73 másodperc a levegőben – Az 1986-os Challenger katasztrófa

Csillagvizsgáló Svábhegyi

1981. április 12-én kezdetét vette a NASA egyedülálló Space Shuttle programja a Columbia űrsikló első repülésével. A programban a világon először alkalmaztak olyan technikai megoldásokat, melyekkel az űrrepülő bizonyos részeit újra fel lehetett használni a következő repülések során. A programhoz nagy reményeket fűztek: évente legalább 20, de az optimistább becslések szerint inkább 25-60 sikeres küldetést vártak! Azonban a program sikeres indulását követően a Challenger tizedik repülése során tragikus baleset következett be, ami erősen visszavetette a kezdeti lendületet.

A korábbi konstrukciókkal ellentétben, ahol a legénységnek helyet adó parancsnoki egység, a tulajdonképpeni űrhajó, egy csonka kúp alakú űrkabin volt a rakéta orrán, a Space Shuttle programban kifejlesztett szerkezetben a repülőgépszerű Orbiter egységre kívülről volt ráerősítve a két gyorsítórakéta és a külső üzemanyagtartály. A repülés során az űrrepülőgép, azaz az Orbiter a küldetéstől függően 304-528 km magasságban keringett a Föld körül. Általában 10-14 napos megbízatása során különböző feladatokat hajtott végre, amik közé tartozhatott például a Nemzetközi Űrállomás fejlesztése, egy műhold javítása, vagy éppen tudományos kísérletek elvégzése. A misszió befejeztével különleges áramvonalas alakjának és deltaszárnyának köszönhetően a legénységnek is helyet adó Orbiter egyszerűen visszaereszkedett a talajra, akár egy repülőgép.

A Space Shuttle programban használt űrsiklók esetén repülőgépszerű Orbiter egységhez két oldalt kapcsolódik két gyorsítórakéta, amik közrefogják a külső üzemanyagtartályt. FORRÁS: https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-the-space-shuttle-58.html

A Challenger volt a Space Shuttle flottájának második tagja. Annak ellenére, hogy a NASA eredetileg teszt-űrsiklónak szánta, a tizenegy hónapnyi tesztelés pozitív eredményeinek köszönhetően további két év alatt átalakították úgy, hogy a Columbia mellett a Challenger is részt vehessen a küldetésekben, méghozzá teljes legénységgel a fedélzetén. Az 1983. április 4-én indított sikeres első repülése eredményeképpen pályára állította a Tracking and Data Relay Satellite (TDRS) műholdat, valamint Story Musgrave és Donald Peterson asztronauták megtették az első űrsétát. Közel három évvel később, 1986. január 28-án került sor a Challenger tizedik, egyben utolsó repülésére, fedélzetén hét fős legénységével. A STS-51-L jelű küldetés célja többek között a TDRS-B és a Spartan műholdak pályára állítása, a Halley üstökös megfigyelése, valamint fizikai kísérletek elvégzése volt. Ám a tudományos célok mellett volt még egy tényező, aminek hatására ez a misszió a korábbiaknál jobban vonzotta a nagyközönség figyelmét: a legénység tagjai közé tartozott a „Tanár az űrben” program keretein belül kiválasztott civil asztronauta, Christa McAuliffe, aki iskolásoknak szóló tanórákat tartott volna a világűrből, számos kísérlettel!

A Challenger legénysége (balról jobbra): Christa McAuliffe, Gregory Jarvis, Judith Resnik, Francis „Dick” Scobee, Ronald McNair, Mike Smith és Ellison Onizuka. FORRÁS: https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_gallery_2437.html

A Challenger tizedik küldetését többször átütemezték és elhalasztották, többek között a nem megfelelő időjárás miatt. Végül annak ellenére, hogy a hőmérséklet fagypont alatt volt, 1986. január 28-án 11 óra 38 perckor elindították az űrsiklót a Kennedy Űrközpont indítóállásáról, melyet a helyszínen összegyűlt tömeggel együtt milliók követtek a televízió képernyőjén keresztül. Ám mindenki megdöbbenésére 73 másodperccel az indítás után a Challenger darabokra szakadt 14,5 kilométerrel az óceán felett. A két gyorsítórakéta továbbrepült egészen addig, amíg a NASA biztonsági protokolljának megfelelően el nem pusztították őket. Eközben a parancsnoki egység még tovább emelkedett 19,8 kilométeres magasságig, majd visszazuhanva 333 km/h-s sebességgel az Atlanti Óceánba csapódott.

A Challenger darabjait, valamint a felvételeket alapos vizsgálatoknak vetették alá, hogy kiderítsék, mi okozhatta a balesetet. A nyomozás azt mutatta, hogy a jobboldali gyorsítórakéta egyik tömítőgyűrűje nem látta el megfelelően feladatát. Ennek hatására a benne lévő forró gáz kiszabadult, és ahogy körülvette a folyékony oxigénnel és hidrogénnel töltött üzemanyagtartályt, az felszakadt, majd a kiszabaduló üzemanyag szinte robbanásszerűen égett el. Ez azonban felveti a kérdést, hogy hogyan lehetséges, hogy a tömítőgyűrű nem szigetelt megfelelően a Challenger ezen útján, míg a korábbi repülések esetén nem fordult elő ilyen probléma? Ennek megválaszolásához figyelembe kell venni, hogy a kilövést sosem tesztelték olyan hideg időjárásban, mint amilyen az indítás reggelén volt. 15 Celsius foknál magasabb hőmérséklet esetén nem tapasztalták a hibát, azonban a fagypont alatti hideg hatására a tömítőgyűrű annyit vesztett a rugalmasságából, hogy már nem szigetelt megfelelően.

Ugyanakkor a műszaki hiba mellett az emberi tényező is szerepet játszott az események alakulásában. A gyorsítórakétát gyártó Morton Thiokol cég emberei tudtak a tömítőgyűrű nem kielégítő viselkedéséről hűvösebb időben, illetve enyhe szivárgást is tapasztaltak korábban, és az észrevételeket a NASA tudomására is hozták. Az azonban továbbra is vitatott kérdés, hogy ennek ellenére miért indították útnak a Challenger űrsiklót. Szerepet játszhatott a Morton Thiokol cég és a NASA közötti, illetve a NASA-n belüli nem megfelelő kommunikáció a probléma komolyságát illetően. Ugyanakkor a NASA vezetőire nehezedő nyomás is nagy volt gazdasági szempontból: emelni kellet az éves kilövések számát annak érdekében, hogy tartsák az előre kalkulált ütemtervet a gazdaságos üzemeltetéshez.

A Challenger felrobbanása: https://supernova.eso.org/static/archives/exhibitionimages/screen/0814_challenger-CC.jpg

A tragédia után a Space Shuttle programot felfüggesztették, és közel három évig nem indítottak útnak újabb űrsiklót. A történtek fényében számos változás következett be a Space Shuttle programban, technikai módosításokat végeztek az űrsiklókon, és az elkövetkező 22 év során nem repült civil asztronauta a legénységgel. A program a Discovery sikeres 1990. áprilisi küldetésével végül folytatódott, és egészen 2011-ig, az Atlantis utolsó repüléséig működött tovább.

Ugyan a Challenger utolsó küldetése szívszorítóan szerencsétlen véget ért, azért ne feledkezzünk meg a korábbi sikeres megbízatásairól, amelyek mérföldköveket jelentenek az űrmissziók történetében. Az első női asztronauta, Sally Ride a Challenger fedélzetén járt 1983. júniusában az űrben. Ez az űrsikló tudhatja magáénak az első sikeres éjszakai indítást és landolást is, valamint a Spacelab nevű űrlaboratóriumban először a Challenger fedélzetén végezték el a mikrogravitációs környezetre tervezett kísérleteket.

Szerző: Zsidi Gabriella, Tudományos segédmunkatárs / Bemutató csillagász 
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

📸 A borítóképen: A Challenger első küldetése. FORRÁS:  https://www.nasa.gov/topics/technology/features/tdrs-era.html

Tetszett cikkünk? Szívesen olvasnál hasonló tartalmat? Klikk ide: Újraéledő holdprogram – mikor utazhatunk újra a Holdra?