Havárie Columbie

Havárie Columbie. Exkluzivní seriál o dobývání kosmu

23.1.2008 - Sobota 1. února 2003. Dnes se má vrátit z letu STS-107 raketoplán Columbia.

Počítá se s přistáním na dráze 33 speciálního letiště Kennedyho kosmodromu na Floridě v 14:16 světového času (UTC), tedy v 09:16 dopoledne místního východoamerického standardního času (EST). Manévrovací motory OMS (Orbital Maneuvering System) již před více než půlhodinou snížily rychlost družicového stupně a ten již brzdí svoji dosud obrovskou rychlost téměř 8 km/s o horní vrstvy atmosféry. Žhavá plazma kreslí na noční obloze obvyklou jasnou čáru. Fotograf na volné noze Gene Blevins pořizuje pro Los Angeles Daily News snímky od západu přilétajícího raketoplánu a přitom pozoruje dva žhnoucí úlomky sledující v závěsu raketoplán. V 13:53 UTC překračuje raketoplán pobřeží Kalifornie.

Takové zlé přerušení spojení

V hlavním sále řízení letu v texaském Houstonu dohlíží letový ředitel LeRoy E. Cain na desítky techniků, kteří sledují jednotlivé systémy raketoplánu.

Letový ředitel LeRoy Cain (vlevo) a jeho asistent Steve Stich

Stroj klesá nad Tichým oceánem a blíží se k pobřeží Kalifornie. Pak se má stočit nad Nevadu, Utah, Arizonu, Nové Mexiko a Texas. Komunikaci s ním zajišťuje družice TDRS (Tracking and Data Relay Satellite) visící 36 tisíc kilometrů nad Pacifikem. Na zemi zatím poslušně předává telemetrické údaje a oběma směry zajišťuje hlasové spojení. Spojení s posádkou udržuje jejich kolega, kosmonaut Charlie O. Hobaugh. V Houstonu, kde platí americký centrální standardní čas (CST), je právě 07:35:35 ráno.

„Columbia, zde Houston,“ volá spojař velitele raketoplánu, „dnes nebude třeba ohřívat hydraulickou kapalinu. A připravte si taháky!“

„Rozumíme, Houstone,“ ozývá se z výšky přes šedesát kilometrů hlas velitele Ricka Husbanda. „Temperace hydraulické kapaliny nebude. Taháky už máme po ruce.“

„Ricku, nechci tě mást, ale nezapomeňte ty věci na stránce 3 pomlčka 44!“

„Už se na tom pracuje. Aktivovali jsme ruční řízení. A pokračujeme postupně v dalších bodech.“

„Řízení je podle 344,“ hlásí se na vnitřním komunikačním okruhu řídicího střediska Mike Sarafin, technik odpovědný za řízení a navigaci. Jeho volací znak je GNC, tedy Guidance and Navigation Controller.

„GNC, zde letový,“ odpovídá Cain. „Přeslechl jsem vaše poslední hlášení.“

„Vidím tady, že řízení i jeho nastavení jsou v pořádku, podle stránky 3-44.“

„OK, díky,“ reaguje letový ředitel a nařizuje, „a teď lidičky, přecházím na modlicí knížky pro sestup.“

„Zde GNC. Nedopatřením přešli na inerční řízení. Teď jsou zpátky v automatickém režimu letu.“

„Díky,“ bere na vědomí Cain.

„Rádi bychom opakovali krok 27,“ žádá Sarafin spojaře Hobaugha. „Podle mě se vychýlili o několik stupňů ze správné orientace.“

„OK,“ schvaluje žádost Cain, „vidíme, že jsou v auto režimu na sedmadvacítce.“

„Columbia, zde Houston,“ letí požadavek nahoru. „Pro Ricka: brali bychom znova 27.“

„Rozumím, Houstone,“ ozývá se velitel Columbie. „Uděláme 27. Omylem jsme strčili do řídicí páky.“

„Žádný problém, Ricku,“ uklidňuje ho spojař.

„Dobrá práce,“ pochvaluje si letový ředitel.

Na Kennedyho kosmickém středisku mezitím vypouštějí meteorologické balóny, aby zjistili směr proudění vzduchu v různých výškách. Je to zapotřebí, protože raketoplán sestupuje bez motoru jako kluzák a je proto třeba vzít ohled na vítr. První balón se jim ale zatoulal a teď připravují další.

Ale v telemetrii se objevuje první varovný signál.

„Letový, zde MMACS,“ ozývá se Jeff Kling svým volacím znakem, který značí Maintenance, Mechanical, Arm and Crew Systems. Má na starosti mechanické systémy raketoplánu včetně hydrauliky a jejich údržbu.

„Slyším vás, MMACS,“ reaguje Cain.

„Pro vaši informaci,“ říká Kling, „právě jsem ztratil čtyři teplotní čidla na levé straně stroje. Teploty na zpětné smyčce hydrauliky.“ Kontroluje údaje na obrazovce a pak dodává, „dva v systému 1 a po jednom v systémech 2 a 3.“

„Čtyři teploty hydrauliky,“ vrtí hlavou Cain.

„Z levého vnějšího a levého vnitřního elevonu,“ upřesňuje Kling.

„Dobře,“ říká letový ředitel a ptá se, „mají něco společného, například společné rozhraní DCS nebo MDM? Mám na mysli, ztratili jsme je v jednom okamžiku, tedy současně?“¨

V nitru družicového stroje je osm jednotek DPS MDM (Data Processing System Modulátor/Demodulator). Jsou to jednoduché počítače, z nichž každý sbírá data z určité oblasti trupu a předává je do centrálních řídicích počítačů GPC (General Purpose Comupter). Opačným směrem posílají povely jednotlivým systémům raketoplánu. DCS (Dedicated Signal Conditioner) upravuje úroveň měřeného signálu. Pokud by na některém z těchto zařízení došlo k závadě, přestaly by proudit data ze všech čidel z dané oblasti najednou.

„Ne, ne úplně,“ říká Kling, „pravděpodobně tak v odstupech čtyř a pěti sekund.“

„A kde přesně ta měřidla jsou,“ dotazuje se dál Cain.

„Jsou v zadní části levého křídla, přímo před ovladači elevonů. A jiná spojitost není.“

„Žádná spojitost,“ zamyšleně mumlá letový ředitel.

V té době žhavá plazma v nitru levé poloviny křídla ničí postupně první kabely. Nosná konstrukce raketoplánu zatím odolává. Posádka o tom nemá tušení.

„Letový, zda GNC,“ ozývá se opět Sarafin.

„Předpokládám, že u vás to vypadá dobře,“ ujišťuje se Cain, „řízení, rychlost a vůbec všechno je nominální. Mám pravdu?“

„Řízení bylo během zatím uskutečněných zatáček stabilní,“ potvrzuje GNC. „Letový, máme dobré vyvážení. Nepozorují nic mimořádného.“

„OK. MMACS, zde letový, ozvěte se!“

„Letový, zde MMACS.“

„Řekněte mi,“ ptá se Cain, „všechny ostatní údaje měřidel na hydraulickém systému jsou v pořádku?“

„Všechny jsou v pořádku, hodnoty souhlasí úplně všude.“

„Ostatní teploty taky?“

„Ostatní teploty jsou v pořádku... Ano, pane.“

„Když jste hovořil o tom, že jste ztratil ta čtyři čidla, máte na mysli, že ukazují nulu? Nebo jsou na dolní hranici?“

„Všechna čtyři jsou na dolní hranici hodnot.“

Raketoplán přelétá hranici mezi Novým Mexikem a Texasem. Je 07:58:44 CST.

„A, hm, Hou...“ zaslechne Hobaugh ve sluchátkách Husbandův hlas

Přichází další znepokojivá zpráva od Kinga: „Právě jsme ztratili údaj o tlaku ve vnější a vnitřní pneumatice levého hlavního podvozku.“

„Columbia, tady Houston,“ snaží se navázat spojení Hobaugh. „Máme tady divné hlášení o tlaku v pneumatikách. A nerozuměl jsem tvoji poslední zprávě.“

Naposledy se ozývá velitel Columbie Rick Husband: „Přepínám, bu...“ A v polovině slova je spojení přerušeno.

„Letový, zde INCO,“ ozývá se Laura Hoppeová, odpovědná za telemetrii a spojení (Instrumentation and Communications Officer), „máme tu řadu přerušení spojení, kýlová plocha je v zákrytu. To nic neznamená!“

Raketoplán je v těchto okamžicích orientován tak, že jeho zadní vertikální plocha může bránit anténám ve spojení s družicí TDRS.

„MMACS, zde letový. Je nějaká spojitost s měřením tlaku v pneumatikách a teplot v hydraulice?“

„Ne,“ popírá Kling. „A právě jsme taky ztratili signalizaci vysunutí příďového povozku a pravého hlavního podvozku.“

Systémy raketoplánu se hroutí.

„Letový, zde EECOM,“ hlásí se Katie Rogersová (Emergency, Environmental, and Consumables Management), „mám tady čtyři teplotní čidla, která spadla na dolní hranici škály!“

V řídicím středisku všechno ztichlo.

Řídicí středisko v okamžiku havárie

„Letový, tady INCO,“ přerušuje tichu Hoppeová, „takové zlé přerušení spojení jsem nečekala.“

„GC, zde letový, za jak dlouho budeme mít spojení v pásmu UHF? Podle mne za dvě minuty?“

Za tak dlouho by se měl raketoplán přiblížit ke kosmodromu natolik, aby šlo navázat přímé spojení v pásmu ultravysokých frekvencí s pozemní stanicí přímo.

„Souhlas, letový,“ potvrzuje Bill Foster, odpovědný za pozemní systémy (Ground Control).

„Letový, tady GNC,“ ozývá se opět Sarafin, „pokud bychom předpokládali nějaké problémy s řídicím systémem, doporučoval bych mít manuál připravený na stránce 4 pomlčka 13.“

„Souhlasím,“ přikyvuje Cain. „A INCO, když jsme získali poslední údaje z Columbie, byli jsme v levém náklonu. Vy jste přepokládala horší kvalitu spojení, ale ne takhle dlouho?“

„Přesně tak, letový,“ kývla Hoppeová. „Mělo být trochu přerušované, ale teď je úplné ticho.“

„Nedošlo k nějakým změnám konfigurace na palubě těsně před ztrátou spojení?“

„Přesně tak, všechno vypadalo dobře.“

„Stále používáme kanál 2,“ ubezpečuje se Cain, „a ten je v pořádku?“

„Kanál 2 vypadá dobře.“

Raketoplán by se už měl podle plánu dostat na dosah pozemní stanice UHF floridského kosmodromu. Hobaugh se snaží navázat spojení.

„Columbia, zde Houston, zkouška spojení na UHF!“

Nic.

„Columbia, zde Houston, zkouška spojení na UHF!“

Nic.

„Letový,“ ozývá se Foster, „kosmodrom dosud nemá žádný rádiový kontakt.“

„FDO, zde letový. Kdy předpokládáte zachycení Columbie radarem?“

„Už před minutou, letový,“ říká přiškrceným hlasem Richard Jones, odpovědný za výpočet dráhy (Flight Dynamics Officer).

Je to už jasné. Raketoplán někde mezi Texasem a Floridou havaroval. Ale Hobaugh se nevzdává: „Columbia, zde Houston, zkouška spojení na UHF!“

Nic.

„Radiolokátor v pásmu C zatím nemá nic,“ opakuje Jones.

„Columbia, zde Houston, zkouška spojení na UHF!“

Nic.

„Přepojím na komunikační kanál 1,“ navrhuje Hoppeová.

„Udělejte to,“ souhlasí letový ředitel.

„Kanál přepojen na první.“

V éteru je ticho.

„FDO, zde letový. Máme nějaká data z radarového sledování?“

„Zachytili jsme jeden odraz,“ říká Jones, „ale byl to náhodný šum. Nedomnívám se, že by to byl raketoplán. C-pásmové radary stále prohledávají okolí, ale žádná data nemáme.“

Raketoplán již měl být v dohledu. Něco zlého se muselo přihodit. Je 07:12:55 CST. Na Floridě je o hodinu víc.

„GC, zde letový,“ nařizuje Cain, „Zamkněte dveře! Všem přítomným na interkomu: otevřete FCOH (Flight Control Operations Handbook), postupy v případě havárie, stránka 2, bod 8 pomlčka 5. Pak pokračujte na stránku 9 až po bod 20. Zabezpečte všechny svoje psané poznámky, výstupy z počítačů, vše důkladně zdokumentujte... A poslouchejte mě pozorně – žádné telefonování ven ze střediska, všechny hovory pouze na interkomu, budou nahrávány. Ještě jednou: ven nesmí proniknout žádná data, ani slovo, žádné kontakty.“

Neustálé odklady

Let STS-107 plný vědeckých experimentů se poprvé objevil v dlouhodobém grafikonu letů raketoplánů v září 1999. Tehdy se s ním počítalo v červnu 2001. Nácvik obsluhy vědeckých experimentů byl časově náročný. Prvních pět kosmonautů, kteří se jim během šestnáctidenního letu měli věnovat, proto jmenovali již 28. září 2000. Velitelem laboratoře Spacehab, umístěné v nákladovém prostoru trupu družicového stupně, určili podplukovníka letectva Michaela P. Andersona. Jeho podřízenými se stali tři letoví specialisté, námořní kapitán David M. Brown, Kalpana Chawlaová a námořní kapitán Laurel B. S. Clarková a také plukovník izraelského letectva Ilan Ramon jako specialista pro užitečné zatížení. Dvojici, která měla mít na starosti pilotování raketoplánu, určilo vedení NASA až 1. prosince 2000. Stali se jimi plukovník letectva Richard D. Husband jako velitel celé expedice a fregatní kapitán námořnictva William C. McCool jako druhý pilot. Přepracovaný plán startů předpokládal, že všichni odstartují v srpnu 2001.

Samotný raketoplán se v té době nacházel již od 25. září 1999 ve výrobním závodě Boeing v Palmdale v Kalifornii, aby tam absolvoval již druhou plánovanou střední údržbu, při níž technici uskutečnili přes stovku různých úprav. Největších změn doznala palubní deska, která dostala úplně nové obrazovky, které nahradily většinu ručičkových ukazatelů.

Původně se měl tento družicový stupeň vrátit na kosmodrom už v červenci 2000, ale jeho úpravy se protahovaly. Při odkrytí izolace v nákladovém prostoru technici zjistili, že poškození elektrických kabelů pro rozvod elektřiny v nákladovém prostoru je rozsáhlejší, než se čekalo. Zavinila to obsluha při instalaci nákladů do trupu raketoplánů svou neopatrností.

Důkladná kontrola kabeláže u nejstaršího stroje flotily a výměna poškozených rozvodů si samozřejmě vyžádala určitý čas. Columbie se vrátila na mys Canaveral až 5. března 2001.

Původně navrhovaný termín zahájení expedice STS-107 v srpnu 2001 se nedal stihnout. Teď bylo třeba urychleně vypravit údržbářskou misi STS-109 k Hubbleovu kosmickému dalekohledu HST, na kterém se začaly objevovat vážné poruchy. K němu měla letět taky Columbia v listopadu 2001.

Proto vedení NASA rozhodlo let STS-107 odložit. Ostatní novější a lehčí raketoplány byly plně vytíženy letu k budované Mezinárodní kosmické stanici ISS. Columbie měla robustnější konstrukci než dalších modely, a proto i její nosnost byla nižší než u ostatních raketoplánů. Na ISS tedy nelétala.

Přípravy Columbie k novému letu se stále protahovaly. Nakonec se opravářská výprava STS-107/HST SM-3B uskutečnila teprve ve dnech 1. až 12. března 2002. Až po jejím návratu na kosmodrom mohli technici začít s přípravou expedice STS-107, která měla startovat 19. července.

Avšak technici objevili, že v příčkách usměrňující tok kapalného vodíku v hlavních palivových potrubích u některých raketoplánů jsou vlasové prasklinky. Kdyby se kus niklové slitiny odlomil, mohl by poškodit lopatky turbočerpadel s katastrofálními následky. Musíme prozkoumat všechna potrubí v celé flotily! Znamenalo to další odklad. A protože stavba stanice měla přednost, start Columbie znovu odložili – přednost dostaly expedice STS-112 a STS-113.

Hladký start

Vzhledem k přítomnosti izraelského kosmonauta v posádce provázely přípravy tohoto letu mimořádná bezpečnostní opatření, protože NASA i vládní orgány USA se obávaly možné akce ze strany arabských teroristických organizací. V době, kdy kompletní raketoplán stál na rampě, kroužily téměř nepřetržitě nad kosmodromem strážní vrtulníky a na blízké základně vojenského letectva Eglin AFB stály v nepřetržité pohotovosti proudové stíhačky. Bezletová zóna kolem Kennedyho kosmického střediska se rozšířila na 50 km. I přesný okamžik startu se stále utajoval. Nad USA se stále vznášel stín 11. září – útoku teroristů na New York a Washington.

Letová posádka přilétla z Houstonu na kosmodrom v neděli 13. ledna 2003 odpoledne. Pozdě večer začalo ostré odpočítávání ke startu.

Zbývalo sice vyřešit několik zbývajících technických problémů, ale vše se stihlo včas. Ve čtvrtek 16. ledna v 10:39:00 místního času (15:39:00,050 UTC) doběhly hodiny, které odpočítávají čas ke startu, k nule a raketoplán Columbia se odlepil od rampy LC-39A.

Vzlet probíhal na první pohled hladce. Osm a půl minuty po vzletu počítače vypojily všechny tři hlavní motory, pyrotechnika oddělila již nepotřebnou nádrž ET a raketoplán se nacházel na suborbitální dráze. V 16:20 UTC dosáhl družicový stupeň apogea a zde dvouminutovým zážehem hlavních manévrovacích motorů OMS přešel na téměř kruhovou dráhu. Po zevrubné kontrole všech systémů dostala posádka souhlas s pokračováním mise, otevřela dveře nákladového prostoru a vstoupila do prostor laboratoře Spacehab.

Dvousměnný provoz na palubě

Posádka se rozdělila do dvou směn, červené a modré, střídajících se po dvanácti hodinách. První tvořili Husband, Chawla, Clark a Ramon, druhou McCool, Brown a Anderson.

Posádka Columbie na kosmodromu. Zleva K. Chawlaová, L. Clarková, W. McCool, R. Husband, D. Brown, I. Ramon a M. Anderson

Díky tomu mohly pokusy v laboratoři běžet nepřetržitě. Museli se starat o celou řadu dalších živých tvorů na palubě. Bylo tady třináct laboratorních krys, osm australských pavouků křižáků, pět housenek a tři zámotky bource morušového, patnáct mravenců zrnojedů, tři včely drvodělky a v akváriích řada druhů rybek, například halančíci z Japonska a mečovky ze Střední Ameriky. V malém skleníku sledovali vývoj semenáčků lnu, v jiném růst mechu rohozubu nachového a v nádrži s vodou uskutečňovali fyziologické studie na vodní rostlině růžkatci ostnitém.

Samozřejmě subjekty experimentů byla i těla samotných kosmonautů. Zkoumal se vliv podmínek kosmického letu, zejména beztíže na jejich srdeční a cévní systém, kostru a svalstvo, na ústrojí stability a na vylučování minerálních látek z těla, především vápníku. Bylo již dlouhou dobu známo, že při delším pobytu v mikrogravitaci dochází u lidí k řídnutí kostí, čili osteoporóze.

Probíhaly také biotechnologické experimenty na různých mikrobiálních a tkáňových kulturách.

V oblasti fyziky se kosmonauti věnovali jednak studiu chování kapalného xenonu v beztíži, jednak chování směsi nemísitelných kapalin. Nejatraktivnějším pokusem asi bylo sledování hoření směsí vodíku s kyslíkem a metanu s kyslíkem, při kterém vznikaly drobné kulovité žhnoucí obláčky vznášející se ve speciálním reaktoru, naplněném převážně nehořlavým plynem fluoridem sírovým.

Posádka samozřejmě také uskutečnila řadu materiálových experimentů, od krystalizace bílkovin po přípravu speciálních farmakologických přípravků.

Laboratoř Spacehab-DRM (Double Reasearch Module) byla uložena v nákladovém prostoru. S kabinou raketoplánu ji spojoval válcový přechodový tunel. Měla tvar ležatého seříznutého válce o délce 6 m, průměru 4,2 m a výšce 3,3 m. Její systémy pracovaly vcelku dobře, pouze během prvních dní trochu zlobil její klimatizační systém, zejména jednotky pro odlučování vody ze vzduchu. Hned v prvních dnech z nich začala unikat voda a nakonec je museli kosmonauti vypojit. Aby voda nekondenzovala na stěnách laboratoře – to by mohlo způsobovat zkraty v elektrických rozvodech –, museli potom v laboratoři zvýšit teplotu.

V pátek 31. ledna postupně začali kosmonauti jednotlivé vědecké přístroje vypínat a připravovali se na návrat.

Chyběl důkaz nebezpečí

Jako obvykle dvě hodiny po startu raketoplánu z mysu Canaveral skupina expertů IPWG (Intercenter Photo Working Group) se pustila do zkoumání videozáznamů z pozemních kamer, ale nic závažného na nich nenašla.

Teprve při jejich dalším podrobném druhý den po startu vyšlo najevo, že start nebyl tak úplně bezproblémový. Specialisté IPWG zjistili, že 81,7 sekundy po startu se z obří odhazovací nádrže ET utrhl kus izolační pěny. Raketoplán tehdy letěl rychlostí 2,46 machu – tedy rovnající se přibližně dvouapůlnásobku rychlosti zvuku. Proud vzduchu rychle úlomek zabrzdil a ten o dvě desetiny sekundy později narazil rychlostí asi 190 metrů za sekundu do náběžné hrany levé poloviny křídla, v oblasti krycích panelů číslo 5 až 7. Jaký mohla mít srážka následek? Odborníci si nebyli jisti. Zarazila je poměrně značná velkost kusu pěny – na délku mohl mít až půl metru, a proto také asi dost vážil. Jenže rozlišovací schopnost kamer na kosmodromu nestačila k tomu, aby případné poškození tepelné ochrany raketoplánu potvrdila anebo naopak vyloučila.

A to nevěděli ještě další vážnou věc. Druhý den letu, 17. ledna mezi 15:30 a 16:00 UTC, se od raketoplánu oddělil neznámý předmět, který mohl souviset s poškozením křídla. Objekt byl poměrně lehký, proto jej atmosféra rychle brzdila a po dalších dvou dnech, 19. ledna, zanikl v atmosféře Země. Přišlo se na něj až po tragédii, když kosmické velitelství vojenského letectva na žádost vyšetřující komise podrobně zkoumalo veškerá data získaná při sledování raketoplánu vojenskými radiolokátory.

Rozproudila se čilá diskuze. Měli bychom požádat vojenské letectvo, aby využilo možností špionážních družic a speciálních pozemních sledovacích prostředků k pořízení vysokorozlišujících snímků raketoplánu – rozhodl se brzy vedoucí IPWG Bob Page. Tyto snímky by mohly napovědět víc a posloužily by odborníkům na tepelnou ochranu raketoplánů při hodnocení důsledku pádu pěny. Zavolal proto Wayna Hala, manažera odpovědného za předstartovní přípravy na kosmodromu. Ale ten s tímto požadavkem neuspěl.

Členové IPWG vypracovali podrobnou zprávu o události, k níž přiložili videokazetu se záznamem pádu. Předali ji vedoucím letu, technikům hodnotitelskému oddělení, inženýrům firmy United Space Alliance, kteří zajišťovali předletovou přípravu raketoplánu, a firmě Boeing, výrobci Columbie.

Analýza důsledků srážky kusu pěny s křídlem se okamžitě rozběhla, jak přikazovala pravidla. NASA vytvořil zvláštní pracovní skupinu DAT (Debris Assessment Team), do níž jednotlivé složky agentury i firmy vyslaly své zástupce.

Členové DAT se poprvé sešli 21. ledna, tedy pátý den po startu. Hned na prvním zasedání souhlasili s tím, že je nutné požádat armádu o snímkování Columbie. Žádost šla přes odbor technického řízení Johnsonova kosmického střediska (JSC) v Houstonu k manažerskému týmu. Ale manažeři požadavek zamítli. Skupina DAT se tedy musela spokojit pouze s matematickým modelováním pomocí programu zvaného Crater. Ten však sloužil ke stanovování rozsahu poškození keramických dlaždic ze slinutého křemene, ale nikoli na zjišťování možných škod na panelech RCC náběžné hrany. Navíc vycházel z laboratorních zkoušek s podstatně menšími předměty.

Výsledek ukázal možné poškození. Avšak z minulosti všichni věděli, že udává větší rozsah poškození, než bývá ve skutečnosti. Proto doufali, že ani teď to nebude zlé. Navíc předpokládali, že materiál RCC (Reinforced Carbon-Carbon), tedy uhlík-uhlíkový laminát použitý na náběžné hraně, je dostatečně odolný, aby náraz lehké a poměrně měkké izolační pěny bez problémů vydržel.

Na zasedání týmu manažerů 24. ledna zástupci DAT předložili svoje výsledky. Ovšem neupozornili na všechny předpoklady, které v průběhu analýzy udělali. Nezdůraznili také obavy některých svých kolegů. To nebylo podstatné.

Hlavní chyba spočívala v přístupu k situaci. Manažeři chtěli na odbornících, aby dokázali, že hrozí nebezpečí. Správně však měli v takovém případě požadovat opačný důkaz: důkaz, že nebezpečí nehrozí.

Zasedání manažerů proto chybně usoudilo, že posádka je v bezpečí. Netušili, jak hluboce se mýlí.

Životopisy hlavních osob

Rick Douglas HUSBAND (* 12. 7. 1957, Amarillo, stát Texas, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia) – americký vojenský pilot a kosmonaut.

Po absolvování střední školy v rodném městě studoval na Texaské technice strojírenství. S čerstvým diplomem bakaláře nastoupil roku 1980 k vojenskému letectvu a na základně Vance v Oklahomě prodělal pilotní výcvik. Po přeškolení na proudové stroje sloužil jako stíhač na strojích F-4E, později jako letecký instruktor. V roce 1987 absolvoval Školu zkušebních pilotů na základně Edwards v Kalifornii. Po získání titulu magistra v oboru strojírenství na Kalifornské státní univerzitě ve Fresnu v roce 1990 byl převelen do Velké Británie na základnu Bascombe Down. Tam se v letech 1992 až 1994 účastnil zkoušek letounů Tornado GR-1 a GR-4, Hawk, Hunter, Buccaneer, Jet Provost, Tucano a Harvard jako zkušební pilot. V prosinci 1994 byl vybrán do týmu kosmonautů NASA. Výcvik zahájil v březnu následujícího roku. Před nešťastným letem Columbie absolvoval ve funkci druhého pilota let STS-96 ve dnech 27. 5. až 6. 6. 1999 na raketoplánu Discovery, při kterém navštívil stanici ISS. Na Columbii velel posádce.

William Cameron McCOOL (* 23. 09. 1961, San Diego, stát Kalifornie, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia) – americký vojenský pilot a kosmonaut.

Po absolvování střední školy Coronado v městě Lubbocku v Texasu byl přijat na Námořní akademii v Annapolisu, kde v roce 1983 získal titul bakaláře aplikovaných přírodních věd. Pak s využitím stipendia od válečného námořnictva získal v roce 1985 titul magistra v počítačových vědách na Marylandské univerzitě. V roce 1986 ukončil pilotní výcvik. Poté sloužil u letounů EA-6B Prowler pro elektronický průzkum. Po krátkém zácviku se zúčastnil dvou nasazení ve Středozemním moři na palubě letadlové lodi USS Coral Sea. Po návratu do USA na Námořní škole postgraduálních studii získal v roce 1992 titul magistra leteckého inženýrství. Těsně před vybráním do týmu kosmonautů NASA v dubnu 1996 sloužil na atomové letadlové lodi USS Enterprise. Kosmický výcvik zahájil v srpnu 1996. Nešťastným let Columbie byl jeho prvním. V posádce měl funkci druhého pilota.

Michael Philip ANDERSON (* 25. 12. 1959, Plattsburgh, stát New York, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia) – americký fyzik, astronom, vojenský pilot a kosmonaut.

Ranné mládí prožil v městě Spokane ve státu Washington. Na Univerzitě státu Washington získal titul bakaláře v oboru astronomie. Protože vystudoval na stipendium poskytnuté vojenským letectvem, po absolvování vysoké školy nastoupil k němu jako technik v oboru komunikační a informační techniky. Teprve v roce 1986 absolvoval pilotní výcvik. Poté létal jako pilot s elektronickými průzkumnými letadly typu EC-135. Při zaměstnání pokračoval ve studiu na Creightonově univerzitě, kde v roce 1990 získal titul magistra ve fyzice. V prosinci 1994 ho vybrali do týmu kosmonautů NASA. Výcvik zahájil v březnu následujícího roku. Před nešťastným letem Columbie absolvoval ve funkci letového specialisty let STS-89 raketoplánu Endeavour ve dnech 23. až 31. 1. 1998, při kterém navštívil stanici Mir. V posádce Columbie velel vědecké laboratoři Spacehab.

David McDowell BROWN (* 16. 4. 1956, Arlington, stát Virginie, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia) – americký vojenský lékař a kosmonaut.

Po absolvování střední školy Yorktown v Arlingtonu studoval biologii na College of William and Mary, kterou v roce 1978 ukončil s titulem bakaláře. Pokračoval ve studiu medicíny na Lékařské škole východní Virginie, kde v roce 1982 obhájil doktorát. Po získání praxe na Lékařské univerzitě Jižní Karoliny vstoupil v roce 1984 do řad válečného námořnictva. Sloužil na letadlové lodi USS Carl Vinson. V roce 1988 zahájil pilotní výcvik. Pak sloužil jako vojenský pilot na letounech A-6E Intruder a F-18 Hornet na řadě míst, naposledy na letadlové lodi Independence. V roce 1995 přešel na Školu námořních zkušebních pilotů na námořní základně Patuxent River. Do týmu kosmonautů NASA ho vybrali v dubnu 1996 a v srpnu zahájil výcvik. Nešťastný let Columbie byl jeho prvním. V posádce měl funkci letového specialisty.

Kalpana CHAWLA (* 1. 7. 1961, Karnal, Indie, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia) – americká technička a kosmonautka indického původu.

Na Pandžabské technické koleji v Čandrigarhu v Indii získala v roce 1982 titul bakaláře v oboru leteckokosmického inženýrství. Ve studiu pokračovala v USA na Texaské univerzitě, kde získala v roce 1984 magisterský titul. Doktorát obhájila v roce 1988 na Coloradské univerzitě. V té době již měla americké státní občanství. Ihned po absolvování školy ji přijali v Amesově výzkumném středisku v Mountain View v Kalifornii, kde se zabývala numerickým modelováním aerodynamických sil letadel v blízkosti zemského povrchu. Po pěti letech přešla do malé soukromé výzkumné společnosti Overset Methods v Los Altos v Kalifornii jako její viceprezidentka a vědecká pracovnice. V prosinci 1994 ji vybrali do týmu kosmonautů NASA. Výcvik zahájila v březnu následujícího roku. Před nešťastným letem Columbie absolvovala ve dnech 19. 11. až 5. 12. 1997 jako letová specialistka výpravu STS-87 Columbia, kde se zabývala výzkumem v oblasti materiálových a fyzikálních pokusů v mikrogravitaci. Ve stejné funkci pracovala i při svém posledním letu.

Laurel Blair Salton CLARKOVÁ (* 10. 3. 1961, Ames, stát Iowa, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia) – americká vojenská lékařka a kosmonautka.

Po absolvování střední školy Williama Horlicka v městě Racine ve Wisconsinu studovala nejprve zoologii na Wisconsinské univerzitě, kde získala v roce 1983 nejprve titul bakaláře a v roce 1987 obhájila lékařský doktorát. Během studia absolvovala navíc lékařský kurs pro potápění. Povinnou praxi si odbyla v letech 1987 až 1988 v Námořnické nemocnici v Bethesdě v Marylandu. Následující rok absolvovala plný kurs podmořského lékařství a poté byla přidělena jako lékař k ponorkovému loďstvu. Z počátku sloužila na základně amerických atomových ponorek Holy Loch ve Skotsku. Později přešla jako lékař ke speciálním oddílům potápěčů SEAL. Pak změnila zaměření a věnovala se leteckému lékařství. Sloužila v různých jednotkách námořního letectva jako palubní lékař. Do týmu kosmonautů NASA ji přijali v dubnu 1994 a v srpnu zahájila výcvik. Nešťastný let Columbie, kterého se účastnila ve funkci letového specialisty, byl jejím prvním.

Ilan RAMON (* 20. 6. 1954, Tel Aviv, Izrael, † 1. 2. 2003, havárie raketoplánu Columbia nad Texasem) – izraelský vojenský pilot a kosmonaut.

Studoval elektroniku a výpočetní techniku na Tel Avivské univerzitě, kde v roce 1987 získal titul bakaláře. V roce 1974 vstoupil do izraelského vojenského letectva a po dvou letech výcviku pak sloužil jako stíhací pilot na letadlech Mirage III. V roce 1980 absolvoval přeškolení na letouny typu F-16 na základně Hill v Utahu v USA. Pak opět sloužil v izraelském letectvu v různých velitelských funkcích. Od roku byl náčelníkem oddělení operačních požadavků střediska pro vývoj zbraňových systémů a jejich akvizice. V květnu 1997 ho vybrali k účasti na mezinárodním vědeckém letu laboratoře Spacehab. Na palubě Columbie měl funkci specialisty pro užitečné zatížení, tedy vědeckého pracovníka.

Sestup z dráhy

V sobotu kosmonauti uzavřeli dveře nákladového prostoru a připravili stroj k sestupu z dráhy. Autopilot jej otočil zádí proti směru letu a v 13:15:30 UTC palubní počítače spustily nad jižní částí Indického oceánu oba manévrovací motory OMS na 158 sekund. Brzdicí manévr snížil rychlost stroje o 78,6 m/s a ten začal sestupovat k zemské atmosféře.

Její pomyslnou hranici ve výši 120 km proletěl rychlostí 7,50 km/s ve 13:44:09 UTC nad severním Pacifikem. Od kosmodromu jej dělilo 8228 km. Zpočátku ještě rychlost Columbie rostla – odpor atmosféry se zvyšoval jen pomalu, ale jak se družicový stupeň stále hlouběji nořil do ovzduší, brždění narůstalo a současně rostla i teplota v rázové vlně, která se při rychlosti 24,5 machu před ním vytvořila.

Měřicí systém MADS (Modular Auxiliary Data System), který na Columbii zůstal z doby prvních zkušebních letů do vesmíru, zaznamenával měření z řady vibračních, tenzometrických a teplotních čidel na různých místech konstrukce raketoplánu. V 13:52:19 UTC zaregistroval první nárůst teploty uvnitř náběžné hrany levé poloviny křídla. Čidlo v 13:52:49 UTC selhalo poté, co naměřená teplota dosáhla 232 °C. Pravděpodobně se přepálil kabel. Protože se však data MADS zaznamenával pouze na magnetickou pásku a nevysílal je přímo na Zemi, řídicí středisko se o tom nic nedozvědělo.

Naproti tomu výpadek čtyř čidel měření teploty hydrauliky v době mezi 13:53:10 a 13:53:36 UTC v houstonském středisku zaregistrovali. Bylo to krátce před tím, než amatérský astronom Rick Baldridge z areálu Lickovy observatoře na Mt. Hamilton v Kalifornii pořídil první kvalitní snímky ukazující velký úlomek, který se oddělil od prolétajícího raketoplánu.

Poslední zachycená telemetrie z raketoplánu přes družici TDRS-W přišla mezi 14:00:02,660 až 14:00:04,826 UTC, ale byla téměř nečitelná. Rozluštili ji až během vyšetřování havárie. Velmi silný šum však způsobil, že data se dala jenom obtížná interpretovat a nedalo se na ně spolehnout.

Informace o prázdném hydraulickém systému a na nulovém tlaku, přičemž čerpadla APU (Auxilliary Power Units) dosud pracovala, ukazovala na destrukci levého křídla nebo na přerušení hydraulických rozvodů v něm. Vypojen byl také výparník chlazení klimatizace. Měřicí systém ukazoval na rozevření aerodynamické brzdy na 24°, přitom letový plán předpokládal 0°. Palivové baterie, navigační systém, autopilot a počítače dosud pracovaly. Rychlost rotace kolem vertikální osy přesáhla nejvyšší měřitelnou hodnotu, to znamenalo, že raketoplán zcela ztratil orientaci. Údaje z levého modulu manévrovacích motorů OMS buď též chyběly, nebo vykazovaly nesmyslné hodnoty, což naznačuje též destrukci této části družicového stupně. Záznam také ukazoval pravděpodobný elektrický zkrat v levém modulu OMS. Naproti tomu pravé křídlo, pravý modul OMS a vlastní trup včetně motorového prostoru byly zřejmě v tom okamžiku nepoškozené. V průběhu analyzované doby bylo vyhlášeno několik poplachů na různých systémech družicového stupně.

Zatím ještě stále běžel magnetofon záznamové jednotky MADS. Poslední data zaznamenal mezi 14:00:13,4 a 14:00:19,4 UTC, což je zřejmě okamžik definitivního rozpadu raketoplánu letícího rychlostí 19 925 km/h ve výši 61 km.

Ve východním Texasu a v Louisianě

Na jihovýchod od dvojměstí Dallas-Fort Worth v Texasu bylo 8 hodin ráno místního času, když většinu obyvatel překvapil dlouhotrvající rachot. Působily jej trosky rozpadávajícího se raketoplánu. První z nich, ty nejtěžší, dopadly na zemi přibližně o tři a půl minuty později. Na místních policejních služebnách a hasičských stanicích nepřetržitě zvonily telefony, jak lidé hlásili podivné zvuky a poletující kouřící úlomky.

Zářící stopa po přeletu raketoplánu. Zjasnění jsou příznakem odpadávajících úlomků

Rybář v přehradní nádrži Toledo Bend viděl, jak při dopadu neznámého předmětu na hladinu voda vystříkla. Jedna žena málem havarovala, když jí jiný úlomek rozbil přední sklo auta. Jinak naštěstí k žádným významnějším škodám nedošlo, pomineme-li případ několika splašených stád dobytka a drobná poškození nemovitostí – náhrady nahlášených škod činily jen 55 tisíc dolarů. Odpoledne dosáhl počet hlášení o nálezech trosek maxima – linka 911 zaznamenávala průměrně 18 hovorů za minutu.

Snímek padajících trosek pořízený z Dallasu

Podle meteorologického radiolokátoru pracujícího u města Shreveport v Louisianě dopadly kusy stroje v eliptické oblasti o rozměrech přibližně 500×100 km mezi městy Dallas, Tyler, Shreveport, McComb, Alexandria, Lufkin, a Palestine na území států Texas, Louisiana a Mississippi. Největší množství trosek později našli zejména v okrese Nacogdoches ve východním Texasu, a to včetně zbytků těl členů posádky.

Vyhledávací práce se rozběhly okamžitě. Krátce po vyhlášení poplachu dostaly dvě stíhačky F-15 Louisianské letecké národní gardy operující z New Orleansu rozkaz, aby se odklonily z běžného cvičného letu a podílely se na hledání trosek. K nim se později přidaly další dva letouny. Severoamerická protivzdušná obrana (NORAD) vyslala do oblasti pádu letoun elektronického průzkumu typu E-3 AWACS ze základny vojenského letectva Tinker a dvě stíhačky F-16 ze základny námořních záloh Carswell. Cisternový letoun KC-135 ze základny Birmingham zajišťoval tankování vyslaných letadel za letu.

Přibližně tři hodiny po havárii přelétala uvedenou oblast družice pro dálkový průzkum Země Ikonos soukromé společnosti Space Imaging (nyní GeoEye). Ta pořídila snímky přibližně dvou tisíc čtverečních kilometrů této oblasti, která dala zdarma k dispozici NASA. Rozlišovací schopnost kolem 80 cm však nebyla dostatečná, aby umožnila identifikaci jednotlivých trosek, nicméně posloužila k okamžitému upřesnění topografických map terénu.

Koordinací a zajišťováním sběru trosek pověřilo vedení NASA kosmonauta J. Wetherbeeho, který odletěl z Houstonu na základnu Barksdale AFB u města Shreveport v Louisianě, blízko místa neštěstí. Kosmonaut J. Ross dostal velmi neradostný úkol najít a nechat dopravit pozůstatky členů osádky k identifikaci a vyšetření na leteckou základnu Dover ve státě Delaware.

Průzkum celé oblasti pádu trosek, které z nebe pršely téměř půldruhého dne – například některým útržkům izolačních folií to trvalo i déle, byl samozřejmě nad síly NASA. Prezident George Bush, kterého generální ředitel NASA Sean O’Keefe o neštěstí informoval, prohlásil tuto oblast za místo katastrofy. Vláda tedy mohla pověřit koordinací zajištění a sběru trosek Federální úřad pro mimořádné události FEMA (Federal Emergency Management Agency), mohla povolat jednotky národní gardy, státní i místní policie, záchranáře a hasičské jednotky. Během prvního týdne zmobilizovali kolem tří tisíc lidí, později další čtyři tisíce.

Ani to však nestačilo. Proto se do prohledávání terénu, zejména lesních komplexů, zapojily i hasičské sbory podléhající lesní správě. Pátrači nacházeli přes tisíc úlomků denně. Do konce hledání na začátku května se této akce postupně zúčastnilo na 25 tisíc lidí z 270 organizací. Bohužel i při této činnosti došlo k neštěstí. Jeden člen lesní správy a soukromý pilot zahynuli při havárii vrtulníku Bell 407 a další tři členové jeho posádky se zranili.

Dobrovolníci hledají trosky

Prostřednictvím místní orgánů státní správy a samosprávy, rozhlasem a televizí se NASA snažil uvědomit obyvatele postižené oblasti, že některé z trosek mohou být velmi nebezpečné. V nádržích a potrubích manévrovacích motorů mohly být zbytky vysoce jedovatých pohonných látek oxid dusičitý a monometylhydrazin, ve výparnících termoregulačního systému žíravý amoniak a v termoregulačním systému freony a glykoly. Samozřejmě agentura měla také zájem na tom, aby dostala co nejvíce pozůstatků Columbie, protože ty mohly přispět k objasnění příčin katastrofy. Proto hrozily v případě zatajení nálezu přísné postihy. Přesto někteří sběratelé suvenýrů tento zákaz porušovali, část se tím dokonce chtěla obohatit. Ale nakonec úřady potrestaly jenom malou hrstku lidí.

Nalezené číst raketoplánu shromažďovaly ve sběrných dvorech v městečkách Corsicana, Palestine, Nacogdoches a Hemphill. Odtud je postupně převáželi do dobře střeženého hangáru na floridském kosmodromu.

Hangár s roztříděnými troskami na kosmodromu

Pěší lidé prohledali plochu přes 2800 km2, letadla dalších 9300 km2. Celkem se našlo přes 84 tisíc jednotlivých objektů o váze 38,5 tuny, což představovalo asi 38 % hmotnosti družicového stupně bez pohonných látek. V oblasti byly bohužel také dvě větší vodní plochy – jezero Nacogdoches a přehradní nádrž Toledo Bend. Třebaže hledači použili sondy, které zaregistrovaly na dně stovky či tisíce odrazů, z kalné vody vynesli potápěči jeden jediný předmět pocházející z Columbie.

Vyšetřovací komise

Jakmile se Bush dověděl od O’Keefeho o neštěstí, prohlásil prezident okolí místa pádu trosek za oblast postiženou katastrofou a pak zatelefonoval izraelskému ministerskému předsedovi Arieli Šaronovi. Oznámil mu pád Columbie a kondoloval mu k úmrtí prvního izraelského kosmonauta. O několik hodin později se v rozhlase a televizi obrátil k národu, aby mu sdělil tragickou zvěst: „Ztratili jsme Columbii. Nikdo nepřežil.“

O’Keefe vyhlásil havarijní poplach a dal příkaz, aby se začaly plnit nezbytné kroky podle nouzového akčního plánu pro pilotované lety, který agentura vypracovala po havárii Challengeru v roce 1986. Urychleně ustavil interní vyšetřovací komisi MIT (Mishap Investigation Team) se sídlem v Houstonu a na ústředí zřídil dočasný vyšetřovací tým.

Kolem půl jedenácté washingtonského času – tedy pouhé půldruhé hodiny po havárii – nařídil svolat sedmičlennou Mezirezortní vyšetřovací komisi pro havárie Mezinárodní kosmické stanice a raketoplánů (International Space Station and Space Shuttle Mishap Interagency Investigation Board). Tato komise byla v podstatě připravena kdykoli zasáhnout jako orgán nezávislý na NASA v případě nějakých problémů nebo havárií.

Do jejího čela jmenoval admirála ve výslužbě Harolda W. Gehmana, Jr. Dalšími členy vyšetřovacího týmu se stali generál letectva Kenneth W. Hess, ředitel odboru vyšetřování Federálního leteckého úřadu FAA Steven B. Wallace, představitel vojenského kosmického velitelství brigádní generál Duane W. Deal, velitel odboru vyšetřování havárií vojenského námořnictva kontraadmirál Stephen A. Turcotte, ředitel odboru bezpečnosti leteckého provozu na ministerstvu dopravy dr. James N. Hallock a zástupce velitelství zásobování vojenského letectva generálmajor John L. Barry. Do neobsazeného místa zástupce střediska NASA jmenoval ředitele Amesova výzkumného střediska G. Scotta Hubarda, který neměl s programem raketoplánů žádnou spojitost. Později poslal do komise jako člena bez rozhodovacích pravomocí svého náměstka pro bezpečnost a zajištění letů Bryana D. O’Connora, bývalého kosmonauta, a jako výkonného sekretáře hlavního inženýra NASA Therona M. Bradleye.

Kolem poledne se sekretariát generálního ředitele se všemi členy komise spojil a informoval je o situaci. O pět hodin později se uskutečnila první telekonference, které se kromě této komise a generálního ředitele NASA účastnili členové interního vyšetřovacího týmu. Admirál Gehman navrhl, aby jeho komise se přejmenovala na Komise pro vyšetření havárie Columbie, zkráceně CAIB (Columbia Accident Investigation Board). O’Keefe návrh přijal a druhý den podepsal ustavující listinu.

Předsedat komise CAIB admirál Gehman

Ten den – byla neděle 2. února – postupně přilétali vládními i soukromými letadly jednotliví členové CAIB na základnu letectva Barksdale v Louisianě, kde je očekával kosmonaut Wetherbee. Tady se v půl sedmé večer místního času sešli na prvním oficiálním zasedání.

Vyšetřování začali v pondělí ráno. V úterý odjeli do nejvíce zasažené oblasti, do okresu Nacodgoches. Chtěli si udělat vlastní přehled o rozptýlení trosek. Minutou ticha také uctili členy nešťastné posádky.

Generál Hess a admirál Turcotte zkoumají nalezené trosky

Ve čtvrtek 6. února se komise CAIB přesunula do Johnsonova kosmického střediska v Houstonu. Později zřídila úřadovny mimo areál JCS, aby ji nemohli lidé z NASA ovlivňovat. Dočasnou vyšetřovací skupinu na ústředí agentury rozpustili. Houstonský tým MIT se stal výkonným orgánem CAIB. Zajišťoval pro ni vyhledávání informací a zajišťoval speciální technické expertízy.

Nejednoduché vyšetřování

Hned první týden rozdělil Gehman členy CAIB do čtyř pracovních skupin, které pověřil specifickými úkoly. První, kterou tvořili Barry, Deal a Turcotte, se zabývala organizací NASA, postupy manažerů, organizací údržby a interními bezpečnostními postupy. Druhá, v níž byli Hess a Wallace měla zkoumat přípravu kosmonautů k letu a činnost pracovníků řídicího střediska a podpůrných expertních skupin během letu. Později k nim přibyla dr. Sally K. Rideová, bývalá kosmonautka a později profesorka kosmických věd na Kalifornské univerzitě v San Diegu. Dr. Hallock a Hubbard, kteří byli zpočátku jedinými členy třetí skupiny, měli na starosti vyhodnocování nalezených trosek Columbie. Tento úkol se ukázal nad jejich síly, proto jejich kolektiv již 6. února posílil Roger E. Tatrault, bývalý předseda správní rady a výkonný ředitel strojírenské firmy McDermott International. Později přišli Sheila E. Widnallová, profesorka letectví a kosmonautiky na Massachussettském technickém institutu a bývalá náměstkyně ministra obrany pro letectvo a profesor Douglas D. Osterhoff, nositel Nobelovy ceny za fyziku a vedoucí katedry fyziky na Stanfordově univerzitě. Konečně čtvrtá skupina, jejímž členy byli Logsdon, Rideová a Hubbard, se zabývala historií NASA, vnitřní strukturou agentury a zvyky uvnitř ní a dopady těchto okolností na události kolem havárie Columbie.

Komise CAIB. Sedicí zleva Hubbard, Hallock, Rideová, Gehman, Wallace, Logsdon a Widnallová. Stojící zleva Osheroff, Barry, Turcotte, Deal, Hess a Tetrault

Gehman si uvědomoval, že nemohou plně důvěřovat podkladům a zejména výsledkům testů, které zajišťovala interní pracovní skupina MIT agentury NASA. Proto vytvořil ještě vlastní nezávislou expertní technickou expertní skupinu a pověřil jejím vedením nukleárního inženýra vojenského námořnictva Jamese Mosquera. Tato komise přezkoumávala údaje kosmické agentury a v případě nesrovnalostí či nedůvěry doporučovala, aby je CAIB buď vrátil zpět, nebo navrhovala kontrolu u nezávislých odborníků.

Zpočátku bylo nálezů trosek hodně. Všechno nasvědčovalo tomu, že prvotní závada se vyskytla někde na levé polovině křídla. Experti se nejdřív domnívali, že se mohly poškodit dveře podvozkové šachty, do které vnikl žhavý vzduch, způsobil explozi pneumatiky a ta zničila konstrukci křídla.

Vnitřní pneumatika levého podvozku

V polovině února našli jeden z pěti palubních řídicích počítačů. Ale během havárie z něho vypadla baterie, takže paměť byla totálně vymazána.

Koncem měsíce se detektivní práce na troskách zúžila na hledání místa poškození na náběžné hraně. První na to upozornili technici NASA, kteří podrobně zkoumali veškeré údaje získané během sestupu raketoplánu z telemetrie. Nicméně členové komise ještě na počátku března zvažovali i jiné možné příčiny.

Vysvětlení nabídl další nález. V blízkosti městečka Hemphills v Texasu objevili magnetopáskový záznamník OEX (Orbiter Experiment Support System), součást experimentálního měřicího systému MADS. Byl jen nepatrně poškozen, a magnetická páska, byť přetržená, se dala číst – to bylo nejdůležitější. O její vyluštění se zasloužili zejména technici firmy Imation, známého výrobce magnetických datových nosičů.

Nalezený magnetofon OEX systému MADS

Záznamník se stal zdrojem nedocenitelných dat, která dobře doplňovala údaje telemetrie. Zaznamenával totiž na pásku o celkové délce 2865 metrů 721 měření z různých míst v raketoplánu. Pracoval nepřetržitě až do okamžiku 10 sekund před definitivním rozpadem trupu stroje.

Díky nově získaným údajům mohli experti lokalizovat přesně místo počátku katastrofy. Byl to panel RCC číslo 8 náběžné hrany na levé polovině křídla. Odborníci vak nevěřícně kroutili hlavou: Opravdu ho mohl náraz měkké pěny poškodit? Nešlo spíš o to, že náraz izolace utržené z odhazovací nádrže zničil keramické dlaždičky těsně vedle uhlíkového panelu?

Úlomky pěny izolace

Nezbylo než ověřit to pokusem. Z důkladných proměření snímků z pozemních kamer, na nichž byl utržený kus pěny vidět, experti stanovili jeho rozměry na 610±75×380±75×130±25 mm a jeho hmotnost na přibližně 0,75 až 1,2 kg.

Technici NASA na žádost CAIB vyrobili model náběžné hrany ze skutečných panelů RCC a odeslali ho v červnu do Severozápadního výzkumného ústavu (SWRI –Southwest Research Institute) v městě San Antonio v Texasu. Tam měli velké plynové dělo, poháněné stlačeným dusíkem, které mohlo vrhat potřebně velké a těžké předměty požadovanou rychlostí několika stovek metrů za sekundu.

Plynové dělo pro zkoušky nárazu pěny do panelů RCC

První pokusy odpovídaly optimistickým předpokladům, které udělali odborníci NASA v průběhu letu Columbie. Na panelu číslo 6 se po nárazu objevily jen nepatrné škrábance případně drobná poškození. Ale když zaměřili dělo na větší panel 8 a sklonili je tak, aby projektil narazil na jeho spodní stranu, nestačili se divit.

„Je tam obrovská díra,“ zvolal jeden odborník, „Je zničený. Tvrdil jsem před tím, že pěna to naskrz neprorazí. Hovořili jste o nárazu. Neuvěřitelné. Chtěli jste důkaz, tady ho máte!“

Díra byla zubatá a přibližně 40 centimetrů velká. Jestli podobné poškození utrpěl raketoplán Columbia, neměl při návratu šanci.

Model části náběžné hrany s proraženou dírou po zkouškách ve SWRI

Díky těmto experimentům, které proběhly na počátku července, spěla práce komise CAIB rychle k závěru. Prvotní příčina byla jasná.

A znovu na start

CAIB vydala závěrečnou zprávu 26. srpna 2003. Její součástí byla i doporučení pro NASA, jaké technické i organizační změny musí provést, než začnou raketoplány znovu létat.

Třebaže část laické a odborné veřejnosti žádala okamžité stažení raketoplánů z provozu, závazky NASA k zahraničním partnerům, které se týkaly výstavby Mezinárodní kosmické stanice ISS, takový drastický krok neumožňovaly. Nicméně tento tlak přispěl nakonec k tomu, že vláda rozhodla ukončit provoz těchto strojů koncem finančního roku 2010, tedy do 30. září 2010. Do té doby by měla být ISS dobudována, alespoň její americká část.

Hlavní podmínkou, kterou si CAIB kladla, bylo snížit riziko ztráty další posádky a stroje. Proto požadovala takové změny technologie nanášení izolační pěny na nádrže ET, které by v budoucnosti snížily její odpadávání. Dále požadovala, aby se u raketoplánu na dráze okolo Země zkoumal stav systému tepelné ochrany, a pokud by tam kosmonauti našli nějaké poškození, aby měli prostředky na jeho opravu.

Důležitá byla také opatření organizačního rázu. Dlouhá doba, která uplynula od havárie Challengeru a která proběhla bez závažných problémů, ukolébala manažery v pocitu „nic se nemůže stát“. Komunikace mezi jednotlivými úrovněmi řízení vázla, mnohé informace se po cestě k nadřízeným na mezistupních ztrácely a i v horizontálním směru byly také velmi nespolehlivé.

To všechno se mělo napravit.

Krátce po havárii – v polovině března – náměstek generálního ředitele NASA, bývalý kosmonaut William Readdy hovořil o možnosti obnovení letů již na podzim 2003. To bylo samozřejmě zbožné přání.

Splnit všechny požadavky samozřejmě nebylo jednoduché. I pouhý vývoj detekčních systémů pro průzkum tepelné ochrany byl složitým oříškem. Obyčejné televizní kamery na to nestačily, museli vyvinout speciální laserové osvětlení, které zvýší kontrast na černém povrchu uhlíkových panelů. Potřebovali přesný laserový lokátor, který by umožnil měřit deformaci těchto panelů s přesností na setiny milimetru. Museli vyrobit prodlužovací tyč, aby dosáhli manipulátorem i na jinak nepřístupná místa trupu.

Největší problém dělala pěnová izolace na odhazovací nádrži. Když konečně 26. července 2005 poprvé po havárii Columbie odstartoval další raketoplán – Discovery –, pěna opět odpadávala. Znamenalo to nové přerušení letů. Tentokrát sice kratší, ale stejně trvalo plný rok než 4. července 2006 vzlétl Discovery znovu.

Bezpečnost posádek raketoplánů měl zajistit i jediný cíl jejich letů – stanice ISS. Kdyby totiž jejich stroj měl opět těžce poškozenou tepelnou ochranu, zůstaly by na její palubě, než by pro ně přiletěla záchranná expedice.

Toto pravidlo vedlo generálního ředitele zpočátku k odvolání posledního opravářského letu k Hubbleovu kosmickému dalekohledu. Dnes si vedení NASA začíná být opět jistější a tak by se počátkem září kosmonauti mohli k HST přece jen vydat. Ale i tentokrát bude v pohotovosti náhradní stroj.