Na kosmodromu Vandenberg v Kalifornii se na svou misi STS 62-A připravovala posádka raketoplánu Discovery. Měl to být první start raketoplánu z tohoto kosmodromu, jehož využití skýtalo nové možnosti. Vzhledem ke svému umístění byl vhodný pro starty na polární dráhy, díky čemuž si ruce mnuli hlavně vojáci. Znamenalo to totiž, že raketoplány svým pozorovacím vybavením pokryjí kompletní povrch Země. Poprvé se měl odsud shuttle vznést 15. července 1986. Dnes astronauti měli na programu návštěvu jedné z laboratoří, kde byly připravovány některé z experimentů, který s sebou povezou na orbit. Teď ale svůj tréning o pár minut odložili, seděli kolem televize, sledovali jeden ze zpravodajských kanálů a čekali na start sedmičky svých kolegů, pro které nadešel jejich velký den. Byl 28. leden 1986 a na obrazovce se v záplavě dýmu a plamenů odlepoval od rampy raketoplán Challenger k misi STS 51-L.  Po několika sekundách ale přenos z kosmodromu skončil a televizní kanál se vrátil k dalšímu zpravodajství onoho rána. Bob Crippen, veterán a velitel STS 62-A marně zkoušel otočným ovladačem na televizi naladit kanál, který by přenášel průběh startu. Pět let po prvním startu byl raketoplán ohranou písničkou, vhodnou maximálně k několikasekundovému přenosu v rámci ranních zpráv a krátké reportáži během večerní relace. Crippen a jeho posádka se tedy obrátili k jednomu z pracovníků, zajišťujícímu část přístrojů, které Discovery ponese v červenci v nákladovém prostoru. Ten začal informacemi o stavu příprav. Po pár minutách se všichni začali zvedat, aby jej následovali do jednoho z hangárů, kde bylo vybavení kompletováno. Pak ale Jerry Ross, jeden z letových specialistů, ještě jednou zapnul televizi: „Možná budou mít nějaké novinky ohledně startu.“  Když se obrazovka rozsvítila, astronauti i ostatní přítomní ztichli a nevěřícně zírali na scénu, kterou nyní vysílaly všechny americké televizní kanály. Před jejich očima se opakovaly záběry na ohnivou kouli na obloze. Někde v tom pekle byli před chvílí jejich kolegové! Ten minulý čas byl namístě. Crippen a celá jeho posádka příliš dobře věděli, že shuttle nemá žádný únikový systém. Všech sedm astronautů z Challengeru je s naprostou jistotou po smrti. Z tréninkové seance nebylo nic. Ještě ten den se vracela posádka STS 62-A do Houstonu na palubě tří cvičných tryskáčů T-38. Když si je během letu napříč Spojenými státy předávala jednotlivá stanoviště řízení letového provozu, každý z dispečerů jim vyslovoval upřímnou soustrast, jinak bylo na jejich frekvenci naprosté ticho. A v tom tichu visela nevyslovená otázka. Co se s Challengerem sakra vlastně stalo?

 

Anatomie pekla (2/3)

 

Ještě ve chvílích, kdy trosky nešťastného Challengeru pršely na hladinu Atlantiku, ptal se Jay Greene, letový ředitel v Houstonu, svých kontrolorů u konzolí, zda neviděli nějaký náznak, nějaká podivná data, která by mohla napovědět, co se vlastně přihodilo. Nikdo neodpověděl kladně, nikdo si ničeho nevšiml. Byla to, alespoň během prvních okamžiků, naprostá záhada. Start byl zcela nominální, žádné z čidel na palubě orbiteru, na nádrži ET, ani na pomocných motorech SRB nespustilo alarm.

Protože řídící středisko bylo přesně podle předpisů doslova odstřiženo od světa, aby bylo možné zakonzervovat dostupná data a vyslechnout kontrolory, novináři začali spekulovat sami. Teorie se různily, jako jedna z nejpravděpodobnějších byla uváděna strukturální porucha nádrže ET. V oddílu astronautů převládal názor, že na vině je jeden z motorů SSME v zádi raketoplánu. Jednalo se o dosud nejsložitější a nejvýkonnější pohonné jednotky, použité na pilotovaném kosmickém tělese. Jen pro ilustraci- kdyby se ústí turbočerpadla, které zásobuje motor palivem, odpojilo od motoru a obrátilo směrem vzhůru, sloupec kapalného vodíku by dosáhl výšky 57,9 km. Otáčky čerpadla přesahovaly 30 000 ot/min. Mnoho astronautů mělo obavy právě z této součásti shuttlu. Případné selhání by poslalo části turbíny jako šrapnely nadzvukovou rychlostí zadní částí orbiteru, scénář, jehož výsledek byl děsivý.

Zatím u pobřeží Floridy probíhala obří pátrací akce. Lodě, letouny, potápěči, sonary a dokonce i dálkově ovládané miniaturní ponorky pátraly po troskách startovní sestavy raketoplánu ve snaze objasnit příčinu havárie. Oblast pátrání měla rozlohu zhruba 890 km² a dno se v některých místech nacházelo až 370 metrů pod hladinou. Kousek po kousku se z hlubin vynořovaly části Challengeru. A 7. března potápěči Terry Bailey a Mike McAllister lokalizovali část vraku, ke které se upíraly myšlenky mnoha kolegů, příbuzných a známých obětí- v hloubce necelých 30 metrů spočíval na dně vrak kabiny posádky. Její vzhled podle astronauta Mika Coatse připomínal „zmačkanou kouli alobalu“. Její konstrukce byla navržena a provedena s obrovským pevnostním násobkem, rozpad orbiteru i náraz na vodu tedy přečkala víceméně jako celek.  Největší škody utrpěla levá přední část kokpitu, která narazila jako první na hladinu. Uvnitř našli potápěči pozůstatky nešťastné posádky. 15. dubna bylo vyzvednuto tělo posledního člena posádky- Gregoryho Jarvise.

Ostatky zahynuvších putovaly na pitevní stůl. Výsledek vyšetření a analýz však všechny zaskočil: příčinu smrti nebylo možné jednoznačně určit. Dr. Joe Kerwin, veterán mise Skylab-2, píše ve své vyšetřovací zprávě: „síly, kterým byla po výbuchu vystavena posádka Challengeru, nebyly pravděpodobně dostatečné k tomu, aby způsobily smrt nebo vážná zranění“ a „posádka pravděpodobně, ale ne zcela určitě, ztratila vědomí během několika sekund po rozpadu orbiteru v důsledku ztráty tlaku v kokpitu.“  S velkou pravděpodobností tedy byla posádka (nebo alespoň někteří její členové) naživu až do momentu nárazu na vodu. Ten působil na kabinu a astronauty silou přes 200g a byl definitivně smrtící. Zpráva vyvolala zděšení u všech, kteří doufali v rychlou smrt během samotné exploze.

Ještě děsivější svědectví pak Atlantik vydal uprostřed března. Podařilo se najít čtyři zařízení PEAP (Personal Egress Air Pack- osobní nouzová zásoba vzduchu). Jednalo se o kanystry se zásobou dýchatelného vzduchu na přibližně šest minut, které měly astronautům v případě požáru na rampě pomoci projít místy s toxickou koncentrací zplodin. Po důkladném ohledání nalezených PEAPů bylo konstatováno, že patřily Scobeemu, Onizukovi, Resnik(-ové) a Smithovi, a minimálně jeden byl aktivován. Jeho aktivace nárazem o vodu byla vyloučena. Spotřebovaná zásoba vzduchu odpovídala časovému úseku přibližně mezi rozpadem Challengeru a nárazem na vodu. Po krátkém váhání byl zveřejněn i člen posádky, jemuž aktivovaný PEAP patřil- byl jím pilot Mike Smith. Zasvěceným po tomto zjištění přejel po zádech mráz- spínač, kterým se PEAP u pilota spouštěl, byl umístěn mimo Smithův dosah! Znamenalo to, že těsně po rozpadu museli být Onizuka nebo Resnik natolik při smyslech, aby jej Smithovi zapnuli. Před ztrátou vědomí při sníženém tlaku to ochránit astronauty nemohlo- na to by museli dýchat přetlakový kyslík- ale znamenalo to, že prudká dekomprese, která by astronauty v mžiku zbavila vědomí, se zřejmě neodehrála. Dalším důkazem byl podle vzpomínek astronauta M. Mullanea stav přepínačů v kokpitu. Přepínače elektrických systémů na panelu vpravo vedle Smithe byly nalezeny v poloze, která nekorespondovala s polohou během startu. Náraz na vodu je podle provedených testů nepřepnul, protože byly chráněny pružinovým zámkem. Pokud by chtěl Smith změnit jejich polohu, musel by je nejdříve povytáhnout proti tahu pružiny a teprve potom přepnout. Smith se tedy pravděpodobně po dezintegraci stroje a tím i přerušení dodávky elektřiny pokoušel kokpit znovu nahodit.

Tomu, že explozivní dekomprese neproběhla, napovídal i stav kabiny. Několik let před tragédií byly provedeny testy v podtlakové komoře. Tehdy byly simulovány různé scénáře dekomprese. Bylo zjištěno, že pokud dojde k dekompresi na nejpravděpodobnějším místě- tedy rozbitím jednoho z okének na horní palubě, podlaha horní paluby se vyboulí vzhůru, jak se při snižujícím tlaku začne rozpínat vzduch na střední palubě. Nic takového ale nebylo u Challengeru zjištěno. Dekomprese mohla skutečně nastat, pravděpodobně díky průchodkám kabelů a potrubí ve stěnách kokpitu a střední paluby, nebyla však zřejmě náhlá a prudká.Ale jak a zda se vůbec odehrála, se už nikdy nedovíme…

Podle záznamů kamer, radarových záznamů a dodatečných výpočtů byla v okamžiku rozpadu kabina, oddělená od nákladového prostoru a postrádající „čumák“ s orientačními tryskami RCS, vymrštěna po balistické křivce. Síly, které na ni a na posádku působily, dosáhly 12-20g po dobu maximálně 2 sekund, pak prudce klesly pod 4g. Tedy rozhodně „přežitelná“ hodnota. Zlom dráhy přišel ve výšce 19,8 km, které kabina dosáhla 25 sekund od rozpadu orbiteru. Nicméně v této výšce setrvala jen velmi krátce, po dosažení vrcholu trajektorie začal její volný pád směrem k mořské hladině. 2 minuty a 45 sekund po rozpadu Challengeru kabina dopadla do moře rychlostí přibližně 330 km/h. Jestliže posádku- nebo alespoň její část (některé prameny hovoří o nálezu ohořelých lidských ostatků na pobřeží Floridy, jejichž původ bylo možno jednoznačně přisoudit nešťastné posádce) nezabila ohnivá koule a rozpad raketoplánu, tento okamžik byl s definitivní platností fatální.

Zatímco probíhalo hledání a analýza trosek, podrobným zkoumáním byly podrobeny i záznamy telemetrie a komunikace, obrazová dokumentace, meteorologické záznamy a pozorování radarů. Poměrně rychle se vykrystalizoval jasný obraz poslední cesty Challengeru.

A náhle bylo jasné, co stojí za celou katastrofou- tedy alespoň z technického hlediska. Překvapení technici zjistili, že na vině nebyl motor SSME v zádi raketoplánu. Všechno měl na svědomí pravý SRB- tedy jeden z pomocných motorů na tuhé palivo, o kterém se prohlašovalo, že je naprosto bezpečný, protože je zcela jednoduchý. To byla do jisté míry pravda- neměl žádné pohyblivé části, zato měl jednu Achillovu patu. Těsně po startu se objevily obláčky tmavého dýmu v místě, kde byly k sobě připojeny dva ze segmentů motoru. Spoj segmentů utěsňuje mimo jiné dvojice gumových kroužků po obvodu stěny spoje. Podle záznamů bylo evidentní, že toto těsnění selhalo a část spalin mohla vzniklou škvírou unikat ven. Krátce po startu se zřejmě díky odpadním produktům hoření propálená mezera sama utěsnila. Přibližně minutu po startu se ale na stejném místě objevil ohnivý jazyk, který směřoval přímo na spodní závěs, pomocí, kterého byl SRB připojen k nádrži ET. Závěs toto tepelné namáhání nevydržel a 73 sekund po startu se utrhnul. Následky byly děsivé a měly neuvěřitelně rychlý spád.

 

Pojďme se nyní podívat na časovou osu nejdůležitějších událostí:

 

Údaj T+…. Značí sekundy po startu sestavy

Použité zkratky:

CDR– Commander (velitel)

PLT– Pilot (pilot)

SRB– Solid Rocket Booster (pomocný raketový motor na tuhé palivo- jedna z oněch tužek“ na boku velké nádrže)

ET– External Tank (Externí nádrž, na jejímž hřbetě se nachází samotný raketoplán-orbiter)

 

T+ 0.000 Byly zapáleny motory SRB- oficiální okamžik startu

T+ 0.250 Raketoplán se začíná pohybovat směrem vzhůru

T+ 0.678 Obláček černého kouře u spodního závěsu pravého SRB, zaznamenaný kamerou- těsnění spoje segmentů SRB právě selhalo

T+ 0.836 Osm obláčků černého kouře ve stejném místě až do okamžiku T+2.5

T+ 3.375 Poslední kamerový vizuální záznam kouře nad spodním závěsem pravého SRB

….

T+19 (PLT)-„ Looks like we’ve got a lotta wind here today.“ (Vypadá to, že dnes tu máme docela větrno.)

T+20 (CDR)- „ Yeah. „ (Jo.)

…..

T+ 36.990 První známka toho, že raketoplán vstupuje do oblasti nárazů výškového větru, autopilot správně koriguje náklon a vybočení sestavy od tohoto okamžiku až do T+62.990

T+ 58.788 Kamery poprvé zaznamenávají plamen v oblasti závěsu pravého SRB

T+ 59.262 U pravého SRB zaznamenán kontinuální jasně ohraničený plamen

T+ 60.004 První náznak rozdílu vnitřního tlaku levého a pravého SRB- známka toho, že u pravého SRB spaliny unikají otvorem u spodního závěsu

T+ 60.248 Plamen z pravého SRB se začíná dotýkat stěny nádrže ET

T+ 64.660 Změna ve tvaru plamenu, který vychází z SRB- z nádrže ET začíná propáleným otvorem unikat vodík

T+ 64.937 Autopilot reaguje na změnu tahu v důsledku plamenu u závěsu na pravém SRB a unikajícího vodíku z ET- motory SSME v zádi Challengeru se začínají naklánět, aby tuto změnu kompenzovaly

T+ 72.204 Jsou zaznamenány rozdílné údaje o vybočení pravého a levého SRB- spodní závěs u pravého SRB začíná kolabovat a SRB se odklání směrem od nádrže ET a nahoru ke křídlu Challengeru

T+ 72.525 Startovní sestava se odklání do strany s laterálním přetížením 0,227g

T+ 72.564 Pokles tlaku v nádrži vodíku v ET- tlakovací systém již nedokáže kompenzovat únik vodíku

T+ 72.964 Prudký pokles tlaku kapalného kyslíku na vstupu do motorů SSME v zádi raketoplánu

T+ 73.044 Počátek prudkého poklesu tlaku kapalného vodíku na vstupu do motorů SSME

T+73.124 Po obvodu spodní části ET se objevuje bílý oblak- nádrž kapalného vodíku se začíná bortit

T+ 73.143 Systémy motorů SSME začínají reagovat na ztrátu tlaku v palivovém systému

T+ 73.147 První náznak bílého oparu u části ET, zvané „intertank“, která odděluje nádrž s vodíkem vespod od nádrže s kyslíkem v horní části ET- bílý oblak je s největší pravděpodobností únik kapalného kyslíku- jeho nádrž začíná praskat v důsledku zatížení stěn rotací pravého SRB kolem horního závěsu

T+ 73.162 Zaznamenán bílý oblak mezi „intertankem“ a spodním koncem ET- špice pravého SRB se zabořila do kyslíkové nádrže ET a dovršila tak její destrukci

T+ 73.191 Záblesk mezi orbiterem a vodíkovou nádrží v ET- unikající vodík se vznítil

T+ 73.282 První indikace jasného záblesku u horního závěsu pravého SRB- vznítil se i unikající kapalný kyslík

T+ 73.383 Otáčky turbočerpadel na všech třech motorech SSME se dostávají do červeného pole- nedostává se paliva z kolabující ET a turbíny se vinou sníženého odporu roztáčejí stále rychleji, v dalších milisekundách počítač rozhoduje o vypojení všech motorů

T+ 73.618 Poslední zachycený kompletní „balík“ telemetrie z orbiteru- v této chvíli již probíhá destrukce samotného orbiteru

T+ 73 (PLT) „Uhoh.“- v průběhu 73. sekundy palubní záznamník zachytil překvapený výkřik Mika Smithe, který zřejmě v okénku zpozoroval odvíjející se katastrofu, po tomto výkřiku se přerušila dodávka elektrické energie a záznamník přestal pracovat

T+ 74.130 Poslední radiový signál z orbiteru

T+ 74.587 Jasný záblesk v blízkosti nosu orbiteru- vznítilo se palivo v manévrovacích motorcích RCS, v tento moment už je Challenger i celá startovní sestava zcela obklopena hořícím vodíkem a kyslíkem, sestava se rozpojuje, na obloze se rozpíná ohnivá koule a orbiter se rozpadá vlivem působení aerodynamických sil

T+ 76.437 U pravého SRB odpadá aerodynamický kryt na špici, vypadává výtažný padák

T+ 110.250 Pravý SRB je zničen dálkovým povelem ze země, o dvě milisekundy později je zničen i levý SRB

T+ 205 První trosky začínají dopadat do oceánu

T+238  Na hladinu dopadá kabina s posádkou, přeživší astronauti umírají během nárazu

Oficiální video, detailně zachycující průběh katastrofy Challengeru a shromážděné důkazy (bohužel dostupné pouze v angličtině).

Výčet událostí dává tušit, v jak neuvěřitelně krátkém okamžiku proběhl rozpad celé sestavy, samotná tragédie se odehrála během jediné sekundy. Posádka do poslední chvíle neměla potuchy o tom, co se s jejich strojem děje. Teprve těsně před destrukcí pravděpodobně zaregistrovali silné trhnutí, když se pravý SRB uvolnil ze spodního závěsu a Mike Smith zřejmě pravým okénkem zahlédl pohyb SRB směrem k nádrži ET, nebo mrak kyslíku, unikajícího z prasklé nádrže.

Bylo nabíledni, že vyšetřování bude velmi ostře sledované a mnoho pozorovatelů nabylo dojmu, že pokud bude vyšetřováním pověřena komise v rámci NASA, pokusí se zamést nalezené nedostatky pod koberec. Během února byla proto ustavena zvláštní prezidentská vyšetřovací komise, nesoucí jméno svého předsedy- Williama P. Rogerse, bývalého státního tajemníka. Jejími dalšími členy byl bývalý astronaut Neil Armstrong, David Acheson, Eugene Covert, fyzik a nositel Nobelovy ceny Richard Feynman, Robert Hotz, generál letectva a odborník na ICBM Donald Kutyna, první americká astronautka Sally Ride, Robert Rummel, Joseph Sutter, Arthur Walker, Albert Wheelon, a legendární Chuck Yeager. Komise se pustila do práce a začala sbírat poznatky ohledně katastrofy samotné, faktorů, které se na ní podílely a také ohledně manažerského vedení NASA. Poměrně brzy se mezi vyšetřovateli objevil solitér- Richard Feynman se odmítal podřídit stylu, jakým Rogers práci komise vedl a vlastně rozběhl své vlastní, nezávislé, vyšetřování. Jeho výsledky shrnul v takzvaném dodatku „F“, který je dosud velmi zajímavým čtením, nikoli však pro tehdejší manažery NASA.

6. června přišla komise s výsledky svého pátrání před amerického prezidenta. Její nálezy byly závažné a odhalovaly nejen technické aspekty selhání NASA, ale také politická a manažerská selhání, která se táhla dlouho do minulosti. Bylo jasné, že katastrofa, jakou byl Challenger, už dlouho čekala na svou příležitost…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

http://www.spacefacts.de/cancelled/photo2/sts-62a.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/c/c2/PEAP.jpg
(1989, STS-34 crewmembers during emergency egress training at KSC)
http://www.aerospaceweb.org/question/investigations/challenger/challenger-cabin.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e0/Challenger_STS_51_L_launch.JPG
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/Booster_Rocket_Breach_-_GPN-2000-001425.jpg/371px-Booster_Rocket_Breach_-_GPN-2000-001425.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/97/Members_of_the_Rogers_Commission_arrive_at_KSC_-_GPN-2004-00032.jpg/611px-Members_of_the_Rogers_Commission_arrive_at_KSC_-_GPN-2004-00032.jpg