STS-51-L

Ciele misie

Hlavným cieľom misie bolo vypustenie komunikačnej družice TDRS-B, ku ktorému malo dôjsť približne 6 hodín po štarte. Družica TDRS-B mala byť druhá zo skupiny družíc, ktoré zaisťovali lepšie spojenie nízko letiacich družíc a teda aj raketoplánov so Zemou. Aby sa TDRS-B po vypustení z raketoplánu dostala na dostatočne vysokú, geostacionárnu dráhu, bola pripojená na raketový stupeň IUS (Inertial Upper Stage).
Komunikačná družica ale nemala byť jediným nákladom vypusteným do vesmíru. V nákladovom priestore sa nachádzala taktiež astronomická družica Spartan/Halley, ktorú mal raketoplán na druhý deň letu vypustiť a počas piateho dňa letu zachytiť a uložiť späť do nákladového priestoru. Okrem toho mala posádka pozorovať a fotografovať Halleyovu kométu a vykonať mikrogravitačné experimenty v západoeurópskom laboratóriu Spacelab. V náplni letu boli aj experimenty, ktoré pripravili študenti vysokých škôl a univerzít z celých Spojených štátov. Návrat na Zem sa predpokladal na začiatku siedmeho dňa letu, 6 dní a 34 minút po štarte.
V rámci programu Učiteľ vesmíru, ktorý vyhlásil prezident Ronald Reagan 27. augusta 1984, sa na palubu raketoplánu dostala aj učiteľka Christa McAuliffeová. Mala svojich žiakov vyučovať priamo z obežnej dráhy prostredníctvom televíznych prenosov. Označovali ju ako „prvý cestujúci do vesmíru“, a jej prítomnosť na palube budila mimoriadnu pozornosť. Vybrali ju z viac než 11 000 záujemcov. Neskôr sa okruh zúžil na 114 záujemcov, z ktorých riaditeľstvo NASA zvolilo 10 finalistov, 6 žien a 4 mužov. 22. júla 1985 oznámilo riaditeľstvo NASA vo Washingtone, že do vesmíru poletí Christa McAuliffeová, a jej náhradníčkou mala byť Barbara Morganová. Funkcia Christy McAuliffeovej ako člena posádky dostala nové označenie – účastník kozmického letu (SFP – Space Flight Participant).

Prípravy na štart

Príprava raketoplánu Challenger na misiu začala, ako obyčajne, v hangári OPF na Floride. Na Floridu sa družicový stupeň raketoplánu dostal prostredníctvom transportného lietadla Boeing 747SCA z Kalifornie, kde uskutočnil svoje posledné pristátie. V hangári do nákladového priestoru raketoplánu vložili laboratórium Spacelab-D1 a špeciálnu záchytnú konštrukciu na družicu TDRS-B. Na orbiteri boli vymenené jeho hlavné vzletové motory SSME (Space Shuttle Main Engines) aj manévrovacie motorčeky RCS (Reactive Control System). 16. decembra 1985 bol Challenger premiestnený do montážnej haly VAB. Tam k orbiteru pripojili hlavnú palivovú nádrž ET a pomocné motory SRB. Z haly putovala štartovacia zostava na rampu 39-B. Začiatkom januára do nákladového priestoru vložili družice TDRS-B a Spartan/Halley. Prvý dátum štartu bol stanovený na 22. januára 1986.

Problémy pred štartom

K prvému odkladu štartu došlo z toho dôvodu, že predchádzajúca misia STS-61-C mala časový sklz. Štart Challengeru bol preložený na 25. januára. V ten deň sa však nemohlo štartovať pre zlé počasie v mieste núdzového pristátia. Ďalší pokus o štart prebehol 27. januára, ale opäť došlo k odvolaniu štartu, tentoraz pre technickú poruchu. Štart bol preložený o jeden deň na 28. januára. Aj v tento deň došlo k odkladu, ale iba dvojhodinovému. Príčinou bolo zlyhanie počítača.
V ten deň panovalo na myse Canaveral veľmi chladné počasie. Teploty boli veľmi nízke, ráno namerali −4 °C, v noci až −17 °C. V takýchto podmienkach sa motory nikdy ani neskúšali. Teplotu vo vnútri motorov SRB odhadovali na −14 °C. Na rampe sa tvorila námraza a početné cencúle. Niektoré z nich boli dlhé až pol metra a musel ich odstrániť špeciálny tím. Kontrola pred štartom neukázala nijaké vážne závady. Niektorí pracovníci firmy Thiokol upozorňovali na to, že pokles teploty môže ovplyvniť pružnosť a spoľahlivosť teflónového tesnenia motorov SRB, ktoré malo zabrániť vytlačeniu tmelu zo spoja motora tlakom spálených plynov. Tmel sa nachádzal na spoji dvoch častí každého motora SRB, pretože motory sú na Kennedyho vesmírne stredisko dopravované po častiach a až v montážnej hale sa spájajú. Niektorí inžinieri proti štartu dokonca protestovali a upozorňovali, že mráz mohol toto tesnenie poškodiť. Z tohto dôvodu sa pred štartom odohrala dvojhodinová tlačová konferencia. Tlak termínov bol však príliš silný. Kvôli odkladom predchádzajúcej misie sa posunul aj pevný termín štartu Challengera, ktorý bol sám napokon niekoľkokrát zmenený. Ďalší raketoplán, Columbia, musel bezpodmienečne štartovať už 6. marca, takže v tomto natesnanom programe boli ďalšie odklady veľmi nežiaduce. Riaditeľ NASA Jesse Moore prehlásil, že predstavitelia NASA aj ich dodávatelia považujú podmienky za prijateľné. Nikto z vedenia firmy Morton Thiokol navyše nemohol predložiť vedeniu NASA dosť presvedčivý argument o tom, že štart treba bezpodmienečne odložiť.
Napriek mimoriadne mrazivému počasiu teda raketoplán Challenger odštartoval na svoju poslednú cestu 28. januára 1986 o 11:38 miestneho času. Na pilotnej palube sedel vľavo vo veliteľskom kresle Francis Scobee, vpravo od neho pilot Michael Smith. Za ním v druhom rade sedel Ellison Onizuka, vľavo od neho (medzi pilotmi v druhom rade) bola Judith Resniková. Na obytnej palube sedeli ďalší traja astronauti: Uprostred Georgy Jarvis, po jeho pravej ruke Christa McAuliffeová a vľavo Ronald McNair.

Hľadanie trosiek

Celkove 28 lodí a 13 lietadiel preskúmalo v priebehu prvých 8 dní po katastrofe vyše 200 000 km² morskej hladiny a vylovili vyše 12 ton úlomkov raketoplánu. Okrem iného napríklad časti smerového kormidla, motorovej sekcie a dverí do nákladového priestoru. Kabínu pre posádku, ktorá pravdepodobne po deštrukcii orbitera zostala v celku, sa však zatiaľ nepodarilo nájsť. Niektoré trosky boli vyplavené na pobrežie, kde ich zbierali dobrovoľníci. Spočiatku sa pátralo v okolí Cape Canaveral v úseku od mesta Cocoa Beach na juhu až po Daytona Beach na severe. Postupne sa pátranie posúvalo čoraz viac na sever, kvôli morským prúdom. Až po týždni sa do pátrania zapojilo šesť ponoriek typu Scorpio, Sprint a Recon 4. Trosky sa zhromažďovali v niektorých prázdnych hangároch montážnych hál priamo na Cape Canaveral. 19. februára NASA oznámila, že jedna z lodí objavila v sedemnásťmetrovej hĺbke trosky pravého motoru SRB. Ten bol už od začiatku označený ako pravdepodobný hlavný vinník nehody.
Prvou stopou po telesných pozostatkoch posádky bol vyplavený kus modrej ponožky so stopami ľudského tkaniva. Kabína pre posádku však bola nájdená až po viac než mesiaci, 7. marca. Ležala na dne oceánu v tridsaťmetrovej hĺbke. Okamžite bola vyzdvihnutá na palubu záchranného plavidla. Vo vraku kabíny sa našli telesné pozostatky členov posádky. Táto oblasť bola naposledy preskúmaná 12. apríla. Dvojtonová časť pravého motora SRB, ktorá definitívne potvrdila teóriu prehorenia spoja medzi segmentmi, bola z Atlantického oceána vytiahnutá 13. apríla. Pátranie po troskách skončilo zhruba po troch mesiacoch. Za ten čas sa podarilo nájsť 45 % konštrukcie orbitera, takmer tretinu hlavnej palivovej nádrže, a 50 % trosiek motorov SRB.

Vyšetrovanie

Už niekoľko minút po havárii sa objavili prvé špekulácie a dohady o tom, čo mohlo byť príčinou výbuchu. Medzi prvé hypotézy patrili atentát, sabotáž alebo teroristický útok. Ďalšie dohady hovorili o aktivácii autodeštrukčného systému hlavnej nádrže (autodeštrukčný systém SRB motorov nemohol byť príčinou, nakoľko bol aktivovaný až bezpečnostným dôstojníkom). Táto teória bola zamietnutá po tom, ako sa podarilo vyloviť z mora nepoškodený autodeštrukčný systém nádrže ET.

Kabína posádky po výbuchu

Zdemolovanie kabíny po dopade zakrylo prípadné poškodenie kabíny pri vlastnej explózii, ale jej steny pravdepodobne výbuch nádrže ET vydržali. Najzraniteľnejším miestom kabíny boli okná, ktoré by však dokázala preraziť len priama kolízia s jednou z trosiek stroja. Ale hoci samotná kabína pre posádku zrejme prekonala explóziu orbitera, pravdepodobne bola porušená jej hermetickosť. Bezprostredne po oddelení kabíny od orbitera dosiahlo vertikálne preťaženie v nej hodnotu asi 12 až 20 g, ale už po dvoch sekundách kleslo na 4 až 2 g, čo je pre ľudský organizmus znesiteľné. Členovia posádky, ktorí boli v tomto okamihu nažive a pravdepodobne aj pri vedomí, museli použiť kyslíkové masky. Posádku zabil zrejme až dopad kabíny na morskú hladinu o dve minúty a štyridsať päť sekúnd po explózii rýchlosťou 330 km/h. Hladiny sa dotkla najprv ľavým predným rohom špičky. Kabína bola pri dopade vystavená obrovskému preťaženiu dosahujúcemu podľa odhadov až 200 g. Za takých podmienok sa vodná hladina chová ako pevný betón. Napriek tomu sa väčšia časť jej konštrukcie zachovala v celku.
Členov posádky nechránili nijaké skafandre, z tohto dôvodu oficiálne stanovisko NASA znelo: "Posádka pravdepodobne, nie však celkom iste, stratila vedomie v priebehu niekoľkých sekúnd po rozpade raketoplánu a to v dôsledku zmeny atmosférického tlaku vo vnútri ťažko poškodenej kabíny." Prvý dôkaz, ktorý veľmi spochybnil toto tvrdenie, sa objavil po skúmaní trosiek kabíny. Na dne oceánu sa našli 4 dýchacie prístroje PEAP (Personal Egress Air Pack), pričom 3 z nich boli použité. Pri dvoch z nich odborníci dokonca zistili množstvo spotrebovaného vzduchu, ktoré bolo 75 % až 90 % celkových zásob. Toto množstvo zodpovedalo asi 4 až 5 minútam pokojného dýchania, ale keďže kabína tak dlho ani nepadala, je skôr pravdepodobnejšie, že astronauti v dôsledku strachu dýchali rýchlo a prudko a teda museli byť pri vedomí. Množstvo vzduchu spotrebované z prístrojov zodpovedalo množstvu vzduchu vydýchanému za krajne vypätých podmienok v priebehu 2 a pol minúty. Možnosť, že by sa prístroje spustili samovoľne, je vylúčená. Taktiež bývalý astronaut a lekár Joseph Kerwin skonštatoval: "Som presvedčený, že prinajmenšom veliteľovi Scobeemu a pilotovi Smithovi bolo jasné, v akej beznádejnej situácii sa nachádzajú." Rodina Michaela Smitha požadovala od NASA odškodné vo výške 15 miliónov dolárov, vedenie NASA sa však napokon s pozostalými dohodlo mimosúdnou cestou.
Na druhej strane, systém PEAP nebol skonštruovaný pre prípad straty tlaku v kabíne a v kabíne sa nachádzal len pre prípad, že by posádka ešte pred štartom musela urýchlene opustiť raketoplán cez spaliny jedovatých plynov. V prípade dekompresie kabíny by nemal zabrániť strate vedomia astronautov a ich zaduseniu. V prípade explozívnej dekompresie, ktorá by nastala napríklad prerazením okien, by posádka stratila vedomie už v priebehu 6 – 15 sekúnd.

Predchádzajúce problémy s tesniacimi krúžkami

Misia STS-51-L však nebola prvá misia, pri ktorej sa ukázala nespoľahlivosť motorov SRB. Už pri misii Discovery STS-51-C došlo k vážnemu poškodeniu dvoch tesnení medzi segmentmi. Ďalšia vážna porucha nastala pri lete Challenger STS-51-B. Vtedy sa porušilo prvé tesnenie a z poškodeného miesta začali šľahať plamene, našťastie, všetky smerom od raketoplánu, a preto nedošlo k ďalšiemu poškodeniu. Aj na základe týchto faktov sa ešte dávno pred katastrofou Challengera objavili prvé varovania. "Dospeli sme k záveru, že pokiaľ prvé tesnenie nesplní svoju funkciu, môže zlyhať aj druhé tesnenie," napísal v roku 1985 jeden z odborníkov na motory SRB, Irwing Davids, vedúcemu letových operácií Moorovi. Firma Morton Thiokol napokon pod tlakom znepokojivých analýz navrhla NASA, že zaháji výrobu nového typu tesnenia. Kvôli zdržaniam a váhaniu zo strany NASA však prvé skúšky novej varianty motoru mali začať až v roku 1986 a do prevádzky mali byť nasadené najskôr v roku 1987. Medzitým však neboli vykonané žiadne zvláštne bezpečnostné opatrenia pre zvýšenie spoľahlivosti tesnenia.

Následky tragédie

Havária raketoplánu Challenger otriasla celým svetom. Raketoplán bol dovtedy podľa mnohých novinárov symbolom amerického sna a dokonalosti. Presne rok po havárii sa na Floride na symbolických 73 sekúnd zastavila všetka prevádzka a pred všetkými verejnými budovami boli vztýčené čierne vlajky.
NASA okamžite zastavila lety všetkých raketoplánov na dva a pol roka. Podobné pozastavenie letov, tiež na dva pol roka, nastalo po havárii raketoplánu Columbia. 6. marca vymenoval prezident Reagan na miesto generálneho riaditeľa NASA dr. Jamesa C.Fletchera, ktorý už riadil v tejto funkcii NASA v rokoch 1971 až 1977. 2. apríla bol na vlastnú žiadosť prepustený vedúci štartovacích príprav raketoplánov S. Reinartz, pravdepodobne z dôvodu havárie raketoplánu Challenger. Pred vyšetrovacou komisiou priznal, že vedel o odmietavom stanovisku technikov firmy Morton Thiocol ku štartu za nízkych teplôt, ale neinformoval o tom nadriadené zložky NASA.
Systém kozmického raketoplánu prekonal vyše 400 zmien, ďalších 105 zmien sa týkalo štartovacích komplexov a boli sprísnené bezpečnostné opatrenia na prípravu a prevádzku raketoplánov. Pomocné motory SRB, ktoré nehodu spôsobili, prešli 155-timi zmenami. Najvýraznejšou z nich bolo to, že medzi segmentmi motoru sa namiesto dvoch tesniacich krúžkov začali používať tri, a vďaka zmene izolácie steny spaľovacej komory už medzi segmentmi nebola žiadna štrbina. Objavili sa aj návrhy na úplne novú konštrukciu motorov, či dokonca na úplne nové pomocné motory, ale z finančných dôvodov boli tieto návrhy zamietnuté a ostalo sa pri motoroch SRB. Armáda po havárii výrazne obmedzila využívanie raketoplánu na vojenské účely a zvýšil sa jej záujem o klasické raketové nosiče. Raketoplány prestali vypúšťať aj komerčné družice, ktorých štarty prevzali súkromné firmy s klasickými raketami. Okrem toho raketoplány prestali vynášať tiež raketové stupne Centaur a družice a sondy, ktoré boli vypustené z raketoplánu, museli byť urýchlené menej výkonnými raketovými stupňami. Jeden z najvážnejších postihov si odniesla sonda Galileo, ktorá v dôsledku menej výkonného raketového stupňa po svojom vypustení musela zamieriť k svojej cieľovej planéte, Jupiteru, po oveľa zdĺhavejšej a nebezpečnejšej dráhe. Na tejto dráhe došlo k poškodeniu jej hlavnej antény. Odložený bol tiež štart Hubbleovho vesmírneho ďalekohľadu.
Došlo k tiež ďalším opatreniam, ktoré sa nehody priamo netýkali: Išlo napríklad o používanie ľahkých oranžových skafandrov pre posádku počas štartu, alebo návrat k pôvodnému značeniu letov raketoplánov jednoduchým číslom, ktoré označuje poradie, v akom sú misie schválené. Raketoplány získali bočný núdzový východ, astronauti boli vybavení padákmi, a bola vyvinutá nová záchranná pomôcka – teleskopická tyč. 15. augusta 1986 bola schválená stavba náhrady za zničený Challenger – nový orbiter Endeavour. Prvým americkým pilotovaným letom, ktorý nasledoval po tragédii, bol let raketoplánu Discovery STS-26, ktorý odštartoval 29. septembra 1988.

Pamätné gestá

2. apríla 1986 oznámili NASA a Astronauts Memorial Foundation plán na postavenie pamätníka v priestore KSC na Cape Canaveral, ktorý bude pripomínať všetkých astronautov, čo zahynuli pri výcviku a kozmických letoch. Okrem posádky Challengera to boli Guss Grissom, Edward White, Roger Chafee, Charles Bassett, Elliott See, Theodore Freeman, Clifton Williams a Edward Givens. NASA poskytla pozemok, AMF financovala návrh, stavbu a v budúcnosti údržbu.
Menom Ellisona Onizuky bola pomenovaná letecká základňa v Kalifornii, Onizuka AFB. Do washingtonského Kapitolu bol umiestnený skupinový portrét posádky Challengera. V USA mnoho škôl dostalo pomenovanie po Christe McAuliffeovej. Univerzita v západnej Virgínii zase udeľuje štipendium Ronalda McNaira. Po veliteľovi Scobeem bolo pomenované planetárium V San Pedre v Texase. Menami všetkých členov posádky pomenovali aj 7 planétok a to planétky 3350 Scobee, 3351 Smith, 3352 McAuliffe, 3353 Jarvis, 3354 McNair, 3355 Onizuka a 3356 Resnik.