1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Наука и техника

Результаты расследования гибели шаттла «Колумбия»

04.08.2003

Может ли кусок термоизоляционной пены, весом всего в 750 грамм и размером чуть больше толкового словаря сделать пробоину в обшивке космического корабля? Это исключено! – К такому выводу пришли в свое время инженеры НАСА, отвечавшие за безопасность «Колумбии». И у них были на то основания: с 1981 года при каждом старте, когда 100 миллионов лошадиных сил отрывают шаттл от поверхности Земли, с покрытия внешних топливных баков слетают обломки пеноматериала, нередко врезаясь при этом прямо в оболочку корабля. Каждый пуск сопровождается в среднем 20-тью повреждениями такого рода, а один раз, в 1997 году челноку, в термоизоляционном покрытии которого насчитывалось 308 таких повреждений, удалось благополучно вернуться на Землю. Конструкторы не раз предупреждали об опасности подобных столкновений, но поскольку до сих пор за всё время эксплуатации космических кораблей многоразового использования они ни разу не стали причиной возникновения каких-либо серьезных неполадок, менеджеры из NASA постепенно смирились с этим «побочным эффектом». Даже после катастрофы Рон Дитмер (Ron Dittemore), возглавлявший в НАСА всю программу шаттлов, заявил:

Нам всем – инженерам, менеджерам, астронавтам – очень трудно поверить в то, что такой обломок пеноматериала, оторвавшийся от наружного топливного бака, мог повлиять на безопасность полета.

Что это - заблуждение или халатность? Скорее всего и то и другое. Истинный масштаб разрушений, на которые способны обломки теплоизоляционного материала, стал понятен сотрудникам НАСА лишь в начале прошлого месяца. В одном техасском научно-исследовательском институте был проведен следственный эксперимент, входе которого кусок пеноматериала, для запуска которого использовался жидкий азот, со скоростью 800 километров в час врезался в панель из термоизоляционных плиток, применяющихся на космических челноках. Сотни наблюдателей, в том числе и двое присутствующих при этом астронавтов, были потрясены. На поверхности смоделированного крыла появилась... нет не трещина, а огромная дыра, в которую, при желании, можно было бы забросить баскетбольный мяч. В замедленной съемке хорошо видно, как «пено-снаряд» крушит поверхность крыла. Возникает ощущение, что обшивка корабля сделана из тонкого стекла. Разлетевшиеся во все стороны осколки панели даже уничтожили одну из видеокамер, установленную для съемок эксперимента. Примерно то же самое произошло и 16-го января этого года, когда через 82 секунды после старта в левое крыло космического челнока «Колумбия» врезался кусок пеноматериала и тем самым разрушил тепловой щит корабля в одном из его наиболее ответственных участков. В результате, 1-го февраля, при возвращении на Землю на высоте около 60-ти километров над Техасом, в образовавшуюся пробоину ворвались раскаленные газы, которые тут же расплавили внутреннюю металлическую конструкцию крыла. За пару минут челнок распался на огромное количество обломков.

Недавно стали известны дополнительные подробности трагедии. После начала распада «Колумбии» семеро астронавтов были ещё живы около минуты и возможно успели понять, что катастрофа неминуема. Этот вывод был сделан на основании анализа «черного ящика», найденного на месте катастрофы. До середины июля следствие по делу о гибели "Колумбии" держало в тайне информацию, касающуюся обстоятельств гибели астронавтов. В результате СМИ по-своему интерпретировали ход событий и пришли к ошибочному заключению, что члены экипажа погибли в первые же секунды разрушения "Колумбии". Однако изучение записи бортового самописца позволило установить, что кабина экипажа оставалась невредимой ещё по меньшей мере в течение 50-ти секунд с момента начала катастрофы, и астронавты могли узнать о том, что корабль обречен, по показаниям приборов.

Итак, лишь через 22 года после запуска первого челнока НАСА начинает сознавать, что её детище - настоящая «адская машина», слабо поддающаяся контролю. Летать на шаттлах «в десять, а то и в сто раз опаснее, чем сражаться в воздушном бою на истребителе» - считает Стивен Уоллас (Steven Wallace), один из 13-ти членов независимой комиссии, расследующей причины катастрофы под руководством отставного адмирала Гемана-младшего (Harold Gehman Jr.). Большинство экспертов комиссии придерживается мнения, что челноки более не следует использовать в качестве пилотируемых транспортных кораблей. Команда адмирала Гемана, состоящая преимущественно из военных и физиков, тщательнейшим образом осмотрела 84 тысячи найденных обломков «Колумбии» (которые составляют приблизительно 40 процентов корабля - остальное сгорело в плотных слоях атмосферы). Члены комиссии опросили 250 сотрудников НАСА. Кроме того, все они прошли специальную подготовку по обращению с технологиями повышенной опасности. В итоге эксперты пришли к весьма неутешительным результатам. По их мнению, трагедия произошла во многом из-за безответственности и халатности персонала НАСА. Глава организации, Шин О'Кииф (Sean O'Keefe), ещё до трагедии неоднократно предупреждал своих подчиненных о возможных последствиях подобного отношения к своим обязанностям и даже сместил с занимаемой должности несколько руководителей, ответственных за подготовку полета «Колумбии». Эксперты комиссии объясняют эти негативные тенденции следующим образом: на заре космонавтики в 60-х годах специалисты НАСА были, так сказать, «преисполнены здорового скепсиса»; сегодня же, когда полеты на орбиту стали чем-то вроде рутины, стиль работы сотрудников организации изменился и лучше всего его можно было бы описать фразой: «Авось, да пронесет...» Именно такое отношение к делу и привело в 1986 году к гибели «Челленджера»: инженеры тогда просто смирились с тем, что кольца прокладки боковых навесных ускорителей в холодную погоду перестают функционировать. Когда в день старта инженеры всё же попытались достучаться до руководства, на них не обратили никакого внимания. Через несколько часов «Челленджер» превратился в огненный шар.

Старт «Колумбии» прошел по сходному сценарию. Анализируя возможные последствия произошедшего при старте инцидента, инженер Роберт Дохерти (Robert Daugherty) пришёл к весьма тревожному выводу. По его оценке, если при ударе оказались повреждены створки, закрывающие шахту шасси, то при посадке это может вызвать целый ряд крайне опасных явлений, включая резкое повышение температуры в районе шасси и даже его разрушение, что, в свою очередь, чревато разгерметизацией шахты шасси. Хотя сам автор письма назвал свой прогноз маловероятным и абсолютно худшим из всех возможных, ему удалось во многом предсказать реальные события, произошедшие два дня спустя. Но тогда большинство экспертов аналитического отдела сочли письмо коллеги не более чем упражнением в абстрактной логике и пришли к заключению, что причин для беспокойства нет.

Следствие изучило топливный бак, аналогичный тому, что использовался на "Колумбии", и пришло к выводу, что он обладает рядом дефектов, которые также теоретически могли привести к разгерметизации корабля. Члены комиссии также заявили, что в ходе расследования у 7-ми из 77-ти полетных диспетчеров не оказалось необходимой сертификации, но это, как было отмечено, вряд ли могло стать причиной катастрофы. Фотографии, сделанные при старте корабля были нерезкими, поэтому их нельзя было использовать для того, чтобы определить размеры повреждения. Из соображений экономии не были установлены изначально запланированные камеры наблюдения. Один из инженеров, также подозревавший, что кораблю нанесены серьезные повреждения в районе крыла, даже предлагал привлечь для изучения поверхности шаттла военные спутники-шпионы. Однако шефы посчитали, что он слишком драматизирует ситуацию.

Ну а теперь допустим, что сотрудникам НАСА всё же удалось бы своевременно установить истинные масштабы разрушений. Можно ли было спасти «Колумбию» или, по крайней мере, её экипаж? По данным комиссии, на помощь «Колумбии» мог бы отправиться другой челнок – «Атлантис». На подготовку полета потребовалось бы максимум 30 дней. У экипажа «Колумбии» была возможность, одевшись в скафандры для выхода в открытый космос, переправиться на борт корабля со спасателями. Кроме того, если бы команда «Колумбии» располагала полной информацией о своем положении, то она могла бы попытаться залатать дыру собственными силами. Однако НАСА предпочла оставить астронавтов в неведении и заверила, что возможные повреждения не представляют никакой опасности. Практически сразу после катастрофы сенатор-демократ от штата Флорида Билл Нелсон (Bill Nelson), сам бывший астронавт, выступил с резкой критикой в адрес НАСА и, в частности, заявил:

Принятие мер, направленных на повышение уровня безопасности миссий шаттла, постоянно откладывалось. Реальный бюджет НАСА сегодня находится на том же уровне, что и 12 лет назад. Как ни прискорбно, чтобы ответственные лица задумались над проблемой безопасности, понадобилась такая трагедия.

Похоже, это чистая случайность, что 87 полетов, совершенных между двумя катастрофами («Челленджера» и «Колумбии»), закончились благополучно. Три года назад, 29 мая 2000-го года, при посадке челнока «Атлантис» раскаленные газы почти полностью разрушили термоизоляцию левого крыла. Причина – халатность, допущенная при проведении ремонтно-профилактических работ. Старт считается одним из наиболее опасных этапов полета челноков. Через две минуты после старта от корабля отделяются два твердотопливных ускорителя. При этом от них отлетают 20-ти килограммовые металлические болванки, которые, по замыслу конструкторов, должны быть пойманы специальными приспособлениями - улавливателями. В действительности же во время старта тяжелые куски металла «порхают» вокруг корабля. Ту же картину можно было наблюдать и при старте «Колумбии». В ходе расследования выяснилось, что НАСА не провела на этот счёт ни одного тестирования. В ходе контрольного эксперимента, проведенного комиссией Гемана, одна из болванок разнесла вдребезги предназначенный для неё улавливатель.

Многие специалисты считают, что программа «Спейс шаттл» не выдержала испытания практикой. Задуманы челноки были, прежде всего, как дешевая альтернатива обычным трехступенчатым ракетоносителям. Однако из-за непредвиденно высокой стоимости ремонтно-профилактических работ, каждый полет шаттлов обходится в полмиллиарда долларов – в сорок раз больше, чем предполагалось изначально. Для вывода на орбиту спутников гораздо выгоднее использовать обычные одноразовые ракетоносители, ведь они дешевле и надежнее челноков. С введением в эксплуатацию Международной космической станции (МКС) отпала и необходимость использования шаттлов в роли лабораторий для исследований в условиях невесомости. Правда, челноки могут транспортировать грузы на МКС, но для этого можно задействовать и обычные ракетоносители типа «Дельта» или «Союз». Инженерами и астронавтами всё больше овладевает ностальгия по «старым-добрым» временам. Например, по мнению Джона Янга (John Young), одного из участников лунной экспедиции на корабле «Апполон 16», а затем в 1981-м году ставшего капитаном первого шаттла, необходимо как можно быстрее построить модернизированную версию «Апполона» в качестве альтернативы челнокам.

Так что возникает ощущение, что у шаттлов нет будущего. Однако не стоит спешить с выводами. Все попытки разработать новый проект космического корабля многоразового использования, несмотря на многомиллиардные ассигнования, до сих пор не увенчались успехом. Первоначально планировалось, что челноки будут нести службу до рубежа тысячелетий, затем дата их снятия с эксплуатации переместилась на 2012 год. И вот уже на протяжении года сотрудники НАСА ломают голову, как продлить жизнь трем оставшимся шаттлам: «Атлантису», «Эндеверу» и «Дискавери» - аж до 2020-го года. Ведь без них американцы, по крайней мере в обозримом будущем, лишаться возможности самостоятельно отправлять людей в космос. Поэтому не удивительно, что 27 июля (задолго до окончания работы комиссии по исследованию причин гибели «Колумбии») стало известно, что руководство НАСА приняло решение возобновить полеты «Шаттлов» в апреле следующего года.