¿Qué causó que el transbordador espacial estadounidense Columbia se estrellara?
El transbordador espacial Columbia fue lanzado el 16 de junio + octubre de 65438. El 24+65438 de octubre, los técnicos del contratista del proyecto del transbordador espacial Boeing Company escribieron este informe y lo enviaron al departamento de control de vuelo de la NASA el 27+65438 de octubre. Según los informes, 82 segundos después del lanzamiento del Columbia, tres piezas de material de espuma, cada una de unas 20 pulgadas (50 centímetros) de largo, cayeron del área de soporte que conecta el tanque de combustible externo al transbordador. Después de impactar el transbordador, "parecieron desintegrarse" en muchos pedazos más pequeños.
Cuando la NASA emitió este informe, enfatizó que, según la conclusión del informe, el impacto de los fragmentos de espuma no afectaría la seguridad del vuelo del transbordador espacial, y el departamento de control de vuelo de la NASA también "estuvo de acuerdo con esto". conclusión."
Sin embargo, tras la publicación del nuevo informe, el impacto de los materiales de espuma en el accidente del Columbia ha vuelto a llamar la atención. Poco después de que el Columbia se desintegrara y se estrellara en febrero de 2016, surgió el problema de los restos de espuma. Aunque la NASA ha insistido en que el impacto de los restos de espuma no tendría consecuencias graves, el comité independiente encargado de investigar el accidente del Columbia todavía está realizando un análisis en profundidad del impacto de los restos de espuma. La principal conclusión a la que llegó este comité de investigación independiente es que puede haber una fuga en la capa exterior del Columbia, lo que permitió que entrara gas a temperaturas ultraaltas en el transbordador espacial, lo que finalmente provocó el accidente. Según documentos publicados por la NASA el 21 de octubre, un ingeniero de la NASA advirtió en un correo electrónico el 29 de octubre que los daños en las placas aislantes exteriores del transbordador podrían provocar daños en los pasos de las ruedas o en la aparición de grietas en la escotilla.
La investigación de seguimiento de la NASA confirmó el 13 de agosto de 2004 que los defectos en el proceso de instalación del material de espuma en el tanque de combustible externo del transbordador espacial estadounidense Columbia fueron los culpables de todo el accidente. Según un informe de investigación publicado el año pasado por la Junta de Investigación de Accidentes del Transbordador Espacial Columbia, un trozo de material de espuma que se desprendió de la superficie del tanque de combustible externo golpeó un material llamado "carbono reforzado" (escudo térmico de carbono reforzado) en la parte delantera. borde del ala izquierda del transbordador. Cuando el transbordador espacial atravesó la atmósfera a su regreso, se produjo una intensa fricción, lo que provocó que aire con una temperatura de hasta 1.400 grados centígrados se precipitara hacia el ala izquierda y derritiera la estructura interna, provocando que el ala y el fuselaje se derritieran, lo que provocó el tragedia.
Fotografía en la cabina [5]
Después del accidente, debido a la imposibilidad de recuperar rápidamente los materiales de espuma y los tanques de combustible en el momento del accidente para su inspección, la NASA y la accidente El comité de investigación aún no ha llegado a una conclusión definitiva sobre la causa del accidente. Se han encontrado y reensamblado aproximadamente 500.000 fragmentos de los tanques de combustible externos del Columbia. Neil Ott, ingeniero jefe de la NASA a cargo del proyecto del tanque de combustible externo de Columbia, dijo que después de múltiples pruebas, la NASA determinó que los defectos en el proceso de instalación de la espuma fueron la causa principal del accidente.
Ott dijo que no había ningún problema con la composición química de la espuma en sí, pero el problema radicaba en el proceso de esparcir la espuma fuera del tanque con una pistola rociadora. Las pruebas han demostrado que el proceso de colocación actual deja espacios entre los materiales de espuma, en los que puede penetrar el hidrógeno líquido. Después de que el transbordador despegó, el hidrógeno se expandió debido al calor, lo que finalmente provocó que se cayeran grandes trozos de espuma. El material de espuma que golpeó al Columbia tenía el tamaño de un maletín y pesaba alrededor de 0,75 kilogramos. Casi un trozo de material llamado "carbono reforzado" (escudo térmico de carbono reforzado) fue "arrancado" en su totalidad, golpeando el borde de ataque del ala izquierda del transbordador espacial a gran velocidad y formando grietas. Cuando el transbordador volvió a entrar en la atmósfera, gases de temperaturas ultraaltas pudieron entrar en Columbia a través de las grietas, provocando la desintegración del transbordador.
Desechos [6]
Ott dijo que probar los tanques de combustible según nuevos estándares es el mayor obstáculo al que se enfrenta actualmente la NASA. La nueva norma exige que no se caigan más de 14,17 gramos (0,5 onzas) de material de espuma fuera del tanque de combustible. La NASA se está preparando actualmente para probar los 11 tanques de combustible del transbordador espacial, cuya inspección costará 40 millones de dólares cada uno.
Los expertos del Comité de Accidentes del Transbordador Espacial de los Estados Unidos analizaron las causas del accidente del Columbia y sugirieron que los fuertes vientos durante el despegue, el reemplazo temporal de los propulsores del cohete antes del lanzamiento y el hecho de ser demasiado viejo pueden haber contribuido a la desintegración de esta "nave espacial meritoria". "la causa raíz. El Columbia se encontró repentinamente con vientos inusualmente fuertes 62 segundos después del despegue, lo que pudo haber causado "lesiones internas" en su fuselaje izquierdo, allanando el camino para futuros accidentes. Apenas 20 segundos después, el material aislante de espuma que cayó del tanque de combustible principal en la parte inferior del fuselaje golpeó el extremo delantero del ala izquierda, causando un "traumatismo" directo. Los expertos creen que estos daños pueden no ser nada para un transbordador espacial de 10 años, pero son fatales para una "vieja máquina" de 21 años como el Columbia.
El comité de investigación señaló que las partes interesadas están estudiando si la NASA no prestó suficiente atención al tema del "envejecimiento corporal", que finalmente condujo a esta tragedia. En la actualidad, la causa directa del accidente del Columbia está básicamente determinada: aire a temperatura ultra alta invadió la parte inferior de las placas aislantes a través de los huecos en la superficie del fuselaje y escapó en todas direcciones, lo que finalmente provocó que el transbordador espacial se desintegrara y se estrellara. su camino de regreso, matando a siete astronautas. Según los informes, un minuto después del despegue, el avión encontró una fuerza de viento cercana al límite permitido por la NASA. Por lo tanto, los expertos creen que las alas, que han comenzado a envejecer, son fácilmente impactadas por objetos extraños debido a vientos tan fuertes y, por lo tanto, dañadas, creando una "parte trasera cómoda" para la intrusión de aire a temperatura ultra alta en el camino de regreso.
Además, en agosto del año pasado, el propulsor del cohete que normalmente coincidía con el tanque de combustible principal del Columbia fue retirado e instalado en otro transbordador espacial que estaba a punto de despegar. No fue hasta el 16 de junio de 438 + octubre de ese año que la NASA reinstaló un nuevo cohete propulsor para Columbia. Puede ser que durante este proceso de desmontaje y montaje "innecesario", las operaciones del personal pertinente provocaron daños en el material de la superficie del tanque de combustible, provocando que el material aislante se cayera y golpeara el ala izquierda del transbordador espacial. Además, debido a su "antigüedad", puede haber "defectos" debajo del escudo térmico de fibra de carbono súper resistente en la parte delantera del ala izquierda del Columbia. En los últimos 10 años, componentes similares de otros transbordadores espaciales han sufrido diversos grados de daños, incluidos impactos de fuerzas externas (pequeños meteoritos), rayones, sellado deficiente y otros peligros.
El Comité de Investigación señaló que es necesario determinar si la NASA inspeccionó y reemplazó rápidamente las partes vulnerables mencionadas anteriormente del transbordador espacial estadounidense, incluido el Columbia. Según los informes, el Columbia se lanzó por primera vez en 1981 y es el transbordador espacial con más años de servicio en los Estados Unidos. Las pruebas en el túnel de viento en tierra después del accidente encontraron que el vuelo oscilante del Columbia en el último momento se debió a la pérdida de la capa protectora en el extremo delantero del ala izquierda. Los expertos estiman que al menos cinco paneles aislantes térmicos en forma de U se cayeron en ese momento para producir una fuerza de tracción tan fuerte. Hasta ahora, los buscadores han encontrado más de dos. Se enviaron 80.000 piezas de los restos del Columbia al Centro Espacial Kennedy para su análisis e investigación. Se informa que estos elementos representan sólo el 19% del enorme fuselaje del Columbia.
Informe resumido
Estructura
30 de junio de 2009, 65438+30 de febrero, Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) El informe final de investigación del transbordador espacial Columbia fue publicado, detallando las últimas condiciones en la cabina antes de que el transbordador espacial Columbia se desintegrara. El informe también se centra en la seguridad de los astronautas y hace algunas recomendaciones para mejorar. En 2003, el transbordador espacial Columbia se estrelló en su camino de regreso, matando a sus siete astronautas. Posteriormente, la NASA inició una investigación en profundidad [7].
En comparación con la investigación de hace cinco años, este informe final de 400 páginas restauró más detalles de las actividades de los astronautas en el Columbia antes de que se desintegrara. Según los informes, desde que sonó la alarma en la cabina del Columbia sólo pasó aproximadamente un minuto hasta el final de la vida del astronauta. El transbordador perdió el control y el astronauta William McMale presionó varios botones para intentar controlarlo. La mayoría de los demás astronautas también siguen los procedimientos establecidos por la NASA. En este punto, no tenían idea de que se acercaba su destino y no se habían tomado el tiempo para prepararse. Tres astronautas no llevaban guantes protectores, uno no estaba sentado en una silla y el otro no llevaba casco. Segundos después, el módulo de tripulación del Columbia perdió presión. Según los informes, la falta de oxígeno provocada por la caída de presión provocó la muerte o el coma de los astronautas. Posteriormente, las personas en estado de coma murieron a causa de los impactos mortales durante el violento balanceo y sacudida del avión. Según los informes, incluso si los astronautas tuvieran tiempo de ponerse trajes protectores y presurizarse después de que el avión perdiera presión, solo podrían sobrevivir por un tiempo y aún sería imposible sobrevivir.
Crónicas del accidente a las 20:00 hora de Pekín: "Columbia" está en órbita a 280 kilómetros de altura.
Transbordador espacial Columbia (18)
Volando alrededor de la Tierra, la tripulación recibió la señal de luz verde del centro de control de la misión terrestre en Houston y comenzó a hacer los últimos preparativos para el reingreso a la Tierra. atmósfera terrestre[8] .
A las 20:49 hora de Beijing, la NASA emitió una orden para comenzar a aterrizar y reposicionar el Columbia. En ese momento había niebla sobre la zona de aterrizaje de Cabo Cañaveral en Florida.
A las 21:09, la niebla en el cielo se disipó. El comandante Leroy Kahn que regresó le dio al Columbia la orden de abandonar la órbita terrestre.
A las 21.15 horas, el Columbia cruzó el Océano Índico. En ese momento, el pequeño motor del cohete de control de dirección del Columbia se encendió durante 3 minutos. La cola del transbordador espacial estaba mirando hacia la Tierra y comenzó a aterrizar.
A las 21:23, el sistema de navegación automática por computadora de guía inercial indica al transbordador espacial que se ajuste a una actitud con la parte delantera hacia adelante y la cola hacia abajo.
A las 21:32, se encendió la unidad de potencia auxiliar, añadiendo presión a los sistemas hidráulicos que controlan los alerones y el tren de aterrizaje del transbordador.
A las 21:42, el Columbia alcanzó una posición de 144 kilómetros sobre el Océano Pacífico. En este momento, el motor del cohete funciona a una velocidad de 27.000 kilómetros por hora (25 veces la velocidad del sonido).
A las 21:44, "Columbia" comenzó a "entrar a la atmósfera". Su parte frontal se elevó hacia arriba y mantuvo un ángulo de elevación de 40 grados, por lo que las baldosas cerámicas resistentes al calor en el exterior del vehículo. El transbordador espacial pudo resistir el contacto entre el avión y la atmósfera cuando entró en la atmósfera densa. Todo el calor generado por la fricción. Las baldosas cerámicas resistentes al calor comienzan a calentarse.
21:46, Columbia se encuentra a sólo 102 kilómetros del suelo y aterrizará en 30 minutos. Poco a poco pasa por la costa del Golfo de California, Nevada, Nuevo México, Arizona, Texas y Luisiana, para finalmente llegar a Florida.
A las 21:49, el Columbia comenzó a reducir gradualmente su velocidad como estaba previsto y su parte delantera voló hacia la derecha.
A las 21.52 horas, el Columbia cruzó la costa de California. Según los registros de control del Centro de Control de Misión Terrestre de Houston, hubo un ligero cambio anormal en la temperatura del tren de aterrizaje izquierdo del transbordador espacial. Tres sensores hidrotermales indicaron temperaturas del tren de aterrizaje izquierdo entre 40 y 60 grados Fahrenheit (8 y 15 grados Celsius).
A las 21:53, un cuarto sensor en el ala izquierda del transbordador mostró que la temperatura seguía aumentando.
A las 21:54, debido al aumento de temperatura del ala izquierda, la temperatura de todo el fuselaje aumentó 15 grados centígrados.
A las 21:55, el Columbia sobrevolaba el desierto de Nevada.
A las 21:56, el Columbia sobrevoló el sur de Arizona.
A las 21:57, mientras sobrevolaba Nuevo México, el transbordador espacial, aún controlado por el sistema de navegación automática, comenzó a desviarse hacia la izquierda y su velocidad volvió a descender. El Control de Misión en Houston perdió contacto con la transmisión de datos del sensor de temperatura del ala izquierda del transbordador.
A las 21:58, una fuerza inexplicable en el lado izquierdo del transbordador espacial empujó al Columbia a girar hacia la izquierda, y el estabilizador de balanceo se abrió automáticamente en un intento de corregir la posición de aterrizaje del transbordador espacial. .
A las 21.59 horas, la computadora a bordo del transbordador intentó corregir aún más su posición activando sus dos propulsores de orientación. El Columbia entró en Texas a una altitud de 61 km sobre el suelo y a una velocidad de 21.000 km/h. El centro de control de la misión de Houston registró la última señal de contacto por radio: "Columbia, aquí Houston. Vimos la información sobre la presión de sus neumáticos, pero no copiamos sus últimos datos".
Después de un rato, el capitán del Columbia, Rick El marido respondió: "Sí, pero..." Después de escuchar un ruido de onda corta, se perdió el contacto con el suelo del Columbia.
A las 22:00, el centro de control de la misión terrestre de Houston continuó rastreando al Columbia en el radar sin ningún contacto por radio. Los testigos en tierra informaron haber visto al Columbia romperse en numerosos pedazos pequeños, dejando largas líneas de humo blanco en el cielo.
A las 22:16, a la hora prevista para el aterrizaje del transbordador espacial Columbia, la NASA lanzó oficialmente el plan de emergencia contra accidentes.