مقال يستعرض الظروف التي أدت إلى حادث مكوك الفضاء "كولومبيا" الذي فقد أثناء عودته إلى الغلاف الجوي وعلى متنه طاقم مكون من سبعة أفراد من بينهم أول رائد فضاء إسرائيلي. بإذن من المؤلف أساف برووالد من الجمعية الفلكية الإسرائيلية ومنتدى علم الفلك في نيني
عساف برووالد، الجمعية الفلكية الإسرائيلية
المقال التالي يعتمد بشكل أساسي على المعلومات الواردة في تقرير لجنة التحقيق التي حققت في حادث كولومبيا. التقرير متاح للجمهور ويمكن تحميله من الموقع: http://www.caib.us/
جميع الصور التي تظهر في المقال مأخوذة من تقرير لجنة التحقيق (ناسا)
הקדמהكان مكوك الفضاء كولومبيا -المسمى OV-102- هو الأول في أسطول المكوك الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا، وانطلق في رحلته الأولى في 12 أبريل 1981.
في يونيو 1997، تلقت وكالة ناسا توصيات لاستخدام العديد من الرحلات المكوكية للبحث في مجال علوم الحياة والجاذبية الصغرى. وفي مارس/آذار 1998، أعلن مدير وكالة الفضاء آنذاك، دانييل غولدين، أن المهمة STS-107 ستكون مخصصة للأغراض البحثية، كما أعلن أنه من حيث المبدأ كان من المقرر إطلاق المهمة في مايو/أيار 2000.
وأخيراً، تم تحديد تاريخ الإطلاق في 11 يناير 2001. ومن هذه المرحلة، تم تأجيل تاريخ الإطلاق ما لا يقل عن 13 مرة. بعض الأسباب إدارية وبعضها فني. وتشمل الأسباب الإدارية التغييرات في أولويات مهام ناسا (البعثات إلى محطة الفضاء الدولية مثلا) والتغييرات في التخطيط لإعداد صندوق المكوك الذي يشمل المختبر التجريبي. ومن بين الأسباب الفنية التي أدت إلى تأجيل موعد الإطلاق، التمديد غير المخطط له لمدة المعالجات الدورية التي خضعت لها العبارة بالإضافة إلى إيقاف أسطول العبارات لمدة 4 أشهر بعد اكتشاف شقوق في أنابيب الوقود الخاصة بالعبارة. العبارات - الشقوق التي تتطلب الإصلاح.
تضمنت مهمة STS-107 مجموعة واسعة من التجارب العلمية المصممة لإجرائها على متن المكوك أثناء الرحلة. وشملت هذه التجارب، من بين تجارب أخرى، ميدكس - (تجربة الغبار الإسرائيلية المتوسطية) - وهي تجربة هدفها رصد الغبار في الغلاف الجوي في منطقة الشرق الأوسط - وكذلك تجربة "الحديقة الكيميائية" التي تعد في إعدادها المرحلة المتوسطة شارك فيه طلاب من مدرسة أورت كريات موتسكين، والذي تم تصميمه لدراسة تطور البلورات في ظروف انعدام الجاذبية.
وفي إطار التعاون الإسرائيلي الأمريكي، تقرر أن يشارك رائد فضاء إسرائيلي في الرحلة لأول مرة. وكان المرشح المختار هو إيلان رامون: مقدم في سلاح الجو الإسرائيلي وحاصل على شهادة في هندسة الكمبيوتر والإلكترونيات في جامعة تل أبيب.
وكان المكوك الذي تم اختياره لإجراء هذه التجارب على متنه هو كولومبيا، حيث أن هذا المكوك يقتصر على حمل بضائع خفيفة نسبيا (مقارنة بالمكوكات الأخرى في الأسطول) وبالتالي فهو ليس "مشغولا" بمهام تجميع محطة الفضاء الدولية. والتي كانت جارية في الوقت الذي تم التخطيط للمهمة فيه.
أقلعت الرحلة في 16 يناير 2003 واستمرت 16 يومًا. وبمجرد الانتهاء من التجارب العلمية المقررة لمسار المهمة، بدأ المكوك في دخول الغلاف الجوي للأرض في طريقه للهبوط في مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا.
أثناء دخولها إلى الغلاف الجوي، تمارس قوى هائلة على المكوكات وتتعرض لدرجات حرارة عالية جداً نتيجة دخولها إلى طبقات الهواء المضغوطة بشكل متزايد وبسرعة عالية. تم تصميم نظام الحماية الحرارية للمكوك لحماية المكوك من الحرارة الهائلة المتولدة في هذه المرحلة. ومع ذلك، عندما دخل كولومبيا الغلاف الجوي، حدث خطأ ما: في غضون دقائق قليلة، تم تلقي عدة تنبيهات من أجهزة استشعار مختلفة في منطقة الجناح الأيسر للمكوك، مما قدم تجارب غير عادية. وبعد ذلك بوقت قصير، فُقد الاتصال بالمكوك، وفي الوقت نفسه بدأ ورود تقارير من شهود عيان لاحظوا ما يبدو أنها شظايا تتفكك وتبتعد عن المكوك وهي تدخل الغلاف الجوي.
وفي وقت قصير اتضحت الصورة الصعبة: فبينما كان المكوك فوق ولاية تكساس على ارتفاع حوالي 70 كيلومترا وبسرعة حوالي 20 ألف كيلومتر في الساعة، تفكك وتناثرت بقاياه على مساحة كبيرة. من عدة ولايات في الولايات المتحدة الأمريكية. ولقي أفراد طاقم كولومبيا السبعة الذين كانوا في المهمة STS-107 حتفهم.
ريك زوج، 45، قائد المهمة.
ويليام ماكول، 40، طيار.
ديفيد براون، 46، متخصص في المهمة.
لوريل كلارك، 41، أخصائية مهمة.
كالبانا تشاولا، 41 عامًا، أخصائية البعثة.
مايكل أندرسون، 42 عامًا، متخصص في المهام ومسؤول عن التعامل مع البضائع.
إيلان رامون، 47 عامًا، خبير شحن.
تم إيقاف جميع المكوكات الفضائية بعد الحادث. ووجدت لجنة تحقيق خاصة تم تعيينها للتحقيق في ملابسات الكارثة سلسلة من أوجه القصور الفنية والإدارية في مشروع مكوك الفضاء وقدمت توصيات لتحسين وتبسيط برنامج الفضاء الأمريكي المأهول. وحتى كتابة هذه السطور، لم تكن العبارات قد عادت بعد إلى الطيران. ومن المقرر أن تتم رحلة العبارة التالية في شهر مايو من هذا العام.
ماذا حصل؟
وبعد عدة تأخيرات في الإطلاق، تم تشغيل محركات المكوك أخيرًا في 16 يناير 2003، الساعة 17:39 (بتوقيت إسرائيل). كانت هذه المهمة هي الرحلة الثامنة والعشرون لكولومبيا والرحلة رقم 28 في العدد الإجمالي لمهمات مكوك الفضاء الأمريكي.
يتم توثيق مسار إطلاق كل مكوك فضائي باستخدام مجموعة واسعة من الكاميرات وأجهزة التتبع. لا يتم فحص البيانات التي تم جمعها، في معظمها، في الوقت الفعلي ولكن يتم جمعها بغرض بناء قاعدة بيانات للتحليل وإجراء تحسينات مستقبلية على العبارات.
والتقطت بعض كاميرات المراقبة القريبة من موقع الإطلاق، حوالي الثانية 82 بعد الإطلاق، انفصال قطعتين على الأقل من الرغوة العازلة عن خزان الوقود الخارجي. وتم تصميم المادة العازلة لعزل الهواء المحيط بخزان الوقود الخارجي ومحتوياته: الهيدروجين السائل والأكسجين السائل عند درجات حرارة منخفضة للغاية.
من الواضح أن الالتصاق غير الكامل للرغوة العازلة بخزان الوقود ترك فقاعات هواء بين جدار الخزان وطبقة العزل. أدت تغيرات الضغط وكذلك الأحمال المطبقة أثناء الإطلاق إلى "سقوط" قطعة صغيرة وقطعة أكبر من العزل. وقد تم توثيق أحداث مماثلة لتفكك قطع من الرغوة من خزان الوقود الخارجي في ست مناسبات مختلفة على الأقل خلال عمليات إطلاق مكوك فضائي سابقة ولكنها لم تسبب أضرارًا جسيمة للمكوك.
كان حجم قطعة الرغوة العازلة التي انطلقت أثناء إطلاق STS-107 حوالي نصف متر - وهي أكبر من أي قطعة انفصلت عن عمليات الإطلاق السابقة - وخرجت من المنطقة التي تتصل فيها مقدمة المكوك بالوقود الخارجي. الخزان عبر دعامتين.
وفي الوقت الذي انكسرت فيه قطعة العزل، كان المكوك على ارتفاع حوالي 22 كيلومترا وبسرعة حوالي 2,500 كيلومتر في الساعة. تسببت الكتلة المنخفضة لقطعة الرغوة بالنسبة لحجمها في إبطاء سرعتها فجأة وانجرافها إلى اليسار بسبب تدفق الهواء السريع حول المكوك. اصطدم المكوك نفسه بقطعة الرغوة بسرعة نسبية تبلغ حوالي 800 كيلومتر في الساعة عندما كانت نقطة الاصطدام حرجة: في المنطقة الأمامية لجذر الجناح الأيسر للمكوك.
وتفككت قطعة الرغوة عند الاصطدام، وواصل المكوك رحلته ودخل، كما هو مخطط له، في المدار حول الأرض. وبعد يوم من الإطلاق، وأثناء فحص البيانات الواردة من كاميرات المراقبة، تم اكتشاف الضرر.
تقييم غير دقيقوكانت البيانات التي كانت متاحة لفرق المراقبة عندما كانوا يحاولون تقييم مدى خطورة الضرر ضئيلة للغاية. وتعتمد طبيعة الاصطدام وشدته بشكل كبير على سرعة الاصطدام، وكتلة وشكل قطعة الرغوة التي انكسرت، وكذلك الموقع الدقيق وزاوية الاصطدام. ولم تكن هذه البيانات متاحة في الأيام التي سبقت عودة المكوك المتوقعة إلى الغلاف الجوي في الأول من فبراير/شباط، عندما انتهت مهمته العلمية.
وكان التقييم العام خلال الأسبوعين التاليين للمهمة هو أن الأضرار التي حدثت أثناء إطلاق المكوك ليست خطيرة ولا تشكل خطرا على سلامة استمرار الرحلة. وبالعودة إلى الماضي، يتبين أن الأضرار التي لحقت بالرغوة العازلة كانت أشد مما تم تقديره في البداية.
تعد منطقة الاصطدام أحد المراكز التي يكون فيها الحمل الحراري في أقصى حالاته أثناء عودة المكوك إلى الغلاف الجوي. في هذه المنطقة من جناح المكوك يتم تركيب بلاط مصنوع من مركبات الكربون (بلاط يسمى "بلاط الكربون المقوى بالكربون RCC)." تصل درجة حرارة هذه البلاطات إلى حوالي 1,600 درجة مئوية أثناء دخولها إلى الغلاف الجوي. الغرض من البلاط هو عزل الغازات الساخنة المحيطة بالمكوك أثناء دخوله إلى الغلاف الجوي وهيكل جسم المكوك المصنوع من الألومنيوم.
تسببت قطعة الرغوة العازلة في إتلاف بلاطة RCC رقم 8 الموجودة على الجناح الأيسر للمكوك بشدة. أحدث الاصطدام ثقبًا بعرض حوالي 40 سم في الجزء السفلي من البلاطة 8-اليسار، كما أحدث شقوقًا في الحشية التي تغلق الفجوة بين البلاطات 8 و9 وكذلك في البلاطة 9.
وباشرت لجنة التحقيق التي نظرت في ملابسات الحادث سلسلة من التجارب لاختبار متانة البلاط المتضرر في حال اصطدامه بالرغوة العازلة. كان الهدف هو إثبات إمكانية حدوث أضرار جسيمة بالفعل نتيجة لمثل هذا الحدث.
ولإجراء التجارب، تم استخدام جزء من جناح المكوك المطابق للجزء الذي تضرر في الرحلة الأخيرة لكولومبيا. ومن أجل إعادة إنتاج حالة البلاطات التي تم تركيبها في كولومبيا بأكبر قدر ممكن من الدقة، تم استخدام بلاطات موازية تم تفكيكها من جناح مكوك الفضاء ديسكفري بعد حوالي 28 رحلة.
وتم تركيب البلاط على هيكل اختباري يتضمن مجموعة معقدة من أجهزة الاستشعار. واستخدم "الجناح" كهدف لمدفع غاز أطلق "رصاصات" من مادة عازلة - وهي نفس المادة التي استخدمت في خزان الوقود في كولومبيا - بسرعات عالية وبزوايا مختلفة على "الجناح". قدمت الكاميرات عالية السرعة جنبًا إلى جنب مع البيانات الواردة من أجهزة الاستشعار المختلفة في "الجناح" صورة ظرفية مفصلة لمقاومة جناح كولومبيا ضد تأثير الرغوة في المخطط الذي ربما حدث أثناء الإطلاق في 16 يناير 2003.
وكما ذكرنا، فإن التقديرات المتعلقة بالأضرار خلال الأيام الواقعة بين التشخيص الأول لتأثير الرغوة على الجناح وتاريخ الهبوط المخطط لها، استندت إلى نماذج فقط وليس إلى ملاحظات دقيقة. لم تتح لمهندسي ناسا وطاقم المكوك الفرصة لمراقبة المنطقة المتضررة بشكل مباشر وتقييم مدى خطورة الضرر.
وفي عدة مناسبات، طلبت فرق التفتيش المختلفة الترتيب للحصول على صور للمكوك عن طريق قمر تجسس صناعي للحصول على مزيد من المعلومات حول الأضرار التي لحقت بالبلاط. وتحدثت أخطر التقييمات فيما يتعلق باحتمال حدوث ضرر عن "ضرر محلي" لجناح المكوك. الأضرار التي تتطلب الإصلاح بعد الهبوط ولكنها لا تشكل خطراً على سلامة العبارة وطاقمها.
كان الفشل في طريقة تواصل فرق التفتيش المختلفة مع بعضها البعض وكذلك في اتصالاتها مع إدارة برنامج المكوك يعني أن مثل هذه الطلبات لم تصل أبدًا إلى وجهتها (وزارة الدفاع المسؤولة عن تشغيل أقمار التجسس الأمريكية). كان على فرق الاختبار أن تعتمد على نموذج رياضي يستخدم لحساب وتقييم الأضرار الناجمة عن الاصطدام بـ "الحطام الفضائي" وكذلك بالنيازك الصغيرة ذات الكتلة والأبعاد الصغيرة جدًا. لم يكن هذا النموذج مصممًا في البداية لتقييم الضرر الذي قد ينجم عن إصابة قطعة كبيرة من المواد العازلة أثناء الإطلاق.
في اليوم الثاني من رحلة STS-107، اكتشف رادار تابع للقوات الجوية الأمريكية جسمًا انفصل عن المكوك (أثناء وجوده في المدار) وابتعد عنه ببطء. واستمر الجسم في الظهور على شاشة الرادار لمدة يومين حتى اختفى وربما احترق في الغلاف الجوي. لم تكن هذه الملاحظة معروفة لفريق التحكم في الطيران في كولومبيا ولم يتم التعرف على وجودها إلا في فحص لاحق للبيانات أثناء التحقيق في الحادث. الفرضية هي أن الجسم الذي ابتعد عن المكوك كان جزءًا من البلاطة 8 التي تضررت أثناء الإطلاق ومن المحتمل أن تكون قد ألقيت في هيكل جناح المكوك. يبدو أن نفس الشظية طفت من الجناح في اليوم الثاني من الرحلة ثم اكتشفها الرادار. تم تنفيذ المهمة دون أحداث خاصة.
اليوم الأخير من الرحلة
في الأول من فبراير، بعد الساعة 1:15 بقليل، قام طيار المكوك ويليام ماكول بتنشيط محركات المكوك للمناورة لإبطاء حركته وبدء هبوطه في الغلاف الجوي. تم تشغيل المحركات عندما كانت العبارة فوق المحيط الهندي، وكانت، كما ذكرنا، تتجه شرقًا نحو الهبوط في فلوريدا.
وبعد حوالي نصف ساعة، في الساعة 15:44:09، هبط المكوك إلى ارتفاع 400,000 ألف قدم (حوالي 130 كم). يتم تعريف هذه المرة على أنها بداية "واجهة الدخول" لأنه عند هذه النقطة تقريبًا يبدأ المكوك بالتأثر بالطبقات العليا من الغلاف الجوي. عند هذه النقطة، يبدأ الهواء المحيط بالمكوك في التسخين والإضاءة بينما يحيط بالمكوك بوهج ساطع. وترتفع درجة حرارة الهواء، في عدة نقاط حرجة، إلى 1,600 درجة. وتشمل هذه النقاط مقدمة المكوك والحواف الأمامية لأجنحة المكوك - بما في ذلك منطقة البلاط 8 و9 التي تضررت أثناء الإطلاق.
في الساعة 15:49:32 بدأ المكوك بالتدحرج إلى اليمين. تعد هذه المناورة جزءًا من سلسلة من اللفات المخطط لها مسبقًا والتي يقوم بها المكوك لفقد السرعة الإضافية مع الحفاظ على معدل هبوط موحد مما يمنعه من ارتفاع درجة الحرارة.
في الساعة 15:50:53 مر المكوك تحت ارتفاع 243,000 قدم ودخل في فترة حوالي 10 دقائق تكون فيها القوى المؤثرة على المكوك هي الأقوى أثناء الهبوط.
وفي الساعة 15:53:56 مرت العبارة فوق ساحل ولاية كاليفورنيا.
يتم عزل البلازما الساخنة المحيطة بالمكوك إلى حد كبير عن جسم المكوك المصنوع من الألومنيوم بواسطة البلاط العازل الذي يحيط به. ومع ذلك، من خلال الثقب الموجود في البلاطة رقم 8 على اليسار، يتمكن تيار ساخن من الغاز من الاختراق والوصول إلى هيكل الجناح الأيسر للمكوك.
وابتداء من الساعة 15:52:17، يتلقى مركز مراقبة المهمة في هيوستن بولاية تكساس بيانات قياس عن بعد من المكوك تشير إلى قراءات غير طبيعية لمؤشرات مختلفة في منطقة الجناح الأيسر للمكوك.
القراءة الأولى التي تم تشخيصها كانت "سقوط" لجهاز استشعار درجة الحرارة المثبت على جانب مقصورة الركاب اليسرى للمكوك (بالقرب من الاتصال بين جناح المكوك وجسم المكوك).
في الصورة التالية يمكنك رؤية هيكل الجناح وموقع مقعد الراكب الأيسر.
بعد 42 ثانية، تم تلقي إشارة "سقوط" أخرى، هذه المرة من جهاز استشعار في منطقة الموازن على الجناح الأيسر (الموازن - سطح توجيه ديناميكي هوائي يستخدم لتوجيه المكوك أثناء الانزلاق عبر الغلاف الجوي قبل الهبوط).
خلال الدقائق القليلة القادمة، يتم تلقي بيانات مماثلة من عدة أجهزة استشعار إضافية. وفي مركز التحكم، يحاول مهندسو المشروع تقييم أسباب القراءات غير الطبيعية وغير المبررة. في وقت لاحق، سيتبين أن تيار البلازما الساخن الذي شق طريقه داخل جناح المكوك أدى إلى إتلاف أسلاك أجهزة الاستشعار في الجناح وفصلها.
كما تم اكتشاف نظام تسجيل البيانات المعروف باسم مسجل نظام البيانات المساعدة المعياري بين بقايا المكوك. يسجل هذا النظام البيانات من عدد كبير من أجهزة الاستشعار المثبتة على المكوك لتحليلها لاحقًا. لا يتم إرسال معظم هذه البيانات في الوقت الفعلي كجزء من عمليات إرسال القياس عن بعد للمكوك، لذا فإن تحديد موقع النظام واستخراج المعلومات المخزنة فيه كان ضروريًا لفهم آخر الأحداث في رحلة كولومبيا الأخيرة.
وفقًا للبيانات الواردة من هذا النظام، اكتشف كمبيوتر التحكم في طيران المكوك قوة سحب هوائية أعلى من المعتاد أدت إلى تحويل المكوك عن مسار الانزلاق المخطط له. تم إنشاء السحب الزائد نتيجة لتفاقم الأضرار التي لحقت بالهيكل الديناميكي الهوائي للجناح الأيسر. قام كمبيوتر التحكم في الطيران تلقائيًا بتنشيط لوحات دفة المكوك للحفاظ على مسار الانزلاق المخطط مسبقًا.
وفي هذه الأثناء، بدأ شهود العيان الذين كانوا يراقبون دخول المكوك إلى الغلاف الجوي بملاحظة نقاط ضوء تتحرك مبتعدة عن المكوك. تم إنشاء هذه النقاط بواسطة شظايا انفصلت عن جناح المكوك.
وفي الساعة 15:59:15، أبلغ مركز التحكم في هيوستن الطاقم الموجود على متن المكوك عن قراءات الاستشعار غير الطبيعية التي تم تلقيها في مركز التحكم. الرد الذي تم تلقيه بعد 17 ثانية كان من قائد المهمة ريك زوج "روجر..." وانقطع. وكان هذا آخر إرسال صوتي يتم تلقيه من المكوك كولومبيا.
وفي نفس الوقت تقريبًا (وفقًا للبيانات الواردة من نظام تسجيل البيانات على المكوك) قام الكمبيوتر بتشخيص حمولة غير طبيعية أثرت تقريبًا على اتجاه إبحار المكوك. فشل التصحيح الذي أدخله الكمبيوتر في لوحات توجيه المكوك في الحفاظ على اتجاه الانزلاق ونتيجة لذلك قام كمبيوتر التحكم في الطيران أيضًا بتنشيط صواريخ توجيه المكوك في محاولة يائسة لتثبيته في مساره. وبعد ثوانٍ، تم تفعيل ضوء التحذير الرئيسي في حجرة طاقم المكوك. لم يُعرف أبدًا السبب المباشر لتفعيل الإنذار، ولكن يبدو أن كمبيوتر التحكم في الطيران لم يعد قادرًا على الحفاظ على اتجاه الانزلاق الصحيح للمكوك.
وأظهرت الأفلام التي التقطها كلا الهواة، وكذلك الفيلم الذي تم الحصول عليه من كاميرا مدفع على مروحية أباتشي الأمريكية التي كانت في رحلة تدريبية في تكساس، المكوك وهو يتفكك بعد 18 ثانية من الساعة 4:XNUMX مساء بتوقيت إسرائيل.
وفي المرحلة التي تم فيها تدمير المكوك، لم يكن لدى مركز التحكم في هيوستن أي دليل على تفكك المكوك. وقاموا في المركز بمحاولات متكررة لتجديد الاتصال بالمكوك وإعادة تحديد موقعه باستخدام الرادار بعد اختفائه من شاشة التتبع. وفي الوقت نفسه، استمرت التقييمات بشأن طبيعة القراءات التي تلقتها أجهزة الاستشعار الموجودة على المكوك في الدقائق الأخيرة قبل فقدان الاتصال به.
لم يتم تفعيل خطة الطوارئ في مركز التحكم في هيوستن إلا في حوالي الساعة 16:16 مساءً - وهو الوقت الذي كان من المقرر أن تهبط فيه العبارة في فلوريدا - بعد أن تم إدراك فقدان العبارة.
وتتضمن خطة الطوارئ المعدة مسبقاً إغلاق مركز التحكم لغرض التخزين الآمن لكافة البيانات الموجودة فيه للتمكن من إجراء تحقيق شامل في ملابسات الحادث. وفي الوقت نفسه، تم تلقي مكالمات في المركز، في البداية عبر الهواتف المحمولة، تحكي عن بث تلفزيوني يظهر ما يبدو أنه تفكك المكوك وبقايا السخام التي تم اكتشافها في عدة ولايات في الولايات المتحدة الأمريكية.
وفي وقت قصير، انطلقت عملية واسعة النطاق لجمع رفات كولومبيا. وأعلن الرئيس الأميركي جورج بوش ولاية تكساس -التي سقطت معظم بقايا العبارة على أراضيها- منطقة كوارث وطنية.
وفي نفس الوقت الذي كانت تبحث فيه عن بقايا للمساعدة في التحقيق، حرصت ناسا على تحذير عامة الناس لتجنب الاتصال ببقايا المكوك. يحمل المكوك الفضائي على متنه مواد شديدة السمية مثل الوقود الزائد والمبردات والمتفجرات المستخدمة في مختلف منشآت الألعاب النارية. ربما تكون مثل هذه الأجزاء قد نجت من تفكك المكوك، ووصلت إلى الأرض وسقطت في مناطق مأهولة بالسكان، لذلك كان من الضروري تحييدها بواسطة متخصصين ماهرين. وفي الوقت نفسه، تم تفعيل مختلف سلطات الطوارئ استعدادا لاحتمال تلوث مصادر الغذاء أو الماء أو الهواء بمواد خطرة من العبارة.
وشارك في عملية البحث واسعة النطاق أكثر من 25,000 ألف شخص - معظمهم من المتطوعين - بحثا عن بقايا قدم. كما شاركت في عملية البحث 37 مروحية و7 طائرات.
وفي نهاية العملية، تم العثور على ما يقرب من 84,000 بقايا من المكوك، وهو ما يمثل حوالي 38٪ من كتلة المكوك.
توصلت لجنة التحقيق التي نظرت في ملابسات الكارثة، CAIB - مجلس التحقيق في حوادث كولومبيا، إلى سلسلة من النتائج الخطيرة حول سوء السلوك من قبل وكالة الفضاء الأمريكية بشكل عام، ومن قبل برنامج المكوك الفضائي خلال 16 يومًا من الرحلة الأخيرة. بخاصة. وأحصت اللجنة ما لا يقل عن ثماني فرص مختلفة للحصول على معلومات مفيدة بشأن الأضرار التي لحقت بجناح المكوك - ثماني فرص ضاعت بسبب ضعف التواصل بين فرق التفتيش المختلفة وفرق إدارة برنامج المكوك. الرسائل التي تم تبادلها بين الفرق المختلفة - والتي تبين فيما بعد أنها كانت حاسمة - تم تمريرها بشكل غير رسمي، مما حال دون إمكانية إجراء تقييم شامل وأساسي لعملية اتخاذ قرار مفيد فيما يتعلق بمعالجة المشكلة.
هل كان من الممكن إنقاذهم؟
خلال الستة عشر يومًا من المهمة، لم يتم تلقي أي معلومات مؤكدة بخصوص الأضرار الخطيرة التي لحقت بنظام الحماية الحرارية للمكوك. إذا كانت هناك مثل هذه المعلومات، فهل يمكن فعل أي شيء؟
واقترحت لجنة التحقيق أنه إذا كانت هناك بالفعل مثل هذه المعلومات، فمن الممكن الإشارة إلى مسارين محتملين للعمل.
1) إصلاح الأضرار التي لحقت برواد الفضاء.
تحدثت طريقة القيام بذلك عن تنفيذ نشاط خارج المركبة (نشاط المركبة خارج المركبة) للتحقق بدقة من طبيعة الضرر الذي لحق بالدرع الحراري ثم تثبيت رقعة مرتجلة لسد الثقب الذي تم إنشاؤه. ربما تكون هذه الرقعة مكونة من أجزاء معدنية مختلفة موجودة في مقصورة طاقم المكوك والتي سيتم تثبيتها في مكانها باستخدام أكياس وصناديق مملوءة بالماء والتي تتجمد عند درجة حرارة منخفضة في الفضاء وتصبح صلبة بدرجة كافية لحماية هيكل الجناح التالف.
لم يكن من المتوقع أن تصمد الرقعة بشكل مثالي، ولكنها ربما تسمح للمكوك بدخول الغلاف الجوي باستخدام ملف دخول من شأنه أن يقلل الضغط على جناحه الأيسر المتضرر. وبهذه الطريقة، من المحتمل أن يكون المكوك قد تمكن من إبطاء سرعته والوصول إلى ارتفاع منخفض يسمح بترك طاقمه عبر نظام الهروب والسقوط بسلام على الأرض.
ومع ذلك، هناك عوامل كثيرة قد تعيق نجاح هذه العملية. أبعاد الثقب، وموقعه الدقيق، بالإضافة إلى احتمال أن نفس الرقعة لن تدوم، بعد كل شيء - كل هذا جعل إمكانية الإصلاح تنطوي على عامل خطر مرتفع للغاية وفرص نجاح منخفضة نسبيًا.
2) إطلاق مكوك الإنقاذ
كان مسار العمل المفضل هو استخدام مكوك الفضاء أتلانتس لإنقاذ طاقم كولومبيا.
كان على متن السفينة كولومبيا أفراد الطاقم السبعة الذين قد يظلون على قيد الحياة لمدة شهر كامل (أي أسبوعين إضافيين بعد 1 فبراير). بعد هذا الوقت، كان الأكسجين الموجود في المكوك ينفد وكذلك هيدروكسيد الليثيوم. تُستخدم هذه المادة لإزالة ثاني أكسيد الكربون (الغاز المنبعث عندما يتنفس أفراد الطاقم) من حجرة طاقم المكوك.
وكان من المقرر إطلاق مكوك الفضاء أتلانتس في أوائل مارس وكان في مراحل متقدمة من الإعداد. ومع إعلان حالة الطوارئ، يمكن الانتهاء من الاستعدادات للإطلاق في 10 فبراير، أي قبل خمسة أيام من الوقت المتبقي لطاقم كولومبيا.
سيقلع أتلانتس وعلى متنه أربعة من أفراد الطاقم: قائد وطيار ورواد فضاء مدربون على الأنشطة خارج المركبة. يرسو أتلانتس مع كولومبيا ويقترب منها على بعد أمتار قليلة عندما يقوم رائدا الفضاء "الإنقاذ" بنقل أفراد طاقم كولومبيا إلى أتلانتس.
قبل التخلي عن كولومبيا، كان أفراد طاقمها يقومون بتنشيط تسلسل تلقائي للعمليات التي من شأنها أن تعيد المكوك إلى الاحتراق في الغلاف الجوي فوق المحيط الهادئ، أو بدلاً من ذلك، رفعه إلى مدار أعلى حيث سينتظر رحلة إصلاح مستقبلية.
هذا البرنامج النصي يمثل مشكلة أيضًا. يتطلب إعداد أتلانتس جولة من الاستعدادات، من أجل إطلاق سريع للغاية وخالي من أي أعطال وتأخير للمكوك وبالتالي للإطلاق. دعونا لا ننسى أيضًا أن المكوكات الفضائية متشابهة جدًا مع بعضها البعض. كان من الممكن أن يتكرر الفشل الذي تسبب في الضرر الأولي في كولومبيا أثناء إطلاق أتلانتس.
وتناقش بعض توصيات لجنة التحقيق في الحادث إضافة إمكانية الإصلاح في المدار لمكوك فضائي تعرض لأضرار في درعه الحراري. قد تتوفر مثل هذه القدرة على الإصلاح من خلال الالتحام بمحطة الفضاء الدولية (وهي عملية لم تتمكن كولومبيا من تنفيذها بسبب الاختلافات في مداراتها ومدارات المحطة وعدم توفر الوقود الكافي لإجراء مثل هذا التغيير الجذري في المدار) أو من خلال مجموعات من شأنها أن التواجد على متن كل مكوك والسماح لطاقمه بفحص وإصلاح تلك الأضرار دون الاتصال بالمحطة الفضائية أو في حالة عدم تمكن المكوك من الاتصال بالمحطة الفضائية نتيجة حدوث بعض العطل أو إذا تم اكتشاف الضرر إلا بعد المكوك كان قد غادر المحطة بالفعل.
اعتبارًا من اليوم، يعد المكوك الفضائي الوسيلة الوحيدة التي تسمح بإطلاق البضائع الثقيلة مع أفراد الطاقم إلى طريق القهوة حول كادو. ولا شك أن خسارة كولومبيا، والاستنتاجات والتوصيات التي توصلت إليها لجنة التحقيق التي تم تشكيلها نتيجة لذلك، سوف تسرع التحركات للتحول إلى وسائل إطلاق أخرى. حتى كتابة هذه السطور، من المقرر أن تتم رحلة المكوك التالية في مايو 2005. ومن المحتمل أن تكون جميع الرحلات الجوية القادمة رحلات أساسية للعمل في محطة الفضاء الدولية.
ويجب أن نتذكر أنه في عصرنا الحالي، يعد تطوير وسيلة جديدة للنقل الفضائي مهمة مكلفة للغاية وسيكون من الصعب تنفيذها في المستقبل القريب. لم تعد الأيام أيام الحرب الباردة وأيام سباق الفضاء عندما كان من السهل على وكالات الفضاء الحصول على ميزانيات لتطوير مشاريع على نطاق مثل مشروع المكوك الفضائي.
