Секреты американской космонавтики - Александр Железняков

Шаттл «Колумбия» на старте

Спустя 8 минут 30 секунд корабль вышел на околоземную орбиту.

«Колумбию» пилотировал экипаж из семи человек. Командиром экипажа был Рик Дуглас Хазбанд (Rick Douglas Husband), пилотом Уильям Камерон МакКул (William Cameron McCool), специалистами полета значились Дэвид МакДауэлл Браун (David McDowell Brown), Калпана Чавла (Kalpana Chawla), Майкл Филлип Андерсон (Michael Phillip Anderson) и Лорел Блэр Кларк (Laurel Blair Clark). Израильский астронавт Илан Рамон (Ilan Ramon) являлся специалистом по работе с полезной нагрузкой. Для Хазбанда, Чавлы и Андерсона полет на «Колумбии» был вторым в их карьере. Все остальные впервые отправились в космос.

Как обычно, старт корабля многоразового использования снимали несколько телекамер, расположенных непосредственно на стартовом комплексе и вблизи него. Такое видеодокументирование позволяет увидеть различные отклонения от штатного режима выведения, если они возникают. Именно эти телекамеры и зафиксировали на восемьдесят второй секунде полета некий светлый объект в области передней стойки крепления орбитальной ступени к внешнему баку, который ударил левое крыло «Колумбии» неподалеку от передней кромки и разлетелся на мелкие кусочки.

Инцидент заметили, но детально рассмотреть картину происшедшего не удалось из-за низкого разрешения камер. Тем не менее в НАСА было проведено компьютерное моделирование возможных последствий, которое не выявило никакой угрозы для корабля и астронавтов. Расчеты велись на основании модели, созданной за десять лет до этого специалистами Югозападного научно-исследовательского института. Никто не мог даже представить, что эта модель не учитывает многих событий, которые могли произойти при старте корабля. Вероятность их была слишком мала, но именно так все и случилось. Обломок теплоизоляционного покрытия, сорвавшийся с внешнего топливного бака, со скоростью в несколько сот километров в час ударил по кромке левого крыла шаттла, образовав в обшивке дыру диаметром в полметра. Причем угол, под которым произошло соударение пены и корабля, лежал в тех пределах, которые не учитывались компьютерной моделью и, следовательно, сделанный на ее основании прогноз был далек от истинного положения вещей.

Уже после произошедшей трагедии американские журналисты составили обширную базу данных, в которую занесли около десяти тысяч случаев, когда куски теплоизоляции, оторвавшиеся от топливного бака, поражали корпуса кораблей многоразового использования. Причем в эту «картотеку» вошли результаты лишь восьмидесяти двух полетов.

Вот перечень десяти самых крупных инцидентов подобного рода, включая последний полет «Колумбии», с указанием того, как на них реагировало аэрокосмическое агентство США.

Первый израильский астронавт Илан Рамон

Август 1989 года. Корпус «Колумбии» получил удар куском пены размером с развернутую воскресную газету. По силе воздействия этот инцидент сравнивают с тем, что имел место 16 января 2003 года. После этого случая специалисты аэрокосмического агентства стали сверлить отверстия в пене, дабы уменьшить силу удара при соприкосновении.

Январь 1990 года. Кусок изоляции размером 30 на 60 сантиметров поразил обшивку «Колумбии» на взлете. В ответ НАСА отдало команду делать отверстия в пене еще глубже.

Декабрь 1990 года. Все та же «Колумбия» была поражена 147 кусками изоляции. Ущерб был минимальным, поэтому в аэрокосмическом агентстве посчитали принятых ранее мер достаточными.

Август 1991 года. При взлете «Атлантис» получил 131 удар по корпусу. Один из ударов привел к отрыву шести теплоизолирующих плиток – один из самых серьезных инцидентов подобного рода в истории полетов кораблей многоразового использования. Никаких мер не предпринималось, так как не удалось доказать (!), что именно пена стала причиной потери части покрытия.

Июнь 1992 года. Самое большое количество соударений с кусками теплоизоляции было зафиксировано при старте многострадальной «Колумбии». По крайней мере 28 кусков имели размеры 10 на 20 сантиметров. Специалисты НАСА после этого инцидента были вынуждены заняться усовершенствованием процесса нанесения изоляции на внешнем топливном баке.

Ноябрь 1997 года. «Колумбия» испытала соударение с 307 кусками изоляции, причем почти половина этих ударов оставила на теплозащитных плитках заметные следы. Специалистам НАСА опять пришлось заняться вопросами пеноизоляции. В частности, был изменен химический состав, наносимый в места стыков на внешнем топливном баке.

Декабрь 1999 года. Во время набора высоты «Дискавери» был 153 раза поражен кусками изоляции. Воздействие было незначительным, поэтому ничего нового в предстартовую подготовку шаттлов не внесли.

Май 2000 года. Во время выведения на орбиту «Атлантис» получил 113 ударов кусками изоляции. Один из них привел к появлению на теплозащитном покрытии корабля борозды длиной более 15 сантиметров. И вновь НАСА никак не прореагировало на инцидент.

Октябрь 2002 года. Зафиксирован удар большого куска пены по обшивке «Атлантиса». Никаких повреждений и, естественно, никаких мер.

Январь 2003 года. Обшивка «Колумбии» получила серьезные повреждения, ставшие для корабля фатальными.

Как я уже отметил, факт удара куска пены по обшивке корабля был задокументирован, и все, кто о нем знал, довольно бурно дискутировали на тему возможных последствий. Электронная переписка сотрудников НАСА по этому вопросу, опубликованная впоследствии, насчитывает несколько тысяч (!) страниц. Но ни в одной строке сотен писем, отправленных в период полета «Колумбии», нельзя найти категоричного утверждения о том, что шаттлу уготована гибель. Да, пытались оценить последствия удара, но никто даже не думал, что это завершится разрушением корабля на участке спуска.

Кстати. Большой ажиотаж в средствах массовой информации впоследствии вызывал вопрос: «Знали астронавты о повреждении крыла или нет?». Как показало проведенное расследование, экипаж был проинформирован об инциденте на старте. Но никаких особых предостережений о возможных последствиях на борт не передавалось. Были сообщены только результаты компьютерного моделирования, которые беды не предвещали.

Итак, «Колумбия» была смертельно ранена уже на восемьдесят второй секунде своего полета. Но пройдет еще более двух недель, прежде чем ей предстоит испытать агонию. А пока она благополучно вышла на орбиту, и астронавты приступили к своей работе.

Злополучный кусок пены

Все шестнадцать дней своего полета астронавты занимались проведением научных исследований, которые и являлись главной целью их миссии. Программа работ включала в себя эксперименты в области космической биологии и медицины, космической физики и физики Земли, материаловедения и физики горения и так далее. Всего в этом перечне было более сотни позиций, причем около восьмидесяти экспериментов считались основными. Их подготовили не только космические агентства США и Израиля, но и Европейское космическое агентство, космические агентства Германии, Канады, Японии, а также в частные фирмы.