Многоразовый транспортный космический корабль "Челленджер" (Challenger – "Бросающий вызов") первоначально был построен в качестве испытательного корабля для американской программы Space Transportation System, более известной как Space Shuttle ("Космический челнок"). В 1979 году Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) заключило контракт на его переоборудование в полностью космический орбитальный аппарат. Он стал вторым действующим шаттлом, доставленным в Космический центр Кеннеди в июле 1982 года. Космический корабль был назван в честь британского военно-морского судна, на котором в 1870‑х годах была проведена первая комплексная океанографическая экспедиция.
Конструктивно шаттл состоял из трех основных компонентов – орбитального аппарата (орбитер), который выводился на околоземную орбиту и являлся космическим кораблем, большого внешнего топливного бака и двух твердотопливных ракетных ускорителей, которые работали в течение двух минут после старта. После выхода в космос орбитер самостоятельно возвращался на Землю и совершал посадку как самолет на взлетно-посадочную полосу. Твердотопливные ускорители приводнялись на парашютах и затем использовались вновь. Внешний топливный бак сгорал в атмосфере.
4 апреля 1983 года "Челленджер" совершил свой первый полет в космос. Всего космический челнок выполнил девять успешных миссий.
Десятый старт в январе 1986 года стал для "Челленджера" последним. Полет был рассчитан на шесть дней. Экипажу предстояло запустить в космос спутник связи, а также научный аппарат Spartan для наблюдения кометы Галлея, который после двух суток автономной работы планировалось забрать и вернуть на Землю. Астронавты также должны были провести несколько экспериментов на борту корабля.
В состав экипажа входили: командир корабля Фрэнсис Скоби; пилот Майкл Смит; три научных специалиста – Джудит Резник, Рональд Макнейр, Эллисон Онидзука; два специалиста по полезной нагрузке – Грегори Джарвис и Шарон Кристи Маколифф.
Экипаж шаттла Челленджер, который взорвался через 73 секунды после начала полета 28 января 1986 года
Маколифф была учительницей, для нее это был первый полет в космос в качестве первого участника проекта NASA "Учитель в космосе" (Teacher in Space Project). Она должна была провести два урока в прямом эфире.
Экспедиция космического корабля "Челленджер", носившая кодовый номер STS-51-L, несколько раз откладывалась. Первоначально запуск был запланирован на июль 1985 года, затем его перенесли на ноябрь 1985 года, позже он был отложен на конец января 1986 года.
Старт был назначен на 22 января 1986 года, но неоднократно откладывался из-за технических проблем и неблагоприятных погодных условий, в итоге его запланировали на 28 января.
В ночь на 28 января температура воздуха опустилась ниже нуля. Это вызвало серьезное беспокойство у руководителей фирмы, занимавшейся разработкой твердотопливных ускорителей для шаттла. Дело в том, что конструктивно каждый твердотопливный ускоритель состоит из нескольких секций, герметичность соединений которых обеспечивается мощными уплотнительными кольцами и специальным герметиком. При низких температурах материал межсекционных уплотнителей терял свою эластичность и мог не обеспечить в местах стыка секций герметичность и предохранение соединения от воздействия горячих газообразных продуктов сгорания. Руководители фирмы доложили о своих опасениях в NASA, но неполадки в ускорителях возникали и при других полетах, поэтому запуск не отменили.
Утром 28 января все конструкции стартового комплекса были покрыты ледяной коркой, поэтому время старта немного отложили – ждали, пока лед растает. 28 января 1986 года в 11.38 по восточному поясному времени "Челленджер" стартовал.
От взлета до того, как установленная на борту шаттла контрольно-измерительная аппаратура перестала подавать на Землю электронные импульсы (через 73,6 секунды после старта), казалось, что полет проходил нормально. На 57-й секунде полета центр управления сообщил: двигатели работают с полной нагрузкой, все системы функционируют удовлетворительно. Голосовая связь с экипажем работала. Никаких аварийных сигналов из кабины экипажа не поступало. Первые признаки катастрофы отметили не приборы, а телевизионные камеры. Через 73 секунды после старта на экране радиолокатора отчетливо обозначились траектории падавших в море многочисленных обломков и дежурный служащий NASA констатировал: "Корабль взорвался".
На "Челленджере" произошел взрыв внешнего топливного бака, после которого из-за сильных аэродинамических нагрузок произошло разрушение орбитального аппарата. Два твердотопливных ракетных ускорителя, которые вылетели из огненного шара, продолжали полет до тех пор, пока им не была дана с Земли команда на самоуничтожение.
Последующий анализ видеозаписи и телеметрических данных показал, что сразу же после старта появилась струя серого дыма, бьющая из кормового стыка правого твердотопливного ускорителя. Чем большую скорость набирал шаттл, тем больше и темнее становились струи дыма. Дым стал черного цвета, что свидетельствовало о разрушении изоляции узла и уплотнительных колец, герметизирующих узлы. На 59-й секунде полета в том месте, где из ускорителя пробивался дым, появилось небольшое пламя, затем оно начало расти. Воздушный поток направлял языки пламени на обшивку внешнего топливного бака и на крепление ускорителя к нему. Внутри топливный бак был разделен надвое толстой перегородкой: по одну ее сторону находится сжиженный водород, по другую – сжиженный кислород (вместе они образовывали горючую смесь, питающую двигатель "Челленджера"). На 65-й секунде произошло повреждение топливного бака, из него стал вытекать жидкий водород. Это привело к изменению формы и цвета факела пламени. На 73-й секунде полета произошел срыв нижнего крепления ускорителя. Он повернулся вокруг верхнего крепления и повредил нижнюю часть топливного бака. Находившийся там жидкий кислород стал вытекать наружу, где смешался с водородом. На высоте чуть более четырнадцати километров, "Челленджер" полностью охватило пламя. После этого произошел взрыв топливного бака. В это время космический корабль проходил зону максимального аэродинамического давления. Из-за перегрузок он распался на несколько крупных частей, одной из них была носовая часть фюзеляжа, где были астронавты.
Шаттл разрушился над Атлантическим океаном близ побережья центральной части полуострова Флорида (США), и его обломки упали в воду. Поисково-спасательная операция проводилась кораблями ВМС США и береговой охраны США с февраля по август 1986 года. С помощью гидролокатора было обследовано более 480 квадратных морских миль дна океана. Водолазы ВМС, дистанционно управляемые аппараты (ROV) и пилотируемые подводные аппараты также проводили визуальные исследования.
© AP Photo / James Neihouse
Обломки шаттла Челленджер
В результате поисково-спасательной операции, со дна океана были подняты многие фрагменты корабля, в том числе и отсек экипажа. Выяснилось, что некоторые астронавты пережили разрушение орбитера и были в сознании – ими были включены персональные приборы подачи воздуха. Так как эти приборы подают воздух не под давлением, то в случае разгерметизации кабины экипаж вскоре потерял сознание. Астронавты не могли пережить удара жилого отсека о водную поверхность на скорости 333 километров в час, когда перегрузка достигла 200 g.
Комиссия, расследовавшая катастрофу, назвала основной причиной, приведшей к трагедии, неисправность кольцевого уплотнителя твердотопливного ускорителя.
Из-за прогара кольцевого уплотнения, не обеспечившего необходимую герметичность стыка в условиях низких температур, произошел прорыв горячих газов. Развитие прогара началось сразу же после зажигания твердотопливного ускорителя на старте.
При расследовании катастрофы инженеры NASA обнаружили еще несколько проблем, которые могли привести к неприятностям, поэтому остальные шаттлы были доработаны. Наиболее важным изменением являлась разработка нового соединения сегментов ускорителя с тремя уплотняющими кольцами и более эффективным креплением. Кроме того, были введены новые методы извещений, которые поощряли служащих обращаться к высшему руководству, если они считали, что существует угроза безопасности полета.
Трагедия привела к прекращению полетов шаттлов на 2,5 года, затем они возобновились и продолжались по 2011 год.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
