Катастрофа шаттла «Колумбия» (5 фото)

К началу нового тысячелетия шок после разрушения в прямом эфире шаттла Challenger забылся: прошло больше 15 лет, корабли совершили десятки успешных миссий, а недостаток, приведший к гибели челнока в 1986 году, был устранен. Но вдруг появляется сообщение о новой катастрофе шаттла — на этот раз при посадке, а не взлете. История кажется на удивление похожей: очередные разговоры в духе «мы не знали», хотя все очень даже было известно, и обещания исправить недостаток для дальнейших запусков. Сегодня мы вспоминаем катастрофу Columbia — первого из построенных шаттлов, который в 2003 году не сумел вернуться на Землю при завершении своей 28-й миссии.

Как ни странно, шаттл назвали не в честь одноименного округа в США. На самом деле такое имя носил парусный корабль, на котором в конце 17-го века исследовались западные земли теперешних Соединенных Штатов. Впервые челнок полетел в космос в 1981 году. Это был невероятный риск для NASA в целом и астронавтов на борту в частности. Дело в том, что обычно старты кораблей предваряли тестовые запуски под управлением электроники. В случае с шаттлом из-за ряда технических особенностей так нельзя было сделать — Columbia, как и другие челноки программы Space Shuttle, мог приземляться только с пилотами в кабине.

Конечно, до этого все системы много раз испытывались, но только в условиях атмосферы и на тестовом Enterprise (название позаимствовано у корабля из «Звездного пути»). Экипаж дебютной миссии STS-1 состоял всего из двух человек — Джона Янга, побывавшего на Луне в 1972 году, и Роберта Криппена. После первого полета шаттл Columbia совершил еще 26 миссий, и в начале 2003 года корабль был готов к очередному заданию — STS-107.

Холодное время года стало одной из причин крушения Challenger, но с тех пор недостаток конструкции твердотопливных ускорителей был исправлен, челноки много лет совершали успешные миссии, а другие потенциальные угрозы не обнаруживались. Вернее, о них предпочитали не говорить.

При расследовании катастрофы Challenger выяснилось, что во время некоторых миссий другие шаттлы были на волоске от гибели из-за общего для всех четырех кораблей (Endeavour изначально в планах не было, его построили как раз на замену Challenger) недостатка, но проблему не воспринимали всерьез. Крушение Columbia спустя 17 лет покажет, что это был не единственный тревожный сигнал, который в NASA предпочитали не замечать.

Экипаж 28-й миссии Columbia состоял из семерых человек, для четверых из них это был первый полет. 16 января шаттл отправился на орбиту. При взлете от крепления основного бака оторвался кусок термозащиты, ударивший по кромке левого крыла. Инцидент не выпал из поля зрения специалистов, которые наблюдали за стартом челнока. Впрочем, для этого и не нужно быть экспертом: если присмотреться к носовой части корабля, то видно, как от нее отлетает предмет, с большой силой врезающийся в крыло и далее рассыпающийся.

Термоизоляция должна предотвращать образование наледи на элементах крепления. Сама по себе она довольно легкая и, казалось бы, не может навредить космическому кораблю, который построен из сверхпрочных материалов. К тому же подобные случаи были и ранее, но всё ограничивалось незначительными повреждениями корпуса челнока.

Например, за несколько месяцев до последней миссии Columbia такая ситуация была зафиксирована при взлете Atlantis: на крепление ускорителя к баку упал кусок обшивки, оставив повреждения. В отчете говорилось, что это не угрожает безопасной эксплуатации шаттлов. Как и в случае с Challenger, подобные инциденты убедили ответственных лиц, что проблема несущественная.

За неделю до посадки экипажу все-таки сообщили об ударившем крыло фрагменте термозащиты. В письме NASA говорится, что ничего страшного не случилось. Судя по всему, экипаж просто поставили в известность, чтобы он не удивился вопросу от прессы после возвращения на Землю. Ведомство действительно полагало, что повреждения корабля если и есть, то незначительные. 1 февраля экипаж Columbia приготовился к завершению миссии — нужно было просто войти в атмосферу и посадить челнок на полосу в Космическом центре имени Джона Кеннеди.

Примерно за 16 минут до планируемого приземления температура левого крыла начала расти. Это нормальное явление при входе в атмосферу, но температура оказалась значительно выше, чем обычно. Далее из-за нагревания левого крыла посыпались проблемы: сперва отказала гидравлика, затем вышли из строя датчики давления в шинах. В NASA заявили, что разбираются с показаниями телеметрии. Командир экипажа Ричард Хасбанд успел сказать: «Принял, но…» В этот момент связь оборвалась, а корабль начал разрушаться. На часах было 8:59 утра.

Очевидцу удалось снять на видеокамеру крушение Columbia. Шаттл начал разрушаться с левой стороны, после чего развалился на несколько частей. Проблемы возникли на высоте более 60 километров, обломки разлетелись на большое расстояние. Шансов выжить у экипажа не было. NASA все еще пыталось связаться с Columbia, когда по телевидению в экстренных выпусках новостей уже транслировали падающие фрагменты корабля.

За время поисковой операции было собрано примерно 84 тысячи элементов челнока — это порядка 40% от всего корабля. Шаттлы не оснащались черными ящиками, но комиссии по расследованию, можно сказать, повезло. На Columbia находился самописец Orbiter EXperiments, который нужен был для проверки и настройки корабля при первых запусках, и с тех пор его не снимали с челнока.

Комиссия по расследованию быстро заподозрила, что проблемы начались из-за ударившей по крылу термозащиты. Запись со старта, на которой виден сильный удар элемента по кромке крыла, и проблема с датчиками разных систем в левом крыле во время посадки ясно указывали, что причину крушения стоит искать там.

NASA не спешили признавать, что знали о проблеме сразу после запуска корабля, но ничего не сделали для изучения обшивки крыла. Причем ведомству даже предлагали помощь: Министерство обороны США сообщило о готовности использовать свои спутники для фотосъемки находящегося на орбите шаттла. Однако в NASA отказались. Проблему не считали серьезной и даже экипажу не сразу о ней рассказали. К тому же оставалось непонятно, как легкая термозащита может оставить дыру в крыле космического корабля.

Выяснить это предстояло эмпирическим путем: комиссия по расследованию воссоздала аналогичный элемент крыла и из пушки запускала в него куски застывшей пены. После удара фрагмента термозащиты весом 0,8 кг при скорости 850 км/ч на кромке крыла осталась дыра размером около 40 см. Последние сомнения отпали: челнок Columbia погубила именно термозащита. В результате механизмы внутри крыла остались открытыми и начали разрушаться от высокой температуры, что привело к потере всего шаттла.

Сценарий для блокбастера

Можно ли было спасти экипаж? Когда астронавты спускались на Землю, было уже однозначно поздно что-либо предпринимать. Зато во время нахождения шаттла на орбите шанс был, но очень призрачный. Инженер NASA Дэвид Бейкер, работавший над программой Space Shuttle с самого начала, полагает, что у экипажа Columbia была возможность вернуться на Землю. Правда, это оказалась бы одна из самых рискованных миссий в истории освоения космоса.

Согласно идее Бейкера, NASA могло в спешном порядке отправить на помощь Columbia шаттл Atlantis. Его старт планировался 1 марта 2003 года, но теоретически было реально ускорить запуск. Челнок Columbia не мог пристыковаться к МКС из-за нахождения на другой орбите, и астронавтам предстояло бы переходить на Atlantis в открытом космосе.

Шаттл Atlantis должен был привезти два скафандра (их не было на борту Columbia, потому как миссия STS-107 не предполагала работу вне корабля), и экипаж поврежденного челнока по два человека переходил бы с одного шаттла на другой. Затем Atlantis спустился бы на Землю, а Columbia отправили бы на курс самоуничтожения. Но челноки не рассчитаны на такое количество человек, что могло привести к проблемам при посадке.

Этот сценарий хорошо подходит для героического фильма в духе «Марсианина», где астронавты с легкостью идут против приказов начальства, однако в реальности миссия по спасению Columbia была бы невероятно сложной и опасной. Даже будь у NASA такой план, ответственность получалась бы колоссальной: в худшем случае ведомство потеряло бы два челнока с экипажами. А бездушная статистика говорит, что гибель одного корабля лучше, чем двух.

После крушения Columbia у NASA осталось три шаттла — Endeavour, Atlantis и Discovery. Они летали до лета 2011 года, после чего программу свернули. Челноки оставили в музеях, а NASA сейчас ведет разработку своего нового корабля Orion.

http://arstechnica.com/science/2014/02/the-audacious-rescue-plan-that-might-have-saved-space-shuttle-columbia/