„OK, jedeme na plný výkon!“ — to byla poslední zachycená slova velitele raketoplánu Challenger Francise „Dicka“ Scobeeho. V následujícím okamžiku se na obloze nad Kennedyho kosmickým střediskem rozpoutalo ohnivé peklo…
Desátá mise druhého nejstaršího amerického raketoplánu Challenger se sedmi členy posádky na palubě trvala pouhých 73 s. Poté špice pomocného motoru prorazila externí nádrž s kapalným vodíkem a kyslíkem a stroj explodoval.
NASA spěchala
I když byl teprve konec ledna toho roku, šlo již o druhý start raketoplánu v tomto roce. NASA spěchala, protože pro rok 1986 plánovala vypustit na oběžnou dráhu Země celkem 15 expedic, včetně několika, na které se velmi těšili astronomové po celém světě. V březnu měla startovat Columbia se souborem dalekohledů na podrobné pozorování kolem Země právě prolétající Halleyovy komety a v květnu měly raketoplány Challenger a Atlantis vypustit ze svých nákladových prostorů dvě sondy mířící k Jupiteru. Pro Challenger to byl již 10. start jeho krátké kariéry, celkově 25. start amerického raketoplánu od dubna 1981, kdy se poprvé vydala do vesmíru Columbia. Během šestidenní mise měla posádka vypustit velkou komunikační družici TDRS a pozorovat blížící se Halleyovu kometu. Challenger (v českém překladu Vyzyvatel), druhý nejstarší raketoplán americké kosmické flotily, odstartoval v úterý 28. ledna 1986. Zdálo se, že všechno klape, jako vždy. Lety raketoplánů se už staly rutinou, problémy se bagatelizovaly a plánovaný počet startů (který se nikdy nepodařilo naplnit) byl famózní. Jen pro zmíněný rok (1986) měla NASA naplánováno ještě dalších 13 letů „shuttlů“ na oběžnou dráhu kolem Země. Velitelem expedice STS-51L byl Francis R. Scobee (46 let, 2. start do vesmíru), pilotem Michael J. Smith (40letý kosmický nováček). S nimi seděla na horní pilotní palubě astronautka se slovensko/ ukrajinskou krví Judith A. Resniková (letová specialistka, 36 let, 2. start) a Ellison S. Onizuka (39 roků, letový specialista, 2. start). Pod nimi, na obytné palubě byla zbývající trojice — Ronald E. McNair (35letý letový specialista, 2. start) a dva neprofesionálové: inženýr firmy Hughes Aircraft Co. Gregory B. Jarvis a učitelka Sharon Christa McAuliffeová. A právě učitelka Christa McAuliffeová přitahovala k tomuto startu velikou pozornost veřejnosti i médií. Aby přilákala ke kosmonautice více mladých lidí, vyhlásila NASA v roce 1984 ambiciózní program Učitel v kosmu. Z celých Spojených států se do konkurzu přihlásilo více než 11 tisíc kantorů a v několikakolovém výběru nakonec zvítězila výše jmenovaná středoškolská učitelka sociálních věd a americké historie. Právě tyto předměty pak měla předposlední den letu přednášet živě, přímo z oběžné dráhy desetitisícům studentů po celých Spojených státech amerických. Studenti z její třídy a její rodiče byli osobně přítomni na Kennedyho kosmodromu, aby s ní prožili naplnění jejího životního snu — startu do vesmíru. Přenos startu však na obrazovkách sledovaly snad všechny americké školy… Namísto úspěchu však v šoku všichni uviděli zánik stroje, který byl do té doby symbolem americké technologické převahy USA ve vesmíru — raketoplánu.
Rutina a laxnost znamená smrt
Po 70 sekundách letu se Challenger s pěti muži a dvěma ženami na palubě nacházel už ve výšce přes 14 km a pohyboval se rychlostí přes 2 000 km/h. Posléze se ale proměnil v ohnivou kouli… Paradoxní je, že téměř nikdo tehdy nevěděl, že manažeři NASA v noci a ráno před startem odmítli jako neopodstatněné vážné obavy části odborníků a techniků z důsledků nočního mrazu na některé díly raketoplánu. Teplota na Floridě v místě startu totiž v noci klesla až k −17 °C a technici tak museli z rampy oklepávat až půl metru dlouhé ledové rampouchy. Motory raketoplánu nebyly nikdy v takto nízkých teplotách odzkoušeny, a proto existovaly obavy z jejich selhání. Dnes již víme, že opodstatněné. Základní příčinou katastrofy pak byla v zásadě maličkost: mrazem ztuhlé tzv. těsnicí pryžové kroužky v pomocné raketě na tuhá paliva SRB (solid rocket booster). Později odborníci zjistili, že problémy se špatně těsnicími pryžovými kroužky měla už řada předcházejících misí raketoplánů, nikdy však kvůli tomu nedošlo k tak fatálním následkům. NASA tak v té době pracovala podle hojně užívaného pravidla: „Nebouchlo to minule, nebouchne to ani příště!“ a bezpečnostní problémy buď neřešila vůbec, nebo pomalu a nedostatečně. Prezident USA Ronald Reagan jmenoval krátce po havárii 13člennou vyšetřovací komisi, kterou vedl bývalý ministr zahraničí USA William Rogers a ve které mimo jiných zasedli i astronaut Neil Armstrong, první Američanka ve vesmíru Sally Rideová nebo fyzik a nositel Nobelovy ceny Richard Feynman. Vyšetřovatelé z filmových záběrů odhalili, že obláček černého kouře se objevil už po zapálení motorů SRB, tedy ještě před vlastním startem raketoplánu. Vycházel ze spodního segmentu pravého bočního motoru SRB, tedy zhruba v místě jeho připevnění k hlavní nádrži raketoplánu. A právě v tomto místě došlo k prohoření těsnicích pryžových kroužků spojujících jednotlivé segmenty motoru na pevné palivo. Plamen vycházející z poškozeného místa následně přepálil spodní závěs motoru SRB, ten se vychýlil ze své pozice a prorazil hlavní nádrž plnou kapalného kyslíku a vodíku. Stalo se tak přesně 72,141 s po startu. Vyšetřování Rogersovy komise odhalilo mnoho technických i manažerských pochybení. Nedbalost, zatajování a bagatelizování problémů a nedostatků při předchozích startech, prosazování nerealistických manažerských a politických rozhodnutí, to vše vedlo až k tragické ztrátě sedmi životů. Všechny lety raketoplánů musela NASA okamžitě zastavit a na základě výsledků vyšetřování zrealizovat stovky změn a vylepšení nejen na raketoplánech, ale také v klíčových rozhodovacích procesech. Do vedení NASA a do pozic odpovědných za vlastní řízení vesmírných misí se dostalo mnoho nových odborníků, včetně bývalých astronautů. Raketoplány se vrátily do služby až 29. září 1988, kdy dva a třičtvrtě roku po tragédii Challengeru odstartoval raketoplán Discovery.
Až se ucho utrhne…
Před prezidentskou vyšetřovací komisí vypovídal v roce 1986 i jeden z nejslavnějších a nejzkušenějších amerických astronautů — účastník šesti kosmických výprav John Young. Ten mimo jiné prohlásil: „Můžeme udělat mnoho vylepšení. Ale jednou se tady stejně zase sejdeme a budeme vyšetřovat další havárii raketoplánu.“ Jeho slova se tragicky naplnila v sobotu 1. února 2003, 17 let a 4 dny po havárii Challengeru, kdy Amerika přišla o svůj druhý raketoplán — Columbii — a o dalších sedm astronautů. Katastrofa Challengeru z roku 1986 už byla dávnou minulostí a rostoucí kvalitu předletové a startovní přípravy znovu vystřídaly rutina s laxností. Ke snížení kvality přípravy startů přispěl i neustále snižovaný rozpočet na kosmonautiku. Raketoplány totiž zdaleka nepřinesly takové zlevnění kosmické dopravy, jak se o tom snilo v počátcích programu Space Shuttle. Ačkoliv šlo svého času o až neuvěřitelný technický výtvor přelomu 70. a 80. let minulého století, počáteční naděje na rychlé možnosti znovupoužitelnosti zkomplikoval složitý poletový servis. Přesto byl americký Space Shuttle inspirací pro mnoho dalších projektů (např. pro evropský Hermes, britský Hotol a řadu dalších), bohužel však, především z finančních důvodů, nedotažených do konce. Jedinou výjimkou byl sovětský raketoplán Buran (Sněžná bouře). Projekt byl však zastaven po rozpadu SSSR, a tak Buran stihl odstartoval jen jednou, v automatickém režimu, dne 15. listopadu 1988. „Technické nedostatky amerických raketopánů jsou podceňovány,“ varoval ve své knize „Riding Rockets“ do roku 1990 Richard Mullane, který s nimi letěl do vesmíru 3×! Bývalý astronaut tam označuje pýchu americké astronautiky za nejnebezpečnější kosmická plavidla, která kdy člověk použil. A proč i přes toto vědomí i on znovu a znovu startoval do vesmíru? Tvrdil, že počet zájemců o lety je tak velký, že konkurence nutí astronauty přehlížet technické nedostatky i potenciální nebezpečí kosmických plavidel. „Přestože o nich vědí, neodváží se promluvit, protože by tím přišli o svou vesmírnou šanci,“ tvrdí Mullane. „Přežil jsem, tak jako všichni v mé lodi, a nikomu jsem se nesvěřoval. Chodil jsem okolo a bál se udělat cokoli, co by ohrozilo mou šanci dostat se znovu do vesmíru,“ píše Mullane. Lidé v NASA se z první tragédie nepoučili a opakovali stejné chyby. NASA prý odmítala o bezpečnostních problémech mluvit a nikdo z astronautů nebyl ochoten tabu prolomit. Staré české přísloví však říká: „Tak dlouho se chodí se džbánem pro vodu, až se ucho utrhne.“ V případě Columbie se „ucho“ utrhlo 1. února 2003. Let měl označení STS-107 a byl 113. startem raketoplánu vůbec a 28. letem orbiteru Columbia. Byl to stroj, který měl nejvíce problémů. Za celou svoji 22letou kariéru podnikl pouhých 28 misí, při kterých strávil ve vesmíru celkem 300,74 dne, Zemi oblétl 4 808× a nalétal celkem 201 497 772 km. Tato čísla sice vypadají hezky, ale z plánovaného počtu startů z počátku 80. let je jen zlomek. Space Shuttly sice byly v době vzniku zázrakem techniky, ale koncepčně odpovídají technologiím konce 70. let minulého století (projekt byl zahájen roku 1972). Například pět palubních počítačů IBM AP-101 bylo už natolik zastaralých, že se náhradní paměťová média už dvacet let nevyráběla a NASA je sháněla po univerzitách a na internetu „z druhé ruky“. STS-107 byla vlastně jedinou vědeckou misí, která „přežila“ finanční škrty. Původně se sice hovořilo o jedné vědecké misi každý rok od roku 2001, nicméně postupným snižováním rozpočtu agentuře NASA zůstala z plánované řady právě jen mise Columbia STS-107. Prioritu totiž dostala výstavba Mezinárodní kosmické stanice a ze „shuttlů“ se tak staly pouhé pendlující „čluny“ mezi Zemí a ISS. Řadu nákladů k ní ani nemohlo dopravit žádné jiné plavidlo. Pak přišel čtvrtek 16. ledna 2003. V 15.39.99 UTC (16.39.00 SEČ) Columbia konečně startuje ke svému 28. letu. Posádka je nadšena — po dlouhém čekání se především nováčkům Laurel Clarkové a Ilanu Ramonovi splnil jejich velký sen. Letí do vesmíru! Letu velí ostřílený Rick Husband, pilotem je William McCool, palubními specialisty jsou David Brown, Laurel Clarková a Kalpana Chawlaová, Michael Anderson a izraelský pilot Ilan Ramon. Krátce po startu, v 16.40.21 SEČ ale dálkové kamery na kosmodromu zjistily odtržení části tepelné izolace nádrže ET a její úder do levého křídla. Rychlost kolize byla vypočítána na 190 m/s, hmotnost úlomku na 1,2 kg. Bohužel — podle tehdejšího úsudku techniků a řízení letu nemělo k vážnějšímu poškození křídla ani jeho tepelné ochrany dojít. Jak se později ukázalo, nebyl to první takový případ. Podobné problémy už pracovníci NASA zaznamenali i při předchozím, listopadovém letu Atlantisu, který dopravil na ISS posádku ve složení Ken Bowersox, Don Pettit a Nikolaj Budarin. Tehdy se ani následně nic nestalo. Nicméně Columbii se tento náraz úlomku izolační pěny stal osudným. Ne hned, ale až při návratu. Samotný let probíhal takřka bez problémů. Základní náplň experimentů na palubě laboratoře SpaceHab, umístněné v nákladovém prostoru raketoplánu, byla dokončena dokonce s dvoudenním předstihem. Byť byly v posádce dvě ženy, Chawlaová a Clarková, největší pozornosti se těšil první izraelský astronaut Ilan Ramon, kvůli kterému se dokonce 20. ledna uskutečnila pátá, samostatná tisková konference (Ramonův bratr po havárii vzpomínal: „Říkal, že je tak šťastný, že se ani nechce vrátit zpět na Zem… a nevrátil se.“).
Šok a zděšení
Je časné ráno východoamerického času, sobota 1. února 2003. Raketoplán Columbia se po 16denní vědecké misi řítí z oběžné dráhy kolem Země na přistání rychlosti 5,6 km/s hustými vrstvami atmosféry. Jak bylo řečeno výše, kusy pěnové tepelné izolace centrální palivové nádrže ET, na které je vlastně uchycen samotný raketoplán, se odtrhávaly běžně, zejména v chladných zimních dnech. Ale vedení letů tomu nevěnovalo větší pozornost — co tak asi může „pěna“ způsobit keramikou krytému orbiteru? Ano, tepelnou ochranu raketoplánů pro průlet atmosférou zajišťovalo na 30 000 keramických (křemičitých) dlaždic, každá o síle asi 20 cm, odolávajících teplotám až 1 300 °C, a potah z uhlíkového kompozitu pro teploty cca 1 650 °C na náběžných hranách křídel a na přídi pilotní kabiny (viz černá barva na snímcích). Podobně řešili tepelnou ochranu i Rusové při konstrukci sovětského raketoplánu Buran. Při průletu atmosférou jsou nejvíce tepelně namáhány spodní a přední části raketoplánu, jimiž loď ve správné poloze „proráží“ husté vrstvy atmosféry. Několik dlaždic se odlepilo, tedy odpadlo, či se poškodilo prakticky při každém letu. Tedy — jen několik? Po některém z letů museli technici vyměnit až 300 takových „dlaždic“. Nikdy to ale nemělo vážné následky. Zřejmě jen proto, že k poškození tepelného štítu nedošlo na kritickém místě. Nicméně fakt, že se vždy „nějaké“ dlaždice odloupnou a „nic se nestalo“, ukolébal technický personál na kosmodromu i vedení NASA. V 9.58.30 SEČ se kosmický „kluzák“ nachází ve výšce zhruba 80 km nad zemí. Řídicí středisko NASA v Houstonu přestává dostávat údaje z dalších čidel měřících teplotu a tlak na vnitřních a vnějších výškových klapkách levého křídla raketoplánu. Jeden údaj zůstává viset na displejích posádky, o něm velitel mise Rick Husband ještě stačí informovat. Minimálně on a pilot Columbie William C. McCool už v tu chvíli ale musí tušit, že se řítí do maléru… V Houstonu ovšem ještě v 9.59 kupodivu panuje klid: „Columbie, tady Houston, díváme se na vaše údaje o tlaku na výškové klapky a nemáme poslední…“ Columbia: „Rozumím, uuuh...!“ Husbandův hlas je urván jakoby udiveným „och!“. V 10.00 SEČ z displejů v řídicím středisku mizí veškeré údaje. Nastává hrobové ticho, spojení s raketoplánem je ve výšce 62 140 m nad zemí přerušeno. Raketoplán přestal být chráněn před vnější teplotou keramického štítu, která při přistávacím manévru dosahuje 1 700 °C. Plameny a přetlak rozervou stroj na kusy… Do přistání zbývalo 16 minut. Obyvatelé Texasu, Arkansasu a Louisiany informují, že zaslechli velkou ránu a zahlédli plameny na nebi. K zemi padá sprška „meteoritů.“ Na Texas dopadají rozžhavené trosky raketoplánu jako déšť. Jsou rozesety na obrovské ploše a zničily i jeden obytný dům. Teprve po půlhodině, v 10.29 SEČ vyhlašuje NASA stav nouze! V 15.05 SEČ oznamuje prezident George Bush národu a celému světu: „Columbia je ztracena, nikdo nepřežil.“ Dnes už víme, že k poškození náběžné hrany levého křídla Columbie došlo při startu, když do něj narazilo několik kusů odtržené izolační pěny, která obaluje nádrže s kapalným kyslíkem a vodíkem z ET, aby se před startem neodpařovaly. Nádrž ET jako jediná vždy po odhození shořela v atmosféře. Už v pátek před přistáním NASA oznámila, že při zpracováni videozáznamů ze startu technici objevili, jak ledový útržek oné „pěny“ narazil do křídla. Jenomže čidla v průběhu orbitálního letu nic nehlásila, a tak i dole zavládl bohorovný klid. Přemrštěná víra v techniku, nebo trestuhodná lidská nedbalost?
Trpké poučení
Rozpadající se kusy raketoplánu nad Texasem, připomínající reálie Hvězdných válek ještě dlouho strašily a zřejmě strašit budou nejen vedení NASA. V šoku byl celý svět, ohrožena byla tehdy probíhající výstavba Mezinárodní kosmické stanice (ISS). Kennedyho kosmodrom na Floridě mlčel až do roku 2005, kdy byl do vesmíru vyslán raketoplán Discovery. Zbylé raketoplány Discovery (r. v. 1983), Atlantis (r. v. 1985) a Endeavour (r. v. 1991) sice definitivně dosloužily teprve v r. 2011, faktem ale je, že se americká kosmonautika z tohoto šoku probírala jen pomalu. A vyrojily se i nové okřídlené projekty, ale vesměs na menší kosmické kluzáky. Nejblíže ke startu má (snad letos) raketoplán Dream Chaser, ovšem zatím v nákladní verzi. Sny o raketoplánech à la Columbia nahradily provozně mnohem levnější, vícenásobně použitelné rakety a kosmické lodě (např. Falcon 9 a lodě Dragon od Space X). Až do počátku 20. let, než proběhl 16. listopadu 2020 první operační let nové, vícenásobně použitelné kosmické lodi Crew Dragon společnosti SpaceX miliardáře Elona Muska, byl americký pilotovaný program odkázán na ruské Sojuzy. Další kosmická loď společnosti Boeing, zpočátku preferovaný Starliner, má řadu problémů včetně nezdařeného zkušebního pilotovaného letu a není jisté, zda v pilotovaném režimu letos odstartuje. S problémy se také potýká lunární program Artemis, vyhlášený prezidentem Trumpem už za jeho prvního volebního období v roce 2017. Podle tehdejších plánů měli američtí astronauti stanout na Měsíci už v roce 2024, ale zdá se, že pokud se to podaří do konce roku 2028, ještě před ambiciózními Číňany, bude to úspěch. Právě v těchto dnech se měla po 58 letech vydat k obletu Měsíce první pilotovaná výprava (poprvé to dokázalo v prosinci 1968 už Apollo 8). Ovšem únorový termín Artemis 2 právě padl a počítá se se startem kabiny Orion na raketě SLS až někdy v březnu. Mimochodem, není divu, protože na Floridě panují podobně jako při startu Challengeru před 40 lety mrazy a SLS je raketou slepenou z 80 % z pozůstatků raketoplánů, včetně zbylých motorů SSME (space shuttle main engine) RS- 25 a údajně vylepšených pomocných boosterů SRB, tedy těch, které se podepsaly na katastrofě Challengeru. Navíc podobně jako u bezpilotní mise Artemis 1 dochází při zkušebním tankování, tzv. mokré zkoušce, k úniku vodíku z nádrží SLS. Ani po třech letech není tento problém dořešený! Snad se NASA dostatečně poučila a neriskuje. Při každém kritickém rozhodnutí o kosmickém letu, zejména u pilotovaných misí, zkoumá dnes složitý soubor faktorů. Například studuje minulé incidenty, aby zúročila zkušenosti, což může pomoci předcházet problémům v budoucnu. Pod vedením nového administrátora Jareda Isaacmana prý NASA také naslouchá odborníkům a zapojuje externí hlasy do některých rozhodnutí. Není divu, že na tiskové konferenci 16. ledna představitelé NASA zdůraznili, že všichni jsou při schvalování startu pilotovaných misí, jako je právě nadcházející Artemis 2, velmi opatrní. Škodolibé hlasy tvrdí, že pilotované mise odstartují až tehdy, když je hromada papírování vysoká jako raketa. Před startem totiž probíhá obrovské množství testování a studování dokumentace. Ale je tu také poznání, že některé věci nelze otestovat, a co nastane, se pozná až ve vesmíru. Vzpomeňme jen třeba na Apollo 13.
/Stanislav Kužel/
