Columbia-katastrofen (2003): Årsag, forløb og konsekvenser

Columbia-katastrofen 2003: hvordan skum fra tanken skabte hul i vingen, forløbet ved genindtræden og de tragiske konsekvenser for besætning, NASA og rumfartssikkerhed.

Katastrofen med rumfærgen Columbia skete, da rumfærgen Columbia gik i stykker, da den var på vej tilbage i atmosfæren den 1. februar 2003. Årsagen til katastrofen var, at et stykke skum gik af fra den eksterne brændstoftank under opsendelsen. Dette stykke skum slog ind i venstre vinge og lavede et hul i rumfærgens forreste kant og isolerende varmebeskyttelsesfliser. Under indflyvningen trængte ekstremt varme gasser ind i vingen gennem skaden, hvilket fik den til at svigte og rumfærgen til at bryde op. Alle syv mennesker om bord omkom.

Forløb og mission

Columbias sidste mission var STS-107, en videnskabelig mission der startede 16. januar 2003. Besætningen arbejdede med mikrogravitationsforsøg og andre eksperimenter om bord i cirka 16 dage. Under opsendelsen slog et stykke isoleringsskum fra den eksterne brændstoftank af og ramte vingen. Selvom skaden ikke blev betragtet som umiddelbart kritisk under selve missionen, viste det sig fatalt ved genindtræden i atmosfæren.

Besætningen

• Rick D. Husband (kommandør)
• William C. McCool (pilot)
• Michael P. Anderson (flygleder/forsker)
• Ilan Ramon (payload specialist, Israels første astronaut)
• Kalpana Chawla (mission specialist)
• David M. Brown (mission specialist)
• Laurel B. Clark (mission specialist)

Årsag

Den direkte tekniske årsag var nedslaget fra et stykke isoleringsskum fra den eksterne brændstoftank, som beskadigede rumfærgens varmebeskyttelse ved venstre vinges forkant (de såkaldte RCC-paneler). Skaden tillod varm plasma at trænge ind i vingen ved genindtræden, hvilket medførte strukturel svigt og opløsning af farkosten. Undersøgelser viste også, at problemet med skumafslag var kendt fra tidligere opsendelser, men at hidtidige risikovurderinger og procedurer ikke havde elimineret faren.

Efterforskning og anbefalinger

Efter ulykken nedsatte den amerikanske regering Columbia Accident Investigation Board (CAIB), der gennemgik tekniske forhold og NASA's arbejdskultur. CAIB konkluderede både konkrete tekniske fejl (skumafslag / skade på varmebeskyttelsen) og organisatoriske svagheder i NASA, herunder manglende risikovurdering, kommunikationsproblemer og prioritering af tidsplaner frem for sikkerhed.

CAIB fremsatte en række anbefalinger, som omfattede:

• Forbedringer af ekstern tank og isoleringsmaterialer for at reducere risikoen for skumafslag.
• Bedre metoder til inspektion af rumfærgen under missionen, herunder højopløsningsbilleder fra jorden og fra rumfærgen selv.
• Udvikling af teknikker til reparation af skader i kredsløb, hvis nødvendigt.
• Organisatoriske ændringer i NASA for at forbedre sikkerhedskultur, rapportering og beslutningsprocesser.

Konsekvenser

• Rumfærgeprogrammet blev indstillet, indtil ændringer og forbedringer var gennemført — det varede til juli 2005, hvor Discovery fløj STS-114 som "return to flight".
• Krævende tekniske og organisatoriske ændringer blev indført for at forhindre lignende hændelser.
• Ulykken påvirkede også planen for Det Internationale Rumstation (ISS) og NASA's langsigtede planer, og styrkede debatten om at udvikle nye transportsystemer til mennesker i kredsløb.

Mindesmærker og eftersøgning

Dele af Columbia blev fundet i hele staten Texas. Cockpitvinduet befinder sig nu i rumfærgen Atlantis' pavillon på Kennedy Space Center i Florida. Der er desuden oprettet flere mindesmærker og udstillinger til ære for besætningen og som påmindelse om de sikkerhedserfaringer, ulykken førte til.

Arven efter Columbia

Katastrofen med Columbia mindede om, at rumfart er forbundet med store risici, og den førte til væsentlige forbedringer i sikkerhed, inspektionsprocedurer og kultur i NASA og i den bredere rumfartssektor. Mange af de ændringer, der blev indført efter 2003, har haft betydning for, hvordan bemandede missioner planlægges og gennemføres i dag.

Manglende genindførsel

Den 1. februar forberedte Columbia sig på at vende tilbage til Jorden på en bane, der ville føre den over USA fra vest til øst. Kl. 8.15 EST, ca. en time før Columbia skulle lande, tændte den sine motorer og ændrede sin kurs, så den kunne komme tilbage i atmosfæren. En 13 minutter lang video optaget i kabinen, der slutter 11 minutter før tabet af signalet fra Columbia, viser astronauterne i godt humør og uvidende om faren. Da Columbia trådte ind i atmosfæren, blev luften omkring den opvarmet, fordi rumfærgen bevægede sig med ekstreme hastigheder, over tyve gange lydhastigheden. Denne luft kunne trænge ind i vingen gennem det hul, der var blevet lavet under opsendelsen, og smeltede igennem den, hvilket fik rumfærgen til at miste løft på den side. Dette tab af løftekraft fik rumfærgen til at dreje væk fra sin vej til genindflyvning, tumle og gå i stykker på grund af luftmodstanden.

Columbia passerede over Californien kl. 8.53. Videoen viser lysglimt og et usædvanligt spor efter Columbia, som selv hobbyobservatører så som noget helt usædvanligt. På dette tidspunkt var temperaturen på den beskadigede del af vingen omkring 1.650 °C (3.000 °F). Kl. 8:58 krydsede Columbia, der stadig bevægede sig med utrolige hastigheder, fra New Mexico ind i Texas, hvor den begyndte at kaste vragrester af sig. På dette tidspunkt var flere temperatursensorer i den beskadigede venstre vinge holdt op med at fungere, og en af flyvelederne rapporterede, at dæktrykssensorerne på den side rapporterede "off scale low" - hvilket betyder, at det er en aflæsning, der falder under sensorens minimumskapacitet, og det indikerer normalt, at sensoren er holdt op med at fungere på grund af interne eller eksterne faktorer, og ikke at den mængde, den måler, faktisk er under sensorens minimumsresponsværdi.

Den sidste kommunikation med kommandør Rick Husband var "Roger, uh bu-" kl. 8:59. 45 sekunder senere viser en video fra jorden, at Columbia bryder fra hinanden. Mission Control indledte sine katastrofeprocedurer kl. 9:12.

 
Columbia går i stykker i atmosfæren. Set fra en hollandsk helikopter, der opererer nær Fort Hood, Texas.  

Spørgsmål og svar

Spørgsmål: Hvad skete der under katastrofen med rumfærgen Columbia?

Spørgsmål: Hvad var årsagen til katastrofen?

Spørgsmål: Hvor mange mennesker var der om bord?

Spørgsmål: Hvor blev dele af Columbia fundet?

Spørgsmål: Hvor er cockpitvinduet nu placeret?

Sp: Hvornår skete katastrofen?

Søg efter bogstav