Viimased nelikümmend sekundit

Foto:

1. veebruaril 2003 hukkusid California taevas seitse kosmosesütiku Columbia astronauti. Õnnetuse põhjustest on palju räägitud-kirjutatud, ilmunud on ka NASA ametlik raport. Äsja avalikustas NASA ka juhtumi delikaatseima osa – mida elasid oma elu viimastel sekunditel üle astronaudid, kuidas paistsid sündmused Columbia pardalt – ning kas kosmosepilootidel oli pääsemislootust.

Kui üldisemalt vaadata, ei hukkunud toona hõõguva plasma leegis mitte üksi astronaudid. Hukkus ka inimkonna paar aastasada kestnud arusaam, et homme suudame me rohkemat ja paremini kui täna – ning ülehomme suudame veelgi enamat. Pärast seda veebruaripäeva ei kõneldud enam tähtaegadest, millal inimene jõuab teistele planeetidele ja vallutab kogu päikesesüsteemi. Maitsev hamburger peos ja seebisari viiekümnetollisel LCD-ekraanil on hoopis hõlpsamini tajutavad väärtused kui võitlus tundmatuse piiril ning seekord pöördusime ilmselt just selliste „lihtsate rõõmude” suunas. Oli see hea või halb, võiks öelda ehk Kõiksuse Looja, igatahes mitte see tagasihoidlik isik kes hetkel siin klahve toksib.
Ent kerime kõigepealt ajalindi kuus aastat tagasi.

16. jaanuar 2003
Pärast korduvaid stardi edasilükkamisi sööstab hiiglaslik kosmoselennuk Columbia mootorite möirates lõpuks taevasse. Start on iga kosmoselennu ohtlikem osa ja kõik hingavad kergendatult, kui Columbia jõuab ettenähtud orbiidile.
Paraku näitab starti jälginud videosalvestuste analüüs, et kõik päris veatult ei läinud. Süstiklaeva hiiglaslikku kütusepaaki katab pritsvahust soojuskate – selleta kattuks ülikülma vedelgaasist kütust sisaldav paak hetkega jääga. Ning videopilt näitab, et 82. lennusekundil eraldub paagi küljest umbes sülearvutikoti suurune vahukamakas ning pihustub õhuvoos vastu Columbia tiiba.
Juhtunus pole tegelikult midagi erakordset. Vahukamakaid on paagilt pudenenud pea iga stardi ajal ja kunagi pole sellest probleemi olnud. Tõsi, seekord eraldus vaht suure tükina. Kui üldjuhul peab vahtkate vaid soojusisolatsioonina töötama, siis kohtades, kus paaki süstikuga ühinevad jalad paagile kinnituvad, on vahust moodustatud voolundid – siin peab vaht taluma ka kiire õhuvoolu aerodünaamilist survet ning sellepärast kaetakse need kohad vahuga käsitsi eriti kogenud inseneri poolt. Voolundi kohalt on vaht oluliselt paksem ja seetõttu see suure plokina lahti tulla saigi.
Oli juhtunu ohtlik? Pärast analüüsi otsustas NASA, et süstiklennuki ohtlik vigastus on siiski enam kui ebatõenäoline. Selles ei saa neid hukka mõista – nagu öeldud, oli nn vahuintsidente igal lennul. Ent lennuohutuse eest vastutavad insenerid muutusid siiski murelikuks. Nad soovisid, et USA kaitseministeerium kasutaks oma luuresatelliite orbiidil oleva Columbia tiiva pildistamiseks. See olnuks kallis ja NASA juhtkond keeldus inseneride taotlust toetamast. Süstiklaevade termokaitse eest vastutava insenergrupi juht pöördus seejärel NASA juhtkonna poole palvega saata astronaut Columbia tiiba uurima. Sedagi pidasid enesekindlad ja raha lugevad tippametnikud liigseks – nad isegi ei vastanud insenergrupi taotlusele.
Sellega oli seitsme astronaudi saatus määratud.
Tõsi, ei tasu NASA juhtidest mõrvareid teha. Iga süstiku lend sisaldab tuhandeid ohte ja eranditult iga lennu ajal on NASA erinevad teenistused nõudnud tuhandel põhjusel stardi edasilükkamist või täiendavaid kontrolle. Kui NASA juhid oleksid kõigile neile positiivselt reageerinud, poleks kosmoselennuk tänaseni veel kordagi taevasse kerkinud. Juhtus see, mis oli juhtunud ka saja varasema süstiklaeva stardi ajal – kust oleksid nad pidanud ette teadma, et seekord on asi tõsine?

1. veebruar 2003
Columbia on lõpetanud oma töö orbiidil. On aeg inimeste maailma naasta. Kell kaheksa, viisteist minutit ja kolmkümmend sekundit käivitab Columbia komandör Rich Husband süstiklaeva pidurdusmootorid. Kosmoselaev on sel hetkel 282 kilomeetri kõrgusel India ookeani kohal ning liigub kiirusega 28 000 kilomeetrit tunnis. Mootorid peavad seda kiirust vähendama, et kosmoselaev saaks maapinna suunas vajuda. Kui mootorid vaikivad, keerab Husband süstiklaeva taas ninaga lennusuunda. Kell 8.44 on Columbia 120 kilomeetri kõrgusel Vaikse ookeani kohal ja aina tihenev atmosfäär hakkab endast tundma andma. Õhumolekulid ei loovuta oma asukohta kosmoselaevale võitluseta. Visuaalselt avaldub see võitlus kosmoselaeva ümbritseva hõõguva plasmakerana – rõhulainest ja hõõrdumisest kuumeneb õhk süstiku nina ja tiibade all ligi pooleteise tuhande kraadini. Kosmoselaeva kaitsevad selle lõõmava põrgu eest kiht erimaterjalist „telliseid” ning eriti vastutusrikastes kohtades – nagu näiteks tiiva esiserval – süsinikfiibrist kaitsepaneelid.
Ei Maal ega kosmoselaeval ei teata, et just ühes sellises vasaku tiiva paneelis haigutab stardil vahuploki löögist saadud auk. Hõõguvale õhule on tee kosmoselaeva sisemusse valla.
Tõsi, hõõguval õhul puudub läbivool ja seetõttu siseneb see süstiku tiiba aeglaselt – puhuge pudelisse, palju õhku sinna sisse läheb? Kulub neli minutit, kuni üks vasaku tiiva sensoreist näitab veidi kõrgemat temperatuuri kui Columbia varasematel lendudel.
Kell 8.50 jõuab Columbia maksimaalse termilise koormuse lennufaasi – järgneva kümne lennuminuti jooksul on kuumus kosmoselaeva ümber kõrgeim. Columbia on 74 kilomeetri kõrgusel, kiirus on vähenenud 24,1kordse helikiiruseni. Kolm ja pool minutit hiljem jõuab Columbia California kohale. Maanduva süstiklaeva tulejoon taevas on huvilistele ihaldatud vaatepilt, seegi kord jälgivad taevast tuhanded silmad ja videokaamerad. Kell 8.53 ja 46 sekundit näevad pealtvaatajad äkki midagi ootamatut – hõõguv punkt taevas muutub silmapilguks justkui heledamaks ja temast eraldub teine, väiksem täheke. Sellele järgnevad aina uued. Tuhanded inimesed, kes öist taevast jälgivad, muutuvad rahutuks – varasematel kordadel pole sellist asja nähtud (amatöörvideote helijälg tõestab, et vaatajad mõistsid nähtu ohtlikku erakordsust). Ent NASA juhtimiskeskuses ja seitsmekümne kilomeetri kõrguses kihutavas kosmoselaevas ei teadnud veel keegi ohu märkidest.
Need saabusid kell 8.54 ja 24 sekundit. Telemeetria näitas, et neli vasaku tiiva sensorit ei anna enam signaali. Sensoreid oli „kõrbenud” ju ennegi, kuid mitte nelja ligistikku paiknevat korraga!
Columbia sööstis sel hetkel üle California ja Nevada piirjoone kiirusel Mach 22,5 ja kõrgusel 69,3 kilomeetrit. Ja just sellel hetkel märgati Maalt taas heledat sähvatust Columbia poolt taevasse kirjutatud helendavas joones. Columbia oli maandumistrajektooril juba 11 minutit. Tiiva esiserva temperatuur selles lennufaasis on tavaliselt 1650 °C.
Kell 8.58 ja 20 sekundit. Columbia on sööstnud üle Nevada, Utah’, Arizona ja New Mexico ning sisenenud Texase õhuruumi. Kiirust oli veel Mach 19,5, kõrgust veidi vähem kui 64 kilomeetrit. Sel hetkel eraldus Columbiast üks soojusisolatsiooni keraamiline „tellis”. Ilmselt mitte esimene, ent sellest tellisest sai kõige läänepoolsem Columbiast maale jõudnud ja leitud tükkidest (süstiku lennusuund oli läänest itta).
Kell 8.59 ja 15 sekundit. Juhtimiskeskus ei saa enam andmeid vasaku tiiva rehvide õhusurvest ja temperatuurist. Otsustatakse asja astronautidega arutada. Komandör Richard Husband vastab 17 sekundit hiljem. Ent side katkeb poolelt sõnalt ja ei taastu enam kunagi…
Juhtimiskeskuses seda veel ei teata. Side ajutine katkemine maandumise kõige „kuumemal” perioodil on loomulik nähtus. Atmosfääris pidurduvat kosmoselaeva ümbritseb ioniseeritud plasmapilv, läbi mille ei tungi mingid raadiolained. Tegelikult on Shuttle esimene kosmoselaev, millega on siiski võimalik laskumisel sidet pidada – see toimub maandumistrajektoori kohal rippuva satelliidi kaudu. Laskuva süstiklaeva kohal plasmapilve ei ole ja ülespoole saavad raadiolained suhteliselt vabalt kulgeda. Seekord aga side ei taastunudki.

Lõpp on sähvatus
Pool minutit kuni minut hiljem jäädvustavad tuhanded amatöörkaamerad süstiku tulejoones ereda sähvatuse ning ühtne tulejoon jaguneb mitmeks paralleelseks – süstik on lagunenud, tema osad jätkavad teed Maa poole ükshaaval. Dallasest veidi lõunas asuvad vaatlejad kuulevad kauget plahvatust. Ning siis algab kurb lõppvaatus – sadade kilomeetrite ulatuses sajab taevast osi sellest, mis veel mõne minuti eest oli kosmoselaev Columbia.

Piloodikabiin – viimased nelikümmend sekundit
Katastroofi uurijate jaoks oli emotsionaalselt mõistagi raskeim töö välja selgitada, milliseks kujunes Columbia meeskonna saatus. Kas lõppes nende jaoks kõik hetkega või tuli neil pikka aega olla teadmisega, et elatakse oma elu viimaseid minuteid-sekundeid? Ning kuidas astronaudid hukkusid? Kas on midagi, mida võiks järgnevate kosmoslaevade puhul teisiti, paremini teha?
Üheks infoajastu peaprobleemiks on, et me suudame andmeid palju kiiremini koguda, kui neid lugeda ja mõista. Ka mainitud ohumärkidest ei jõudnud kaugeltki kõik kohe juhtimiskeskuse ekraanide-märgutulede kaudu seal töötajate teadvusse, vaid talletusid arvutimäludes hilisema võimaliku analüüsi tarbeks. Nii ongi seletatav pealtnäha veider tõsiasi, et veel ligi minut pärast seda, kui Columbia maandumist jälgima kogunenud huvilised nägid taevas kosmoselaeva purunemist, oodati juhtimiskeskuses veel side taastumist ning tegelik olukord oli kõike muud kui selge. Ning Columbia meeskond ise oli toimuvast veel vähem informeeritud – et pilootide tähelepanu mitte hajutada, on süstiku juhtpaneelile toodud vaid kosmoselaeva juhtimise seisukohalt olulisimad andmed.
Nii jõudis ka lähenev katastroof astronautide teadvusse alles siis, kui pardaarvuti leidis, et kõrvalekalded normaalsetest näitudest on kriitiliselt suured ning käivitas punased häiretuled mida saatis helisignaal. NASA analüütikute hinnangul jõudis teadmine, et ollakse hädaolukorras astronautideni umbes nelikümmend sekundit enne kosmoselaeva purunemist – siis särasid juhtimispaneelil juba kümned häiretuled ja seda saatis häiresignaal. Võimalik, et komandör Rick Husband aimas, et midagi on korrast ära juba veidi varem – vasaku tiiva lagunedes kasvas selle aerodünaamiline takistus ning selle kompenseerimiseks käivitas arvuti korduvalt orienteerumismootorid. Tõsi, orienteerumismootorid korrigeerivad süstiku asendit igal maandumisel ning ei või olla kindel, kas Husband nende töö eripärale (hoopis sagedam sisselülitumine ning alati vasakpoolsed düüsid) tähelepanu pöörata jõudis.

Viimane sekund
Süstiklaeva lõpp saabus, kui orienteerumismootorid ei suutnud enam laeva õiges asendis hoida. Kahekümnekordsel helikiirusel läbi õhu sööstvale süstikule mõjuvad ülivõimsad aerodünaamilised koormused. Neid taluda suudab süstik lennuasendis – nina lennusuuna suhtes veidi üles kergitatud – nii võtab kosmoselaev õhusurve ja kuumuse vastu oma tugevdatud nina ja osaliselt põhjaga. Kuid vasaku tiiva jätkuv lagunemine viis selleni, et orienteerumismootorid ei suutnud enam süstikut stabiliseerida ning see pöördus põhjaga lennusuunda. Aerodünaamiline surve kasvas hetkega mitmekordseks ning süstiku struktuur ei suutnud sellele enam vastu panna. Murded toimusid kosmoselaeva nõrgimates kohtades, seal, kus meeskonnaruum ja peamootorite plokk laadungiruumi külge kinnitusid. Süstik jagunes hetkega kolmeks – kabiin ja mootoriplokk ning (ilmselt küll kohe väiksemateks osadeks jagunenud) nende vahel paiknenud laadungiruum.
Esialgu jäi uurimiste käigus lahtiseks meeskonnaruumi saatus katastroofi selles momendis. Challengeri hukkumise ajast teame, et astronaudid elasid plahvatuse ja süstiku purunemise üle ja hukkusid ilmselt alles kabiini ookeani kukkudes. Ent hilisem analüüs kinnitab, et saatus säästis Columbia meeskonda sellisest pikaldasest lõpust. NASA tõi välja avarii käigus astronautidele mõjunud surmavad tegurid ning püüdis anda ka soovitusi, mida tuleks teha, et edaspidi meeskonna vastupidavusvõimet tõsta.

I. Õhk
Esimene selline tegur oli kabiini hermeetilisuse kaotus. Astronaudid riietuvad maandumise ajaks küll kosmoseülikondadesse, ent kabiinis püsib normaalne atmosfäär ja kiivriklaas on avatud asendis. Kõik seitse kiivrit leiti ning ühelgi neist ei olnud näokate alla lastud. See näitas, et kas õhk lahkus kabiinist hetkeliselt, jätmata meeskonnale aega reageerimiseks – või oli meeskond selleks hetkeks juba teadvusetu või hukkunud.
Soovitus: skafandrite ehitust tuleks täiustada suurema automaatsuse koefitsiendi suunas – eriolukorras peaksid need visiiri sulgema ja autonoomsele hingamissüsteemile lülituma ka ilma astronaudi osaluseta. Astronautide ettevalmistusel tuleb suuremat tähelepanu pöörata võimele ootamatustele hetkeliselt reageerida.

II. Ülekoormus
Tõepoolest, meeskond võis hukkuda juba enne kabiini hermeetilisuse kaotust või purunemist. Teise võimaliku surmategurina osutabki NASA ülekoormustele süstiku purunemisel. Süstiklaeva viimastel sekunditel tiirles see sihitult, ülekoormused, mida laevas viibijail tuli taluda, olid ülikõrged. Meeskonnaliikmete Maale jõudnud jäänuste uurimise tulemusi pole mõistetavatel eetilistel põhjustel avalikult eriti käsitletud, küll oli NASA aruandes märge, et kõik astronaudid olid saanud potentsiaalselt surmavaid vigastusi alludes mitmes vahelduvas suunas mõjunud ülekoormustele olukorras, kus vaid keha alaosa oli vöödega istme külge kinnitatud. Konstruktsiooni kohaselt peaksid ülakeha fikseerivad rihmad ülekoormuse tekkimisel automaatselt pingulduma (samamoodi nagu auto turvavöö) kuid seda polnud juhtunud.
Soovitus: tulevaste kosmoselaevade istmed ja turvasüsteemid tuleb ehitada nii, et kosmonaudid saaksid laeva juhtida turvarihmu lõdvendamata.

III. Kohtumine tingimustega väljaspool kosmoselaeva
Kolmanda potentsiaalselt surmava tegurina tõi NASA välja meeskonna sattumise avakosmosesse kabiini lõplikul purunemisel. Mingi tänapäeval eksisteeriv või ettenähtavas tulevikus loodav skafandrisüsteem ei suuda tagada astronaudi elu kui see kohtub pardataguste tingimustega kiirel laskumisel, kui temperatuur laskuva keha ümber tõuseb tuhandete kraadideni.
Soovitus: ainus mõeldav soovitus oleks vältida selliseid juhtumeid. Teoreetiliselt oleks ehk võimalik luua meeskonnakabiin, mis oleks võimeline iseseisvalt laskuma ka kogu kosmoselaeva purunemisel. Kuid selle loomine oleks ülikallis/keerukas, liiati ei ole võimalik sajaprotsendiliselt ette näha kosmoselaeva purunemise kulgu ning selle käigus maandumiskapslile tekkivaid võimalikke vigastusi. Küll oleks võimalik tugevdada kabiini konstruktsiooni nii, et tekiks vähemalt mingi tõenäosus, et maandumise lõppetapis juhtunud avarii korral kestaks kabiin seni, kuni kiirus ja vähenevad langevarjuhüpet võimaldavani (praegused skafandrid võimaldavad seda kõrgusel kuni 33 km ja kiirustel kuni 1000 km/h).

IV. Kohtumine maapinnaga
Langemiskiiruse vähendamine maandumiskiiruseni toimub astronaudi individuaalse langevarju abil. Praegu kasutatav langevarjusüsteem eeldab, et astronaut avab sobivale kõrgusele jõudnult ise langevarju.
Soovitus: tulevased langevarjusüsteemid tuleb projekteerida automaatsetena, et tõsta šansse teadvusetu või vigastatud astronaudi eluga maale jõudmiseks.

Raha kui mõrvar
Kosmoselennuk Shuttle on kõige keerulisem ja täiuslikum kosmoselaev, mida selle planeedi elanikud eales loonud. Samas on kahes avariis hukkunud juba 14 astronauti. Võrdluseks: nn tavaliste kosmoselaevade avariides on hukkunud vaid neli inimest. Milles on vahe? Muidugi, võrreldes raketi ninas taevasse sööstva lihtsa kapsliga on Shuttle hirmkeerukas ja ohutegureid on seetõttu hoopis enam. Ent seda nähti ette juba süstiklaeva projekteerides – võimaliku riskiohu pidi vältima kosmosetehnoloogia areng . Paraku on iga arengu eelduseks investeeringud. Idee kosmoselennukist sündis ajal, mil kogu maailm oli Kuu-lendude vaimustuses ja NASA uskus, et nende eelarve püsib hiigelsuurena. Paraku ei läinud nii. Tagasi vaadates mõistis neliteist astronauti surma juba esimene NASA „saneerimine”. Algselt pidi süstik koosnema kahest lennukist: seal, kus praegu seisavad tahke kütuse kiirendid (mis hukutasid Challengeri) ja vahukattes kütusepaak (mis hukutas Columbia) pidi olema hiiglaslik tiivuline kanderakett, mis pärast süstikule algkiiruse andmist oleks automaatrežiimil lennuväljale maandunud. Raamatupidajad leidsid, et tahkekiirendid ja paak on odavam lahendus. Ei vaidle. Ent, nagu elu taas kord kinnitas, odavaim lahendus ei pruugi olla parim.

Lisa kommentaar

Turvaküsimus: *