Многоразовый транспортный космический корабль "Челленджер" (Challenger — "Бросающий вызов") был построен в 1982 году по американской программе Space Transportation System, более известной как Space shuttle ("Космический челнок"). Шаттл 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.
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, неоднократно 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.
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. После этого произошел взрыв топливного бака. В это время "Челленджер" проходил зону максимального аэродинамического давления. Из-за перегрузок он распался на несколько крупных частей, одной из них была носовая часть фюзеляжа, где были астронавты. Остатки шаттла упали в Атлантический океан.
© NASA
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 была 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.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
