Poslední let Columbie – dokončení

Jak to tedy bylo doopravdy? Rodney Rocha nejméně šestkrát žádal o družicové snímky Columbie. Všechny jeho žádosti byly zamítnuty. Jednoho z manažerů údajně víc zajímalo „kdo o to vlastně žádá?“ než „proč je to potřeba“. Důvodem zamítnutí přitom nebyla například neochota plýtvat palivem družic na změnu orientace; družice měly Columbii v zorném poli, snímkování raketoplánů běžně prováděly a v tomto případě by bylo stačilo jen nasměrovat a zaostřit jejich optiku.

Kdyby se NASA dozvěděla o existenci otvoru proraženého v náběžné hraně, která by na snímcích zřejmě byla viditelná, byla by mohla naplánovat záchrannou misi nebo aspoň přeprogramovat profil vstupu do atmosféry, při kterém by poškozené místo bylo tepelně méně namáhané. To by nemuselo zabránit katastrofě, ale mohlo to aspoň zvýšit šance na přežití.

Kosmonauti na palubě Columbie byli informováni o zásahu křídla kusem pěny, s tím, že k tomu docházelo už dříve a není důvod k obavám. Letové středisko se rozhodlo neznepokojovat je kvůli problému, který je hypotetický a beztak s ním nejde nic dělat. To bylo v souladu se zvyklostmi, které byly uplatňovány už od letu Johna Glenna (o podobných případech někdy později). A raketoplán Atlantis byl opravdu připravován k budoucímu letu, ale záchranná mise nebyla vážně brána v potaz a byla rovnou zamítnuta jako příliš riskantní a ostatně zbytečná.

Když Columbia vstoupila do atmosféry, poslední informací, kterou od ní pozemní středisko dostalo, byla postupná ztráta signálu od teplotních čidel v levém křídle. Když na to upozornili velitele Ricka Husbanda, ten už stihl říct jen „Rozumím –“ než ionizovaný plyn obklopující raketoplán podle plánu přerušil rádiové spojení. Dispečeři byli znepokojeni, ale utěšovali se nadějí, že se jednalo jen o závadu na čidlech. Povaha poruchy, která rychle postupovala od jednoho sensoru ke druhému v oblasti postižené zásahem, však nevěstila nic dobrého, a nejhorší obavy se brzy potvrdily, když posádka neodpověděla na rádiové výzvy ani po uplynutí doby, po které už se klouzající stroj nemohl udržet ve vzduchu. Zanedlouho přišla zpráva o pozorování rozžhavených trosek letících nad Kalifornií, Utahem, Arizonou, Novým Mexikem a nakonec o jejich dopadu v Texasu.

Závěrečná komunikace se odehrála ve výšce 60 kilometrů při rychlosti 5,5 km/s. Rozžhavený plyn, který krátce po vstupu do atmosféry pronikl dovnitř křídla, narušil jeho vnitřní strukturu, křídlo se ulomilo a aerodynamické síly raketoplán roztrhaly. Američané Rick Husband, William McCool, Michael Anderson, David Brown, Kalpana Chawlaová, Laurel Clarková a izraelský kosmonaut Ilan Ramon zahynuli prakticky okamžitě v důsledku dehermetizace rozpadající se kabiny, protože – jak ukázaly nálezy pozůstatků jejich těl a obleků – přinejmenším někteří neměli nasazené přilby nebo rukavice a únik atmosféry, ke kterému došlo během několika desítek sekund, jim neposkytl dost času k uzavření obleků. Bez ohledu na tuto okolnost posádka neměla šanci na přežití.

V souvislosti s havárií se příliš nevyznamenala Česká televize, podle níž pravděpodobnou příčinou byl „vstup do atmosféry sedmkrát větší rychlostí, než je obvyklé.“ Žádný raketoplán samozřejmě neměl k něčemu takovému ani zlomek potřebného paliva, a kdyby přece, pak by ho taková rychlost nezavedla do atmosféry Země, ale mimo sluneční soustavu. Vysvětlení omylu bylo prosté: roztrhané trosky padaly k Zemi rychleji než plachtící raketoplán…

Po ztrátě Columbie zbyly NASA opět jen tři provozní raketoplány (Discovery, Atlantis a Endeavour) a jejich lety byly přerušeny na déle než dva roky. Obsluha stanice ISS mezitím závisela na Sojuzech, které Rusové tou dobou už produkovali jako sériový výrobek a tvrdili, že jejich spolehlivost se blíží bicyklu.

Určení příčiny havárie nebylo obtížné – po stránce technické i manažerské. Aby se zamezilo jejímu opakování, byla upravena izolace palivové nádrže a dlaždice a panely tepelného štítu byly zesíleny pro větší odolnost proti mechanickému nárazu. Během dalších letů byla vždy prováděna vizuální kontrola stavu štítu – i s využitím kamer civilních i vojenských družic - a posádky dostaly nástroje k opravě během letu. Na startovací rampě byly přidány vysokorychlostní kamery, v NASA bylo zřízeno samostatné technicko-bezpečnostní oddělení s rozhodovacím právem, a byl zvýšen důraz na otevřenou komunikaci. V zásadě všechno, co s trochou předvídavosti bylo možné udělat už před havárií…

NASA také zavedla princip „Launch-On-Need“, start v případě potřeby. Znamenalo to, že v případě poškození tepelného štítu se raketoplán mohl připojit k ISS, kde byl dostatek zásob. Na Floridě byl mezitím k dispozici náhradní raketoplán, který by posádku z ISS vyzvedl během týdnů až měsíců, tj. bez nouzově urychlených příprav. Pokud byl raketoplán vypuštěn na takovou dráhu, která neumožňovala spojení s ISS (což se po roce 2003 stalo jen jednou, při poslední údržbě Hubbleova teleskopu v roce 2009 během letu Atlantis), na sousední rampě byl připraven náhradní raketoplán (Endeavour) k okamžitému startu a přesunu posádky z poškozeného raketoplánu. Žádná z těchto nouzových variant nemusela být v praxi uskutečněna.

Havárie Columbie měla však také definitivní, strategický dopad na celý program Space Shuttle. Dva z pěti raketoplánů byly ztraceny. Dvě ze 135 misí skončily fatální havárií a pokračování programu bylo podmíněno řadou nápravných opatření a udržováním pohotovosti záchranného stroje, což dále zhoršovalo ekonomiku provozu. Dvě havárie během 17 let byly špatnou vizitkou systému, který měl zajišťovat bezpečnou dopravu do vesmíru. Jak řekl jeden inženýr z NASA: „Kdybyste dostali vstupenku na horskou dráhu a řekli by vám, že existuje pravděpodobnost 1,5%, že při jízdě zahynete – sedli byste si na to? Já ne.“ Američtí novináři rádi říkávali, že „Space Shuttle je nejsložitější stroj, jaký kdy byl postaven.“ Je snadné být v pokušení dodat – „Bohužel…“ Na druhé straně nebyla například právě Columbia zrovna supermoderní letadlo: „V kokpitu byla v zásadě technika ze sedmdesátých let: spousta pohyblivých součástí – místo dotykových obrazovek všelijaké spínače, tlačítka a knoflíky, a před každým startem dalo spoustu práce opravit, co se zaseklo nebo ulomilo…“ To všechno stálo čas a peníze. V roce 2004 vyšetřovací komise dospěla k závěru, že systém Space Shuttle není dostatečně bezpečný, a president George W. Bush oznámil, že program bude do roku 2010 ukončen. Atlantis nakonec absolvovala závěrečný let v červenci 2011.

Sovětská a ruská kosmická technika bývá – v některých ohledech právem - vnímána jako primitivní a méně kvalitní; statistika spolehlivosti však dává trochu jiný obraz. Přičteme-li Apollo 1, pak do všech amerických kosmických lodí usedlo celkem 697 kosmonautů (řada z nich je započítána víckrát) a 17 z nich zahynulo; to je úmrtnost 2,44%. Samotné raketoplány mají podstatně horší statistiku: 14 obětí z 355 kosmonautů, tj. 3,94%. V případě sovětských/ruských lodí je to podle dostupných údajů celkem 123 kosmonautů, z nichž 4 zahynuli, tj. 3,25%. To je znatelně lepší výsledek, než jakého dosáhl systém Space Shuttle.

Americké raketoplány vykonaly za třicet let (1981-2011) ve vesmíru velký kus práce, zejména při výstavbě stanice ISS, a jejich celkovou bilanci určitě nelze označit za zklamání. Doprava na oběžnou dráhu, kterou poskytovaly, však nakonec nebyla ani tak levná ani bezpečná, jak se od nich očekávalo. Navíc se jednalo o stroje s omezenou kapacitou i akčním rádiem, určené výhradně pro lety v blízkosti Země; k Měsíci letět nemohly. Koncepce alespoň částečně opakovaně použitelných lodí však nebyla opuštěna a je dále rozvíjena.

Havárie Columbie má i další, zlověstnější přesah do současnosti. U lodi Orion bylo při prvním misi Artemis I v roce 2022 (nepilotovaný oblet Měsíce) při návratu zjištěno neočekávané chování: uvnitř štítu se uvolňovalo větší množství horkého plynu, docházelo k odlupování neplánovaně velkých kusů materiálu a ve štítu vznikly praskliny. Návratová rychlost z oběžné dráhy Země je 8 km/s, zatímco při návratu od Měsíce loď vstupuje do atmosféry rychlostí 11 km/s, což přináší větší ohřev štítu. K tomu paradoxně přispívá vylepšená technika návratu, kdy loď vstoupí do atmosféry, částečně se zbrzdí a odrazí se zpět do kosmu, načež vstupuje do atmosféry znovu, už menší rychlostí. To snižuje přetížení, jemuž je vystavena posádka; zároveň to však prodlužuje namáhání tepelného štítu, jehož vnitřek se zahřeje na vyšší teplotu, což zvyšuje pravděpodobnost nestandardního chování. Během mise Artemis II má proto být popsaná technika „Skip Re-Entry“ použita v menší míře při strmějším, pro posádku méně pohodlném, ale časově kratším sestupu, aby se omezil ohřev štítu. Doufejme, že to bude stačit…

(pokračování)

Zdroje:

ChatGPT

Columbia Accident Investigation Board – Report Volume I

Columbia Crew Survival Investigation Report

Odkaz

BBC: Tragédie raketoplánu Columbia