Havárie raketoplánu Challenger

Obláček kouře při startu raketoplánu

Lety do vesmíru byly, jsou a zřejmě ještě dlouho zůstanou nelehkou záležitostí spojenou s větší dávkou rizika. V průběhu historie kosmonautiky již mnohokrát došlo ke vzniku mimořádných krizových situací. Většinu z nich se podařilo zvládnout, několik z nich však skončilo tragicky. V lednu si připomeneme jednu z nich. Dne 28. ledna tomu bude již 25 let od tragické havárie raketoplánu Challenger, při které zahynula celá sedmičlenná posádka.

Jak k havárii došlo a jaké byly příčiny?

NASA od začátku roku 1986 připravovala již druhý let do vesmíru a celkově pětadvacátý start svého raketoplánu od roku 1981 (12. 4. 1981 startoval první raketoplán). Podle svých ambiciózních plánů chtěla do konce roku 1986 stihnout pomocí své letky čtyř raketoplánů celkem dalších 13 startů do vesmíru. Z toho vyplývá, že NASA byla pod velkým časovým tlakem, neboť se celý kosmický program oproti původním plánům opožďoval.

Na startovací rampě byla k vědecké misi STS-51L připravována sestava raketoplánu Challenger, což byl název družicového stupně. Tento orbiter se měl vydat do vesmíru již po desáté. Během předstartovní přípravy však na Floridě došlo v nočních hodinách k prudkému poklesu venkovní teploty až kolem -17 °C. Odborníci z firmy, která se zabývá výrobou raketových motorů SRB (jedná se o motory dvou bočních raket) uvědomili vedení NASA, že pokles teploty by mohl mít vliv na těsnění mezi jednotlivými segmenty motoru SRB a z tohoto důvodu start nedoporučují. Tyto rakety na TPH (tuhé pohonné hmoty) jsou totiž seskládány z několika válcových segmentů. Spojení mezi segmenty je zajištěno pomocí pružného teflonového těsnění, které ale vlivem velkého mrazu ztratilo svoji pružnost.

Vedoucí pracovníci NASA sice vzali varování na vědomí, nicméně po delším jednání došli k závěru, že podmínky pro start jsou přijatelné, a tak dali pokyn, aby dále probíhaly přípravy ke startu.

Vlastní start se uskutečnil 28. ledna 1986 v 16:38 východoamerického času, kdy se celý komplex raketoplánu Challenger odpoutal od startovací rampy na mysu Canaveral. Zpočátku se zdálo, že je vše v pořádku. Prvním znakem, že něco není v pořádku, mohl být únik kouře z pravého urychlovacího bloku (rakety) SRB, přesně ve spoji mezi dvěma spodními segmenty. To se ovšem zjistilo až později z pořízené videonahrávky. Asi 59 s po startu zachytily pozemní kamery plamen. Ten se objevil na boku pravého stupně SRB nedaleko spodního závěsu, kterým je uchycena raketa SRB k hlavní tankovací nádrži ET. Plamen měl zpočátku délku asi 1 m, ale postupně se zvětšoval a před explozí měl již délku přes 20 m. Jeho teplota dosáhla více než 3000 °C. Kontrolní středisko zaznamenalo snížený tah SRB, ale tlakové senzory uvnitř SRB naměřily mnohem menší tlak než nominální. Další události proběhly v rychlém sledu.

V čase T +72,141 s došlo k uvolnění dolního závěsu pravého SRB. Konstrukce závěsu nevydržela nápor plamenů a praskla. Zároveň se poškodilo i kyslíkové potrubí. To je připevněno na vnější stěně tankovací nádrže ET, která zásobuje 3 hlavní motory raketoplánu. Z poškozeného potrubí vyšlehl další mohutný plamen. Jen o zlomky sekund později v čase T +72,201 s se uvolněný SRB začal stáčet směrem k nádrži ET, přičemž jeho motor byl stále v činnosti. Následně SRB svojí hlavicí prudce narazil do hlavní nádrže ET v čase T +72,884 s a prorazil ji. Tím došlo k destrukci nejen přepážky mezi kyslíkovou a vodíkovou nádrží uvnitř ET, ale i obou vnitřních nádrží. Následně se uvolněný vodík smísit s kyslíkem a okolním vzduchem, čímž vznikla třeskavá směs. Mohutná exploze nádrže ET v čase T +73,266 s vedla k naprosté destrukci sestavy raketoplánu a jeho zničení. Šokovaní pozorovatelé na Zemi spatřili po explozi mohutnou kouli, ze které vylétly obě rakety SRB a postupně i jednotlivé fragmenty původní sestavy. Vzhledem k tomu, že rakety SRB poháněné vlastním palivem pokračovaly v neřízeném letu a z důvodu stočení jedné rakety nad obydlenou část Floridy, byl neprodleně bezpečnostním důstojníkem vydán příkaz k jejímu zničení. Povel ale platil pro obě rakety, takže vzápětí explodovaly obě rakety SRB.

Let STS-51L raketoplánu Challenger skončil zhruba po 73 s. Během něj zahynulo všech 7 členů posádky. Jakým způsobem dodnes není zcela zveřejněno. Je ale pravděpodobné, že exploze nevedla k úplné destrukci kabiny raketoplánu a část posádky ještě po výbuchu nějakou dobu žila a zahynula až během dopadu. Svědčí o tom i použité dýchací přístroje a vydýchané zásoby kyslíku. Šanci na přežití však neměl nikdo.
Exploze raketoplánu ChallengerVyšetřovací komise také navrhla řadu změn a zlepšení, které se měly promítnout do oblasti bezpečnosti. Více jak 400 změn bylo navrženo na sestavě raketoplánu, z toho na pomocné raketě SRB asi 155. Vyšetřování totiž např. poukázalo na konstrukční chyby ve spojení jednotlivých segmentů, které nezaručovaly dostatečnou izolaci spojů SRB. Pozornosti neušel ani startovací komplex, kde bylo navrženo přes 100 změn. Teprve po jejich realizaci bylo možné přikročit k obnovení letů raketoplánů.Tragická havárie vedla k zastavení letů raketoplánů na více než 2,5 roku. Zároveň se vyšetřovaly příčiny katastrofy. Začaly se shromažďovat vylovené trosky a shánět důkazy. Prvotní příčina byla pravděpodobně skutečně v poklesu teploty na kosmodromu. Těsnící kroužky mrazem zřejmě ztratily pružnost a během hoření, kdy uvnitř SRB je velký tlak, se plamen dostal ven. Rozborem jednotlivých snímků startovací operace byl v průběhu vyšetřování dokonce odhalen obláček tmavého kouře v inkriminovaném místě ještě před vlastním startem raketoplánu. Navíc bylo zjištěno, že během dopravy právě tohoto kritického segmentu motoru z výrobního závodu došlo k jeho poškození. Následovala oprava, při které se zjistilo, že tvar segmentu nebyl úplně kulatý. Proto byl srovnán hydraulickým lisem, aniž by ale tato oprava byla dále prověřována. Nicméně nebylo vyšetřovací komisí prokázáno, ale ani vyvráceno, že tato neodborná úprava segmentu měla vliv na poškození těsnění.

Dalším faktorem, který mohl mít na tragédii vliv, byla časová zátěž. Na rok 1986 bylo totiž naplánováno 14 letů do vesmíru. To prakticky znamenalo startovat minimálně každý měsíc, a proto nebyl časový prostor pro odklady startů např. pro nevhodné meteorologické podmínky.

Vyšetřovací komise poukázala i na některé organizační nedostatky a další nešvary. Její práce vedla k tomu, že se bezpečnost letů raketoplánů zvýšila. Riziko se však zcela nepodařilo odstranit, jak ukázala další tragédie raketoplánu Columbia o 17 let později. To už je ale zcela jiný příběh.