Kosmonautika (úvodní strana)
Kosmonautika@kosmo.cz
  Nepřihlášen (přihlásit)
  Hledat:   
Aktuality Základy Rakety Kosmodromy Tělesa Sondy Pilotované lety V Česku Zájmy Diskuse Odkazy

tisk 

(převzato z L+K 7/87 se souhlasem Mgr.A.Vítka)

ROK PO KATASTROFĚ

Mgr. Antonín Vítek, CSc., Ing. Josef Krupička, CSc.

Poslední vzlet Challengeru"V pořádku, pokračujeme na plný tah!"

To byla poslední slova, která zaslechli pracovníci řídicího střediska od Francise Scobeeho, velitele Challengeru, při posledním letu tohoto raketoplánu.

Od havárie (viz L + K 62, 1986, č: 10, s. 381) uplynul již více než rok, ale americká kosmonautika se z tohoto šoku dosud plně nevzpamatovala.

Dva měsíce po havárii dokončila svoji činnost Rogersova vyšetřovací komise. Došla k závěru, že prapříčinou havárie byla zásadně chybná konstrukce spojů mezi segmenty startovacích motorů SRB. U pravého motoru začaly nedokonalým spojením pronikat žhavé produkty hoření a jejich teplota - přes 3000 °C - způsobila propálení stěny a poškození závěsů pravého motoru SRB. Zároveň došlo i k poškození stěny odhazovací nádrže, což vedlo k výbuchu kapalného kyslíku a vodíku, který obsahovala.

ExplozeKe zničení konstrukce orbitální části raketoplánu však při explozi nedošlo. Raketoplán náhle oddělený ve výši asi 14,6 km pouze prudce zvedl svůj nos a aerodynamické síly mu při rychlosti asi M = 2 odervaly obě poloviny křídla. Potom už došlo k rozpadu trupu, od něhož se oddělila motorová sekce a kabina s osádkou. Kabina sama zůstala neporušena až do okamžiku dopadu na vodní hladinu.

Interní vyšetřovací komise NASA po ohledání těl kosmonautů vylovených z moře vydala toto prohlášení: "Příčina smrti osádky Challengeru nemohla být jednoznačně stanovena. Síly, kterým byli kosmonauti během destrukce raketoplánu vystaveni, nejspíše nestačily k tomu, aby způsobily jejich smrt nebo těžká zranění. Osádka pravděpodobně, nikoliv však zcela jistě, ztratila vědomí během několika sekund po rozpadu raketoplánu, a to v důsledku ztráty atmosférického tlaku uvnitř kabiny."

Tato poslední věta zprávy je problematická, jak dále uvidíme.

Na vyloveném magnetofonovém pásku palubního nahrávače, který zaznamenává hovory mezí členy osádky (není tedy obdobou "černé skříňky", kterou raketoplány nejsou vybaveny), je jako poslední záznam zachycen překvapený výkřik pilota Michaela Smitha. Z toho lze usuzovat, že členové osádky si přinejmenším uvědomili nastávající katastrofu. Záznam dalších projevů byl znemožněn přerušením dodávky proudu.

Podle dr. Kerwina, lékaře-kosmonauta, jenž vedl vyšetřování příčiny smrti osádky Challengeru, postačilo zrychlení způsobené explozí k oddělení kabiny od trupu a k odlomení předního modulu motorů RCS včetně nádrží na pohonné hmoty. Velikost zrychlení ve vertikálním směru se odhaduje na 12 až 20g, ovšem už po 2 s došlo k jeho snížení pod hodnotu 2g. Podle názoru lékařů jsou uvedené hodnoty zrychlení pro lidský organismus snesitelné a neměly by být příčinou smrti.

Kabina se po odtržení převrátila přední částí dolů, přičemž velmi rychle došlo k jejímu aerodynamickému brzdění. V méně než deseti sekundách se ocitla ve stavu beztíže. Setrvačností ovšem pokračovala v letu vzhůru, takže asi 25 s po explozi dosáhla maximální výše téměř 20 km. Za letu se jen pomalu převracela. Její let od okamžiku katastrofy do dopadu na vodní hladinu trval podle podrobných výpočtů 2 min 45 s. Náraz při rychlosti 330 km/h ji těžce poškodil a v každém případě byl konečnou příčinou smrti kosmonautů.

Zdemolování kabiny způsobené střetnutím s vodní hladinou zcela zamaskovalo případné poškození při vlastní explozi. Zdá se však, že stěny kabiny výbuch odhazovací nádrže vydržely. Jejich jediným zranitelným místem byla okna, i ta však mohla být proražena pouze přímou kolizí s nějakou větší troskou konstrukce. V případě proražení oken by osádka uvnitř kabiny byla ztratila vědomí během 6 až 15 s explozívní dekompresí.

Při průzkumu trosek se však našly čtyři ze sedmi nouzových dýchacích přístrojů PEAP, které ovšem měly kosmonautům posloužit jen při pozemním opouštění kabiny v případě, že osádka musela projít oblakem jedovatých plynů (zplodiny hoření nebo oxid dusičný). Tři z těchto čtyř nalezených přístrojů byly aktivovány a dva z nich měly spotřebován vzduch ze 75 až 90 %. Toto množství zhruba odpovídá době letu kabiny volným pádem. Je zcela vyloučeno, že by se dýchací přístroje mohly spustit samovolně, takže lze vyvodit, že někteří členové osádky po explozi zaregistrovali přerušení dodávky kyslíku ze zásob raketoplánu a aktivovali dýchací přístroje. Systém PEAP ovšem není přetlakový, takže v případě dekomprese v kabině by nezabránil ztrátě vědomí a zadušení.

Vraťme se však k technickým problémům. Rogersova komise - plné znění textu její závěrečné zprávy nebylo zveřejněno - pouze konstatovala všeobecné příčiny havárie. Konkrétní technická opatření pro budoucnost ponechala na vedení NASA.

V prvé řadě bylo rozhodnuto, že dojde k překonstruování spojů mezi jednotlivými segmenty motorů SRB. Každý spoj má být zesílen dalším prstencem, do něhož přijde ještě třetí těsnicí kroužek. Současně se změní i tvar vnitřní izolace stěny spalovací komory v blízkosti spoje, takže mezi jednotlivými články nebude žádná štěrbina, vyplňovaná v dosavadním řešení speciálním tmelem. Nová konstrukce spoje zaručí těsnost již v okamžiku sestavení, zatímco dříve došlo k utěsnění teprve v průběhu zažíhání motorů SRB.

Vedení NASA současně vyzvalo ostatní výrobce velkých motorů na tuhé pohonné hmoty, aby vypracovali alternativní řešení. Jako první se přihlásila firma Aerojet General Corp. Navrhla použít stávající spalovací komory - ovšem smontované již ve výrobním závodě, ještě před naplněním tuhou pohonnou hmotou (TPH). Sestavená spalovací komora by byla po celém vnitřním povrchu opatřena tepelnou izolací, takže po jejím vytvrzení by šlo odlít zrno TPH v celku, v celé délce motoru. Technici firmy Aerojet poukazují na to, že ve spojích segmentů původních motorů SRB, které byly spojovány v závodech Morton Thiokol před odléváním zrna (odlévaly se vždy dvousegmentové díly v celku) nebyly při poletových prohlídkách nalezeny žádné závady.

Výhoda návrhu firmy Aerojet by spočívala jednak ve využití již vyrobených spalovacích komor a navíc by nedošlo ke zvýšení mrtvé hmotnosti motorů SRB, což by jinak vedlo ke snížení nosnosti raketoplánu.

Firma Aerojet by při svých zkušenostech s výrobou velkých motorů na tuhá paliva mohla první motory nového typu dodat již koncem tohoto roku. K jejich dopravě na Kennedy Space Center by sloužila speciální loď o délce 55 m a šíři 15 m.

O možnosti záchrany osádky v případě podobné havárie, jaká postihla Challenger, byly vedeny rozsáhlé diskuse. Rozbory však prokázaly, že stoprocentní bezpečnost kosmonautů v žádném případě zaručit nelze. Všechny další úpravy raketoplánu budou ovšem směřovat ke zvýšení bezpečnosti jeho provozu, stejně jako je tomu u lodní nebo letecké dopravy. Tragický konec sedmi obětí katastrofy dosti nelogicky prohloubil odpor části americké veřejnosti proti raketoplánům. Zejména aspekt převést veškerý kosmický provoz na raketoplán se ocitl v palbě nejostřejší kritiky. Odpůrci systému STS poukazují na to, že používání raketoplánu k vypouštění družic nemá smysl, už jen proto, že např. západoevropská raketa Ariane je schopna soutěžit s raketoplánem i z ekonomického hlediska. Význačným odpůrcem programu STS byl i objevitel radiačních pásů Země, prof. James van Allen.

Bez ohledu na rozdílnost, názorů je od okamžiku katastrofy Challengeru jasné, že strategie závislosti na jediném nosném kosmickém prostředku - raketoplánu - je pro USA neudržitelná. Idea využívání klasických nosných raket, který by zajišťovaly dopravu těles do vesmíru souběžně s raketoplánem, opět vystoupila do popředí. Náměstek ministra obrany USA pro vojenské letectvo Edward C. Aldridge např. odhadl, že USAF nestihnou vypustit 15 vojenských družic, zůstane-li raketoplán mimo provoz 18 měsíců (což byl nejoptimističtější odhad NASA krátce po havárii), případně i 22 satelitů, jestliže výpadek potrvá úplné dva roky, což je současný předpoklad. Navíc bude mít NASA k dispozici prozatím jen 3 raketoplány, což ve spojeni s jejich méně častým startem znamená pronikavé snížení kapacity systému.

Z toho důvodu požádala vláda USA o uvolnění prostředků na zakoupení dalších třinácti nosných raket typu Titan 34D-7 (kromě deseti do té doby již objednaných). Navíc požaduje USAF ještě 12 nosičů střední kategorie. Tyto zakázky vedly přirozeně ke zvýšení aktivity leteckokosmického průmyslu, neboť z finančního hlediska představují částku zhruba čtyř miliard dolarů.

Zájem o klasické nosné rakety ovšem neznamená, že by se vojáci zcela distancovali od raketoplánu. Naopak, Aldridge podpořil žádost NASA o uvolnění finanční částky na pořízení nového raketoplánu, "neboť pro řadu úkolů, zejména těch, jež jsou spojeny s programem SDI (hvězdných válek) je raketoplán zcela nezbytný". Při sníženém počtu těchto kosmických dopravních prostředků by Pentagon v případě nutnosti musel "zrekvírovat" celou kapacitu transportního systému STS, což by ho vystavilo nemilosrdné kritice veřejnosti.

Naproti tomu úřad pro rozpočet (OMB) se tvrdě postavil proti těmto finančním nárokům NASA a USAF, protože neustále zápasí s problémy deficitu státního rozpočtu. OMB poukázal na okolnost, že čtyřčlenná flotila raketoplánů létala často s poloprázdným nákladovým prostorem a že katastrofa Challengeru rozhodně odradí řadu potenciálních zájemců o raketoplán. "Jen samotné uvedení raketoplánů do opětovného provozu pohltí půl miliardy dolarů," tvrdí OMB. "Čtyři miliardy budou stát klasické rakety a teď ještě 2,8 miliardy na záložní raketoplán?!"

Stavba náhradního raketoplánu se však nakonec přece jen prosadila. Jazýčkem na vážkách se zřejmě stala plánovaná americká kosmická stanice. I když původní projekt byl na nátlak řady činitelů do značné míry zredukován, vyžádá si její stavba a provoz značné množství startů STS. Koncepce tzv. dvoukýlové konstrukce zůstala sice zachovaná, avšak jádro stanice při jejím uvedení do provozu bude tvořeno pouze jedním nosníkem, kolem jehož středu se rozmísti obytné a laboratorní moduly a na jehož konci budou upevněny panely se slunečními bateriemi. Během osmi let budování a využívání stanice se počítá nejméně s 31 startem raketoplánu. Stavba by měla být zahájena v roce 1993 a první krátkodobý pobyt v jejich prostorách je plánován na počátek roku 1994, po páté montážní expedici. Trvalého provozu by mělo být dosaženo po sedmém nebo osmém letu, v polovině roku 1994. Dodržení termínů i frekvence letů je však možno docílit pouze se čtyřčlennou flotilou raketoplánů.

Díky společnému tlaku NASA i USAF prezident Reagan schválil stavbu nového raketoplánu 15. srpna minulého roku a současně požádal Kongres o uvolnění 272 miliónů dolarů nad stávající rozpočet NASA na finanční rok 1987. Na objednávky však může být v letošním roce z této částky přímo proplaceno pouze 139 miliónů.

Práce na stavbě nového raketoplánu zahájila firma Rockwell International již 1. října 1986, ale i s využitím stávajících náhradních dílů nebude čtvrtý člen flotily k dispozici dříve než v roce 1991.

Prezident Reagan také oznámil, že NASA nebude nadále nabízet svoje služby pro vypouštění komerčních družic. Starty telekomunikačních družic převezmou soukromé firmy, které je budou vypouštět pomocí klasických nosných raket. NASA se přednostně soustředí na služby pro státní organizace USA, především pro ministerstvo obrany. Ostatní zájemci mohou počítat s její spoluprací jen v případě volné kapacity nákladového prostoru raketoplánu nebo v případě takových nákladů, které nelze dopravit do kosmického prostoru pomocí raket.


Aktualizováno : 07.05.1997

[ Obsah | Pilotované lety | STS | STS-51L | Katastrofa STS-51L v L+K ]


Pokud není uvedeno jinak, jsou použité fotografie z NASA (viz. Using NASA Imagery) a dalších volně přístupných zdrojů.


(originál je na https://mek.kosmo.cz/pil_lety/usa/sts/sts-51l/51l_lk1.htm)

Stránka byla vygenerována za 0.152931 vteřiny.