Członkowie zespołu badającego przyczyny katastrofy Columbii (CAIB) stwierdzili, że uderzenie fragmentu pianki izolacyjnej pozostaje najbardziej prawdopodobną przyczyną uszkodzenia, które doprowadziło 1 lutego bieżącego roku do katastrofy i śmierci siedmiorga astronautów. Ostatnio zbadano w jaki sposób bardzo gorące powietrze mogło sobie torować drogę do wnętrza skrzydła w czasie pierwszych momentów lotu orbitera przez atmosferę.

Zespół przedstawił film ukazujący oddziaływanie gazu o temperaturze 8000 stopnie na konstrukcje skrzydła i szybkość z jaką niewielkie pęknięcie może przekształcić się w wielki otwór. Szpara o szerokości 2,5 centymetra w ciągu 20 sekund poszerzyła się do sześciokrotnie większych rozmiarów. Zgadza się to z odczytami czujników umieszczonych na pokładzie wahadłowca.

To bardzo sugestywne. trudno sobie wyobrazić moc gorących gazów dostających się do wnętrza przez taką dziurę” – powiedział Douglas Osheroff, laureat Narody Nobla z fizyki i członek CAIB.

Osheroff jest drugim noblistą pracującym w takiej komisji. Poprzednim był Richard Feynman badający przyczyny katastrofy Challengera w 1986 roku. Zasłynął on z efektownego eksperymentu przeprowadzonego na oczach kamer. W szklance zimnej wody umieścił fragment gumowej uszczelki odpowiedzialnej za wypadek i pokazał jak szybko twardnieje ona w niskiej temperaturze.

Osheroff przedyskutował nowy eksperyment przeprowadzony w jego kuchni kosztem około 100 dolarów. Chciał w ten sposób pokazać, że NASA nigdy nie rozumiała własności jakie posiada pianka izolująca. Przykleił fragment pianki do metalowej płyty pozostawiając w niej niewielki otworek pozwalający na regulowanie ciśnienia między pianką i metalem. Chciał w ten sposób się dowiedzieć w jaki sposób zmiana ciśnienia będzie wpływać ja pojawianie się pęknięć w piance.

Przez wiele lat NASA uważała, że mechanizm odpowiedzialny za odpadanie pianki leży w ciekłym azocie przechwyconym z powietrza i uwięzionym w piance pobliżu bardzo zimnej obudowy zbiornika głównego. Ogrzewanie zbiornika w czasie startu miało powodować ogrzewanie, następnie parowanie tego azotu i odrywanie fragmentów pianki na skutek wzrastającego ciśnienia.

Odkrycia dokonane przez uczonego pokazują, że w czasie ogrzewania pojawiają się pęknięcia pianki, które nie powinny prowadzić do jej odpadania. Okazało się również, że 81 sekund to zbyt mało aby spowodować odparowanie uwięzionego gazu (w 81 sekundzie lotu doszło do odpadnięcia pianki, która uderzyła w lewe skrzydło promu).

Płynie z tego wniosek, że proces powodujący odpadanie izolacji musi być dużo bardziej skomplikowany niż dotąd sądzono.

Nowe informacje koncentrują się także na systemie używanym do przechwytywania fragmentów wybuchowych sworzni mocujących silniki na paliwo stałe do głównego zbiornika promu.

Około 2 minut po starcie ładunki wybuchowe łamią mocujące sworznie na dwie części. Jedna z nich powinna całkowicie schować się w specjalnym pojemniku zbiornika, druga – w pojemniku na rakiecie na paliwo stałe. system ten zabezpiecza przed uderzeniem w orbiter fragmentu powstałego w momencie wybuchu.

Sworznie uzyskały certyfikat w 1979 roku, przed jakimkolwiek lotem promu. Dodatkowym faktem jest zastosowanie, bez odpowiednich testów, nowych rodzajów sworzni w ostatniej misji Columbii.

Przed powrotem wahadłowców do służby problem ten będzie musiał być szczegółowo zbadany.

Sprawę komplikuje obserwacja wykonana w 126 sekundzie lotu, mniej więcej w czasie odrzucania rakiet wspomagających. Dostrzeżono wtedy na radarach obiekt oddalający się od wahadłowca. Był to jednak prawdopodobnie kawałek lodu, a nie coś związanego ze sworzniami. Dane telemetryczne nie wykazują, żeby w 126 sekundzie lotu doszło do uderzenia czegokolwiek w orbiter. Wymaga to jednak dalszych badań.

W międzyczasie NASA zastanawia się nad terminem, powrotu promów do służby. Agencja wspomina o dacie 18 grudnia bieżącego roku. Można by dzięki temu wznowić program budowy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Ustalono warunki jakie będą musiały wahadłowce:

  • Nie będzie startów nocnych. Dzięki temu będzie istniała lepsza możliwość obserwowania pierwszych chwil lotu i ewentualnych elementów odrywających się od statku kosmicznego.
  • Stworzenie specjalnego zespołu omawiającego problemy jakie pojawią się po starcie. Od czasu katastrofy Challengera taki, bardzo formalnie działający, zespół omawia problemy przedstartowe.
  • Odrzucanie zbiornika głównego, około 9 minut po starcie, będzie musiało mieć miejsce w pełnym świetle słonecznym. Dzięki temu będzie można go dokładnie sfotografować po odłączeniu.
NASA rozważa także:
  • Ograniczenie lotów promów do misji związanych z Międzynarodową Stacją Kosmiczną i Kosmicznym Teleskopem Hubble’a.
  • Kamery ISS będą mogły dokonać oględzin przybywającego promu.
  • Załoga promu powinna mieć zawsze możliwość schronienia się na Stacji. NASA rozważa jakie pociąga do konsekwencje odnośnie ilości pożywienia, wody i powietrza jakie muszą być zgromadzone na ISS. Pomysł opiera się na daniu astronautom możliwości poczekania w Kosmosie do czasu wystrzelenia na ratunek następnego promu.

Autor

Michał Matraszek