Saatuslik kosmoselend

Saatuslik kosmoselend

28. jaanuaril, olles teel tagasi Maale, vahetas Columbia süstiku meeskond mõtteid ISSi (International Space Station) jäänud meeskonnaga kosmosesüstiku Challenger ja tema seitsme astronaudi huku seitsmeteistkümnenda aastapäeva puhul.

Ülo Vaher

Arvult juba 113. süstikulend (koodnimetusega STS-107) ISSile algas Kennedy Kosmosekeskusest 16. jaanuaril. Lend toimus USA vanimal süstikul Columbia, millele see oli juba 28. Columbia saadeti esmakordselt orbiidile 1981. a. Selline nimi anti süstikule, meenutamaks samanimelist suurtükipaati, millel 1792. aastal kapten Gray sooritas Ameerika esimese ümbermaailmareisi. Veelgi enam õhkub sellest nimest patriotismi, kuna Columbiat seostatakse Christoph Kolumbusega. 1991. a tehti süstikul ligi 50 parandust ja täiendust. Columbia viimase lennu algust lükati korduvalt mitmete tõrgete tõttu edasi. Lõpuks start siiski õnnestus, kui välja arvata kütusepaagi küljest vahtplastist isolatsioonitükikese pudenemine ja süstiku tiiva arvatav riivamine. Süstiku pardal olid komandör Rick Husband, piloot Willie McCool, spetsialistid Dave Brown, Kalpana Chawla (hindu) ja Laurel Clark, lastikomandör Mike Anderson ja Ilan Ramon Iisraelist. Ülesandeks oli toimetada ISSile uurimislabori SPACEHAB moodul RDM (Research Double Module), mis kujutab endast uurimistöödeks mõeldud rõhu all kambrit, kuhu meeskond pääseb läbi süstiku kesktekil oleva tunneli.

Mängud tulega

Süstiku Columbia viimase lennuprogrammi eripäraks oli just teaduslike uuringute erakordne rohkus. Kokku tuli läbi viia ligi 80 eksperimenti bioloogia, biomeditsiini, maateaduse, füüsika, materjaliteaduse ja tehnoloogia vallas kuni 70 erineva teadlase või teadlaste rühma tarbeks. Käivitati katsed eesnäärme kasvajarakkude uurimiseks, selgitamaks, kuidas need rakud levivad luudesse, et saada abi uute tõrjemeetodite väljatöötamiseks.

Arvukate uuringute hulgas ei puudunud ka katsed tulega. Tulega mängimine kosmosesüstikul – kas see ei ole liiga ohtlik? Enamikule meeskonnast valmistas see suurt lõbu. Uuriti nimelt väga lahjade kütusesegude põlemisel tekkivate väikeste tulekerade käitumist kaalutuses, eesmärgiga mootorikütuste efektiivsuse tõstmiseks lahjade toitesegude kasutamise teel ja sellega seotud keskkonna saastamise vähendamiseks. David Brown leidis, et neil tulekerakestel on nagu mingi oma iseloom, kuna nad käitusid üsna erinevalt. Seepärast anti neile ka nimed. Üks Kelly-nimeline tulekera püstitas omalaadse kestuspõlemise maailmarekordi – 81 minutit.

Söekaevanduste tellimusel uuriti veeudul põhinevate tulekustutite täiustamise võimalusi – et tulekahju kustutamine ei tekitaks veest tingitud lisakahjustusi – ning uuriti, mis võiksid olla asendajateks seni kustutamisel kasutatavatele haloonidele (rühm gaase), viimased teatavasti kahjustavad Maa osoonikihti. Omapäraseid tulemusi andsid ka sambla ja linaseemnete kasvamise katsed kaalutuse tingimustes. Selgus, et taimede juured võtavad kasvades spiraalse hammasratta kuju.

Ja jälle lein...

Oli 1. veebruar. Columbia reis lähenes lõpule. Maandumine pidi toimuma Floridas Kennedy kosmodroomil kell 9:16. Süstik sisenes atmosfääri ülakihtidesse kiirusega 28 000 km/h. Et vähendada sellist hävitavat kiirust enne tihedamatesse õhukihtidesse jõudmist, pöörati pidurdamiseks süstiku tagaots ette ja käivitati rakettmootorid. Umbes 65 km kõrgusel pöörati süstiku nina taas ette ja alustati aerodünaamilist laskumist, kasutades tiibu-tüüre.

Kosmosesüstikult saadetakse raadiosignaalide abil juhtimiskeskusesse pidevalt andmeid tuhandete seadmete ja andurite töö kohta. Kell 9, s.o 16 minutit enne maandumist, lakkasid tulemast signaalid vasaku tiiva termoanduritelt ja kohe seejärel lakkas ka side meeskonnaga. Veel mõni minut ja Columbia lendas tuhandeks tükiks, mis sadasid alla sadade ruutkilomeetrite ulatuses Texase osariigis Hustoni lähedal. Katastroof vapustas kogu tsiviliseeritud maailma, eriti aga ameeriklasi, kes niigi kannatavad terrorismidepressiooni all. Kõiki jäid vaevama küsimused – miks see juhtus? kuidas see juhtus?

Kuna eelnevalt oli registreeritud ülekuumenemine vasaku tiiva juures, siis meenus vahtplastitükikese kukkumine stardi ajal vastu vasakut tiiba. Hakati spekuleerima, kas see võis lahti lüüa mõne termoisolatsiooniplaadikese, mis omakorda võis vallandada katastroofini viinud sündmuste ahela. Kuigi enamik eksperte pidas õnnetuse kõige tõenäolisemaks põhjuseks termoisolatsiooniplaadikeste eraldumist tiivalt, ei pidanud lennujuhid võimalikuks süüdistada selles penoplasti tükikest. Esitati veel viis erinevat hüpoteesi, mis olid tõenäosuse vähenemise järjekorras sellised:

*suure rõhu all olnud kütuse- ja selle oksüdeerijate mahutite plahvatus;
*süstiku konstruktsiooni kollaps (väsimuspurunemine);
*navigeerimisviga süstiku sisenemisel tihedatesse õhukihtidesse, mis võis tuleneda ka arvutiveast;
*kokkupõrge meteoriidi või kosmoseprügiga;
*terroriakt (mõnele meenus, et süstiku meeskonnas oli ka Iisraeli rahvuskangelane kolonel Ilan Ramon, kes sai kuulsaks Iraagi tuumareaktori pommitamisega 1981. a…).

Katastroofi põhjuste väljaselgitamiseks on moodustatud kaks komisjoni, üks NASA oma ja teine sõltumatu. Tuleb hoolikalt läbi uurida süstikult lennu käigus saabunud tohutu andmete hulk ning kokku kogutud tuhanded Columbia tükikesed. Mäletatavasti võttis Challengeri plahvatuse uurimine viis kuud. Seni avaldavad aga spetsialistid ainult oma arvamusi/oletusi.
Nagu kõigil kosmosesõidukitel, nii sõltus ka Columbia säilimine Maa atmosfääri sisenemisel kolmedimensioonilise tasakaalu hoidmisest konstruktsiooni tugevuse, temperatuuri ja ajafaktori vahel. “Kogu trikk seisneb selles, et ei tohi lasta laeva konstruktsioonidel kuumeneda sedavõrd, et nad kaotaksid oma tugevuse,” ütles Cornelli ülikooli lennundusinsener Tony Ingraffea. Ta on veendunud, et Columbia ei plahvatanud, vaid purunes. Süstiku alumiiniumist kerekonstruktsioonide järkjärguline kuumenemine üle normaalse temperatuuri muudab selle niivõrd pehmeks ja deformeeruvaks, et ta ei suuda vastu panna aerodünaamilisele löögile atmosfääri sisenemisel. Columbiat katnud 34 000 kuumuskindlat kaitseplaati olid kaugel ideaalsetest: nad kippusid küljest pudenema, neid tuli enne lendu ükshaaval käsitsi üle kontrollida. Kuid 1970ndate alguses olid nad tehnika viimane sõna (sellal töötati välja Columbia konstruktsioon).

Alumiiniumi kasutamine on õigustatud vajadusega vähendada võimalikult palju süstiku kaalu, kuid selle materjali tugevus nõrgeneb juba 150 ∞C juures, süstiku pinna temperatuur aga tõuseb vähemalt 800 ^∞Cni, “kõhualune” ja tiibade tüürid aga isegi 1650 ∞Cni. Nii kõrge temperatuuri juures lagunevad õhu molekulid positiivseteks ja negatiivseteks ioonideks ning süstik ratsutab maandumise sellel etapil plasma(hõõguvad gaasid)padjal. Laetud ioonid on aga raadiolainetele läbimatud ja nii satub süstik 16minutilisse nn raadiovaikusesse. Selline kriitiline moment saabub laskumisel umbes 65 km kõrgusel ja just sellisel kõrgusel Columbia katastroof toimuski. Lõplik õnnetuse põhjus selgub võib-olla alles aasta-kahe pärast – kui siiski...

Kuidas mõjutab Columbia katastroof kosmoselendude edasist saatust? Esialgu muutusid valjemaks nende hääled, kes küsivad ikka, miks kulutada kosmoselendudele hiigelsummasid ja inimelusid. Mitmed riigid teatasid oma kosmoseplaanide edasilükkamisest. Aga on ka teistsugust suhtumist – juba kolm päeva pärast õnnetust jõudis ISSi juurde Vene kosmoselaev Progress edasiseks tööks vajaliku varustusega ning aitas korrigeerida ka kosmosejaama suurest pindalast ja massist tingitud allavajumist, tõstes-tõugates teda oma mootorite jõul umbes 10 km võrra tagasi tolle õigele orbiidile.

Nagu iga õnnetus toob kaasa teatud viivituse vajalike uuringute läbiviimisel, annab see samas ka tõuke uue põlvkonna ohutumate ja täiuslikumate lennuvahendite loomiseks. President G. Bushi pöördumine kõlas nii: “American space program would go on.” Ja küllap jätkub elu ja töö ka ISSil.

tehnikamaailm.ee

printerisõbralik versioon esita küsimus