Poslední let Columbie

Narozdíl od Challengeru, před startem Columbie na let STS-107 nevznikly žádné spory. Raketoplán byl v pořádku, počasí téměř ideální a 28. vzlet Columbie proběhl hladce. Ještě téhož dne si však inženýři sledující videozáznam všimli kusu izolační pěny, který odpadl z horní části velké palivové nádrže a rychlostí 800 km/h zasáhl náběžnou hranu levého křídla. Záběry byly pořízeny z dálky a pohled na rychle stoupající raketoplán a padající kus pěny byl zrnitý; nebylo z něj možno určit, jestli a do jaké míry byl poškozen tepelný štít. Rodney Rocha z „Týmu pro vyhodnocování úlomků“ vyzval své nadřízené, aby požádali ministerstvo obrany zaměřit na raketoplán kamery velmi vysokého rozlišení některé ze špionážních družic a pořídit detailní snímky. Vedení NASA žádost zamítlo – s odůvodněním, že odpadlá pěna je známé, už dříve se vyskytující riziko, které nikdy nemělo vážné následky. Dlaždice odpadaly z raketoplánů při 80% letů a byly průběžně doplňovány. Opět vystrčila růžky „normalizace odchylek“… Závěrečný argument zněl, že i kdyby se potvrdilo poškození křídla, na oběžné dráze posádka stejně nemá možnost ho opravit do použitelného stavu.

Rodney Rocha se nenechal odbýt; poukazoval na podobné selhání rozhodovacího postupu před havárií Challengeru, varoval, přemlouval a naléhal tak dlouho, až vedení souhlasilo a vyžádalo si od vojáků detailní snímky. Ty přinesly šokující zjištění: viditelné proražení náběžné hrany levého křídla. Posádka nemohla poškozené místo prohlédnout zblízka, protože při tomto letu se nepočítalo s činností mimo raketoplán a kosmonauti měli k dispozici jen tlakové obleky pro použití na palubě, nikoliv skafandry pro výstup do kosmického prostoru.

Technici a manažeři začali zkoumat, jak posádku zachránit. První možností byla oprava poškozeného místa. S dostupnými nástroji a materiálem nebyla úplná oprava proveditelná, bylo však možné provést provizorní opatření: otvor v tepelném štítu zaplnit kovovým nářadím a kousky titanu z pilotní kabiny a vše utěsnit pytlem naplněným vodou, která by v chladu vakua zmrzla. Ledové pouzdro bylo možné vytvarovat tak, aby zachovalo geometrii křídla a zabránilo násilnému turbulentnímu proudění, které by otvor předčasně obnažilo. Led by během vstupu do atmosféry roztál, ale existovala možnost, že kovový materiál vtěsnaný do otvoru bude i poté ještě nějakou dobu bránit proniknutí horké plazmy dovnitř křídla. V optimistickém scénáři by žhavá plazma křídlo poškodila až v závěru atmosférického brzdění, téměr s jistotou natolik, že by s raketoplánem nebylo možné bezpečně přistát, ale existovala šance, že by v nižších vrstvách atmosféry ještě byl schopen natolik stabilního letu, aby ho kosmonauti ve skafandrech mohli opustit s využitím záchranné tyče instalované po havárii Challengeru a následně přistát na padácích. Tento postup byl po zvážení shledán natolik spekulativním a riskantním, že byl nakonec zavržen.

Druhou alternativou bylo spojení s mezinárodní kosmickou stanicí ISS. Ta v době letu STS-107 obíhala ve výšce 385-395 km nad Zemí po dráze skloněné o 51,6 stupně. Columbia obíhala víc než o sto kilometrů níže, ve výšce 264-276 km, ale především se sklonem dráhy pouze 39 stupňů. Změna sklonu dráhy je energeticky extrémně náročná. Kdyby se měla dostat na dráhu ISS, potřebovala by Columbia změnit vektor rychlosti nejméně o 1500 m/s. Columbia, která se během tohoto letu neměla s ISS spojovat, letěla po dráze nevhodné k takovému manévru a nebyla k tomu vybavena potřebnou zásobou paliva, která za dané situace umožňovala urychlení o méně než 300 m/s. Přiblížení k ISS tak bylo fyzicky neuskutečnitelné. Že Columbia při tomto letu nebyla vybavena zařízením pro spojení s ISS pak už ani nehrálo roli.

Třetí možností bylo využít raketoplánu Atlantis, který byl v té době na Floridě připravován k přesunu do montážní budovy VAB. Kritickým problémem byly dva neslučitelné časové údaje.

Limitujícím faktorem pobytu posádky Columbie na oběžné dráze byla zásoba oxidu lithného (Li₂O); patrony plněné touto porézní hmotou jsou používány k pohlcování CO₂ ve vydýchaném vzduchu. Byl to stejný problém, jaký nastal při letu Apolla 13; tady však nebyla možnost kombinovat dvě sady byť nekompatibilních patron. Zásoba byla jen jedna a v krajním případě mohla vystačit na třicet dnů. Atlantis byla v té době ve středně pokročilé fázi příprav, ale do startu bylo stále ještě nutné vykonat stovky montážních a kontrolních úkonů, které by při standardním postupu trvaly dva měsíce.

Pokud by vedení NASA chtělo kosmonauty zachránit, muselo by přijmout několik drastických opatření:

1. Posádka Columbie by musela maximálně omezit veškerou činnost, aby produkovala minimální množství CO₂; většinu času by kosmonauti spali.
2. Polovina nutných kontrolních úkonů na raketoplánu Atlantis by musela být vynechána, což by znamenalo velké riziko pro start.
3. Aby bylo možné stihnout aspoň nejnutnější přípravu, po dobu následujícího měsíce by technici na mysu Canaveral museli pracovat ve třech směnách 24 hodin denně.
4. Atlantis by startovala se čtyřčlennou posádkou: velitel, pilot a dva nejzkušenější specialisté na výstup do kosmického prostoru. S menším počtem členů nebylo možné záchrannou operaci provést; znamenalo by to, že na Zemi se Atlantis bude vracet s jedenácti kosmonauty na palubě, což bylo technicky možné, ale zatím nikdy nevyzkoušené.

Po zvážení všech rizik se NASA rozhodla záchrannou misi uskutečnit. Podmínkou byl bezproblémový průběh vražedně zrychlených a zkrácených příprav; to se podařilo dodržet. 12. února – 24 dnů po startu Columbie a dva dny před nejzazším termínem – do kokpitu Atlantisu usedla velitelka Eileen Collinsová a pilot James Kelly. Se svojí posádkou se na let připravovali dvacet měsíců a nepřipadalo v úvahu, že by místo nich letěli jiní dobrovolníci. Jiná situace byla u specialistů na výstup do kosmického prostoru. K tomu nebyli vybráni dva vůbec nejzkušenější odborníci na EVA (Extra-Vehicular Activity) v NASA, Jerry Ross a Michael López-Alegria, protože sice v minulosti absolvovali největší počet kosmických vycházek, ale momentálně nebyli ve výcviku. Místo nich byli nominováni John Grunsfeld a James Newman; ani jeden z nich nebyl členem původní posádky Atlantis, ale patřili mezi nejzkušenější specialisty a procházeli v té době aktivním výcvikem.

Start Atlantisu proběhl bez problémů; tentokrát se samozřejmě všichni zaměřili na pěnovou izolaci. Přestože byla jejímu upevnění věnována mimořádná pozornost, menší kus opět odpadl – ale proletěl kolem raketoplánu, aniž by způsobil škodu. Po úspěšném startu měla NASA to nejhorší za sebou: její noční můrou byla havárie Atlantisu při vzletu nebo dva raketoplány na oběžné dráze, oba s poškozeným tepelným štítem. Po dvoudenním manévrování se Atlantis přiblížila ke Columbii a obě letadla se natočila zády k sobě, s otevřenými nákladními prostory, ve vzdálenosti 15 metrů, s Atlantis „dole“ (blíže k Zemi) a Columbií „nahoře“, tak, aby Slunce osvětlovalo pracovní prostory obou letadel. Grunsfeld a Newman pak ve spolupráci s posádkou Columbie instalovali mezi oběma raketoplány lano a Newman po něm přeručkoval ke Columbii, kam přinesl náhradní filtry na CO₂ a dva skafanrry pro EVA. Ty umístil do malé přechodové šachty v nákladovém prostoru, kterou pak posádka uzavřela a natlakovala. Jeden kosmonaut do šachty vstoupil, převlékl se do EVA-skafandru, izoloval šachtu od kabiny, odtlakoval ji, vystoupil do nákladového prostoru a pomalu přeručkoval po laně k Atlantisu. Newman každému členu posádky pomáhal a přenášel skafandry zpět k dalšímu použití. Postup byl velmi pomalý a vyžadoval po celou dobu přesnou stabilizaci obou raketoplánů.

Spekulovalo se o možnosti „zaparkovat“ prázdnou Columbii na oběžné dráze pro budoucí opravu. To z řady důvodů nebylo možné, protože úplná oprava poškozeného tepelného štítu byla v kosmických podmínkách neproveditelná (určitě to nebylo možné zařídit během letu Atlantisu). Neovládaný raketoplán by byl poškozován neřízeným slunečním ohřevem a během několika měsíců by se z nízké oběžné dráhy neovladatelně zřítil. Posádka proto před odchodem nastavila režim automatického návratu a stroj později shořel nad Pacifikem.

Raketoplán Atlantis pak s nebývalým nákladem jedenácti kosmonautů vstoupil do atmosféry a zamířil na kalifornskou základnu Edwards, jejíž jedenáctikilometrová dráha poskytovala rezervu pro jakoukoliv nepředvídanou situaci. Zvýšená přistávací hmotnost (o 400 kg pro čtyři lidi, improvizovaná sedadla a skafandry) u stotunového stroje nepředstavovala problém, ale obavy působilo usazení posádky: někteří členové na spodní palubě museli sedět na provizorních sedácích na podlaze. Přistání však bylo hladké a bezpečný návrat obou posádek se změnil v triumfální záchranu.

Máš pravdu, čtenáři; TAKHLE se to nestalo… Ale mělo se to stát. Mohl to být největší hrdinský čin NASA od Apolla 13. Jenže kosmonautika není vždycky zářivě dokonalá sci-fi; někdy je to úplně obyčejná, zpackaná realita plná váhavosti, nedůslednosti, lajdáctví a osobních averzí. Výsledkem jsou pak hořící trosky padající z oblohy, popelavá tvář zdrceného letového ředitele, sedm mrtvých kosmonautů a tragická ostuda pro NASA.

Jak to tedy bylo doopravdy? O tom příště.

Zdroje:

ChatGPT

Columbia Accident Investigation Board – Report Volume I