Rymdfärjan Columbia: Olyckan 2003 – orsaker, förlopp och konsekvenser

Rymdfärjan Columbia: Olyckan 2003 – djupgående analys av orsaker, olycksförlopp och konsekvenser för rymdprogrammet samt minnesinsatser.

Författare: Leandro Alegsa

Katastrofen med rymdfärjan Columbia inträffade när rymdfärjan Columbia gick sönder under återinträdet i atmosfären den 1 februari 2003. Olyckan inträffade efter att ett stycke skum från den externa bränsletanken lossnat vid uppskjutningen och träffat rymdfärjans vänstra vings termiska skydd. Slaget skapade en skada i skyddsbeklädnaden; under återinträdet trängde heta gaser in genom skadan och orsakade att vingen och därefter hela farkosten bröts sönder. Alla sju ombordvarande omkom.

Vad hände under uppdraget?

Uppdraget var STS-107, ett forskningsuppdrag med fokus på mikrogravitationsexperiment. Skadetillfället inträffade redan vid uppskjutningen (16 januari 2003) när ett större skumbit lossnade från den externa bränsletanken och träffade rymdfärjans vänstra vinge. Skadan på det termiska skyddet blev avgörande först under återinträdet den 1 februari, då varm plasma och gaser trängde in i vingen och orsakade strukturell kollaps.

Utredning och slutsatser

Den oberoende utredningen, Columbia Accident Investigation Board (CAIB), kom fram till att den direkta orsaken var skummaterialets nedslag och den resulterande skadan på värmeskyddet. CAIB pekade även på organisatoriska brister inom NASA, bristande riskbedömning och att liknande skumavlossning observerats tidigare utan att tillräckliga åtgärder vidtagits. Rapporten innehöll många rekommendationer för både tekniska förändringar och förbättrad säkerhetskultur.

Konsekvenser och åtgärder

  • Stort sök- och insamlingsarbete genomfördes — debris hittades spritt över stora områden, framför allt i Texas och delar av Louisiana; återfinningsarbetet resulterade i tiotusentals insamlade föremål.
  • NASA genomförde omfattande ändringar i rymdfärjesystemet, bland annat förbättrat skydd och procedurer för att hantera skummaterial från tanken, samt nya rutiner för inspektion och eventuell reparation medan farkosten fortfarande var i omloppsbana.
  • Rymdfärjeprogrammet pausades och återupptogs först efter flera förändringar och tester; första återgången till flygning var STS-114 (Discovery) 2005. Rymdfärjeprogrammet avslutades 2011, delvis mot bakgrund av de risker som olyckorna belyste.
  • Olyckan ledde också till organisatoriska förändringar inom NASA och ett större fokus på säkerhetskultur och rapporteringsrutiner.

Människorna ombord

Alla sju i besättningen omkom: kommenderande pilot och befälhavare samt forskare och specialister från USA, Israel och Indien. Deras insatser och minne hedras i flera minnesmärken och ceremonier runt om i världen.

Minnesmärke och bevarande

Delar av rymdfarkosten samlades in och bevaras på olika platser. Delar av Columbia återfanns över stora områden i Texas och har bidragit till utredningen och till minnesplatser. Cockpitfönstret finns nu i paviljongen för rymdfärjan Atlantis vid Kennedy Space Center i Florida. Andra fragment visas i museer och minnescenter, och flera permanenta minnesmärken hedrar besättningen och de lärdomar som drogs efter olyckan.

Columbia-olyckan blev en väckarklocka för rymdindustrin: tekniska brister och mänskliga faktorer måste hanteras samtidigt för att minimera riskerna vid bemannade rymdflygningar. De rekommendationer som följde har påverkat hur efterföljande uppdrag planeras och genomförs, med större fokus på inspektion, reparation i omloppsbana och en starkare säkerhetskultur.

Besättning

  • Befälhavare: Rick D. Husband, överste i det amerikanska flygvapnet och maskiningenjör.
  • Pilot: William C. McCool, befälhavare i den amerikanska flottan.
  • Befälhavare för nyttolast: Överstelöjtnant och fysiker i det amerikanska flygvapnet: Michael P. Anderson.
  • Specialist på nyttolast: Ilan Ramon, överste i det israeliska flygvapnet.
  • Specialist på uppdraget: Kalpana Chawla, en indisk född rymdingenjör.
  • Specialist på uppdraget: David M. Brown, kapten i den amerikanska flottan och kirurg.
  • Specialist på uppdraget: Laurel Blair Salton Clark, kapten och kirurg i den amerikanska flottan.


 

Lansering och svar

Columbia sköts upp till sitt sista uppdrag den 16 januari 2003. Det var Columbias 28:e flygning och den 113:e för alla färjor.

81 sekunder efter flygningen lossnade en del av den externa bränsletankens skumisolering, som förhindrar att is bildas medan det mycket kalla flytande bränslet befinner sig i tanken, i storlek som en portfölj och träffade Columbia. Sådana skräpnedslag hade inträffat tidigare - särskilt vid STS-27 då en bit av en boosters främre värmesköld gick sönder och träffade Atlantis värmesköld på undersidan - och betraktades som en acceptabel risk. Det här skräpet träffade dock Columbias vänstra vinge rakt in i huvudet och slog ett hål genom panelerna på vingens främre kant.

När videoklipp av hög kvalitet från uppskjutningen var klara granskade NASA det och konstaterade att allt var bra, och hindrade ingenjörerna från att använda försvarsdepartementets bilder från omloppsbana för att titta närmare. NASA:s ledning ansåg att även om något var fel skulle det vara bättre för besättningen att inte veta eftersom räddning eller reparation skulle vara nästan omöjlig. En flygchef kontaktade Columbia om oron, men betonade att "vi har sett samma fenomen på andra flygningar och det finns absolut ingen oro för [återinträde]".



 

Misslyckad återinträde

Den 1 februari förberedde sig Columbia för att återvända till jorden på en bana som skulle föra den över USA från väst till öst. Klockan 8.15 EST, ungefär en timme innan Columbia skulle landa, tände den sina motorer och ändrade sin kurs så att den skulle återinträda i atmosfären. En 13 minuter lång video som spelades in i kabinen och som slutade elva minuter innan signalen från Columbia försvann, visar astronauterna på gott humör och omedvetna om faran. När Columbia gick in i atmosfären värmdes luften runt omkring upp på grund av att rymdfärjan rörde sig i extrema hastigheter, över tjugo gånger ljudets hastighet. Denna luft kunde tränga in i vingen genom det hål som skapats under uppskjutningen, smälta igenom den och orsaka att rymdfärjan förlorade lyftkraft på den sidan. Förlusten av lyftkraft gjorde att skytteln vände bort från sin återinträdesbana, tumlade och splittrades av luftens dragkraft.

Columbia passerade över Kalifornien klockan 8:53. Videon visar blixtar och ett ovanligt spår efter Columbia, som även hobbyobservatörer såg som något utöver det vanliga. Vid denna tidpunkt var temperaturen i den skadade delen av vingen cirka 1 650 °C (3 000 °F). Klockan 8:58 passerade Columbia, som fortfarande rörde sig i otroliga hastigheter, från New Mexico in i Texas, och började då kasta av sig skräp. Vid denna tidpunkt hade flera temperatursensorer i den skadade vänstra vingen slutat fungera, och en av flygledarna rapporterade att däcktryckssensorerna på den sidan rapporterade "off scale low" - vilket innebär att det är en avläsning som faller under sensorns minimala kapacitet, och det indikerar vanligtvis att sensorn har slutat fungera, på grund av interna eller externa faktorer, inte att den kvantitet som den mäter faktiskt ligger under sensorns minimala svarsvärde.

Den sista kommunikationen med befälhavare Rick Husband var "Roger, uh bu-" klockan 8:59. 45 sekunder senare visar en video från marken hur Columbia bryts isär. Uppdragskontrollen inledde sina katastrofrutiner kl. 9.12.



 Columbia bryts sönder i atmosfären. Sett från en nederländsk helikopter som opererar nära Fort Hood, Texas.  Zoom
Columbia bryts sönder i atmosfären. Sett från en nederländsk helikopter som opererar nära Fort Hood, Texas.  

Relaterade sidor

Rymdfärjeprogrammet

  • Rymdfärjan
  • Förteckning över uppdrag
  • Förteckning över besättningar

Komponenter

  • Orbiter
  • Fast raketbooster
  • Extern tank
  • Huvudmotor
  • System för manövrering i omloppsbana
  • System för reaktionskontroll
  • Termiskt skyddssystem
  • Motor för boosterseparation



Omloppsbanor

Tilläggsfunktioner

  • Spacelab (ESA)
  • Canadarm (CSA)
  • Omloppsbana med förlängd varaktighet
  • Fjärrstyrd omloppsbana
  • Spacehab
  • Modul för logistik med flera användningsområden

Webbplatser

  • Uppskjutningskomplex 39
    • A
    • B
  • Rymduppskjutningskomplex 6
  • Landningsplatser
    • Landningsanläggning för skyttlar
    • Platser för avbrytande av landning

Verksamhet
och utbildning

  • Uppdrag (inställda)
  • Besättningar
  • Tidsplan för uppdraget
  • Återbetalningar
  • Nedräkning
  • Avbrytningslägen
  • Manöver för att ta sig till en mötesplats
  • Simulator för rymdfärjeuppdrag
  • Skyttelutbildningsflygplan

Testning av

  • Inspiration (design)
  • Pathfinder (simulator)
  • MPTA (motorprovningsartikel)
  • Tester för inflygning och landning

Katastrofer

Stöd

  • Kryp- och transportfordon
  • Mate-Demate-anordning
  • Plattform för lansering av mobiler
  • NASA:s räddningsfartyg
  • Orbiter Processing Facility (anläggning för bearbetning av omloppsfarkosten)
  • Laboratoriet för integrering av flygelektronik i rymdfärjan (SAIL)
  • Skytteltransportflygplan
    • flygningar
  • Skyttelutbildningsflygplan
  • STS-3xx

Särskilt

  • Tyskland-1
  • Specialerbjudande för semesterresor
  • Projektet Lärare i rymden
  • Shuttle-Mir
  • Liftaren

Rymddräkter

  • Extravehicular Mobility Unit
  • Flyktdräkt för utskjutning av rymdfärjan
  • Starthjälm för uppskjutning
  • Avancerad räddningsdräkt för besättning

Experiment

  • Freestar-experiment
  • Experiment med uppblåsbar antenn
  • Spartan Packet Radio-experiment
  • Satellit med skyttelpallor
  • Wake Shield-anläggning

Derivat

  • Saturn-Shuttle
  • Magnum
  • Shuttle-drivna tunga bärraketer
  • Jupiter
  • Shuttle-C
  • Ares
    • I
    • IV
    • V

Repliker

  • Självständighet

Relaterad

  • Rymdfärjans konstruktionsprocess
    • studerade konstruktioner
  • Inertial Upper Stage
  • Assistansmodul för nyttolast
  • Den internationella rymdstationen
  • Kritik
  • Pensionering
  • Conroy Virtus
  • Hail Columbia (dokumentärfilm från 1982)
  • Drömmen lever (dokumentärfilm från 1985)
  • Challenger (1990 års film)
  • Destiny in Space (dokumentärfilm från 1994)
  • Columbia: Den tragiska förlusten (dokumentärfilm från 2004)
  • Hubble (dokumentärfilm från 2010)
  • Challenger-katastrofen (film från 2013)
  • Utmanare: The Final Flight (2020 dokumentärminiserie)
  • Rymdfärjan America
  • Rendezvous: En rymdfärjesimulering
  • Rymdfärjeprojektet
  • Shuttle
  • Rymdfärjan: En resa i rymden
  • Rymdfärjeuppdrag 2007
  • Simulator för rymdflyg i Orbiter
  • När vi lämnade jorden: NASA:s uppdrag
 

Frågor och svar

F: Vad hände under katastrofen med rymdfärjan Columbia?


S: Rymdfärjan Columbia gick sönder när den återinträdde i atmosfären den 1 februari 2003.

F: Vad orsakade katastrofen?


S: En bit skum gick av från den externa bränsletanken och gjorde ett hål i färjans vinge. Heta gaser trängde då in i vingen och fick den att brytas sönder.

F: Hur många personer fanns ombord?


S: Alla människor ombord dog när den gick sönder.

F: Var hittade man delar av Columbia?


Svar: Delar av Columbia hittades över hela delstaten Texas.

F: Var är cockpitfönstret nu placerat?


Svar: Cockpitfönstret finns nu i paviljongen för rymdfärjan Atlantis vid Kennedy Space Center i Florida.

Fråga: När inträffade katastrofen?


Svar: Katastrofen med rymdfärjan Columbia inträffade den 1 februari 2003.


Sök
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3