земли. Два других космических корабля многоразового использования, «Атлантис» и «Колумбия», до поры до времени были отправлены в ангар.

С помощью тысяч обломков и миллионов компьютерных данных эксперты пытались точно реконструировать течение и причины катастрофы. Со временем следственные комиссии находили все больше ответов на многочисленные вопросы, прежде всего комиссия Роджерса, названная по имени ее председателя, бывшего американского министра юстиции и иностранных дел Уильяма П. Роджерса. Параллельное расследование вел Конгресс США. Естественно, НАСА со своими экспертами тоже создало следственную комиссию и предоставило ее отчет президенту США. Однако общественность критически наблюдала за дознанием НАСА. Невозможно было себе представить, что возможные виновники открыто признают свои ошибки.

По мнению экспертов, катастрофа происходила в три фазы. Сначала в задней части правого твердотопливного ускорителя появились небольшие веерообразные язычки оранжевого пламени, за которыми последовали языки пламени побольше, более светлые, возможно небольшой взрыв в той же области.

Наконец выше задней части правого ускорителя широкий фронт пламени перекинулся на главный бак. Все это происходило в течение нескольких секунд. Долго обсуждались две теории. По одной предполагалось, что сработала собственная система самоуничтожения главного бака, на наружной стенке которого находилось несколько небольших зарядов взрывчатого вещества, и таким образом произошло смешивание прежде разделенных компонентов топлива — кислорода и водорода. Другая теория исходила из развития пламени: первое появление оранжевого пламени свидетельствует о том, что первым загорелся не жидкий водород — ибо его пламя бесцветно, — а твердое топливо ускорителя.

Но в конце всех исследований был установлен один результат с одной причиной. Было странно от простоты, которая навсегда могла напугать всякого непосвященного мыслью о том, что по сути незначительная неисправность смогла уничтожить такую сложную систему, как космический корабль многоразового использования вместе с его экипажем. «Челленджер» был уничтожен, потому что уплотнители в боковых твердотопливных ускорителях из-за сильного мороза стали пористыми. Результат: произошла утечка газа, он воспламенился и взорвался.

Следственные комиссии в своих докладах не жалели критики: НАСА почило на лаврах своих новаторских достижений, посадок на Луне, полетов «Аполлона», 24 удачных полетов челноков. Говорили, что космическое ведомство стало чересчур большим, раздутым, громоздким. Что его руководители поддались опасной практике «как-нибудь обойдется», уступили цейтноту и пренебрегли контролем качества.

Повторение трагедии

Кто тогда верил, что подобная катастрофа больше никогда не повторится, потому что научились на ошибках, ошибался. Спустя 17 лет, 1 февраля 2003 г., космический корабль многоразового использования «Колумбия» развалился над Техасом на высоте 60 км. Снова погибли семеро астронавтов. Как установила комиссия по расследованию аварии, снова небрежность и беспечность привели к катастрофе. Через 82 секунды после старта кусок изоляционной пены с топливного бака ударил по левому крылу и в критическом месте повредил тепловой экран «Колумбии».

При вхождении в плотные слои атмосферы Земли, то есть при возвращении из полета сверхгорячие газы проникли внутрь — астронавты сгорели. Проблема отваливающихся кусков пенистого материала была давно известна в НАСА. Начиная с 1981 г. при каждом запуске космического челнока от бака отваливалась изоляционная иена, каждый раз в космический корабль многоразового использования попадало до 20 частиц этого материала. Правда, конструкторы всегда предостерегали от таких столкновений. Но поскольку никогда ничего не случалось, руководители НАСА все больше поддавались убеждению, что обломки пенистого материала не могут повредить челнок.

По мнению специалистов комиссии по расследованию катастрофы «Колумбии», американские космические корабли многоразового использования давно являются крайне опасными экспериментальными летательными аппаратами. Или, как однажды выразился член комиссии и эксперт по безопасности полетов Стивен Уоллес: «Путешествие на челноке в десять-сто раз опаснее, чем полег на боевом реактивном самолете во время воздушного боя».

Оцените статью:
Рейтинг: 5 (Голосов: 1)

Комментарии

Добавить комментарий

Поля отмеченные * обязательны.

Если не можете разобрать код, нажмите на него. Картинка будет заменена.
 
ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ ОНЛАЙН

Загрузка...

ПОПУЛЯРНЫЕ ТЕСТЫ


ЧТО ПОЧИТАТЬ