Challenger-katasztrófa

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
A Challenger űrrepülőgép felrobbanása
A Challenger űrrepülőgép kilövése (videó)

A Challenger-katasztrófa volt az első amerikai űrkatasztrófa, amely repülés közben következett be. 1986. január 28-án az STS–51–L küldetés keretében indított Challenger űrrepülőgép 73 másodperccel az indítás után megsemmisült. A fedélzetén tartózkodó hét űrhajós meghalt: Greg Jarvis, Christa McAuliffe, Ronald Ervin McNair, Ellison Shoji Onizuka, Judith Arlene Resnik, Michael John Smith, és Francis Richard Scobee. A későbbi vizsgálatok során arra a következtetésre jutottak, hogy az egyik gyorsítófokozat (SRB) tömítőgyűrűje okozta a balesetet.

Az embert is szállító amerikai űrrepülés csak több mint két éves szünet után, 1988. szeptember 29-én folytatódott az STS–26 küldetéssel.

A legénység[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Az STS–51–L küldetés legénysége. Hátsó sor, balról jobbra: Ellison Onizuka, Christa McAuliffe, Greg Jarvis és Judy Resnik. Első sor, balról jobbra: Michael J. Smith, Dick Scobee és Ron McNair.

Előkészületek és halasztások[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Challenger indulását eredetileg 1986. január 22-ére tervezték. Az STS–61–C jelű küldetés csúszása miatt az indulást előbb 23-ra, majd 24-re halasztották. Ezután újabb egy napos halasztás történt, a szenegáli Dakarban található, vészhelyzet esetén használatos leszállópálya környékén tapasztalt rossz időjárás miatt. A NASA ekkor a casablancai (Marokkó) tartalék leszállópályát jelölte ki a vészhelyzeti leszállás céljára, de mivel az nem rendelkezett az éjszakai leszálláshoz szükséges megvilágítással, így az indulás időpontját reggelre tették. A Floridában várható rossz időjárás miatt a felszállást újból elhalasztották, ezúttal 27-re. Már javában zajlott az indulás előkészítése, amikor a technikusok nem tudták lezárni az űrrepülőgép ajtaját. Emiatt újabb egy napos csúszás következett. Másnapra kijavították a hibát, ekkor viszont a határértéket meghaladó erősségű oldalszél támadt, emiatt megszakadt a visszaszámlálás. További két óra csúszást okozott a külső üzemanyagtartályban észlelt tűzérzékelő meghibásodása.

Az indítás végül 1986. január 28-án, floridai idő szerint 11:38-kor történt meg.

A végzetes felszállás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A következőkben a felszállás során elhangzottak olvashatóak. Az egyes események időpontjai másodperc pontossággal vannak megadva. A Megjegyzések a párbeszédek megértését hivatottak elősegíteni.

Video

Rövidítések magyarázata:

  • CDR – Commander (Parancsnok), Francis "Dick" Scobee
  • PLT – Pilot (Másodpilóta), Michael J. Smith
  • MS 1 – Mission Specialist 1 (Kutatóűrhajós 1), Ellison Onizuka
  • MS 2 – Mission Specialist 2 (Kutatóűrhajós 2), Judith Resnik
  • FD – Flight Director (Repülésirányítási igazgató), Jay Greene – A Repülésirányító csapat vezetője.
  • CAPCOM – Capsule Communicator (Kapszula (űrhajó) Kapcsolattartó) – A földi személyzet azon tagja, aki a legénységgel tartja a rádiókapcsolatot.
  • DPS – Data Processing Systems Engineer (Adatfeldolgozó Rendszerek Felügyelője) – A földi személyzet azon tagja, aki a földi irányítás és az űrrepülőgép közötti adat- és rádiókapcsolatot biztosító rendszereket felügyeli.
  • Intercom – Intercommunication System (Belső Kommunikációs Rendszer) – Az Intercom szó jelöli az űrrepülőgép legénységének egymás között lefolytatott beszélgetéseit. A földi személyzet minden beszélgetése – a CAPCOM kivételével – egymás között folyik, ezért ott nincs külön jelezve az Intercom.
  • Booster – Booster Systems Engineer (Gyorsítórakéta-rendszerek Mérnöke) – A földi személyzet azon tagja, aki a felszállás során a gyorsítórakéták működését felügyeli.
  • FIDO – Flight Dynamics Officer (Repülésirányító) – A FIDO felel az űrrepülőgép repülési útvonaláért a légkörben és a Föld körüli pályán is.
  • GC – Ground Controller (Földi Irányító) – Az irányítóközpont és az űrrepülőgép közötti adatkapcsolatot biztosító eszközök működéséért felelős személy.
  • RSO – Range Safety Officer (Biztonsági Tiszt) – Az RSO felügyeli – többek között – a gyorsítórakéták leválása után azok repülési irányát. Ha a gyorsítórakéták a biztonsági területen kívül érnének földet, akkor az RSO távirányítással megsemmisíti azokat.

Fél perc az indulásig[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

T-30 másodperc: CDR: (Intercom) Még harminc másodperc.

T-25 másodperc: PLT: (Intercom) Ne felejtsd a piros gombot a fordulásnál.

Megjegyzés: A másodpilóta elővigyázatosságból emlékezteti a parancsnokot a megfelelő kommunikációs beállítások ellenőrzésére. Miután az űrrepülőgép elhagyja az indítótornyot, a rádiókapcsolatot és az irányítást a Kennedy Űrközpont átadja a houstoni Repülésirányítási Központnak (Mission Control Center).

T-23 másodperc: CDR: (Intercom) Nem fogom, nagyon köszi.

T-15 másodperc: CDR: (Intercom) Tizenöt.

T-6 másodperc: CDR: (Intercom) Most indulnak be, srácok.

Megjegyzés: Beindulnak az űrrepülőgép főhajtóművei.

T-5 másodperc: MS 2: (Intercom) Ez az!

T-3 másodperc: CDR: (Intercom) Mindhárom százon.

Megjegyzés: Mindhárom főhajtómű elérte a 100%-os teljesítményt.

Elemelkedés[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Challenger elhagyja a tornyot.

T+0 másodperc: MS 2: (Intercom) Ez az!

Megjegyzés: Beindulnak a szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéták is.

T+1 másodperc: PLT: (Intercom) Indulunk!

Megjegyzés: A jármű elemelkedik az indítóállásról.

T+5 másodperc: DPS: Elemelkedés megerősítve.

T+6 másodperc: FD: Elemelkedés…

T+7 másodperc: CDR: Houston, Challenger fordulási program.

Megjegyzés: Miután az űrrepülőgép elhagyja az indítóállványt, az a hátára fordul és úgy folytatja tovább a repülést.

T+11 másodperc: PLT: (Intercom) Gyerünk kisanyám!

T+14 másodperc: MS 1: (Intercom) LVLH.

Megjegyzés: Az LVLH a "Local vertical/local horizontal" kifejezés rövidítése. Az LVLH az űrrepülőgép földhöz viszonyított állását határozza meg.[1]

T+15 másodperc: MS 2: (Intercom) (Káromkodás) jó!

T+16 másodperc: CDR: (Intercom) Ez az!

T+19 másodperc: PLT: (Intercom) Úgy néz ki, szeles időnk van ma.

T+20 másodperc: CDR: (Intercom) Igen.

Max Q pont[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

T+20 másodperc: Booster: Teljesítmény 94-re.

T+21 másodperc: FD: Kilencvennégy…

Megjegyzés: Mielőtt az űrrepülőgép elérné a hangsebességet, elkezdik visszavenni a hajtóművek teljesítményét 65%-ra. Erre azért van szükség, mert ilyenkor éri a szerkezetet a legnagyobb aerodinamikai terhelés (ezt hívják Max Q pontnak). Miután ezen a ponton túljut az jármű, a teljesítményt újra 100%-ra növelik. A 94 most azt jelenti, hogy a hajtóművek teljesítménye 94%-ra csökken.

T+22 másodperc: CDR: (Intercom) Alig látok ki az ablakomon.

T+28 másodperc: PLT: (Intercom) Tízezer láb és 0,5 Mach.

Megjegyzés: 3000 méteres magasságban a hangsebesség fele a sebesség.

T+35 másodperc: CDR: (Intercom) 0,9.

T+40 másodperc: PLT: (Intercom) Mach 1.

T+41 másodperc: CDR: (Intercom) Átlépjük a 19 000-et.

Megjegyzés: A magasság 19 000 láb (5800 méter).

T+43 másodperc: CDR: (Intercom) Rendben, a teljesítmény csökken.

Megjegyzés: A hajtóművek teljesítménye folyamatosan tovább csökken.

T+48 másodperc: Booster: Mindhárom 65-ön.

Megjegyzés: A hajtóművek teljesítménye elérte a 65%-ot.

T+49 másodperc: FD: Hatvanöt, FIDO.

T+50 másodperc: FIDO: T-del megerősíti a teljesítményt.

T+51 másodperc: FD: Köszönöm.

Megjegyzés: Az FD nyugtázza a 65%-ot, majd a FIDO-hoz fordul, hogy erősítse meg a kapott adatot, amit az meg is tesz.

A végkifejlet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A televízióképen csak az látható, hogy a Challenger helyén egy tűzgolyó jelenik meg.

T+57 másodperc: CDR: (Intercom) Gyorsítás.

Megjegyzés: Miután a jármű elhagyta a Max Q pontot, a hajtóművek teljesítményét újra növelni kezdik.

T+58 másodperc: PLT: (Intercom) Gyorsítás.

T+59 másodperc: CDR: (Intercom) Vettem.

T+60 másodperc: PLT: (Intercom) Az anyját hogy megy! Woooohoooo!

T+62 másodperc: PLT: (Intercom) 35 000 és 1,5.

Megjegyzés: Magasság 35 000 láb (10 700 méter), sebesség 1,5 Mach.

T+65 másodperc: CDR: (Intercom) Nálam 486.

T+67 másodperc: PLT: (Intercom) Igen, nálam is annyit mutat.

Megjegyzés: A sebességjelző-műszer 486 m/s-ot mutat.

T+68 másodperc: CAPCOM: Challenger, maximális teljesítmény.

T+70 másodperc: CDR: Vettem, maximális teljesítmény.

Megjegyzés: A főhajtóművek újra elérik a 100%-os teljesítményt.

T+73 másodperc: PLT: (Intercom) Uh, őőő…

Megjegyzés: Ez volt az utolsó mondat amit a fedélzeti hangrögzítő rögzített. Valószínűleg a másodpilóta érzékelte a nyomáscsökkenést a külső üzemanyagtartályban és erre próbált reagálni. Egy tized másodperc múlva a űrrepülőgép darabokra hullott, és megszakadt az összeköttetés.

Az irányítóközpontban[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Jay Greene és Alan Briscoe repülésirányítók a monitorokat figyelik a baleset bekövetkezte után.

Video

T+89 másodperc: FD: FIDO, pálya.

T+90 másodperc: FIDO: Mondjad.

T+91 másodperc: FD: Pálya, FIDO.

T+92 másodperc: FIDO: FD, FIDO, a szűrők több különálló forrást jeleznek. Működünk.

Megjegyzés: A FIDO jelenti az FD-nek, hogy a radaron több objektum képét látja.

T+94 másodperc: GC: FD, GC, nincs kapcsolat, elvesztettük az adatkapcsolatot.

Megjegyzés: A GC jelenti az FD-nek, hogy nem érkezik adat az űrrepülőgépről.

T+96 másodperc: FD: OK, mindenki figyeljen az adataira.

T+98 másodperc: FIDO: FD, FIDO, amíg vissza nem térnek az adatok, addig csak ő dönthet a megszakításról.

Megjegyzés: A FIDO itt az űrrepülőgép parancsnokára hivatkozik.

T+101 másodperc: FD: Procedúra, valami javaslat?

T+102 másodperc: Procedúra: Negatív, FD, nincs adat.

Megjegyzés: T+110 másodperckor az RSO távirányítással megsemmisíti az irányíthatatlanul repülő gyorsítórakétákat. Az RSO Floridában, a helyszínen figyeli a felszállást, míg a repülésirányítás a texasi Houstonban található.

T+121 másodperc: GC: FD, GC, nincs adatkapcsolat.

T+122 másodperc: FD: Vettem.

T+128 másodperc: PAO: Nincs adatkapcsolat.

T+145 másodperc: FIDO: FD, FIDO.

T+146 másodperc: FD: Mondjad.

T+147 másodperc: FIDO: Az RSO jelenti, hogy a jármű felrobbant.

T+158 másodperc: FD: Vettem. FIDO, van valamilyen jelentés a mentőegységektől?

T+160 másodperc: FIDO: Egy pillanat.

T+165 másodperc: FD: GC, minden egység, rendkívüli esemény eljárás érvényben.

A vizsgálat[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vizsgálóbizottság[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Challenger Űrrepülőgép Balesetét Vizsgáló Elnöki Bizottság (Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident) vagy más néven a Rogers Bizottság (a bizottság elnöke után) feladata volt a baleset körülményeinek és okainak kivizsgálása. Tagjai: William Rogers (a bizottság elnöke, volt külügyminiszter, ügyvéd), Neil Armstrong (a bizottság alelnöke, egykori űrhajós, a Computing Technologies for Aviation cég elnökségének a tagja), David Acheson (az Atomenergia Bizottság korábbi tagja, Washington D.C. korábbi főügyésze), dr. Eugene Covert (mérnök, tanár, az MIT professzora), Richard Feynman (fizikus), Robert Hotz (újságíró, publicista, korábban katonai pilóta), Donald Kutyna vezérőrnagy (a légierő pilóta, a Space Systems and Command, Control, Communications igazgatója), dr. Sally Ride (űrhajós, fizikus), Robert Rummel (mérnök), Joseph Sutter (repülőmérnök, a Boeing ügyvezető-igazgatója), dr. Arthur Walker (csillagász), Albert Wheelon (fizikus, a Hughes Aircraft Company ügyvezető-igazgatója) és Chuck Yeager dandártábornok (a Nemzeti Űrkutatási Bizottság tagja, korábban a Légierőnél tesztpilóta). A bizottság által készített jelentés[2] az alábbiakat állapította meg:

Az események[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Fekete füstpamacs figyelhető meg a Challenger jobb oldali gyorsítórakétájának alsó csatlakozásánál, közvetlenül az elemelkedés után.
Egy másik kamera is rögzítette a füstöt.

Az elemelkedéstől számított 0,678 másodperckor készült film- és fényképfelvételeken erőteljes szürke-fekete füstöt lehet látni a jobb oldali szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta alsó illesztésénél. További nyolc egyre feketébb füstpamacsot lehet megfigyelni 0,836 és 2,5 másodperc között, amelyek mind a gyorsítórakéta alsó rögzítésénél válnak láthatóvá. Másodpercenként körülbelül négy új füstfelhő jelenik meg, amely nagyjából megfelel a felszálló jármű rezgésének, és melyet a felszabaduló erőhatások váltanak ki. Az utolsó füstfelhő 2,733 másodperckor figyelhető meg.

A füst színéből, sűrűségéből és keletkezési helyéből az állapítható meg, hogy a forró kiáramló gázok átégették a gyorsítórakéta alsó és alsó-középső szegmensei közötti szigetelő O-gyűrűt.[3]

Az első apró láng 58,788 másodperckor látható a feljavított filmfelvételeken
Jól megfigyelhető a lángcsóva folyamatos növekedése

A Max Q ponthoz érve (ezen a ponton a legnagyobb a járműszerkezetet érő aerodinamikai nyomás) a két gyorsítórakéta és a három főhajtómű teljesítménye a normális működésnek megfelelően lecsökkent, majd a Max Q pontot elhagyva hamarosan ismét teljes teljesítményen működtek. Az első apró láng ekkor, 58,788 másodperckor látható a feljavított filmfelvételeken. A láng a korábbi füstpamacsok megjelenésének helyén látható, és ez arra utal, hogy a forró hajtóműgázok átégették a rakétaszegmensek közötti illesztést. Egy képkockával később, már a kép feljavítása nélkül is jól látható a láng. A kialakult láng mérete folyamatosan növekedik és 59,262 másodperckor már egyértelműen látható az összefüggő lángcsóva. Körülbelül 60 másodperckor a telemetriai adatok eltérést jeleznek a két gyorsítórakéta hajtóművének nyomása között. A jobb oldaliban kisebb a nyomás, ez szintén a szivárgást jelzi.

Ahogyan a lángcsóva folyamatosan növekedett, azt a levegő áramlása a külső üzemanyagtartály irányába terelte. Az égés nyoma utólag az üzemanyagtartály roncsain is jól megfigyelhető volt. A láng károsította továbbá a gyorsítórakéta alsó rögzítését is. A repülés 64,660 másodpercében változás figyelhető meg a láng színében és alakjában, ez pedig arra utal, hogy a külső üzemanyagtartály átégett és abból szivárogni kezdett a folyékony hidrogén. A telemetriai adatok utólagos elemzése ezt szintén alátámasztja. 45 ezredmásodperccel később egy újabb fényes láng figyelhető meg az űrrepülőgép hasa és az üzemanyagtartály között.

A repülés 72,20 másodpercében a gyorsítórakétát a külső üzemanyagtartályhoz kapcsoló alsó rögzítés a tűz hatására elengedett, a gyorsítórakéta elfordult a felső rögzítőpont körül. Az elfordulás a két gyorsítórakéta eltérő tolóereje miatt következett be.

73,124 másodperckor fehér színű pára figyelhető meg az üzemanyagtartály alsó részén, ez annak a jele, hogy a folyékony-hidrogén tartály kezd darabokra hullani. Az üzemanyagtartály alsó része leszakadt, és az így kiszabaduló folyékony hidrogén hirtelen hatalmas erővel löki előre a hidrogéntartályt, ami így nekilökődik a folyékony oxigéntartálynak. Ezzel egyidőben a meghibásodott gyorsítórakéta nekicsapódik az üzemanyagtartálynak. Ennek látható jele a 73,137 másodperckor megfigyelhető újabb fehér színű párafelhő.

A jármű darabokra hullása után még sokáig jól látható volt a jobb oldali gyorsítórakéta. Megfigyelhető, ahogyan a sérült részen keresztül kiáramolnak a forró gázok.

Ezredmásodpercekkel később nagy hevességgel, szinte robbanásszerűen ég el a kiszabaduló folyékony üzemanyag. Ekkor a Challengert 1,92 Mach sebességnél és 14 000 méter (46 000 láb) magasságban teljesen elborítják a kialakuló lángok. Leszakad az űrrepülőgép földkörüli manőverező egysége, és kiszabadul annak üzemanyaga. Ez a tűzfelhő egy részét vöröses-barna színűre változtatja. Az Orbiter a fellépő hatalmas aerodinamikai hatások miatt több nagyobb darabra szakad. A filmfelvételeken több rész is azonosítható, mint például a hátsó törzsrész a még működő főhajtóművekkel, az egyik szárny, és a teljes elülső törzsrész.

Az űrhajósok halálának közvetlen okát nem lehet teljes bizonyossággal meghatározni, mivel a leszakadt legénységi kabin olyan nagy sebességgel csapódott az óceánba, hogy minden nyom megsemmisült. Az adatok alapján a robbanás során nem érte olyan nagy erőhatás az űrhajósokat, ami halálos vagy súlyos sérüléseket okozott volna, viszont valószínűleg eszméletüket vesztették a hirtelen nyomáscsökkenés miatt.[4]

Okok[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vizsgálat megállapította, hogy a balesethez a jobb oldali gyorsítórakéta egyik elégtelen tömítése vezetett. Az elégtelen tömítést a tömítőgyűrű hibás alkalmazása okozta, mivel az nagy hidegben jelentősen veszített rugalmasságából, így nem megfelelő mértékben tudta csak ellátni feladatát. A balesethez hozzájárult a NASA vezetőségének és a gyorsítórakétákat gyártó Morton Thiokol cég közötti elégtelen kommunikáció is, ugyanis a tömítőgyűrűk ilyen viselkedése már korábban is ismert volt a Morton Thiokol cég előtt, amit jeleztek is a NASA felé. A NASA mérnökei és technikusai több korábbi repülés után elvégzett vizsgálatok során is tapasztalták, hogy a tömítőgyűrűk jelentős sérülést szenvedtek a 11 fok alatti indítások során (STS–51–C). Az űrrepülőgépet tehát műszaki szempontból nem lett volna szabad elindítani fagypont körüli (vagy az alatti) külső hőmérsékletnél. A szoros repülési ütemterv miatt azonban a NASA vezetősége nem állíttatta le vagy korlátozta az űrrepülők indítását. Később azzal védekeztek, hogy a tömítőgyűrű ilyen viselkedéséről nem volt tudomásuk.

Egy Kongresszusi bizottság meghallgatásokat tartott a balesettel kapcsolatban, majd 1986. október 29-én a bizottság kiadta saját jelentését[5], amelyben egyetértettek a Rogers bizottság által a baleset technikai okairól szóló megállapításokkal. A balesethez vezető egyéb okokat viszont másképpen ítélték meg. A Kongresszusi bizottság megállapítása szerint nem a NASA és az alvállalkozók közötti elégtelen kommunikáció, vagy a hibás eljárási rendek vezettek a balesethez, hanem kifejezetten a hibás vezetői döntések. A meghozott döntések során gyakran nem a mérnöki, hanem a PR érdekek domináltak.

Tiszteletadás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A Challenger roncsait kiemelték az óceánból és Cape Canaveral-en, de nem az űrrepülőtéren, hanem az attól délre fekvő légierő bázison egy használaton kívül helyezett Minuteman rakétasilóba temették.

Lábjegyzet[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

  1. Local Reference Orbiter Attitude
  2. Report of the PRESIDENTIAL COMMISSION on the Space Shuttle Challenger Accident
  3. A szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta négy fő részből áll: az elülső szegmensből, az elülső-középső szegmensből, a hátulsó-középső szegmensből és a hátulsó szegmensből. Ezekben a szegmensekben található a szilárd hajtóanyag. Az elülső szegmenshez kapcsolódik még az elülső szoknya (itt található a vezérlő elektronika és újabban egy digitális videokamera is), ahhoz a fő ejőernyőket tároló rész, és ehhez pedig a rakéta orrkúpja kapcsolódik, amelyben a segédernyő található. A hátulsó szegmens része a hajtómű, a hajtóműharang és az alulsó szoknya. A négy fő szegmens közötti kapcsolódásokat két gumigyűrűvel szigetelik, amelyek a kapcsolódásoknál a fellépő erőhatások miatt esetlegesen előálló hézagok tömítésére szolgálnak. A Challenger esetében mindkét szigetelőgyűrű teljesen átégett.
  4. Kerwin report
  5. U.S House Committee on Science and Technology – Investigation of the Challenger Accident; Report of the Committee on Science and Technology, House of Representatives.

További információk[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Challenger-katasztrófa témájú médiaállományokat.

Magyar oldalak[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Külföldi oldalak[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Könyvek[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]