Крушение "Колумбии": новые версии причин катастрофы

Здравствуйте, в студии – Владимир Фрадкин.

С момента гибели американского космического челнока "Колумбия" с семью астронавтами на борту прошло уже более недели, однако об истинных причинах этой трагедии, несмотря на все усилия экспертов НАСА, по-прежнему остаётся только гадать. Более того, та версия, которая в первые дни после катастрофы считалась если не главной, то уж, по крайней мере, наиболее правдоподобной, сегодня хоть и не отвергнута совсем, однако рассматривается наравне с целым рядом других. Прежде, чем перейти к разговору о гипотезах и предположениях, способных объяснить случившееся, я кратко напомню о том, как развивались события на борту шаттла, судя по информации, поступавшей в наземный центр управления полётом в Хьюстоне, штат Техас.

Первые признаки нештатной ситуации появились за 24 минуты до планируемой посадки, то есть всего за 7,5 минут до потери связи с кораблём. Почти одновременно сразу три термодатчика из тех, что установлены внутри шахты левого шасси, неожиданно зарегистрировали рост температуры. Около двух минут спустя увеличение температуры было отмечено четвёртым датчиком, ещё через две минуты – пятым, затем ещё двумя. Увеличение температуры составило – в зависимости от местонахождения датчика – от 30 до 40 градусов Фаренгейта (это примерно от 17 до 22 градусов Цельсия). В то же время несколько термодатчиков один за другим вовсе вышли из строя – сперва внутри левого крыла на гидравлических приводах элевонов, затем одновременно на верхнем и нижнем покрытии левого крыла. Однако ни от экипажа, ни от бортового компьютера никаких тревожных сообщений на Землю не поступало: все системы функционировали нормально. Затем один за другим отказали все 6 датчиков, измеряющих давление воздуха в колёсах левого шасси. За 17 минут до планируемой посадки бортовой компьютер зарегистрировал резкое увеличение аэродинамического сопротивления с левой стороны, после чего автопилот, чтобы выровнять крен, включил на 1,2 секунды один из основных двигателей. Минуту спустя связь с шаттлом прервалась. Корабль находился в это время над Техасом на высоте чуть более 60 километров. Белые следы, прочерченные в безоблачном небе обломками челнока, напомнили всем наблюдателям картину затопления российской орбитальной станции "Мир" – с той лишь разницей, что там имел место контролируемый спуск с орбиты давно отслужившего свой срок металлолома, а здесь – аварийное разрушение космического аппарата с 7-мью астронавтами на борту.

Первой же версией, призванной объяснить трагедию, стало предположение о прогаре обшивки вследствие повреждения теплозащиты. Дело в том, что при возвращении из космоса шаттл входит в соприкосновение с плотными слоями атмосферы на скорости, в 25 раз превышающей скорость звука, то есть свыше 25-ти тысяч километров в час, или 7 километров в секунду. За считанные минуты челнок должен погасить скорость, а это связано со значительными механическими и термическими нагрузками. Шаттл входит в плотные слои атмосферы, задрав нос под углом в 40 градусов. Передние кромки крыльев и носовая часть фюзеляжа шаттла разогреваются на этой стадии полёта до 1200 градусов Цельсия. Для защиты экипажа и несущих конструкций орбитального корабля от перегрева используются специальные керамические плитки 4-х различных типов. Этими плитками, общее число которых составляет около 27 тысяч штук, облицована вся нижняя поверхность крыльев, а также нос и днище фюзеляжа. Понятно, что нарушение теплозащиты вполне может привести к катастрофическим последствиям, однако считать именно эту версию одной из самых вероятных экспертов заставили не общие соображения о важной роли теплозащиты, а вполне конкретный инцидент, произошедший во время старта "Колумбии" 16-го января. Как показал анализ видеосъёмки, на 82-й секунде полёта от подвесного топливного бака, в котором содержатся компоненты топлива двигательной установки 2-й ступени, отделился твёрдый фрагмент и, падая, ударил по нижней поверхности левого крыла. Специалисты НАСА, просчитав возможные последствия этого инцидента на компьютерной модели, пришли к выводу, что никаких серьёзных повреждений он повлечь за собой не мог. Возможно, они недооценили опасность. Во всяком случае, сразу после трагедии Рон Диттмор (Ron Dittemore), возглавляющий в НАСА всю программу шаттлов, заявил:

Диттмор: Мы исходим из предположения, что уже во время старта один из внешних топливных баков стал причиной той проблемы, которая, в конечном счёте, привела к потере шаттла.

Однако главной эта версия оставалась недолго. Уже на следующий день тот же Диттмор высказал прямо противоположное мнение:

Диттмор: Этот инцидент никак не мог стать причиной катастрофы или серьёзно ухудшить лётные характеристики аппарата.

Хотя эксперты НАСА пока не смогли сказать со всей определённостью, что же всё-таки отвалилось при старте от внешнего топливного бака, они исходят из того, что это, скорее всего, был фрагмент теплозащиты, то есть кусок либо фторуглеродного пенопласта малой вязкости, либо кремнийорганического пенокаучука с армирующими добавками. Анализ видеозаписи старта показал, что отвалившийся фрагмент пеноматериала имел габаритные размеры примерно 70 на 40 на 15 сантиметров и массу около 1,5 килограммов. Это и дало основание Диттмору спустя несколько дней после аварии заявить:

Диттмор: Нам всем – инженерам, менеджерам, астронавтам – очень трудно поверить в то, что такой обломок пеноматериала, оторвавшийся от наружного топливного бака, мог повлиять на безопасность полёта.

Правда, нельзя полностью исключить и версию, что это была кусок льда – на это указывает беловатый цвет фрагмента. В этом случае масса фрагмента могла оказаться несколько большей. И всё же поверить в то, что именно этот инцидент привёл к фатальным последствиям, действительно трудно. Уже хотя бы потому, что возвращающиеся на Землю из космоса шаттлы всегда недосчитываются плиток теплозащиты. После самых первых полётов челноки и вовсе выглядели, по образному выражению одного из экспертов, "как ощипанные куры". Причём термоплитки теряются не только при посадке. Расчёты показывают, что уже при взлёте шаттл каждый раз лишается в среднем 25-ти плиток. Но до сих пор всё обходилось благополучно. Поэтому НАСА пребывает в растерянности. Рон Диттемор говорит:

Диттмор: Тот рост температуры в пределах 30-40 градусов на протяжении 5-ти минут внутри левой шахты шасси, который мы зафиксировали, не может считаться свидетельством каких-либо серьёзных неполадок, касающихся структурных элементов космического челнока.

При этом Диттмор опирается на элементарную логику:

Диттмор: Версия, согласно которой проблема возникла в шахте левого шасси, кажется нам не слишком убедительной, потому что если бы забортная плазма действительно прожгла теплозащиту и проникла в шахту, температура там была бы во много раз выше и росла бы гораздо быстрее.

Поэтому НАСА упорно продолжает сбор информации, не отвергая ни одну из версий, но и не отдавая ни одной из них предпочтения:

Диттмор: Мы ищем недостающее звено. И если вы, журналисты, всё своё внимание сосредоточили на оторвавшемся обломке теплоизоляции топливного бака, то мы в НАСА концентрируемся на поиске неизвестных обстоятельств и факторов, которые должны прояснить ситуацию.

Пока же, считает Диттмор, у экспертов нет данных, позволяющих делать какие-либо выводы:

Диттмор: У нас есть отдельные крупицы информации, но все они носят как бы второстепенный характер, не затрагивают суть проблемы. А главное недостающее звено в той цепочке обстоятельств, что привела к катастрофе, нам ещё только предстоит найти.

Не исключено, что это самое звено – в форме одной или нескольких керамических плиток – отделилось от шаттла не над Техасом, а ещё над Луизианой, Аризоной, Невадой, а то и над Калифорнией или даже над океаном, то есть что челнок начал исподволь разрушаться раньше, чем первые неполадки на борту дали о себе знать и были замечены в Хьюстонском центре управления полётом. Проблема в том, чтобы разыскать эти фрагменты теплозащиты.

Диттмор: Если такие фрагменты существуют, то они имеют для нас исключительно большое значение. Ведь они-то и являются ключом ко всей головоломке.

Чтобы установить причину разрушения космического корабля, нужно выявить очаг разрушения, то место, с которого оно началось. Рон Диттмор поясняет:

Диттмор: Каждая плитка имеет свой индивидуальный код, на основе которого мы абсолютно точно можем сказать, от какого участка обшивки эта плитка отделилась.

Но обыскать на предмет обнаружения обломков шаттла территорию площадью в 70 тысяч квадратных километров, а возможно, и гораздо больше, – задача почти неразрешимая, тем более, что речь идёт о тысячах фрагментов размером всего в несколько сантиметров. Поэтому Рон Диттмор весьма осторожен в прогнозах:

Диттмор: Я уверен, что со временем вы накопим достаточно информации, чтобы предложить вполне правдоподобное объяснение этой трагедии. Однако не исключено, что мы так никогда и не узнаем подлинную причину катастрофы.

Большие надежды комиссия по расследованию причин аварии возлагает на расшифровку последнего 32-секундного блока телеметрической информации, хоть и отправленного с борта "Колумбии" уже после того, как связь с ней прервалась, но не поступившего в Хьюстонский центр управления полётом. Всё дело в том, что этот информационный блок содержал слишком много ошибок и был поэтому автоматически заблокирован защитной программой. Теперь же эксперты НАСА пытаются восстановить утерянные данные. Рон Диттмор говорит:

Диттмор: Мы уверены, что в этом отрезке времени содержится очень ценная информация, но нас пока не устраивает степень достоверности расшифрованных данных. Иными словами, на то, чтобы добыть нужные нам сведения, нам потребуется больше времени, чем мы поначалу рассчитывали.

В качестве возможной причины трагедии называется и усталостное разрушение каких-то деталей конструкции – как-никак, "Колумбия" была самым первым шаттлом, находящимся в эксплуатации более 20-ти лет. Правда, генеральный директор Центра подготовки астронавтов Европейского космического агентства в Кёльне Эрнст Мессершмид (Ernst Messerschmid), сам побывавший в космосе на борту шаттла "Челленджер" в 1985-м году, такую версию решительно отметает:

Мессершмид: Шаттлы действительно насчитывают уже 20 или даже более лет с момента своего создания, однако каждые 5-6 лет их полностью разбирают и, во-первых, модернизируют, приводят в соответствие с новейшими достижениями аэрокосмических технологий, а во-вторых, заменяют в них все компоненты и узлы, хоть сколько-нибудь важные для безопасности полёта.

Среди других версий – столкновение с метеоритом или с космическим мусором, дефект бортового оборудования, даже не проявлявшая себя до сих пор скрытая конструктивная недоработка. Единственное, что эксперты практически исключают, – это теракт или саботаж. Всё остальное считается возможным, хоть и с разной степенью вероятности. Рон Диттмор говорит:

Диттмор: Мы проверяем и структурные элементы корабля, и тепловые процессы на борту, и системы управления полётом.

Два дня назад руководство НАСА опубликовало снимок шаттла "Колумбия", сделанный одной из камер военно-воздушных сил США в штате Нью-Мексико за несколько секунд до гибели аппарата. На этом снимке видно, что у идущей на снижение "Колумбии" что-то неладно с левым крылом: его передняя кромка имеет неровный, рваный профиль. Это снова заставляет уделить повышенное внимание самой первой версии.

В этой ситуации, естественно, напрашиваются два вопроса. Если всё же причина аварии – в повреждении левого крыла, можно ли было обнаружить это заранее? И можно ли было попытаться спасти экипаж? Как водится, задать эти вопросы гораздо легче, чем на них ответить. Но кое-что сделать было можно. Например, использовать имеющиеся на Земле мощные телескопы, чтобы осмотреть шаттл на предмет внешних повреждений. Та же самая задача могла быть поручена и экипажу МКС – ведь пока "Колумбия" выполняла свою миссию, она несколько раз сближалась к орбитальной станцией на расстояние всего в несколько сотен километров. Наконец, ту же задачу могли выполнить военно-разведывательные спутники США. Правда, произвести в случае необходимости ремонтные работы экипаж шаттла всё равно не смог бы: на борту не было ни нужного инструмента, ни запчастей, ни оборудования. И состыковаться с МКС "Колумбия" тоже не могла, поскольку находилась на значительно более низкой орбите и не имела достаточного запаса топлива, чтобы перейти на более высокую орбиту. К тому же на борту не было стыковочного узла. Однако, по мнению ряда экспертов, предпринять попытку спасения экипажа всё же следовало. Для этого нужно было срочно отправить на помощь "Колумбии" другой шаттл – "Атлантис", – который готовился к старту, назначенному на 1-е марта. Обычно подготовка к старту занимает около 4-х месяцев, но в таких форс-мажорных обстоятельствах можно было уложиться менее чем за неделю. Правда, при этом пришлось бы отменить все обязательные предполётные испытания, что значительно повысило бы риск ещё одной аварии. Однако при благоприятном стечении обстоятельств "Атлантис", управляемый экипажем из 2-х человек, мог бы принять на борт семерых астронавтов "Колумбии". И, наконец, ещё один вариант заключался в изменении штатной процедуры посадки. Впрочем, и эту возможность следует считать скорее теоретической. Рон Диттмор поясняет:

Диттмор: Вы не можете изменить условия посадки таким образом, чтобы создать щадящий режим левому крылу за счёт правового. Что вы можете, так это избрать другой, более пологий угол входа в плотные слои атмосферы. Однако это означает, что вы заведомо смирились с потерей шаттла и приняли решение об аварийной эвакуации экипажа при приближении аппарата к земле. Такая возможность в принципе предусмотрена, она отрабатывается при подготовке астронавтов, но в данном случае у нас не было для этого никаких оснований. Ни видеосъёмка старта, ни доклады командира корабля, ни поступающая с борта телеметрическая информация не предвещали никаких проблем при посадке.

И всё же сенатор-демократ от штата Флорида Билл Нелсон (Bill Nelson), сам бывший астронавт, выступил с резкой критикой в адрес НАСА и, в частности, заявил:

Нелсон: Принятие мер, направленных на повышение уровня безопасности миссий шаттла, постоянно откладывалось. Реальный бюджет НАСА сегодня находится на том же уровне, что и 12 лет назад. Как ни прискорбно, чтобы ответственные лица задумались над проблемой безопасности, понадобилась такая трагедия.