Το δυστύχημα του Challenger

Του Δημήτρη Δημόπουλου

Το Space Shuttle Program ήταν ένα φιλόδοξο στρατηγικό σχέδιο της NASA που διαφημίστηκε από τη διοίκηση του οργανισμού αλλά και από την αμερικανική κυβέρνηση ως μία οικονομική κι αξιόπιστη λύση στις ολοένα αυξανόμενες ανάγκες για συχνές διαστημικές πτήσεις με επαναχρησιμοποιούμενα αεροσκάφη. Η ιδέα είχε ήδη μπει σε διαβούλευση από τη δεκαετία του 1960, και περιλάμβανε την κατασκευή κάποιου είδους οχήματος το οποίο ναι μεν θα εκτοξευόταν με τη βοήθεια πυραύλων αλλά θα μπορούσε να επανέρχεται και να προσγειώνεται άθικτο μετά τη διαστημική αποστολή του. Η προώθηση του προγράμματος σκόπευσε να αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον του αμερικανικού λαού για το διάστημα και να δικαιολογήσει και τα τεράστια χρηματικά ποσά που απαιτούσε ο διαρκής ανταγωνισμός με τη Σοβιετική Ένωση. Και το κατάφερε.

Η αστοχία των Q-rings στο ύψος των 12 km. Πηγή:NASA

Το πρόγραμμα του διαστημικού λεωφορείου ήταν τόσο φιλόδοξο που προέβλεπε πως θα μπορούσε να ταξιδεύει ακόμα και μία φορά κάθε μήνα, συχνότητα αδιανόητη για την δεκαετία του ’80. Ο ενθουσιασμός του αμερικανικού κοινού ήταν τόσο μεγάλος που ύστερα από απαίτηση πολλών θαυμαστών της σειράς Star Trek, το πρώτο αεροσκάφος ονομάστηκε Enterprise κι έκανε τη δοκιμαστική του πτήση το 1977. Τελικά το πρώτο πλήρως λειτουργικό διαστημικό λεωφορείο (Columbia), εκτοξεύτηκε επιτυχώς το 1981. Το πρόγραμμα τερματίστηκε επισήμως το 2011.

Τα τεχνικά προβλήματα πριν από την πτήση

Ήδη από το 1977, οι δοκιμές στους κύριους προωθητικούς πυραύλους που χρησιμοποιούσε το διαστημικό λεωφορείο για την έξοδο του από την ατμόσφαιρα, είχαν προβληματίσει τους μηχανικούς της NASA οι οποίοι είχαν διαπιστώσει και καταγράψει στις αναφορές τους, πως οι ελαστικοί δακτύλιοι στεγάνωσης (O-rings) στη βάση των δεξαμενών καυσίμου, μπορούσαν υπό συγκεκριμένες συνθήκες να αστοχήσουν, επιτρέποντας την ανεξέλεγκτη διαφυγή θερμού αερίου προώθησης. Επιπλέον, όλες οι δοκιμές των O-rings είχαν γίνει σε θερμοκρασίες μεγαλύτερες των 4ο C και στις χαμηλές θερμοκρασίες το υλικό έχανε την ελαστική συμπεριφορά που απαιτούσε η χρήση του. Ο Ιανουάριος του 1986 ήταν ένας ασυνήθιστα ψυχρός μήνας για την Φλόριντα, την περιοχή εκτόξευσης των διαστημικών λεωφορείων. Η εκτόξευση του Challenger είχε αναβληθεί 6 φορές σε διάστημα 6 ημερών λόγω μικρών βλαβών και νεφώσεων. Η εκτόξευση τελικά προγραμματίστηκε για το κρύο πρωινό της 28ης Ιανουαρίου με θερμοκρασία 1ο C ενώ το προηγούμενο βράδυ η θερμοκρασία είχε φτάσει στους -8ο C δημιουργώντας παγοκρυστάλλους πάνω στην εξέδρα εκτόξευσης. Οι μηχανικοί της εταιρείας που ήταν υπεύθυνη για τους προωθητικούς πυραύλους συνέστησαν να καθυστερήσει η εκτόξευση για αργότερα το απόγευμα αλλά τελικά η καθυστέρηση διήρκησε μόνο μία ώρα μέσα  στην οποία η μονάδα απομάκρυνσης πάγου καθάρισε διεξοδικά την πλατφόρμα. Στην τραγική απόφαση να πραγματοποιηθεί η εκτόξευση σε τόσο χαμηλή θερμοκρασία συνέβαλε και η πίεση των ΜΜΕ και της κοινής γνώμης. Ήδη από το 1986, το Space Shuttle Program είχε αποδειχθεί κατώτερο των προσδοκιών του κοινού καθώς η συντήρηση των διαστημοπλοίων μετά την προσγείωσή τους, διαρκούσε πολλούς μήνες και απαιτούσε πολύ περισσότερα χρήματα από τον αρχικό σχεδιασμό.  Ο στόχος για εκτοξεύσεις μία φορά το μήνα δεν είχε επιτευχθεί  και ο προϋπολογισμός του έργου είχε ξεπεραστεί κατά πολύ.

Το πλήρωμα του Challenger. Πηγή:NASA

Η εκτόξευση και η καταστροφή

Στις 28 Ιανουαρίου 1986, στις 11:39 το πρωί (18:39 ώρα Ελλάδος) και μόλις 73 δευτερόλεπτα μετά την απογείωσή του, ο πύραυλος που μετέφερε το διαστημικό λεωφορείο Challenger εξερράγη, προκαλώντας το θάνατο του 7μελούς πληρώματός του. Ήδη από την πυροδότηση των πυραυλικών κινητήρων οι τηλεοπτικές κάμερες που κάλυπταν το γεγονός κατέγραψαν την παρουσία έντονου καπνού στο σημείο των ελαστικών δακτυλίων. Ο καπνός αυτός έγινε ένας πίδακας προωθητικού αερίου καθώς στο +58sec οι δακτύλιοι αστόχησαν εντελώς. Η διαρροή αυξανόταν διαρκώς καταστρέφοντας το σύνδεσμο του δεξιού προωθητικού πυραύλου με τη δεξαμενή καυσίμου. Στο +72 sec o δεξιός πύραυλος αποκολλήθηκε καταστρέφοντας ταυτόχρονα τις κεντρικές δεξαμενές υγρού υδρογόνου και οξυγόνου τα οποία αναμίχθηκαν και δημιούργησαν μία μεγάλη έκρηξη που έστρεψε το Challenger σχεδόν κάθετα από τον αεροδυναμικό του άξονα, δημιουργώντας ανεμοπιέσεις τετραπλάσιες από τα φορτία σχεδιασμού της ατράκτου.Το διαστημόπλοιο διαλύθηκε σε πολλά μικρότερα τμήματα τα οποία ξεκίνησαν την ελεύθερη πτώση από υψόμετρο 15 km. Τα μέλη του πληρώματος που επέζησαν της έκρηξης και της αποσυμπίεσης, σκοτώθηκαν κατά την πρόσκρουση στη θάλασσα 2,5 λεπτά αργότερα.

Η αρχική έκρηξη και οι τροχιές των θραυσμάτων σε ύψος 15km. Πηγή:NASA

Ο επίλογος και το πόρισμα Feynman

Τα συντρίμμια του  Challenger ανασύρθηκαν από τον Ειρηνικό Ωκεανό σε διάστημα 4 μηνών από την ημέρα του δυστυχήματος. Μέλος της επιτροπής διερεύνησης του ατυχήματος διορίστηκε ο νομπελίστας φυσικός Richard Feynman ο οποίος στην τελική του ετυμηγορία διαπίστωσε σωρεία λογικών και επιστημονικών σφαλμάτων όχι μόνο στην κατασκευή των προωθητικών πυραύλων αλλά και στην παρουσίαση των τεχνικών δυνατοτήτων τους από τη NASA. Τα O-rings είχαν επανειλημμένως διαβρωθεί κατά τη λειτουργία τους αλλά αυτό μεταφραζόταν λανθασμένα από τους αξιωματούχους ως λειτουργία στα πλαίσια κάποιου συντελεστή ασφαλείας. Αν το O-ring διαβρωνόταν κατά το 1/3 του πάχους του, τότε το επίσημο πόρισμα ήταν ότι το ελαστικό έχει συντελεστή ασφαλείας 3. Ο συντελεστής ασφαλείας 3 όμως σημαίνει ακριβώς το αντίθετο. Ότι ακόμα κι αν λειτουργήσει το O-ring με τριπλάσια φορτία από αυτά του σχεδιασμού, δε θα έπρεπε  να διαβρωθεί καθόλου.  Εξαιτίας παρόμοιων σφαλμάτων οι αξιωματούχοι της NASA εκτιμούσαν τις πιθανότητες ατυχήματος στις 1/100.000 ενώ η πραγματικότητα ήταν πολύ χειρότερη. Ο Feynman  έκλεισε την αναφορά του γράφοντας δεικτικά: «για να πετύχει μία τεχνολογία, η πραγματικότητα πρέπει να προέχει των δημοσίων σχέσεων διότι η φύση δεν μπορεί να ξεγελαστεί».

Richard Feynmann, νομπελίστας θεωρητικός φυσικός.