by Innspace teamHouston mamy problem – ile razy słyszeliście ten zwrot w filmach czy życiu codziennym? Pewnie sporo, gdyż zwrot ten na stałe wszedł do popkultury. Używany jest w momencie sygnalizacji nieprzewidzianego problemu. Skąd się wzięło to powiedzenie? Kim jest ten cały Houston? O tym i o innych nieprzewidzianych problemach w kosmosie słów kilka.
Apollo 13
Houston, We’ve Had a Problem – tymi słowami załoga misji Apollo 13 oznajmiła problem z kapsułą załodze kontrolującej lot na ziemi. Lot kosmiczny monitoruje z ziemi kilkanaście a nawet kilkadziesiąt osób. Dbają one o poprawny przebieg lotu oraz reagują w razie nieprzewidzianych komplikacji. Centrum lotów kosmicznych znajduje się w Houston w Teksasie, a jednym z jego działów jest Centrum Kontroli Misji odpowiadające za koordynację i monitoring wszystkich załogowych lotów kosmicznych, odbywających się na terenie Stanów Zjednoczonych.
Misja Apollo 13 miała być trzecią misją z lądowaniem na księżycu programu Apollo. Start odbył się 11 kwietnia 1970 roku. Statek z trzyosobową załogą poprawnie opuścił orbitę ziemską i wszedł na trajektorię do księżyca. Tuż przed 56 godziną lotu Kontrola Misji poprosiła załogę o włączenie mieszacza w zbiornikach ciekłego tlenu i wodoru. Operacja ta była ważna ze względu na wyrównanie gęstości cieczy w zbiornikach, aby prawidłowo odczytać ich ilość. Po włączeniu zasilania silnika mieszacza załoga usłyszała głośny huk. W skutek uszkodzenia izolacji na przewodach silnika, doszło do jej zapłonu, co spowodowało wzrost ciśnienia oraz wybuch zbiornika nr 2 z tlenem. Zbiornik nr 1 nie został uszkodzony ale połączenie między zbiornikiem nr 1 i zbiornikiem nr 2 zostało uszkodzone. Doprowadziło to do wycieku tlenu z obu zbiorników. Dodatkowo wstrząs spowodował zamknięcie się zaworów dostarczających paliwo do silników korekcyjnych.
Kapsuła z powodu braku paliwa w części silników nie mogła zostać automatycznie ustabilizowana. Statek znajdował się w połowie drogi do księżyca. Uszkodzenia objęły również ogniwa paliwowe modułu serwisowego. Moduł dowodzenia przełączył się na zasilanie z baterii, jednak ilość energii była niewystarczająca aby zasilić kapsułę przez cały czas trwania lotu. Dwoje kosmonautów przeniosło się do modułu księżycowego. Manewr zmiany trajektorii na powrotną na Ziemię odbył się za pomocą asysty grawitacyjnej księżyca oraz silnika rakietowego lądownika księżycowego. Po 142 godzinach i 54 minutach misji kapsuła wodowała na Pacyfiku. Podczas lotu, z powodu awarii, wystąpiły problemy z ilością wody, CO2 w powietrzu, czy ilością energii potrzebnej do ponownego uruchomienia modułu dowodzenia. Jednak dzięki współpracy obsługi naziemnej, oraz działaniom pierwotnego pilota modułu dowodzenia, który został wykluczony z misji z powodu podejrzenia zachorowania na różyczkę, udało się bezpiecznie sprowadzić załogę na ziemię. Na podstawie tych wydarzeń powstał film.
Challenger
Mniej szczęścia miała załoga misji STS-51-L. Była to 25 misja programu lotów wahadłowców oraz 10 misja promu Challenger. Zakończyła się ona katastrofą 28 stycznia 1986 r. Wahadłowiec rozpadł się na wysokości około 14,5 km w 73 sekundzie trwania lotu. Aby w pełni zrozumieć przyczyny katastrofy, należy się cofnąć do wydarzeń na kilka dni przed startem. Pierwotnie był on planowany na 22 stycznia, jednak opóźnienia wcześniejszej misji, zła pogoda w miejscu zapasowego lądowiska, czy problemy z włazem wejściowym spowodowały kolejne przesunięcia startu do 28 stycznia.
Prognozy zapowiadały rekordowo zimny poranek w dniu startu. Wieczorem dzień przed startem odbyła się konferencja między firmą odpowiedzialną za dostawę rakiet Morton Thiokol a NASA. Kilku inżynierów wyraziło obawy dotyczące wpływu temperatury na gumową uszczelkę znajdującą się w dodatkowych rakietach na paliwo stałe. Twierdzili, że w temperaturze poniżej 11,7 °C nie ma gwarancji co do właściwych właściwości uszczelki. Ich uwagi zostały oddalone przez menedżerów firmy, którzy zarekomendowali przygotowania do startu według procedury.
Start odbył się o godzinie 12:39 czasu lokalnego. Analiza nagrań ze startu wykazała że w T+0,678, że przy końcu prawej rakiety dodatkowej pojawił się czarny dym. Ustalono, że wskutek drgań własnych oraz ciśnienia przy zapłonie, metalowe części rakiety odkształcały się, a uszczelka typu typu O-ring mająca za zadanie wypełnić powstałe szczeliny nie zadziałała. Gorące gazy o temperaturze ok 2760 °C, buchając przez powstałą szczelinę, spowodowały sublimację uszczelek. Szczelina została jednak tymczasowo uszczelniona przez tlenek glinu powstały w skutek spalania paliwa stałego.
Kilkanaście sekund później w T+37 wahadłowiec doświadczył, przez kolejne 27 sekund, działania wiatrów silniejszych niż wszystkie, z którymi mieli wcześniej do czynienia. Wibracje, które powstały na skutek działania oporów aerodynamicznych oraz siły wiatru, spowodowały wyrzucenie tlenku glinu, który uszczelniał szczelinę. W T+58,788 zaobserwowano pióropusz ognia wydobywający się z rakiety dodatkowej, który skierowany był na zbiornik główny wahadłowca.
W ciągu niespełna 6 sekund nastąpiło przepalenie poszycia zbiornika głównego, co zaowocowało wyciekiem ciekłego wodoru. Komputer wahadłowca próbował utrzymać kurs, zmieniając położenie dysz głównych silników, które miały równoważyć dodatkowy ciąg spowodowany przez gaz wydobywający się ze zbiornika. W T+72,284 nastąpiło oderwanie prawej dodatkowej rakiety od dolnego mocowania, a niespełna sekundę później obudowa położonego u dołu zbiornika ciekłego wodoru w zbiorniku głównym uległa uszkodzeniu i pod wpływem siły odrzutu wpadła w zbiornik z ciekłym tlenem.
W tym samym momencie rakieta dodatkowa obróciła się i uderzyła w poszycie między zbiornikami wewnątrz zbiornika głównego. Doprowadziło to do zmienienia położenia promu i gwałtownej zmiany właściwości aerodynamicznych, które spowodowały rozerwanie promu. Konstrukcja promu doznała przeciążeń wynoszących nawet 20g. Uszkodzenie uszczelki przypisano błędowi projektowemu, ponieważ jej właściwości były zbyt zależne od warunków zewnętrznych. W czasie startu panowały niskie temperatury zewnętrzne, które spowodował,y że materiał z jakiego został wykonany O-ring przeszedł do stanu szklistego, przez co w chwili, gdy miał on się odkształcić i uszczelnić miejsce łączenia w rakiecie, nie zrobił tego. Przez powstałą szczelinę została wydmuchana pasta uszczelniająca, która chroniła O-ringi przez wysoką temperaturą. Na wskutek działania wysokiej temperatury zostały one zniszczone.
Rosyjski program kosmiczny
Katastrofy nie ominęły również rosyjskiego programu kosmicznego. Misja Soyuz 1 odbywająca się w kwietniu 1967 r, dwa miesiące po wypadku podczas testów kapsuły Apollo, miała zostać zrealizowana wraz z Soyuzem 2. Głównym celem był spacer kosmiczny i przejście astronautów z Soyuza 2 do Souzya 1. Miał to być kolejny, po pierwszym człowieku w kosmosie, tryumf radzieckiego programu kosmicznego.
Pierwsze problemy zaczęły się po osiągnięciu przez statek Soyuz 1 zaplanowanej orbity. Jeden z paneli słonecznych nie rozwinął się prawidłowo, co spowodowane było zaplątaniem się w jeden z elementów statku. Był on odpowiedzialny za zasilanie systemu odpowiadającego za regulację cieplną kapsuły. Jednocześnie na skutek zapotnienia czujnika systemu orientacji statek nie mógł się ustawić we właściwej pozycji. Część systemów zaczęła się przegrzewać ze względu na brak energii. Następnie przestał działać wysokościomierz. Kosmonauta wprowadził pojazd w ruch obrotowy, aby odblokować panel. Nie udało się jednak rozwiązać problemu, a co gorsza pojazd zaczął koziołkować w trakcie piątego okrążenia. Centrum dowodzenia wydało polecenie zakończenia lotu przy szesnastym okrążeniu oraz przerwania przygotowywań do startu Soyuza 2. Ze względu na trudności ze stabilizacją, nastąpiło to dopiero podczas osiemnastego okrążenia.
Awaria czujnika ciśnienia atmosferycznego spowodowała, że nie otworzył się spadochron główny. Otworzył się niewielki spadochron hamujący. Astronauta próbował uruchomić ręcznie spadochron zapasowy, jednak znalazł się w cieniu geodynamicznym spadochronu hamującego i nie został wyciągnięty. Pozbawiony możliwości hamowania kapsuła uderzyła o ziemię z prędkością 50 m/s. Przy uderzeniu wybuchły rakiety hamujące wywołując pożar, który do reszty strawił wrak.
W tamtym okresie porażki tuszowano jednak z dokumentów, które ujawniono w późniejszym czasie ustalono, że start odbył się pod naciskiem najwyższych przywódców państwa, pomimo wykrycia licznych nieprawidłowości. Zaobserwowano usterki w poprzednich trzech lotach modułu typu Soyuz, a także znaleziono 200 błędów konstrukcyjnych. Prawdopodobną przyczyną wypadku było zbyt silne upakowanie spadochronu oraz zbyt duża różnica ciśnień wewnątrz i na zewnątrz lądownika. Późniejsze sprawdzenie Soyuza 2 wykazało, że podobny błąd znaleziono również i w jego systemie otwierania spadochronów.
Czasy współczesne
Również w obecnych czasach zdarzają się niebezpieczne sytuacje. Najnowsza awaria podczas lotu załogowego zdarzyła się podczas 10 misji Soyuza MS. 11 października 2018 podczas separacji jeden z boosterów pierwszego stopnia rakiety nie uwolnił się z górnego mocowania, co spowodowało kolizję z drugim stopniem rakiety. Lot został przerwany, a astronauci przy pomocy rakietowego systemu ratunkowego zostali bezpiecznie ewakuowani ze strefy zagrożenia. Kapsuła wylądowała około 400 km od miejsca startu.
Przytoczone zostało kilka z, na szczęście niewielu, wypadków podczas załogowych lotów kosmicznych. Obecnie projektowane kapsuły, takie jak DragonCrew firmy SpaceX, poddawane są rygorystycznym testom, które mają przetestować kapsułę tak, aby wypadki nie zdarzały się, a w sytuacji awaryjnej załoga bezpiecznie wróciła na Ziemię.