Почему самые страшные космические катастрофы ничему не научили американцев
1 февраля 2003 года, на глазах всей Америки и практически в прямом эфире, произошла одна из двух самых громких и масштабных космических катастроф. Во время посадки космический челнок «Колумбия» загорелся и разрушился прямо в воздухе, все семеро членов экипажа погибли.
Это была вторая гибель шаттла со всем экипажем на борту в истории американской космической программы. Первая произошла семнадцатью годами ранее – 28 января 1986 года. В тот день во время старта потерпел крушение челнок «Челленджер», и также погибли все члены экипажа.
Дешево и сердито
В начале 80-х редкий американец не считал, что его страна окончательно победила в космической гонке. В то время триумф в «битве за Луну» была еще свеж в памяти, а вот про то, что первыми в космос полетели русские, можно было и не вспоминать. Стартовавшая в 1971 году и сменившая «лунную программу» программа космических челноков реализовывалась более чем успешно, американцы летали в космос чаще других и могли доставлять на орбиту больше груза и астронавтов. Планы были самыми амбициозными: челноки должны были стать столь надежными и дешевыми в эксплуатации, что в будущем сделало бы полеты в космос столь же обыденными, как полеты на самолетах.
И первые годы верили: так и будет, даже несмотря на то, что не обошлось без удешевления проекта и реализации его более быстрыми, чем следовало, темпами. Впоследствии эти факторы всплывут – когда выяснится, что челноки далеко не столь надежны и безопасны. Но поначалу все старты шаттлов заканчивались благополучно.
Эх, раз, еще раз
О том, что теория, скорее всего, разойдется с практикой, многие говорили еще на этапе разработки программы. Тысячи запусков каждого челнока в недалеком будущем казались слишком уж сомнительной перспективой. Да и сама идея вывода на орбиту 100-тонного челнока с астронавтами для доставки максимум 10 тонн груза начинала представляться бессмысленной.
После каждого полета челнокам требовался новый внешний бак, многие их элементы приходили в негодность – это дискредитировало идею многоразовости. Старты то и дело откладывались из-за огромного количества неполадок, подготовка к полету занимала намного больше времени и сил, чем планировалось. Но самое главное – вскоре стало ясно, что затраты на программу окажутся гораздо весомее.
События 1986 года показали, что декларировавшаяся на первоначальном этапе нулевая вероятность катастрофы – не более чем миф.
Старт «Челленджера» был 25-м в рамках программы использования многоразовых транспортных кораблей в космосе. На «Челленджере» помимо профессиональных астронавтов на орбиту должна была отправиться педагог Криста Маколифф. З8-летняя учительница истории и английского языка, мать двоих детей, победила в специальном конкурсе среди преподавателей Америки и должна была провести урок с орбиты. Криста прошла трехмесячный курс спецподготовки и была абсолютно уверена в своей безопасности и благополучном исходе миссии. «Это же NASA», - говорила она.
Юбилейный старт, да еще и с учителем на борту, обеспечил этому событию повышенное внимание со стороны прессы и общественности. И добавил нервозности чиновникам NASA.
Урок первый
Изначально старт «Челленджера» был назначен на 22 января. Его дважды переносили из-за сбоя в графике стартов, потом еще дважды из-за плохой погоды. Утром 28 января температура опустилась до -1 ℃. До этого самой низкой температурой, при которой проводили запуск шаттла, была 12 ℃.
Инженеры настаивали на том, что старт нужно отложить: уплотнительные кольца твердотопливных ускорителей, деталь, выход которой из строя грозит катастрофой, никогда не испытывалась при низких температурах и непонятно, как поведет себя теперь. Конструкция была несовершенна, на ней даже появлялись повреждения во время предыдущих стартов. Однако до руководства NASA это должным образом не донесли, а позже подрядчик и вовсе убедил ведомство: проблема с кольцами решена.
Во многом именно поэтому утром 28 января на предложение инженеров отложить старт NASA отреагировало без энтузиазма. Чиновники ведомства в категоричной форме отмели все опасения специалистов.
Спустя 0,6 секунды после пуска двигателей шаттла в районе проблемной детали показался серый дым. Через 58 секунд появился шлейф пламени. На протяжении первой минуты полета ни экипаж, ни наземные службы не замечали никаких проблем. Тем временем разрушения были уже необратимы. На 73-й секунде топливо сдетонировало, и шаттл внезапно охватил огромный шар огня. Через несколько мгновений «Челленджер» буквально развалился на части. Уцелевшая кабина с экипажем начала падать, три астронавта в этот момент были еще живы. Со скоростью 333 км/в час кабина рухнула с неба и ударилась об океан. Шансов выжить при таких перегрузках не было ни у кого.
После гибели «Челленджера» Америка впервые всерьез засомневалась в надежности своей космической программы. Комиссия, расследовавшая причины катастрофы, пришла к выводу: трагедия произошла из-за несовершенства конструкции тех самых уплотнительных колец твердотопливных ускорителей. Члены комиссии заявили, что гибели шаттла можно было бы избежать, если бы не проблемы взаимодействия внутри NASA при решении технических проблем.
Программа шаттлов была на некоторое время приостановлена. Уплотнительные кольца переделали. Внутри национального космического ведомства создали специальный офис, отвечающий за безопасность и контроль качества. Катастрофа, унесшая жизни людей, сбила спесь с NASA. Но лишь на некоторое время.
Урок второй
Как и в случае с «Челленджером», к гибели шаттла «Колумбия» в феврале 2003 года привела техническая проблема, о существовании которой знали заранее, но не уделили ее решению должного внимания.
16 января 2003 года, через 82 секунды после старта шаттла, от него оторвался кусок изоляции и ударил в крыло. Этот момент зафиксировала камера, но куда именно ударил оторвавшийся кусок и какие повреждения нанес (или не нанес), тогда понятно не было. Отделение изоляции при старте происходило и раньше, причем не менее четырех раз, но к серьезным повреждениям и трагедиям это не приводило.
«Колумбия» успешно добралась до орбиты. За это время технические специалисты, обеспокоенные отрывом изоляции, несколько раз направляли запросы с просьбой дать задание астронавтам провести осмотр места предполагаемого удара и прислать снимки. Но чиновники NASA никакой помощи не оказали.
Сотрудники ведомства провели несколько экспериментов на земле с помощью инструмента по симуляции ударов мелких снарядов. Условия не позволяли с полной достоверностью смоделировать ситуацию, произошедшую во время старта «Колумбии». Однако в NASA пришли к выводу, что удар не мог серьезно повредить шаттл. 23 января экипажу сообщили, что их возвращению на Землю ничего не угрожает.
Гибель в прямом эфире
Утром 1 февраля, в 8.44, «Колумбия» вошла в атмосферу. Практически сразу же крыло, по которому во время старта ударил кусок изоляции, стало перегреваться. В 8.53 от него уже отваливались обломки. Через минуту операторы на земле начали фиксировать многочисленные неисправности датчиков.
В 8.59 с корабля поступило последнее сообщение. Связь прервалась, но на Земле решили, что это не из-за технических неполадок, а из-за хвоста «Колумбии», заслонившего антенну связи от спутника. На самом деле в это время корабль уже разваливался. И очевидцы снимали это на видео. Еще через 12 минут в Центр управления полетами поступило сообщение, что один из телеканалов в прямом эфире показывает крушение шаттла. Только после этого в ЦУПе объявили тревогу.
Расследование катастрофы показало, что причиной крушения стали повреждения, нанесенные изоляцией крылу во время старта. Комиссия пришла к выводу, что NASA за 17 лет, прошедших со дня крушения «Челленджера», так и не исправило свои ошибки. Решение технических проблем по-прежнему упиралось в низкий уровень взаимодействия внутри ведомства. В NASA так ничему и не научились.
Конец эпохи
После катастрофы с «Колумбией» эксперты заговорили о том, что программа проваливается. Несмотря на то, что США после 2003 года вложили еще миллиард долларов в повышение безопасности полетов (в том числе в усовершенствование изоляции), факты говорили о том, что ресурс челноков на исходе. Кроме того, каждый запуск обходился все дороже – уже в 420 млн долларов, а общие затраты оказались в четыре раза больше планируемых и перешагнули планку 200 млрд долларов.
В 2011 году эра «космических челноков» закончилась. Шаттлы не налетали и трети планируемых полетов. Программа Space Shuttle, просуществовавшая ровно 40 лет, с 1971 года, была официально завершена, а отправленные «на пенсию» корабли – осели в музеях.
Были объявлены новые приоритеты – возвращение на Луну и покорение Марса. Недавно Трамп подписал стратегическую директиву, включающую высадку в обозримом будущем человека на Луне и Марсе. Но не постигнет ли эти программы та же печальная участь?
