Columbia skyttelkatastrof

Columbia skyttelkatastrof
datumet 1 februari 2003
Plats
Koordinater 33°34′00″ s. sh. 101°52′59″ W e.
död
  • 7 personer
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Shuttle Columbia-katastrofen inträffade den 1 februari 2003, strax före slutet av dess 28:e flygning (uppdrag STS-107 ). Den sista flygningen av rymdfärjan Columbia började den 16 januari 2003 . På morgonen den 1 februari 2003, efter en 16-dagars flygning, återvände skytteln till jorden. NASA förlorade kontakten med rymdskeppet ungefär klockan 14:00 GMT (09:00 EST ), 16 minuter före den förväntade landningen på bana 33 vid John F. Kennedy Space Center i Florida  , som var planerad att äga rum klockan 14:16 GMT . Ögonvittnen filmade det brinnande vraket av skytteln som flög på en höjd av cirka 63 kilometer med en hastighet av 5,6 km/s. Alla 7 besättningsmedlemmar dog.

Under flera månader efter tragedin genomfördes en utredning av katastrofen. En specialinrättad kommission för att undersöka katastrofen med Columbia-skytteln kom till slutsatsen att orsaken till katastrofen var förstörelsen av det yttre värmeskyddande lagret på skyttelvingens vänstra plan, orsakad av ett stycke värmeisolering av syretank som faller på den under sjösättningen av fartyget. Heta gaser trängde in inuti, vilket ledde till överhettning av den vänstra landningsställets pneumatik , dess explosion, ytterligare förstörelse av vingstrukturen och skyttelns död.

En betydande roll i undersökningen av orsakerna till katastrofen spelades av data som bevarades i det extra systemet för att fixa ombordparametrar ( Modular Auxiliary Data System (MADS) ), installerat endast på Columbia, som på den allra första flygkopian av serien. Systemet var avsett att registrera avläsningar av sensorer ombord för deras detaljerade analys efter flygning, vilket var viktigt under de första testflygningarna. Enheten som fixar avläsningarna av sensorerna på ett magnetiskt medium, utan att vara speciellt skyddad, överlevde mirakulöst och fungerade som en " svart låda ".

Alla hittade fragment av skytteln förvaras för närvarande på rymdcentret. John Kennedy .

Besättning

Besättningen på skytteln "Columbia" bestod av sju personer. Dess sammansättning var följande:

Kronologi av händelser

Skyttelskada under uppskjutning

Den yttre bränsletanken på skyttlarna täcktes med en värmeisolerande beläggning utformad för att förhindra bildandet av frost på tankens skal fylld med flytande syre och väte .

Ungefär 82 sekunder efter lanseringen separerades en bit isolering från den vänstra kåpan på skyttelns fäste till den yttre tanken, som träffade kolfiberpanelen på Columbias vänstra vinge med kraft. Som efterföljande fullskaliga experiment visade kunde ett sådant slag lämna efter sig ett hål med en diameter på 15-25 cm.

Fästets kåpa var helt gjord av termiskt isolerande skummaterial och tjänade till att minska den aerodynamiska belastningen på fästet. Separation av kåpa noterades också vid tidigare lanseringar - STS-7 (1983), STS-32 (1990), STS-50 (1992) och STS-112 (2002). Alla dessa lanseringar ansågs vara framgångsrika, " skumavfall " gavs inte vederbörlig uppmärksamhet, och det ansågs normalt .  [1] Uppdraget STS-112 lanserades för första gången med en videokamera monterad på en extern bränsletank. Under lanseringen separerades en bit från kåpan, som träffade anslutningsringen vid fästpunkten för den vänstra fastbränsleboostern till den externa tanken och lämnade efter sig en buckla 10 cm bred och 7,5 cm djup. [2] Genom att analysera dessa data drog NASA slutsatsen att " ET är säkert att flyga utan nya bekymmer (och ingen ökad risk)" för ytterligare skumangrepp ). [3] 

Videofilmer från lanseringen av STS-107-uppdraget avslöjade att bitar av isolering träffade vänster vinge, vilket kunde ha skadat rymdfärjans värmeisolering. [4] Vid den tiden var den exakta platsen för nedslaget inte känd på grund av den låga upplösningen hos inspelningskameran. Trots riskerna beslutade NASA vid ett möte den 31 oktober 2002 att fortsätta flygningen. [5]

Skadebedömning

Liksom i fallet med Challenger-katastrofen , misslyckades NASA:s ledning med att på ett adekvat sätt bedöma specialisternas oro över ett eventuellt problem med skador på skytteln och svarade inte tillräckligt på förfrågningar från ingenjörer om en visuell inspektion av nedslagsplatsen av astronauter. Det noteras att tekniska experter skickade en begäran tre gånger till det amerikanska försvarsdepartementet för att få bilder av skytteln i omloppsbana för att bedöma den mottagna skadan. NASA:s ledning underlättade inte förfrågningarna, och störde i vissa fall interaktionen, vilket hindrade representanter för militäravdelningen från att ge nödvändig hjälp. [6]

Stor uppmärksamhet ägnades åt bedömningen av risken för skador på värmespärrskiktet, som delades in i två kategorier: möjliga skador på silikatplattorna i nedre delen av vingytan och eventuella skador på de förstärkta kolfiberpanelerna . NASA-specialister hade till sitt förfogande ett verktyg för att simulera inverkan av små projektiler (till exempel isbitar) på ett värmeskyddande lager. Verktyget hade flera brister och utelämnanden, i synnerhet var det tänkt att bedöma skadorna efter små, ärtstora isbitar, snarare än stora bitar av värmeisoleringsskum. Även med dessa antaganden visade beräkningarna att i 1 av 15 fall kom det termiska skyddsskiktet av kolfiber igenom. Ledningen frågade i ett e-postmeddelande om den lägre densiteten hos isoleringsskummet kunde vara en "förmildrande" faktor vid bedömning av panelskador. Trots ingenjörernas tvivel om skummets möjliga höga slagenergi var ledningen övertygad om att kolfiberpanelernas penetration var osannolik. [7] Uppdragskontrollen ansåg att skumeffekten inte var en kritisk situation och avbröt därför en av förfrågningarna till försvarsdepartementet om bilder.

Den 23 januari skickade flygdirektören Steve Stitch ett e-postmeddelande till Columbia Commander Husband och pilot McCool och tog upp farhågor om säkerheten att återvända till jorden. [8] [9]

Shuttle förstörelse

Den 1 februari 2003 klockan 08:15:30 EST började rymdfärjan Columbia sin nedstigning till jorden. Klockan 08:44 började skytteln gå in i atmosfärens täta lager. Enligt Modular Auxiliary Data System började den främre kanten av vänster vinge värmas upp betydligt mer än vad den hade på tidigare Columbia-flygningar. Klockan 08:50:53 går Columbia in i en 10-minutersperiod under vilken fartygets skrov utsätts för de tyngsta värmebelastningarna. Klockan 08:53:46 började skräp falla av vingen.

Klockan 08:54:24 upptäckte The Maintenance, Mechanical and Crew Systems (MMACS) officer, orbiterns mekaniska system och livsuppehållande operatör, ett fel på fyra hydraulsystemsensorer i det vänstra vingplanet, som visar värden under känsligheten begränsa. Klockan 08:59:15 misslyckades trycksensorer i båda däcken på vänster landningsställ. Kommunikationsoperatören (CAPCOM) informerade besättningen om att kontrollcentret var medvetet om detta faktum och aktivt undersökte sensoravläsningarna, och tillade att det sista meddelandet från flygplanet till flygkontrollteamet var oläsligt.

Klockan 08:59:32 sändes det sista meddelandet från fartygets befälhavare från styrelsen: " Roger, uh, bu - [avskuren i mitten av meningen] ... ". Detta var den sista förbindelsen med Columbia. I samma ögonblick fick Mission Control de senaste telemetridata. Kommunikationsansvarig (INCO) Laura Hoppe informerar flygdirektören att detta kommunikationsavbrott är väntat och beror på att skyttelns bakdel blockerade fartygets antenn från kommunikationssatelliten. Vid 09:00:18, enligt amatörvideo, hade skytteln redan fallit sönder i en massa skräp.

Klockan 09:12:39 får MCC information om att en av TV-kanalerna i Houston visar livefilmer om förstörelsen av skytteln. Ett larm aviseras i MCC (hot om förlust av fartyget). Ett akutförfarande inleds där det inte är tillåtet att lämna eller gå in i kontrollrummet och operatörerna är skyldiga att spara all tillgänglig information för efterföljande utredning [10] .

Utredning

Primärundersökning

Undersökningen av orsakerna till Columbia-katastrofen var från första början fokuserad på inverkan av det värmeisolerande skummet. Tidigare incidenter med is- och skumnedslag under skytteluppskjutning har varit välkända och dokumenterade (särskilt under uppdragen STS-27 , STS-45 och STS-87 , när nedslaget skadade skyttlarnas hud) [11] .

Undersökningskommission om orsakerna till katastrofen

I enlighet med de protokoll som utvecklats efter kraschen av Challenger skapades en oberoende Columbia Accident Investigation Board (CAIB ) [  12 ] .

Rymdfärjorna i rymdfärjans serien var inte utrustade med flygmätare (" svarta lådor "), all data om telemetri och enhetens tillstånd överfördes direkt via radio till uppdragskontrollcentret. Columbia var dock det första fartyget i serien, så en OEX (Orbiter EXperiments) flight recorder installerades ombord, som användes vid felsökning av fartyget under de första testlanseringarna av skytteln. Efter slutförandet av testerna demonterades inte inspelaren och fungerade under hela Columbias verksamhet. Uppgifterna som extraherades från den gjorde det möjligt för kommissionens medlemmar att rekonstruera händelserna som ägde rum under nedstigningen och förstörelsen av skytteln. [13] Tiden för registrering av fel på sensorerna på vänster vinge gjorde det möjligt att återställa processen för dess förstörelse. Tillsammans med en analys av vraket som gjordes vid Lehigh University och en serie tester ledde detta till en slutlig slutsats om hur katastrofen inträffade. [fjorton]

Från och med den 30 maj 2003 genomförde Southwestern Research Institute fullskaliga tester på beskjutning av förstärkta kolfiberpaneler monterade på en metallram med ett block av värmeisolering motsvarande den avsedda storleken och vikten. De första rapporterna om kraschen visade att området för panelerna 6 till 9 kan ha drabbats. Testkollisioner i detta område orsakade endast sprickor och ytskador på panelerna. Efter att ha analyserat data från fartygets brännare begränsades det drabbade området till endast en panel - den åttonde. Den 7 juli, under de sista fälttesterna, skapade en bit värmeisolering som sköts in i kolfiberpanelen 8 ett hål i den som mätte 41 gånger 42 cm. [15] Detta visade att slaget som fick Columbia-vingen under uppskjutningen på allvar kunde skada värmesköldens vingkåpa. [16]

Kulturella och sociala konsekvenser av katastrofen

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Columbia olycksutredningsnämnd. 6.1 A History of Foam Anomalies (PDF) (PDF)  (länk ej tillgänglig) (augusti 2003). Hämtad 26 februari 2013. Arkiverad från originalet 11 augusti 2011.
  2. ↑ BEDÖMNING AV STS-112 SRB EFTERFLYGNING/HÄMTNING (10 oktober 2002). Hämtad 6 augusti 2011. Arkiverad från originalet 19 juli 2012.
  3. ↑ Jerry Smelser. STS-112/ET-115 Bipod Ramp Foam Loss, Sida 4 (PDF)  (ej tillgänglig länk) (31 oktober 2002). Hämtad 5 augusti 2011. Arkiverad från originalet 16 april 2011.
  4. ↑ Kål, Michael; Harwood, William. Comm Check  (neopr.) . - Free Press, 2004. - S.  94 . - ISBN 0-7432-6091-0 .
  5. ↑ Gehman. Columbia Accident Investigation Board, kapitel 6, "A History of Foam Anomalies", sidorna 125 & 148 (2003). Hämtad 5 augusti 2011. Arkiverad från originalet 29 juli 2014.
  6. ↑ Columbia olycksutredningsnämnd. CAIB sida 153 (PDF) (PDF) (2003). Datum för åtkomst: 17 december 2010. Arkiverad från originalet den 29 juli 2014.
  7. ↑ nasa-global.speedera.net (PDF)  (inte tillgänglig länk) . Tillträdesdatum: 27 juli 2007. Arkiverad från originalet den 6 mars 2011.
  8. ↑ E-post berättade för fatal skyttel att det var säkert . AP / Guardian.co.uk (1 juli 2003). Datum för åtkomst: 26 mars 2013. Arkiverad från originalet 23 januari 2009.
  9. ↑ William Harwood. Skum strejk e-post till skyttel befälhavare släppt . CBS News /spaceflightnow.com (30 juni 2003). Hämtad 26 mars 2013. Arkiverad från originalet 3 februari 2013.
  10. ↑ Columbia olycksutredningsnämnd. Rapport från Columbia Accident Investigation Board, volym I (2003). Hämtad 4 januari 2006. Arkiverad från originalet 30 juli 2012.
  11. ↑ Woods, David. Skapa framsyn: Lärdomar för att förbättra motståndskraften från Columbia (PDF) (2004). Hämtad 1 februari 2005. Arkiverad från originalet 11 september 2016.
  12. ↑ Columbia olycksutredningsnämnd. Styrelseledamöter (2003). Tillträdesdatum: 28 maj 2012. Arkiverad från originalet 22 maj 2012.
  13. ↑ Harwood, William. datainspelare återställd; kunde innehålla viktiga insikter . Rymdfärd nu (19 mars 2003). Hämtad 1 februari 2013. Arkiverad från originalet 3 februari 2013.
  14. ↑ Materialvetenskapsstudenter förbereder sig för att analysera skräp som återvunnits från skytteln Columbia (länk otillgänglig) . Lehigh University. Hämtad 1 februari 2013. Arkiverad från originalet 12 september 2006. 
  15. ↑ Justin Kerr. Impact Testing of the Orbiter Thermal Protection System (PDF) (PDF) (2003). Tillträdesdatum: 30 januari 2006. Arkiverad från originalet den 19 februari 2006.
  16. ↑ Columbia olycksutredningsnämnd. Rapport från Columbia Accident Investigation Board, Volym I, kapitel 3, sidan 78 (PDF) (PDF) (2003). Hämtad 4 januari 2006. Arkiverad från originalet 27 december 2005.
  17. ↑ NASAs superdator satte rekord i beräkningshastighet Arkivkopia daterad 28 november 2012 på Wayback Machine // Membrana.ru , 29 oktober 2004

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk