Катастрофа над Атлантикой: из-за чего взорвался шаттл «Челленджер»

28 января 1986 г., спустя 73 секунды после взлета с мыса Канаверал взорвался космический шаттл «Челленджер» с семью астронавтами на борту. Запуск, за которым тысячи американцев следили в прямом эфире, обернулся одной из самых резонансных катастроф в истории США. Что привело к гибели челнока и как это повлияло на космическую программу NASA – в материале «Ведомостей».

Юбилейная миссия

Космический корабль «Челленджер» был введен в эксплуатацию в начале программы «Спейс Шаттл» и впервые полетел в космос 4 апреля 1983 г. За неполных три года челнок завершил девять миссий, провел на орбите 69 суток, вывел туда десятки спутников и выполнил целый ряд научных экспериментов. К началу 1986-го полеты шаттлов стали рутиной: NASA планировало по 15 новых стартов ежегодно.

Система шаттла состояла из орбитера – небольшого космического корабля, который выводился на орбиту, массивного внешнего топливного бака и двух твердотопливных ракетных ускорителей. После завершения миссии орбитер возвращался на Землю как самолет. Твердотопливные ускорители тоже были многоразовыми и приземлялись на парашютах. Топливный бак сгорал в атмосфере.

Экипаж миссии STS-51L – десятой по счету для «Челленджера» – состоял из семи человек: командира Фрэнсиса Скоби, пилота Майкла Смита, специалистов полета Эллисона Онидзуки, Джудит Резник и Роналда Макнейра, а также двух специалистов «полезной нагрузки» – инженера Грегори Джарвиса и учительницы Шэрон Маколифф. Челнок должен был вывести на орбиту спутники TDRS и осуществить наблюдение за кометой Галлея. Маколифф, которая победила в конкурсе «Учитель в космосе», планировала провести урок прямо с орбиты. Астронавтам предстояло провести в космосе 6 дней и 34 минуты.

Старт миссии, запланированный на июнь 1985 г., неоднократно откладывался. Сначала менялись и корректировались задачи, которые должен был выполнить экипаж. Затем переносы объяснялись погодными условиями. В итоге пуск назначили на 28 января 1986 г.

Лед в иллюминаторе

Накануне старта инженеры компании Morton Thiokol, производившей ракеты-носители, высказывали опасения относительно низкой температуры воздуха, создававшей потенциальную опасность для корабля. Однако их возражения во внимание не приняли.

«За ночь на стартовой площадке скопился лед, что вызвало значительные проблемы. На метеорологическом брифинге обсуждались температура и обледенение стартовой площадки, но ни тогда, ни на предыдущих обсуждениях погоды экипажу не сообщали о каких-либо опасениях по поводу воздействия низких температур на систему шаттла» (из отчета президентской комиссии по расследованию причин катастрофы).

И хотя обледенение было серьезным «противопоказанием» для пуска, уже во время повторного осмотра корка начала таять, поэтому NASA разрешило взлет. «Челленджер» стартовал в 11 часов 38 минут.

С самого начала корабль сопровождал нетипичный серый дымок, вырывавшийся из стыка нижней и средней секций правого ускорителя. Позже выяснилось, что он появился из-за разгерметизации в месте их соединения. Такое случалось и раньше, но ситуацию всегда спасало уплотнительное кольцо. В этот раз из-за низкой температуры оно потеряло эластичность.

«Уплотнительные кольца никогда не испытывались при температуре ниже 53 градусов по Фаренгейту, и, как позже свидетельствовал инженер Thiokol Роджер Буажоли, добиться герметичности уплотнительных колец при температуре около 20 градусов было все равно что «пытаться засунуть кирпич в трещину вместо губки»» (из отчета президентской комиссии по расследованию причин катастрофы).

Оставшиеся без шансов

С 37-й секунды на шаттл стал воздействовать сильный боковой ветер, из-за чего корабль отклонился от заданного курса на несколько градусов. Тем не менее казалось, что полет идет по плану.

«Три двигателя работают нормально, – констатировал представитель НАСА. – Подача топлива в норме. Вспомогательные двигатели работают нормально. В этот момент "Челленджер" находился на высоте 4,9 мили и в 3,5 милях от береговой линии. Скорость его составляла 1538 миль в час» («Новое русское слово», 29 января 1986 г.).

Однако горячий дым, шедший из стыка, прожигал отверстие в стенке правого ускорителя. На 59-й секунде из его основания вырвалось пламя, а спустя еще пару секунд струя газа температурой 2760°C начала бить во внешний топливный бак, откуда потек жидкий водород.

Приближения катастрофы не осознавали ни члены экипажа, ни наземный контроль, ни наблюдатели. На 68-й секунде диспетчер Ричард О. Кови рутинно обратился к капитану корабля: «Челленджер», набирайте обороты». Скоби со спокойной интонацией ответил: «Принято, набираю обороты». Это были их последние переговоры.

«Полет космического челнока <…> закончился 73 секунды спустя взрывом водородного и кислородного топлива, который разрушил внешний топливный бак и подверг орбитальный аппарат сильным аэродинамическим нагрузкам, вызвавшим полное разрушение конструкции. Все семь членов экипажа погибли. Два твердотопливных ускорителя вылетели из огненного шара и были уничтожены офицером по технике безопасности полигона ВВС через 110 секунд после старта» (из отчета президентской комиссии по расследованию причин катастрофы).

Осколки «Челленджера» упали в океан. Герметичная кабина с экипажем внутри уцелела и продолжила движение по параболической траектории, пока на высоте 20 км не перешла в свободное падение. Как минимум три астронавта оставались живы на момент падения – они успели воспользоваться дыхательными аппаратами. Однако шансов у них не было: кабина ударилась о воды Атлантического океана со скоростью 333 км/ч.

Мировая скорбь

«В аудитории NASA группа примерно из ста школьников-отличников по естественным наукам из средней школы Дир-Парк недалеко от Хьюстона смотрела запуск по цветным телевизионным мониторам. Их гидом был астронавт Боб Мэйфилд. При старте раздались аплодисменты, но затем возникло замешательство, когда учитель прошептал: «Что-то не так» (The New York Times, 29 января 1986 г.).

Тысячи гостей следили за запуском «Челленджера» с трибун, миллионы – в прямой телевизионной трансляции. Ведущий не сразу отреагировал на взрыв, продолжая комментировать: «Контроль полета показывает, что все идет нормально. Очевидно, имеются некоторые неполадки».

«Родители 37-летней преподавательницы обществоведения Кристы Маколифф – Эдвард и Грейс Корриган находились во время запуска «Челленджера» в трех милях от стартовой площадки и вместе с тысячами других зрителей, съехавшихся на космодром, ликовали, когда челнок медленно оторвался от земли и пошел в безоблачное флоридское небо. Через две минуты <…> всеобщее ликование сменилось ужасом» («Новое русское слово» , 29 января 1986 г.).

В первые часы NASA отказывалось развернуто комментировать произошедшее, лишь констатируя, что ведутся спасательные и поисковые работы. Президент США Рональд Рейган выступил по национальному телевидению с короткой речью: «Мы знаем, что эту боль разделяет вся страна. Девятнадцать лет назад, почти день в день, ужасный несчастный случай на земле унес жизни трех астронавтов. Но мы никогда не теряли ни единого астронавта в полете. Мы никогда не переживали трагедии, подобной этой».

Журналисты освещали катастрофу с небывалым масштабом. Согласно исследованию Дэниэла Риффа и Джеймса Глена Стовала «Распространение новостей о катастрофе шаттла: какова роль эмоционального отклика?», 85% опрошенных американцев узнали о взрыве «Челленджера» не позднее часа после случившегося. Они утверждают, что лишь убийство Джона Кеннеди и смерть Франклина Рузвельта вызывали в американском обществе аналогичный по силе резонанс.

Взрыв «Челленджера» отклинулся во всем мире. В первые же часы соболезнования выразили главы ФРГ, Великобритании, Австралии, Франции, Греции, Чили, Бразилии и других стран. Папа римский Иоанн Павел Второй выразил глубокую скорбь. Сообщение о взрыве появилось на советском телевидении, а также в виде короткой заметки в газетах.

Со дна Атлантики

В операции министерства обороны США по поиску обломков «Челленджера» и тел членов экипажа участвствовали 13 кораблей, а также 13 самолетов и вертолетов. На третий день суммарный вес обнаруженных в воде частей челнока составлял 1600 фунтов (его общий вес достигал 4,5 млн фунтов).

7 марта была обнаружена кабина с телами астронавтов. Патологоанатомы провели вскрытие, однако длительное воздействие морской воды сделало невозможным определение точного времени и причины смерти.

Поисковую операцию завершили 1 мая. Всего со дна было поднято около 14 т обломков. Позже их захоронили в бывшей ракетной шахте на мысе Канаверал. Еще почти половина частей корабля так и осталась лежать в Атлантике.

По мере исследования обломков специалисты отвергали различные теории о причинах катастрофы. Например, они предполагали, что в случившемся могли быть виноваты заряды системы самоуничтожения на внешнем топливном баке. Они, тем не менее, были обнаружены нетронутыми.

Космическиая халатность

Президент Рональд Рейган незамедлительно созвал комиссию по расследованию причин катастрофы, руководителем которой стал бывший госсекретарь США Уильям Пирс Роджерс. Она опрашивала опрашивала сотрудников NASA и фирм-подрядчиков, в частности Morton Thiokol. В этих беседах комиссия выяснила, что стандарты безопасности NASA оказались совсем не такими высокими, как о них принято было думать.

Так, например, руководство космического агентства с 1977 г. знало о потенциально опасных дефектах твердотопливных ускорителей, производимых Morton Thiokol, однако ничего не предпринимало и позволяло ненадежным ракетам раз за разом летать в космос.

«Некоторые из инженеров, выступавших против запуска <…>, заявили, что представители космического агентства пытались оказать на них давление, чтобы они изменили свою рекомендацию» (The Washington Post, 25 февраля 1986 г.).

Кроме того, в отчете комиссии отмечается, что NASA спешило скорее вывести «Челленджер» на орбиту из-за большого количества предшествующих задержек.

«В попытке выполнить план по осуществлению 24 полетов в 1985 и 1986 гг. сокращенный штат NASA был перегружен работой, подготовка экипажа была «сжата» до неприемлемо коротких периодов, а запасы запчастей стали «критически дефицитными» (UPI, 9 июня 1986 г.).

В результате комиссия выявила системные «проблемы во взаимодействии» в NASA, «конфликт между инженерными данными и руководящими решениями». 9 июня члены комиссии зачитали отчет в конгрессе США.

«Хотя в целом работа комиссии оценивается на Капитолийском холме очень высоко, некоторые законодатели от Демократической партии предъявили ей такую претензию: она не называет поименно лиц, несущих персональную ответственность за трагедию на мысе Канаверал» («Новое русское слово» , 12 июня 1986 г.).

Тень трагедии

Катастрофа стала настоящим ударом для космического агентства США: программу по запуску шаттлов свернули на 32 месяца, а сразу несколько астронавтов покинули отряд. Помимо репутационных потерь NASA потерпело колоссальные убытки – порядка $8 млрд. Около $3 млрд стоил сам утраченный шаттл.

Устраняя последствия инцидента, в NASA первым делом ликвидировали злополучный конструктивный брак твердотопливных ускорителей, приведший к катастрофе. Теперь соединение надежно защищали три эффективных уплотнительных кольца, а также специальный кольцевой выступ. Помимо этого инженеры модернизировали систему крепления ускорителя к внешнему топливному баку. Готовый аппарат стал весить больше на 200 кг.

Чтобы вернуть доверие, в NASA было создано управление по безопасности, надежности и обеспечению качества с широкими полномочиями, простирающимися на все отделы агентства.

«Новое подразделение создаст программу «анализа тенденций» для изучения истории полетов и выявления проблем до того, как они усугубятся, и будет в полной мере участвовать в проверках готовности к полетам NASA, где принимаются решения о том, запускать ли шаттл или ждать» (The Washington Post, 8 июля 1986 г.).

Со временем возобновились полеты и успешные миссии, однако многие считают, что NASA сделало недостаточно, чтобы избежать повторения трагедии. 1 февраля 2003 г. во время возвращения на Землю погиб челнок «Колумбия» с семью астронавтами на борту. Комиссия по расследованию катастрофы пришла к выводу, что организационные проблемы, приведшие к гибели «Челленджера», так и не были исправлены.

День памяти погибших астронавтов отмечается в США в конце января – начале февраля. Именно на эти даты приходятся все три трагедии: катастрофа «Челленджера», «Колумбии», а также самая первая – пожар при подготовке полета «Аполлона-1» в 1967 г., унесший жизни троих астронавтов.