Avaruussukkula Columbia 2003: onnettomuus, syyt ja seuraukset
Avaruussukkula Columbia 2003 — kattava kuvaus onnettomuudesta, vaahtomuovirikon syistä ja tragedian vaikutuksista avaruusturvallisuuteen ja NASA:n toimintatapojen muutokseen.
Avaruussukkula Columbian onnettomuus tapahtui, kun avaruussukkula Columbia hajosi palaessaan ilmakehään 1. helmikuuta 2003. Onnettomuuden välitön tekninen syy oli, että ulkoisesta polttoainesäiliöstä irtosi vaahtomuovin pala nousun aikana ja se osui sukkulan vasemman siiven etureunaan. Osuman seurauksena siiven suojapinnoista vaurioitui osa, minkä myötä sukkulan palatessa ilmakehään siiven sisään pääsi kuumia kaasuja ja plasmaa. Tämä heikensi siiven rakennetta ja johti sukkulan hajoamiseen ilmakehässä; kaikki lennolla olleet henkilöt menehtyivät.
Lyhyt kulku
Sukkula Columbia (lento STS-107) lähti liikkeelle tieteellisestä tutkimuslennosta, jonka aikana miehistö teki useita mikrogravitaatiokokeita. Nousun aikana tapahtunut vaahtomuovin irtoaminen ei heti havaittu kriittiseksi, mutta osuma vaurioitti sukkulan vasemman siiven johtavaa reunaa (reinforced carbon–carbon -paneelit). Paluuvaiheessa lähestyessä Maata vaurioitumiskohdasta pääsi kuumaa plasmaa sisään, mikä heikensi siiven kantavuutta ja aiheutti rakenteellisen pettämisen ja sukkulan hajottamisen.
Syyt
Tutkintalautakunta Columbia Accident Investigation Board (CAIB) selvitti onnettomuuden perusteellisesti. CAIB totesi kaksi toisiinsa liittyvää tekijää:
- Tekninen syy: vaahtomuovin irtoaminen ulkoisesta polttoainesäiliöstä, sen aiheuttama isku ja seurannut vaurio johtavassa reunassa, jonka kautta kuumat kaasut päästävät rakenteisiin reitittämään lämmön ja aiheuttamaan murtuman.
- Organisatoriset ja hallinnolliset syyt: NASA:n toimintatavoissa ja päätöksenteossa oli puutteita, riskien arvioinnissa ja tiedon vaihdossa. CAIB totesi kulttuurisia ongelmia, joissa turvallisuushuolten vakavuutta ei aina tunnistettu tai niihin ei reagoitu riittävästi.
Seuraukset ja muutokset
Välittömät seuraukset: Columbian romahduksen jälkeen avaruussukkulalentoja keskeytettiin välittömästi ja NASA käynnisti laajat muutostyöt turvallisuuden parantamiseksi.
- Laaja tutkinta ja raportti CAIB:ltä, jossa annettiin myös konkreettisia suosituksia.
- Avainmuutoksia olivat ulkoisen tankin vaahtomuovin muotoilun ja kiinnityksen muuttaminen, sukkulan johtavan reunan ja muiden kriittisten rakenteiden tarkempi suojaus, sekä säännölliset ja perusteellisemmat visuaalitarkastukset lennon eri vaiheissa.
- NASA kehitti myös menetelmiä sukellusalustassa tapahtuvan vaurion havaitsemiseksi avaruudessa ja kehitti korjausmenetelmiä, joilla vauriota olisi pyritty paikkaamaan ennen paluuta.
- Avaruussukkulalentoja ei aloitettu uudelleen ennen kevättä 2005 (paluu-lento STS-114), ja sukkulatoiminta jatkui rajoitetulla ja uudelleen suunnitellulla tavalla aina ohjelman lopetukseen vuonna 2011.
Miehitys
Columbian lennolla oli seitsemän hengen miehistö, ja kaikki menehtyivät onnettomuudessa. Miehistöön kuuluivat:
- Cmdr. Rick D. Husband (komentaja)
- Pilot William C. McCool
- Sr. Payload Specialist Ilan Ramon (Israel)
- Mission Specialist Michael P. Anderson
- Mission Specialist Kalpana Chawla
- Mission Specialist David M. Brown
- Mission Specialist Laurel B. Clark
Jälkivaikutukset ja muistaminen
Columbian jäänteitä löydettiin laajalta alueelta Yhdysvaltain eteläosissa; suurin osa palasista löytyi Texasin osavaltiosta ja osin myös lähialueilta. Columbian osia löydettiin eri puolilta Texasin osavaltiota. Ohjaamon ikkunan ja muiden merkittävien muistoesineiden osia on talletettu ja näytetty muistoksi onnettomuudesta – ohjaamon ikkuna on nyt avaruussukkula Atlantiksen paviljongissa Kennedy Space Centerissä Floridassa.
Columbia-onnettomuus on vaikuttanut pitkäkestoisesti avaruusohjelmien turvallisuuskulttuuriin: se toi esiin tarpeen avoimemmalle keskustelulle riskeistä, selkeämmille raportointikäytännöille ja johdonmukaiselle turvallisuuspainotukselle päätöksenteossa. Onnettomuutta ja miehistön muistoa kunnioitetaan eri muistomerkeillä ja muistoalueilla.
Crew
- Komentaja: Rick D. Husband, Yhdysvaltain ilmavoimien eversti ja koneinsinööri.
- Pilotti: William C. McCool, Yhdysvaltain laivaston komentaja.
- Hyötykuorman komentaja: Michael P. Anderson, Yhdysvaltain ilmavoimien everstiluutnantti ja fyysikko.
- Hyötykuorma-asiantuntija: Ilan Ramon, Israelin ilmavoimien eversti.
- Tehtäväasiantuntija: Kalpana Chawla, intialaissyntyinen ilmailuinsinööri.
- Tehtäväasiantuntija: David M. Brown, Yhdysvaltain laivaston kapteeni ja kirurgi.
- Tehtäväasiantuntija: Laurel Blair Salton Clark, Yhdysvaltain laivaston kapteeni ja kirurgi.
Laukaisu ja vastaus
Columbia lähti viimeiselle avaruuslennolleen 16. tammikuuta 2003. Se oli Columbian 28. lento ja 113. sukkulalento.
81 sekunnin lennon jälkeen salkun kokoinen osa ulkoisen polttoainesäiliön vaahtomuovieristeestä, joka estää jään muodostumisen, kun erittäin kylmä nestemäinen polttoaine on säiliössä, irtosi ja osui Columbiaan. Tällaisia törmäyksiä oli tapahtunut aiemminkin - erityisesti STS-27:ssä, jolloin kantoraketin etummaisen lämpösuojan pala rikkoutui ja osui Atlantiksen alapuolen lämpösuojaan - ja niitä pidettiin hyväksyttävänä riskinä. Tämä roskien osuma osui kuitenkin suoraan Columbian vasempaan siipeen ja puhkaisi reiän siiven etureunan paneelien läpi.
Kun laadukas video laukaisusta oli valmis, NASA tarkasteli sitä ja totesi, että kaikki oli kunnossa, ja esti insinöörejä käyttämästä puolustusministeriön kuvia kiertoradalta tarkempaan tarkasteluun. NASA:n johto katsoi, että vaikka jokin olisi vialla, miehistön olisi parempi olla tietämättä, koska pelastaminen tai korjaaminen olisi lähes mahdotonta. Eräs lennonjohtaja otti yhteyttä Columbiaan huolenaiheista, mutta korosti, että "olemme nähneet tämän saman ilmiön muilla lennoilla, eikä [uudelleen]sisäänmenosta ole mitään huolta".
Epäonnistunut uudelleensyöttö
Columbia valmistautui palaamaan Maahan 1. helmikuuta reitillä, joka veisi sen Yhdysvaltojen yli lännestä itään. Kello 8.15 EST, noin tunti ennen kuin Columbian oli määrä laskeutua, se sytytti moottorinsa ja muutti kurssiaan niin, että se palaisi ilmakehään. Ohjaamossa tallennettu 13 minuutin mittainen video, joka päättyy yksitoista minuuttia ennen Columbian signaalin katoamista, näyttää astronautit hyvillä mielin ja vaarasta tietämättöminä. Kun Columbia astui ilmakehään, ilma kuumeni sen ympärillä, koska sukkula liikkui äärimmäisen nopeasti, yli kaksikymmentä kertaa äänen nopeutta nopeammin. Tämä ilma pääsi siiven sisään laukaisun aikana syntyneestä reiästä, sulatti siiven ja aiheutti sen, että sukkula menetti nostovoimansa kyseiseltä puolelta. Tämä nostovoiman menetys aiheutti sen, että sukkula kääntyi pois laskeutumisreitiltään, syöksyi ja hajosi ilman vetovoiman vuoksi.
Columbia ohitti Kalifornian klo 8:53. Videolla näkyy välähdyksiä ja Columbian jälkeensä jättämä epätavallinen jälki, jonka jopa harrastajakatsojat näkivät tavallisuudesta poikkeavana. Tässä vaiheessa siiven vaurioituneen osan lämpötila oli noin 1 650 °C (3 000 °F). Kello 8.58 Columbia, joka liikkui edelleen uskomattomalla nopeudella, ylitti New Mexicosta Teksasin puolelle, jolloin se alkoi irrottaa romua. Tässä vaiheessa useat vaurioituneen vasemman siiven lämpötila-anturit olivat lakanneet toimimasta, ja eräs lennonjohtajista ilmoitti, että kyseisen puolen rengaspaineanturit ilmoittivat "off scale low" - mikä tarkoittaa, että lukema alittaa anturin vähimmäiskyvyn, ja yleensä se osoittaa, että anturi on lakannut toimimasta sisäisten tai ulkoisten tekijöiden vuoksi, ei sitä, että sen mittaama määrä olisi itse asiassa anturin vähimmäisvastearvon alapuolella.
Viimeinen viesti komentaja Rick Husbandin kanssa oli "Roger, uh bu-" kello 8:59. 45 sekuntia myöhemmin maasta otetussa videossa näkyy Columbian hajoaminen. Lennonjohto aloitti katastrofitoimenpiteet kello 9.12.
Columbia hajoaa ilmakehässä. Näkymä hollantilaisesta helikopterista, joka operoi Fort Hoodin lähellä Texasissa.
Aiheeseen liittyvät sivut
| Avaruussukkulaohjelma | ||
| ||
| Komponentit |
|
|
| Orbiters |
| |
| Lisäosat |
| |
| Sivustot |
| |
| Toiminta |
| |
| Testaus |
| |
| Katastrofit |
| |
| Tuki |
| |
| Erityinen |
| |
| Avaruuspuvut |
| |
| Kokeet |
| |
| Johdannaiset |
| |
| Jäljennökset |
| |
| Aiheeseen liittyvät |
| |
Kysymyksiä ja vastauksia
Q: Mitä tapahtui avaruussukkula Columbian onnettomuudessa?
A: Avaruussukkula Columbia hajosi, kun se oli palaamassa ilmakehään 1. helmikuuta 2003.
Q: Mikä aiheutti katastrofin?
A: Ulkoisesta polttoainesäiliöstä irtosi vaahtomuovin pala, jolloin sukkulan siipeen tuli reikä. Kuumat kaasut tunkeutuivat siipeen ja aiheuttivat sen hajoamisen.
K: Kuinka monta ihmistä oli aluksella?
V: Kaikki koneessa olleet ihmiset kuolivat, kun sukkula hajosi.
K: Mistä Columbian osia löytyi?
V: Columbian osia löytyi eri puolilta Texasin osavaltiota.
K: Missä ohjaamon ikkuna sijaitsee nyt?
V: Ohjaamon ikkuna on nyt avaruussukkula Atlantiksen paviljongissa Kennedy Space Centerissä Floridassa.
K: Milloin tämä katastrofi tapahtui?
V: Avaruussukkula Columbian onnettomuus tapahtui 1. helmikuuta 2003.
Etsiä