Dödsdömda i rymden

Vanligtvis anses uppskjutningen och landningen vara de mest riskfyllda etapperna av en rymdresa. Columbia verkar nu ha avverkat den ena av resans två farligaste delar.

Rymdfärjan är NASA:s veteran

Columbia är den amerikanska rymdfartsorganisationen NASA:s första rymdfärja – en farkost som startar som en raket och, tack vare sina vingar, landar som ett flygplan. Farkosten gjorde sin jungfruresa i april 1981 då den flög runt jorden.

I december samma år lyfte Columbia för andra gången och blev därmed världens första återanvända rymdfarkost.

Sedan dess har färjan genomfört ytterligare 25 lyckade uppdrag, och bland annat fraktat satelliter för utplacering i omloppsbana runt jorden. På denna rymdfärjans 28:e tur ska astronauterna utföra fler än 80 olika experiment. Experimenten utförs i en forskningsmodul som är placerad i det knappt 19 meter långa lastrummet i farkostens mittersta del.

En bra början

Rymdfärjan Columbia verkar vara i utmärkt skick. Så låter beskedet från kapten Rick Husband, till kontrollcentralen i Houston, fyra timmar efter att färjan påbörjat sin bana runt jorden. Från Houston hörs samma optimistiska tongångar: Starten gick enligt boken.

”Vi har inte några avvikelser av någon betydelse att rapportera om”, meddelar kontrollcentralen. Det enda lilla felet är att en trasig klimatanläggning i forskningsmodulen läcker vatten, som flyter omkring i viktlösheten. En av flygledarna ber astronauterna att höja värmen lite, så det inte ska bildas kondensvatten som kan kortsluta den elektriska utrustningen.

Detta ordnar besättningen, som redan på resans första dag delar upp sig i två lag: Medan det ena utför experiment i laboratoriemodulen har det andra ledigt och tillbringar tiden i besättningskabinen. Där finns det plats för att äta, läsa, gå på toaletten och tvätta sig, eller för att ta sig en liten lur på en av rymdfärjans fyra sovstationer.

Raketer driver rymdfärjan mot himlen

Förutom själva rymdfärjan består farkosten under uppskjutningen dels av en huvudtank, dels av två raketer med fastbränsle. Det liknar suddgummi och är lika hårt – ett slags härdat, syntetiskt gummi. När rymdfärjan sänds upp ser fastbränsleraketerna, tillsammans med de tre huvudmotorerna, till att Columbia kan skjutas ända ut i rymden.

Fastbränsle- raketer kan inte släckas när de väl antänts, så när allt bränslet förbrukats vid omkring 45 km höjd, kopplas raketerna loss från huvudtanken. De landar i fallskärmar i havet och fiskas upp för återanvändning.

Rymdfärjans huvudmotorer fortsätter med att producera kraft genom att förbränna en blandning av flytande syre och väte, i blandningsförhållandet 1:6, från huvudtanken. Huvudtanken dumpas på cirka 110 km höjd och faller i en förutbestämd bana. Största delen brinner upp i atmosfären medan resterna störtar i havet.

Hela tankens yttersida skyddas av centimetertjock skumplast som isolerar huvudtanken och förebygger isbildning på tankens ytor.

Något har gått fel

Rykten börjar surra hos NASA om att något gått fel med skumplasten under uppskjutningen. Men ombord på Columbia är de sju astronauterna lyckligt ovetande. De sköter sitt arbete och ställer upp på direktsända intervjuer. På tv-skärmar världen över ses Ilan Ramon berätta om uppskjutningen som ”spännande och med en massa oljud och skakningar”.

Först en vecka in i uppdraget, precis innan ännu en intervju, tar kapten Rick Husband emot beskedet från kontrollcentralen om de problem som möjligtvis uppkommit under starten. I ett mejl skriver flygledaren Steve Stich: ”Det är en mindre sak som jag gärna vill göra er uppmärksamma på innan den planerade intervjun.

Egentligen är det knappt värt att nämna, men jag säger det bara så att ni inte blir överraskade om en journalist skulle få för sig att fråga. Fotoanalyser visar att några bitar lossnade från huvudtankens isolering, cirka 80 sekunder efter start, och därefter träffade rymdfärjans vänstra vinge, vilket orsakade en skur av mindre partiklar.” Han understryker att det inte finns någon orsak för besättningen att oroa sig.

Tekniska experter har analyserat filmerna och bedömt att det inte nämnvärt skadat rymdfärjan. ”Vi har upplevt samma fenomen på åtskilliga andra flygningar och det finns absolut ingen grund till oro”, försäkrar Steve Stich.:

Ett vanligt problem

Redan efter Columbias första flygning 1981 upptäckte NASAs ingenjörer att skumplast slitits loss från huvudtanken. Det hade träffat och skadat fler än 300 av de över 20 000 keramiska plattorna rymdfärjan var beklädd med utvändigt.

Plattorna fungerar som en värmesköld som skyddar aluminiumskrovet mot den extrema värmen som utvecklas när rymdfärjan återvänder till jorden. Utan plattorna skulle farkosten brinna upp, som en meteorit, vid inträdet i atmosfären. Temperaturen på rymdfärjans undersida kan uppgå till över 1 200 grader. Jämförelsevis är smältpunkten för aluminium cirka 660 grader.

Även på andra flygningar har problemet med de keramiska plattorna uppstått – NASA:s fem rymdfärjor har i genomsnitt haft 143 skadade plattor efter en resa och att bitar av skumplast lossnat är så vanligt att NASA betecknar det som en acceptabel risk.

Videokvaliteten är för dålig

Svordomar och förbannelser flyger genom luften i laboratoriet där NASA:s ingenjörer, gång på gång, ser videosekvenserna från uppskjutningen av Columbia. ”Holy shit” och ”Oh, my God”, utbrister de annars så kontrollerade specialisterna.

I slowmotion ser de på filmen hur en bit skumplast, stor som en resväska, kraschar in i framkanten av vänstra vingen, 81,7 sekunder efter start. Filmen är suddig och bildupplösningen miserabel. Teknikerna begär att det tas närbilder av rymdfärjan medan den är i omloppsbana, så att de med säkerhet ska kunna avgöra om skadan är allvarlig.

Men det förblir enbart en förfrågan: Den ansvarige för uppdraget är på väg på semester och glömmer bort begäran. Då teknikerna påminner NASA-ledningen blir de blankt avfärdade. ”Detta är inget flygsäkerhetsproblem och vi kan ändå inte göra något åt det”, lyder motiveringen.

”Även om Columbia blivit skadad är det nog bäst att inte säga något. Hellre låta besättningsmedlemmarna ha en glad, framgångsrik resa och låta dem dö oväntat under inflygningen, än att låta dem ligga kvar i omloppsbana, väl medvetna om att de inget kan göra innan syret tar slut”, säger NASA-flygledaren Jon Harpold.

Säkerheten är övervärderad

Precis innan Columbias debut uppskattade NASA att risken för ett rymdfärjehaveri var 1:100 000. Men fem år senare, den 28:e januari 1986, exploderade den amerikanska rymdfärjan Challenger 73 sekunder efter start på sitt tionde uppdrag och alla sju astronauterna ombord omkom. Därmed stod det klart att NASA kraftigt övervärderat säkerheten.

En undersökningskommission fastslog att orsaken till Challengerkatastrofen var en läckande skarv i en fastbränsleraket. Men det var inte enbart ett tekniskt fel – kommissionen skyllde även i hög grad katastrofen på en inflammerad arbetsmiljö inom NASA.

I åratal hade experter påpekat att raketkonstruktionen var opålitlig men NASA reagerade inte. Senast kvällen före uppskjutningen hade ingenjörer gjort ihärdiga försök att övertala NASA:s ledning att skjuta på starten, utan att bli tagna på allvar.

Columbia styr kosan hemåt

Sett från knappt 300 km ovan jord ser Columbias 28:e uppdrag ut att bli en stor framgång. Besättningen ägnar inte olyckan under starten en tanke och har ingen aning om NASA-kollegernas oro. Dagen har kommit då jorden kallar.

Från kontrollcentralen meddelas det att vädret är perfekt för landning. Astronauterna tar på sig sina orange tryckdräkter, spänner fast sig i sätena och går igenom checklistan.

Märkbart upprymda filmar de varandra. Inget talar för att någon tänker på att resan ner genom atmosfären är en av de farligaste delarna av rymdfärden.

Mister radiokontakten

Astronauterna vet att Columbia följer en fastställd landningsprocedur. En timme innan beräknad touchdown ska färjan förflytta sig från cirka 170 km höjd, med en fart på omkring 28 000 km/h, ner genom den del av atmosfären som kallas termosfären. Där ska två raketer avfyras som bromsar upp färjan.

När den träffar atmosfären ska nosen vara höjd cirka 40 grader över vågrätt. I den vinkeln tar de keramiska plattorna på undersidan av skrovet upp det mesta av friktionsvärmen från mötet med atmosfären. Under denna tidpunkt utsätts vingkanter och nos för temperaturer på upp emot 1650 grader, men skyddas av ett kolkompositmaterial.

På väg genom jonosfären, som sträcker sig ner till cirka 60 km höjd, fallerar radiokommunikationen ofta.

Orsaken är att det bildas ett lager av joniserande partiklar omkring rymdfärjan som förhindrar radiovågorna att tränga igenom. Mottagningen återkommer igen i stratosfären, cirka 50 km över jorden.

Överljudsbangen uteblir

Klockan 08.44 den 1 februari tränger Columbia planenligt ner genom den övre atmosfären, 120 km över Indiska oceanen. 15 minuter senare mister kontrollcentralen, som förväntat, kontakten med rymdfärjan. Sett från jorden förlöper inflygningen odramatiskt.

Temperatursensorerna i vänster vinge slutar fungera, men det har hänt förr och NASA-personalen i kontrollcentralen räknar med att Columbia, om några få sekunder, ska synas på radarn.

Men ett telefonsamtal ett par minuter över nio tar död på illusionen. NASA-ingenjören Ed Garske, som inte är i tjänst, ringer chockad och meddelar: ”Jag såg den. Den bröts sönder. Jag såg rymdfärjan. Den bröts sönder.”

På VIP-läktaren vid landningsbanan på Kennedy Space Center väntar Rona Ramon och de andra astronauternas familjer med spänning på de två överljudsbangar som indikerar att Columbia är två minuter från landning.

Enligt schemat ska Columbia sätta landningsstället i marken klockan 09.16, men smällen uteblir. Istället dyker en skara NASA-anställda i blå uniformer upp på läktaren. De kör familjerna till Kennedy Space Centers huvudbyggnad. Där samlas alla i en konferenslokal.

Robert Cabana, chefen för NASA:s astronautkår, tar trevande till orda: ”Vi har mist kontakten med färjan. Den befann sig på en höjd och färdades i en hastighet vid vilken besättningen inte förväntas kunna överleva ett haveri.

Vi har ännu inte fått det bekräftat men jag vill inte ge er falska förhoppningar om att besättningen är okej.”

Räddningsaktion borde påbörjats

Över 12 000 vrakdelar ligger utspridda i ett 300 km långt bälte genom Texas och Louisiana. Bland de största och lättast identifierbara bitarna är färjans noskon. Den hittas sex meter ner i marken, i en skog.

Vrakdelarna forslas till en hangar på Kennedy Space Center och överlämnas till en haverikommission. Kommissionens utredning avslöjar att skumplast från huvudtanken slitits loss och slagit upp ett cirka 40 centimeter långt hål i vänstra vingens framkant.

På väg ner genom atmosfären har varm atmosfärisk gas trängt in genom hålet och in i vingen, som sedan bryts av, fyra sekunder över nio.

Mindre än en minut senare var Columbia bara småbitar. Kommissionen slår fast att det var ett ”allvarligt misstag” av NASA:s ledning att avfärda begäran om att få ta bilder som kunde ha visat att vänstra vingen blivit allvarligt
skadad.

Om hålet i vingen upptäckts kunde Columbia förblivit i omlopp, länge nog för att NASA kunnat försöka verkställa en räddningsaktion och evakuerat astronauterna.

Denna artikel är baserad på en rad haverirapporter, artiklar, NASA-pressmeddelande samt böckerna ”Comm Check... – The Final Flight of Shuttle Columbia” av Michael Cabbage och William Harwood och ”Columbia –
Final Voyage” av Philip Chien.