Challenger launch

Challengerin katastrofi: Astronautit tiesivät kuolevansa

28. tammikuuta 1986 Challenger-avaruussukkula räjähti. Pian kävi ilmi, että turman oli aiheuttanut pienen osan pettäminen ja että sukkulan seitsemän astronauttia olivat hengissä ensimmäiset sekunnit räjähdyksen jälkeen.

sunnuntai 24. tammikuuta 2016

Tiistai 28. tammikuuta 1986 oli Floridassa kylmin miesmuistiin. Yön aikana pohjoisesta virrannut korkeapaine oli laskenut auringonpaisteestaan tunnetun osavaltion lämpötilan viiden asteen pakkaslukemiin. Kennedyn avaruuskeskuksen teknikoilla oli pakkasyön kirkkaudessa ollut kiire, kun he olivat hakanneet jääpuikkoja laukaisualustalta numero 39B.

Kostean ilman vuoksi laukaisutornin länsi- ja pohjoispuolelle oli kertynyt useiden senttimetrien paksuinen jääkerros, ja vaikka insinöörit olivat edellisenä päivänä kaataneet tuhansia litroja pakkasnestettä sukkulan kyljessä olevaan valtavaan vesialtaaseen, sen pinnalla kellui nyt suuria jäälaattoja.

Tilanne poikkesi suunnitelmista, mutta se ei tuntunut haittaavan sukkulan miehistöä eli kahta naista ja viittä miestä, jotka halusivat jo päästä lennolle.

Alun perin lähdön oli ollut tarkoitus tapahtua tammikuun 22. päivänä, mutta sitä oli kahdesti siirretty huonon sään ja teknisten ongelmien vuoksi. Miehistö odotti, että kolmas kerta sanoisi vihdoin toden, ja samaa toivoivat heidän vanhempansa, puolisonsa, lapsensa ja sisaruksensa, jotka olivat saapuneet Floridaan seuraamaan ikimuistoista hetkeä, jona sukkula irtoaa Maasta.

Sukkulat

– Uudelleenkäyttö mullisti avaruusmatkojen mahdollisuudet

Ajatus avaruussukkuloista esiteltiin jo 1930-luvulla, kun itävaltalainen raketti-insinööri Eugen Sänger ehdotti avaruuden valloitusta rakettikäyttöisellä avaruuslentokoneella. Sängerin visio uudelleenkäytettävästä aluksesta toteutui huhtikuussa 1981 eli 20 vuotta Juri Gagarinin tekemän ensimmäisen miehitetyn avaruuslennon jälkeen, kun Nasa lähetti Columbian avaruuteen.

Uudelleenkäytettävä avaruussukkula lähti ilmaan kuin raketti ja laskeutui lennoltaan kuin purjelentokone. Sukkulan tehtävänä oli saattaa avaruussatelliitit niiden kiertoradoille ja kuljettaa avaruusasemille astronautteja ja tarvikkeita.

Columbian ensilennon ja vuoden 1986 tammikuun välissä Nasan sukkulat olivat suorittaneet 24 onnistunutta lähtöä ja laskeutumista. Kukaan ei odottanut, että 25. lento pilaisi kauniita tilastoja.

Challenger mandskab

Takarivissä vasemmalta lukien: Ellison S. Onizuka, Christa McAuliffe, Gregory B. Jarvis ja Judith A. Resnik. Eturivissä vasemmalta lukien: Pilotti Michael J. Smith, Francis R. Scobee ja Ronald McNair.

Ensimmäinen siviili

– Yksi matkustajista oli tavallinen siviilihenkilö

Sukkulalennoista oli tullut rutiinia, eivätkä tiedotusvälineet niitä enää juuri kommentoineet. Challengerin kymmenettä lentoa todistamaan oli kuitenkin saapunut 500 toimittajaa ja valokuvaajaa, jotka olivat ahtautuneet Kennedyn avaruuskeskuksen täyteen katsomoon.

Lento STS-51-L erosi nimittäin muista merkittävästi: ensimmäistä kertaa avaruuslentojen historiassa mukana oli myös siviilihenkilö, 37-vuotias yhdysvaltalainen opettaja Christa McAuliffe. Yhdessä tiukan koulutuksen saaneiden asiantuntijoiden kanssa hän odotti pääsyä avaruuslennolle.

McAuliffe oli valittu 11 000 ehdokkaan joukosta Teacher in Space -ohjelmaan, jonka tarkoitus oli lisätä yhdysvaltalaislasten kiinnostusta insinööriopintoja ja -tieteitä kohtaan.

Lentoa edeltäneinä kuukausina McAuliffe oli kiertänyt pitkin Yhdysvaltoja puhumassa tulevasta tehtävästään, ja hänen suosionsa oli kasvanut päivä päivältä. Sympaattinen nainen ja kahden pienen lapsen äiti voitti kaikki puolelleen innollaan ja rohkeudellaan.

Christa McAuliffen yhdeksänvuotias Scott-poika ja kuusivuotias Caroline-tytär olivat isänsä sekä muiden astronauttien perheiden kanssa avaruuskeskuksen hallintorakennuksessa, josta näkyi hyvin laukaisupaikalle.

Tehtävä

– Tarkoituksena lähettää satelliitti ja kerätä tietoa Halleyn komeetasta

Challengerin mukana oli viestintä- ja navigointisatelliitti TDRS-2, joka piti kuusi vuorokautta kestävän lennon aikana laukaista Maata kiertävälle radalle. Kyydissä oli myös tutkimussatelliitti Spartan Halley.

TDRS-2:n oli tarkoitus tarjota Nasalle jatkuva, maa-asemista riippumaton yhteys avaruussukkuloihin. Spartan Halleyn oli määrä kerätä tietoa Halleyn komeetasta.

Sukkulan ohjelmaan kuului myös tieteellisiä kokeita, mutta tavallisten yhdysvaltalaisten suurin mielenkiinto kohdistui kahteen satelliitin välityksellä lähetettävään oppituntiin, jotka Christa McAuliffen oli suunniteltu pitävän avaruudessa.

Yhteensä puoli tuntia kestävien tuokioiden aikana opettajan oli määrä kertoa avaruuslennon arjesta ja painottomuuden vaikutuksista.

Odotus

– Poikkeuksellinen kylmyys siirsi lähtöä vielä tunnilla

Challengerissa astronautit kuluttivat aikaansa jutustelemalla. Lähdön oli määrä tapahtua kello 10.38, ja miehistö oli saatettu pystysuorassa seisovaan sukkulaan jo aamukahdeksalta.

Pakkasen vuoksi lähtöä kuitenkin siirrettiin tunnilla teknisen henkilöstön poistaessa jäätä viereisestä altaasta. Altaan tarkoitus oli pehmentää rakettien aiheuttamaa voimakasta ilmanpainetta. Sekunteja ennen laukaisua yli miljoona litraa vettä valui alustalle nielemään voimakkaita ääniaaltoja, jotta ne eivät vahingoittaisi esimerkiksi sukkulan lämpökilpiä.

Odottaessaan lähtölaskentaa astronautit juttelivat niitä näitä. Ohilentävä lokki sai osakseen pari kommenttia, mutta pääosa keskustelusta koski harvinaisen raakaa talvisäätä.

Kaikki puheet tallentuivat nauhalle, ja niistä kävi ilmi, että siinä kuin toinen miehistön naisista, astronautti Judith Resnik, laski vallatonta leikkiä, Christa McAuliffe oli sangen harvasanainen.

Challenger 31 sec

31 SEKUNTIA - Challenger kolmen kilometrin korkeudessa matkalla Atlantin ylle. Kaikki näytti vielä hyvältä. /NASA

O-renkaat

– Kumitiivisteiden piti estää 3 000-asteisen kaasun vuotaminen ulos

Avaruussukkularakenteeseen kuuluivat itse sukkula, pääsäiliö ja kaksi 45 metriä korkeaa apurakettia. Laukaisuhetkellä sukkula oli kiinni pääsäiliössä, ja rakettien sekä sukkulan takaosassa olevien kolmen päämoottorin tehtävänä oli nostaa sukkula ilmaan.

Päämoottorit käyttivät nestemäistä polttoainetta, apuraketit puolestaan kiinteää, pyyhekumimaista polttoainetta, joka koostui alumiinijauheesta ja hapetusaineena käytettävästä ammoniumperkloraatista.

Kiinteällä polttoaineella kulkevia raketteja ei voi sammuttaa, vaan palamisreaktio jatkuu, kunnes polttoaine loppuu. Sukkuloiden apuraketit toimivat noin 45 kilometrin korkeuteen saakka, jolloin ne irtoavat sukkulasta.

Apuraketit koostuivat useista moduuleista, joiden välissä oli kuminen tiiviste, niin sanottu O-rengas. Renkaan tehtävänä oli varmistaa, että eri osien välinen sauma pysyi täysin tiiviinä eivätkä noin 3 000-asteisina hehkuvat palokaasut päässeet ulos, vaan pysyivät raketin kuoren sisässä.

Lähtö

– Challenger nousi taivaalle 3 000 kilometrin tuntinopeudella

Katsojille tarkoitetulla alueella kymmenettuhannet värjöttelivät kylmässä säässä. Paikalla oli myös pari koululuokkaa seuraamassa opettajansa lentoa. Yleisön joukossa olivat Christa McAuliffen vanhemmat ja Betsy-sisar, joita innokas lehtikuvaajien joukko painosti ja piiritti vangitakseen jokaisen heidän kasvoillaan näkyvän ilmeen, hymyn ja hermostuneisuuden merkin.

Raketit käynnistettiin kello 11.38, ja Challengerin kohotessa tulipylvään ympäröimänä laukaisualustalta kamerat kävivät tauotta. Kuvat paljastavat, kuinka kuukausien aikana kasautunut huoli muuttui helpottuneiksi ilmeiksi McAuliffen perheen seuratessa avaruussukkulan nousua kohti korkeuksia.

Sisällä tärisevässä ja ryskyvässä Challengerissa tunnelma oli korkealla. Miehistön jäsenet painautuivat istuimiaan vasten täynnä voimakasta riemua, joka sai heidät hetkeksi unohtamaan koulutuksensa ja asemansa.

”Anna mennä, Mamma”, pilotti Michael Smith kannusti Judith Resnikin säestäessä, kun sukkula syöksyi valtavan tulisuihkun myötä yhä ylemmäs saavuttaen pian yli 3 000 kilometrin tuntinopeuden.

Alhaalla maassa Floridan avaruuskeskuksessa katsojat huusivat, taputtivat ja nostivat peukaloitaan ilmaan. Valvontakeskus tiedotti Challengerin laukaisun sujuneen täydellisesti ja normaalin protokollan mukaan: kaikki mittaustulokset näyttivät hyviltä.

Varoitus

*– Nasa sivuutti insinöörien pyynnöt lennon siirtämiseksi *Jo ennen Challengerin 10. lentoa apurakettien O-renkaat olivat aiheuttaneet useita ongelmia. Ensimmäinen tapaus sattui marraskuussa 1981, kun rakettien sisältä tullut kaasu oli kuumentanut kumirakennetta.

Myös vuoden 1983 sukkulalennolla äärimmäinen kuumuus oli osin polttanut O-renkaita. Nasan johto ei nähnyt syytä puuttua asiaan, vaan katsoi heikkojen kumirenkaiden olevan vain ”ei-toivottu mutta hyväksyttävä riski”, ja koska monet myöhemmät lähdöt olivat sujuneet ongelmitta, avaruusjärjestö tuudittautui siihen käsitykseen, että O-renkaiden käyttöön ei liittynyt turvallisuusriskiä.

Renkaat valmistanut rakettiyhtiö Morton Thiokol oli havainnut, että O-renkaat vaurioituivat erityisesti, jos laukaisu tapahtui verrattain kylmässä säässä, mikä Floridassa tarkoitti alle 18 asteen lämpötilaa. Kylmä kangisti rengasmateriaalin heikentäen sen joustavuutta, ja tunteja ennen Challengerin laukaisua yhtiön asiantuntijat koettivat taivutella Nasaa siirtämään lentoa, kunnes sää lämpenisi.

Laukaisualueella oli vain muutamia lämpöasteita, ja vähintään yhdeksän astetta vähemmän kuin millään aiemmista 24 lennosta, ja insinöörit varoittivat laukaisemasta apuraketteja alle 11 asteessa.

Asiantuntijoiden varoituksista huolimatta Nasan johto vaati, että Challenger-sukkula laukaistaan suunnitellun aikataulun mukaisesti. Avaruusjärjestön vaatimus osoittautui myöhemmin kohtalokkaaksi.****

Challenger 73 sec

73 SEKUNTIA - Pilotti ehti huudahtaa: ”Voi ei!” ennen kuin Challenger räjähti 14,5 kilometrin korkeudessa. /NASA

”Voi ei!”

– Challenger räjähti valtavaksi savu- ja tulipatsaaksi

Sukkula poistuu ilmakehästä avaruuteen yleensä kahdeksassa ja puolessa minuutissa. Challenger ei ehtinyt.

Tarkalleen 73 sekuntia laukaisun jälkeen lennonjohto kuuli pilotti Michael Smithin sanovan: ”Voi ei!” Sekunnin murto-osia myöhemmin alus räjähti 14,5 kilometrin korkeudessa valkoiseksi savupilveksi.

Katsomossa väki tuijotti epäuskoisena savujuovia, ja joidenkin peukalot osoittivat yhä jähmettyneinä kohti taivasta samalla, kun kaikki koettivat ymmärtää, mitä heidän silmänsä juuri näkivät. Vanhemmat koettivat estää lapsiaan katsomasta kauhistuttavaa näkyä.

”Alus on räjähtänyt”, totesi eräs järkyttynyt Nasan virkamies Christa McAuliffen vanhemmille. ”Alus on räjähtänyt”, opettajan äiti toisti konemaisesti isän muuttuessa kasvoiltaan vitivalkoiseksi.

Challenger tilskuere

Tuhannet katsojat seurasivat kauhuissaan taivaalle leviävää, haarautuvaa savupilveä. /NASA

Challenger parents

Opettaja Christa McAuliffen vanhemmat näkivät onnettomuuden Kennedyn avaruuskeskuksen katsomosta. /NASA

Nasan historian pahin katastrofi oli tapahtunut, ja samalla, kun avaruusjärjestön jäsenet kokosivat vapisevia omaisia yhteen, maailmalta alkoi virrata surunvalitteluja. Kello 17 presidentti Ronald Reagan piti radiopuheen, jossa hän ilmaisi surunsa ja syvän osanottonsa.

Vasta iltapäivällä Nasa antoi ensimmäisen virallisen tiedotteensa. Sekunteja sukkulan laukaisun jälkeen eräs kommentaattori oli todennut, että sukkulan laitteissa oli todennäköisesti jokin merkittävä vika, mutta avaruuslennoista vastaavan osaston johtaja Jesse Moore ilmoitti nyt, että varmaa tietoa Challengerin onnettomuuden syistä ei vielä ollut käytettävissä.

Kaikki oli näyttänyt normaalilta räjähdykseen saakka eikä sukkula ollut antanut vikaviestejä, Moore ilmoitti. Hän kertoi myös, että Nasa oli jo asettanut tutkijalautakunnan, joka oli ryhtynyt toimeen kerätäkseen ja analysoidakseen saatavilla olevaa tietoa.

Hetket ennen kuolemaa

|

Challenger modul

Challengerin miehistöä kuljettanut moduuli oli ehjä. /NASA

Katastrofin jälkeen pohdittiin yleisesti, ehtivätkö astronautit huomata vaaraa.

Tutkimus osoitti, että he valitettavasti ennättivät havaita tilanteen. Oikeuslääketieteellinen tutkimus osoitti, että miehistö selvisi itse räjähdyksestä vaikka menettikin pian tajuntansa eikä enää havainnut 3–4 minuuttia kestävää syöksymistään mereen.

Räjähdys katkaisi miehistömoduulin hapensyötön, mutta astronauteilla oli omat happisäiliöt hätätilanteiden varalle. Merestä löytyi neljä hätäsäiliötä, ja tekninen tutkimus paljasti, että niistä kolmea oli käytetty. Ainakin jotkut miehistön jäsenistä olivat siis ilmeisesti olleet hengissä ja tajuissaan aktivoidakseen hätäsäiliöt välittömästi räjähdyksen jälkeen.

Asiantuntijat päättelivät ohjaamon tuhoutumisasteesta, että miehistö oli paineen laskettua menettänyt tajuntansa noin 20 sekunnissa eikä kukaan ilmeisesti ollut tajuissaan sukkulan osuessa tuhoisalla nopeudella mereen.

Videotodiste

– Challengerin kohtalo ratkesi 0,678 sekunnissa

Tutkijalautakuntaan kuului muun muassa ensimmäisenä Kuun pinnalle astunut Neil Armstrong sekä kuuluisa fyysikko Richard Feynman. Ryhmä oli äärimmäisen hankalan tehtävän edessä koettaessaan löytää syyt, jotka johtivat Challengerin räjähdykseen.

Lautakunta haastatteli avaruussukkulan suunnittelusta ja rakentamisesta vastanneita henkilöitä, analysoi rakennepiirroksia, kuuli tavarantoimittajia ja tutki suuret määrät laukaisusta otettua kuva- ja filmimateriaalia.

Lopulta juuri viimemainittu johti tutkijat ratkaiseville jäljille: videot paljastivat, että ensimmäiset normaalista poikkeavat tapahtumat ilmenivät tarkalleen 0,678 sekunnin päästä, aavistuksen verran lähtölaukaisun jälkeen, kun tummanharmaa savupilvi purkautui ulos oikeanpuoleisen apuraketin saumakohdasta.

Hetki hengissä

– Astronautit istuivat omilla paikoillaan turvavöissä

Challengerin miehistömoduuli löytyi 7. maaliskuuta 1986 eli puolitoista kuukautta laukaisun jälkeen. Sukeltajat löysivät hylyn 30 metrin syvyydestä 29 kilometrin päästä rannikolta, ja jotkut astronauteista olivat yhä aluksessa omilla paikoillaan turvavyöt kiinnitettyinä.

Ruumiit nostettiin ylös, ja arkut luovutettiin lähiomaisille Kennedyn avaruuskeskuksessa huhtikuussa 1986. Suurin osa omaisista oli esittänyt toiveen, että vainajat haudattaisiin sotilashautausmaalle, mutta Christa McAuliffe haudattiin New Hampshireen Blossom Hillin hautausmaalla olevalle kukkulalle lähelle koulua, jossa hän oli toiminut opettajana.

Hautakiven teksti kertoo, että McAuliffe oli ensimmäinen avaruudessa käynyt tavallinen yhdysvaltalainen.

Jälkipuinti

– Avaruusohjelma keskeytettiin 32 kuukaudeksi

Tutkijalautakunnan raportti julkistettiin 9. kesäkuuta 1986. Epäonnistumisen syynä oli vika oikeanpuoleisen apuraketin kahden alimman osan välisessä saumassa. Palokaasujen ulosvuotoa estävä O-rengas oli kylmän sään vuoksi menettänyt joustavuutensa ja tiiviytensä.

Raportin mukaan onnettomuuden taustalla oli muitakin syitä. Tekninen vika sivuutettiin suurelta osin Nasan tulehtuneen työilmapiirin vuoksi: asiantuntijat olivat jo vuosien ajan osoittaneet, että O-renkaat olivat epäluotettava ratkaisu, mutta Nasa ei ollut tehnyt mitään ongelman poistamiseksi.

Challenger investigation

Onnettomuuden syyn selvittämiseksi Challengerin hylyn osat koottiin valtaisaksi palapeliksi. /NASA

Päinvastoin se vaati jääräpäisesti sukkulan laukaisua apuraketin valmistajan asiantuntijoiden vastustuksesta huolimatta.

Selvityksen jälkeen Nasa keskeytti kaikki avaruussukkulaohjelmansa ja sen organisaation rakennetta uudistettiin. Sukkuloiden turvallisuusprotokollaa parannettiin, ja esimerkiksi O-renkaat vaihdettiin lämpöä paremmin kestäviin tiivisteisiin.

Vasta kahden ja puolen vuoden kuluttua, 28. syyskuuta 1988, Nasa laukaisi avaruuteen entistä ehomman Discovery-sukkulan. Tällä kerralla yleisö alkoi taputtaa vasta siinä vaiheessa, kun sukkula oli turvallisesti kiertoradallaan.

Tutki merien syvyyksiä ja kaukaisia galakseja.

3 nroa Tieteen Kuvalehteä 9,90. Napsauta tästä.

Lue tästä

Ehkä sinua kiinnostaa...

TILAA TIETEEN KUVALEHDEN UUTISKIRJE

Voit ladata ilmaisen erikoisnumeron, Uskomattomat aivot, heti, kun olet tilannut uutiskirjeen.

Etkö löytänyt, mitä etsit? Tee haku tästä: