Ônibus Espacial Columbia
Autor: Rafael Santos | Publicado: 2017-04-21T00:59:00-03:00



Columbia foi o segundo ônibus espacial construído pelos Estados Unidos da América, baseado no protótipo Enterprise.
O ônibus espacial Columbia foi o primeiro de uma série de cinco naves espaciais reaproveitáveis. Esta nova forma de viajar ao espaço foi uma tentativa dos Estados Unidos de transformar os voos espaciais em lançamentos rotineiros, de forma a serem economicamente mais viáveis.
Quando o Columbia foi lançado, em 12 de abril de 1981,  a previsão que os primeiros modelos fariam até 100 voos e haveria uma  média de 24 lançamentos por ano. Contudo, passados mais de 27 anos do  primeiro lançamento foram realizados um total de 124 voos, tendo  ocorrido dois grandes desastres com a morte das duas tripulações, e o  recorde de lançamentos foi de apenas 9 em 1985.


Acidente
O acidente do ônibus espacial Columbia ocorreu no dia 1 de Fevereiro de 2003, durante a fase de reentrada na atmosfera terrestre, a apenas dezasseis minutos de tocar o solo no regresso da missão STS-107, causando a destruição total da nave  e a perda dos sete astronautas que compunham a tripulação. Esta missão  de cariz científico teve a duração de dezasseis dias ao longo dos quais  foram cumpridas com sucesso, as cerca de oitenta experiências  programadas.
Momentos após a desintegração do Columbia, milhares de destroços em chamas caíram sobre uma extensa faixa terrestre, essencialmente no estado do Texas, e na Louisiana, alguns dos quais atingiram casas de habitação, empresas e escolas. Afortunadamente entre a população ninguém ficou ferido.
A recolha dos destroços prolongou-se de forma intensiva até meados de  Abril daquele ano, ao longo de 40.000&nbsp;km² dos quais 2.850&nbsp;km²  percorridos a pé, e os restantes utilizando meios aéreos ou navais junto  à linha costeira da Califórnia.  Foram recolhidos 83 mil pedaços do Columbia, correspondentes a 37% da  massa total da nave, entre os destroços encontravam-se também parte dos  restos mortais dos astronautas.
Foi constituída uma comissão independente de inquérito ao acidente, a Columbia Accident Investigation Board  (CAIB), que produziu um relatório oficial de 400 páginas após quase  sete meses de investigação, no qual foram apontadas as causas técnicas e  organizacionais que estiveram directa ou indirectamente envolvidas na  origem da destruição do Columbia. Foram ainda perspectivadas hipotéticas  soluções de resgate da tripulação e elaboradas 29 recomendações a  implementar, 15 das quais de cumprimento obrigatório, sem o qual não  poderia haver um regresso aos voos.


Breve historial do acidente
No dia 1 de fevereiro de 2003, os sete astronautas a bordo do space shuttle Columbia iniciam os preparativos para regressarem a casa: Terminam a última verificação dos sistemas da nave e comunicam ao controlo da missão no Centro Espacial Lyndon Johnson, localizado em Houston, no Texas, que se encontravam alinhados para o inicio da reentrada. Os foguetes de manobra orbital são accionados às oito horas e quinze minutos UTC durante a 255ª órbita e a reentrada é iniciada.


O Começo!









Após a fase de ionização, na qual as comunicações com a nave não são possíveis e o voo é controlado pelos computadores de bordo, o piloto William C. McCool e o comandante da missão Rick Husband  assumem os comandos, iniciando as manobras para diminuírem a velocidade  e monitorizar os indicadores, confirmando a trajectória correcta. A astronauta Laurel Clark  inicia a captação de imagens (que serão recuperadas dos destroços)  durante aproximadamente treze minutos, mostrando uma tripulação bem  disposta e descontraída. Às 13 horas e 48 minutos UTC a tomada de  imagens é interrompida, o Columbia encontra-se então sobre o oceano Pacífico a sudoeste da baía de São Francisco.  Entretanto às 13 horas e 45 minutos UTC o controlo da missão  considerava a reentrada como quase perfeita e previa um regresso  tranquilo. Oito minutos após tudo se alterava: A telemetria  começava a revelar as primeiras leituras do aquecimento não habitual de  várias secções da nave. O Columbia viajava então a 21.200&nbsp;km/h a uma  altitude de 63,1 quilômetros sobre a parte norte do estado do Texas. Faltavam 2.250&nbsp;km, equivalentes a 16 minutos, para tocarem o solo de regresso a casa.
A esposa do comandante da missão, Evelyn Husband e os seus dois filhos são fotografados no Centro Espacial John F. Kennedy, na Flórida. Em fundo está um cronógrafo  em contagem regressiva, que regista 11 minutos e 21 segundos para a  aterragem do Columbia. Não havia maneira de saberem que tinham perdido  marido e pai quatro minutos antes. As famílias restantes dos astronautas,(espectadores em geral e repórteres) observavam o céu no Centro Espacial, esperando pela chegada dos seus entes queridos. Então, ouvem os estampidos sónicos aquando da reentrada na atmosfera  terrestre e iniciam uma contagem decrescente. Esgotado o tempo  continuam olhando o horizonte e compreendem então que nada havia para  esperar.
Sobre o Texas é ouvida uma série deu estrondos similares a trovões.  Uma chuva de destroços em chamas começa a cair dos céus e se espalham  ao longo de uma faixa com 1.200&nbsp;km cobrindo o estado e parte da Louisiana. O Columbia havia se desintegrado e a missão STS-107 tinha terminado.  No controlo da missão as chamadas via rádio são respondidas apenas com  estática e somente às 14 horas e 29 minutos UTC é oficialmente declarada  uma situação de emergência no space shuttle OV-102 Columbia.


Cronologia

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Compilação dos principais eventos ocorridos durante a reentrada na atmosfera terrestre da nave Columbia no dia 1 de Fevereiro de 2003 (em UTC (Tempo Universal Coordenado):













13:12:34 - Aquisição de sinal do Columbia pelo satélite de comunicações da NASA TDRS-West;
13:15:30 - Inicio dos procedimentos e da ignição dos motores para a saída de órbita. A nave encontra-se a 283,1&nbsp;km de altitude e viaja à velocidade hipersónica de mach 24,40 (27.870 Km/h);
13:18:08 - Queima dos motores para a saída de órbita  completada. Executada a rotação, o plano inferior da nave está agora  virado para a superfície terrestre;
13:32:01 - As três unidades auxiliares de energia (APU 1, 2 e  3) completam o ciclo de entrada em actividade e encontram-se a  funcionar com temperatura e pressão normalizada;
13:41:54 - James Hartsfield, relações públicas da NASA e  locutor de serviço no controlo da missão, comenta para o público que  assistia à chegada: "A altitude do Columbia é agora de 90 km acima do  oceano pacífico, a norte das ilhas do Hawai, a aproximadamente dois  minutos da reentrada na atmosfera terrestre. Todas as actividades decorrem sem problemas, em direcção a uma aterragem segura no Centro Espacial John F. Kennedy às 14 horas e 16 minutos";
13:44:09 - Início da reentrada na atmosfera terrestre a 120,4 quilômetros de altitude e mach 24,57 de velocidade, sobre o oceano Pacífico;
13:48:39 - Um sensor alojado na asa esquerda, começa a mostrar maiores tensões, do que as apresentadas em missões anteriores;

 
13:49:32 - Início de uma viragem planeada para a direita.  Esta manobra e três outras que se seguirão destinam-se a limitar a  velocidade e o nível de aquecimento a que está sujeita a estrutura  térmica da nave. A velocidade situa-se em mach 24.51;
13:50:53 - Início da fase, que se prolongará por dez minutos, na qual são atingidos picos de temperatura na ordem dos 1,450 °C (graus celsius). A nave encontra-se sensivelmente a 480 Km da costa oeste da Califórnia, 76 Km de altitude e viaja à velocidade de mach 24.10;
13:52:19 - O sensor de temperatura 9910, localizado na ponta  da asa esquerda é isolado e colocado fora de serviço, após apresentar  desvios de temperatura superiores a 10 °C em relação ao normal;
13:53:00 - Os controladores em terra deixam de receber dados,  a partir de quatro sensores de temperatura dos sistema hidráulico,  interno e externo, no lado esquerdo da nave. O Columbia continua a  funcionar normalmente, a tripulação não é alertada;
13:53:15 - Início da cobertura por imagens de vídeo da aproximação do space shuttle;
13:53:26 - O Columbia entra na zona continental dos Estados Unidos a oeste de Sacramento a 70.600 metros de altitude e mach 23 de velocidade;
13:53:44 / 48 - Primeira observação de destroços deixando o envelope de voo do Columbia;



Sequência de desintegração do Columbia


13:53:54 / 58 - Terceira observação de destroços, seguido de um rasto por breves momentos de um brilho intenso provocado pela ionização;
13:54:00 / 04 - Quarta observação de destroços deixando a nave;


13:54:07 / 11 - Quinta observação de destroços deixando a nave;


13:54:25 - Atravessando a linha divisória entre a Califórnia e o Nevada, à altitude de 69.350 metros e velocidade mach 22,5;


13:55:32 - Atravessando a linha divisória entre o Nevada e o Utah, à altitude de 68.137 metros e velocidade mach 21,8;
13:55:55 - Atravessando a linha divisória entre o Utah e o Arizona, à altitude de 67.740 metros e velocidade mach 21,5;
13:56:45 - Atravessando a linha divisória entre o Arizona e o Novo México, à altitude de 66.800 metros e velocidade mach 20,9;
13:57:19 / 29 - Décima sexta observação de detritos deixando a nave. Evento visualizado pelo pessoal do laboratório de pesquisa da USAF (Starfire Optical Range), (imagem na secção "Outras (hipotéticas) causas");
13:58:20 - Atravessando a linha divisória entre o Novo México e o Texas, à altitude de 64.000 metros e velocidade mach 19,5;
13:59:32 - "Roger, uh, bu - [interrompido a meio da palavra] ...", foi esta a última mensagem de Rick Husband comandante da missão STS-107 ou de qualquer outro membro da tripulação, recebida no controlo de missão. Também os dados de telemetria vindos da nave deixaram de ser recebidos;


Imagem dos destroços (a amarelo, vermelho e verde) 

13:59:37. - Perda da pressão hidráulica necessária ao  movimento das superfícies de controlo da nave. O alarme principal é  accionado. Provavelmente terá sido a partir deste momento que a  tripulação tomou conhecimento da gravidade dos problemas que afectavam o  Columbia;


14:00:18 - Imagens tele-visionadas e testemunhos visuais  revelavam o colapso da nave e os vários rastros de destroços em que se  transformara o Columbia. No controlo da missão a perda da telemetria foi  um sinal de preocupação, mas o assunto foi tratado como normal e o  processo da aterragem decorria segundo os parâmetros previstos;
14:12:39 - Aproximadamente treze minutos após a  desintegração, o director de voo da NASA declara uma situação de  emergência grave a bordo do veículo orbital OV-102. Alerta as equipes de busca e salvamento e isola a sala do controlo da missão - os dados têm que ser preservados para posterior investigação;
14:16:?? - Sean O'Keefe administrador da NASA informa o presidente George W. Bush
(dia seguinte) 08:20:?? - Todos os voos do programa space shuttle são cancelados, aguardando a conclusão do inquérito de investigação.


Alocução presidencial
Ainda no dia da tragédia, 1 de Fevereiro de 2003 pelas 14 horas e 4 minutos EST, o Presidente dos Estados Unidos George W. Bush, dirigiu-se ao país, numa alocução com a duração exacta de quatro minutos, nos seguintes termos:

 "Meus caros concidadãos, hoje trago-vos uma terrível e triste notícia  para o nosso país, às nove horas desta manhã, o controlo da missão em  Houston perdeu o contacto com o nosso Space Shuttle Columbia. Pouco  tempo depois, os destroços foram vistos caindo do céu sobre o Texas. O  Columbia está perdido, não há sobreviventes. A bordo estavam sete tripulantes: Coronel Rick Husband, o  tenente-coronel Michael Anderson; Comandante Laurel Clark, comandante  David Brown; Comandante William McCool, Dr. Kalpana Chawla, e Ilan  Ramon, um coronel da Força Aérea Israelita. Estes homens e mulheres  assumiram grandes riscos ao serviço de toda a humanidade.
Numa época em que o voo espacial quase que se tornou rotineiro, é  fácil ignorar os perigos de viajar num foguetão e navegar no ambiente  exterior e inóspito do nosso planeta. Estes astronautas conheciam e  enfrentaram os perigos de livre vontade, sabendo que tinha um elevado e  nobre propósito nas suas vidas. Por causa da coragem, ousadia e  idealismo, a perda das suas vidas assume um significado ainda maior.
Hoje todos os Americanos, estão em uníssono com as famílias destes  homens e mulheres, a quem foi dada esta dor e choque atroz. Vocês não  estão sozinhos. A nação inteira sofre com vocês. Aqueles que vocês  amaram terão sempre o respeito e a gratidão deste país.
A causa pela qual morreram vai continuar. A humanidade é conduzida  para o desconhecido além do nosso mundo, pela inspiração da descoberta e  o desejo de compreender. A nossa jornada para o espaço vai prosseguir.
Hoje vimos a destruição e tragédia nos nossos céus. Ainda mais longe  do que podemos visualizar, há conforto e esperança. Como deixou escrito o  profeta Isaías: - "Levantem vossos olhos e olhai o infinito. Quem criou  todo isto? - Aquele que é o nosso anfitrião nas estrelas, nos recebe  individualmente chamando cada um pelo seu nome. Por causa do Seu grande  poder e força, ninguém faltará à chamada."
O mesmo Criador que deu os nomes às estrelas também conhece os nomes  das sete almas que hoje choramos. A tripulação do ônibus espacial  Columbia não regressou em segurança à Terra, mas ainda podemos orar para  que alcancem a casa do Senhor. Que Deus abençoe as famílias enlutadas, e que Deus continue a abençoar a América."


Recuperação dos destroços
As buscas intensivas em mais de 40,000&nbsp;km² no Texas e Louisiana,  dos quais 2,850&nbsp;km² a pé e os restantes recorrendo a aeronaves,  recuperaram 83.900 pedaços de destroços, pesando um pouco mais de 38 toneladas correspondentes a aproximadamente 37% da massa do ônibus espavial. 75,000 destroços viram a sua localização (latitude e longitude) registada e gravada. A maioria dos itens recuperados não eram maiores do que 0,5 metros quadrados.  Mais de 40.000 itens não puderam ser positivamente identificados, mas  foram classificados segundo a sua composição (metal, plástico, tecido,  etc.).

Processos e procedimentos de pesquisa










Elementos do serviço florestal dos EUA e Um Elemento da NASA

O processo e os procedimentos para a recuperação dos detritos foram  diferentes e dependeram da localização onde foram efetuados. A busca e  recuperação nos estados do Texas e Louisiana  foi também diferente das restantes localizações. No Texas a  concentração era maior e localizada ao longo de uma faixa bem definida,  no Louisiana estavam as peças maiores e mais pesadas devido ao seu maior  coeficiente balístico e havia maior dispersão.
Ao longo da trajectória do ônibus havia evidências visuais e captadas por radar  da libertação de detritos, que provavelmente atingiram o solo. Assim e  após a analise destas evidências e também da trajectória percorrida,  foram seleccionadas as aéreas de alta probabilidade para buscas nos  estados do Nevada, Utah e Novo México,  bem como as areas ocenânicas junto à costa californiana. Foram  publicados e radio difundidos avisos e recorreu-se ainda a técnicas  publicitárias como o uso de flyers solicitando a colaboração da população.
A busca activa foi iniciada ainda no próprio dia do acidente,  envolvendo nas duas primeiras semanas mais de 3.000 pessoas  simultâneamente, provenientes na sua larga maioria do serviço de  florestas e vida selvagem dos Estados Unidos, bem como dos corpos de bombeiros. Foram ainda atribuídos 37 helicópteros e 7 aeronaves de asa fixa para pesquisa aérea fora das areas onde os destroços estavam mais concentrados.
As buscas aquáticas foram terminadas a 15 de Abril, seguindo-se a 20  de Abril as pesquisas aéreas. No solo as actividades de recuperação  decorreram até 25 de Abril, usando todos os recursos disponíveis e após  essa data foram diminuindo de intensidade à medida que as áreas  seleccionadas eram completadas.


Os restos mortais dos astronautas
Desde o inicio foi dada prioridade à recuperação dos restos mortais  dos astronautas, dada a sensibilidade do assunto e a elevada emoção que a  sua recuperação provocava - também a rápida degradação dos mesmos podia  comprometer propósitos de investigação e outros julgados adequados.
Todos os pedaços de corpos humanos encontrados foram transportados a 5 de Fevereiro para as instalações mortuárias da base aérea de Dover no Delaware, equipada para lidar com corpos expostos a produtos químicos perigosos e onde foram ultimados os processos de identificação.Foram posteriormente entregues às famílias para os respectivos serviços fúnebres.


Entrada das instalações funerárias da base aérea de Dover


Ilan Ramon foi sepultado como herói nacional no dia 11 de Fevereiro de 2003, em cerimónia discreta e privada no cemitério militar Moshav Nahalal, onde repousam alguns dos chamados gigantes da história de Israel, incluindo o herói de guerra Moshe Dayan.
David Brown foi sepultado no Cemitério Nacional de Arlington no dia 12 de Março de 2003, junto ao memorial da tripulação.
Laurel Clark foi sepultada no Cemitério Nacional de Arlington no dia 10 de Março de 2003, junto ao memorial da tripulação.
Michael Anderson foi sepultado no Cemitério Nacional de Arlington no dia 7 de Março de 2003, junto ao memorial da tripulação.
Kalpana Chawla foi cremada ainda nas instalações mortuárias da base aérea de Dover. Suas cinzas foram espalhadas pelo Parque Nacional de Zion, um dos seus locais favoritos nos Estados Unidos, em data não revelada pela família, mas que provavelmente teria sido no dia 15 de Fevereiro de 2003.
Willie McCool foi sepultado na cidade de Anacortes no estado de Washington.
Rick Husband foi sepultado na cidade de Amarillo no Texas.


Itens recuperados(Os mais Importantes)
Entre os destroços recuperados, foram encontrados os únicos sobreviventes da missão STS-107, um grupo de nemátodos da espécie Caenorhabditis elegans. Do tamanho de uma cabeça de alfinete, estavam armazenados dentro de um cacifo em caixas de petri, o qual só foi aberto e investigado várias semanas após ter sido recuperado. Faziam parte de um conjunto de pesquisas biológicas, destinadas a estudar o efeito da gravidade sobre a fisiologia dos seres vivos.
Nas proximidades da localidade de Palestine no Texas, cinco dias após o acidente foi recuperado o vídeo realizado pela astronauta Laurel Clark  e do qual apenas foi possível recuperar aproximadamente 13 minutos,  correspondentes à fase inicial da reentrada, revelando as actividades na  cabine da tripulação e a descontracção e boa disposição com que todos  encaravam o regresso.
Foi ainda descoberto cinco anos após o acidente, em Maio de 2008, um HDD  com 340MB de capacidade de armazenamento, parcialmente destruído, mas  com os sectores onde estava guardada informação (científica) intactos,  possibilitando assim a sua recuperação.
Considerado de elevado valor, para o esclarecimento da causa que provocou o colapso do Columbia, foi encontrado em excelente estado de conservação, o OEX tape recorder, que monitoriza e grava os dados de centenas de sensores, correspondente na aviação às muito conhecidas caixas negras.  Os dados encontrados provaram inequivocamente, que foi um impacto  exterior na asa esquerda ainda na fase de ascensão que provocou a queda  durante a reentrada. De salientar que este equipamento era único, só equipava o Columbia, a que talvez não seja alheio o facto de ser tecnologia da década de 1970.
Em 2011 no início do mês de Agosto, o Verão particularmente seco no estado do Texas, fez descer o nível da agua no lago Nacogdoches,  perto da cidade com o mesmo nome, em três metros, pondo a descoberto um  tanque esférico com aproximadamente um metro de diâmetro. Confirmado por um técnico da NASA como pertencente ao Columbia, era um dos componentes do sistema de distribuição de energia da nave e provavelmente alojava um reagente, por não ser considerado perigoso, não existem planos para a sua recuperação.

Relatório oficial

"Para estabelecer a credibilidade das conclusões e recomendações, a  comissão de inquérito fundamentou as suas perícias em rigorosos  princípios científicos e de engenharia. Foram consultadas importantes  autoridades não só em sistemas mecânicos, mas também na teoria e prática  organizacional, gestão de riscos, engenharia de segurança, foram ainda  revistas e comparadas as melhores práticas empregues por outras empresas  de alto risco, mas aparentemente confiáveis. Entre elas estão as  centrais nucleares, instalações petroquímicas, produção de armas  nucleares, submarinos nucleares e operações e sistemas de lançamento de  satélites no espaço sideral."
"A NASA  é uma agência federal como nenhuma outra. Sua missão é única, as suas  extraordinárias realizações tecnológicas são uma fonte de orgulho e  inspiração sem igual, representam o melhor em habilidade e coragem do  povo Norte-Americano.  Às vezes os seus esforços têm desmoralizado a nação, pois nunca está  longe da vista do público e de exame minucioso de muitos quadrantes. A  perda do Columbia  e sua tripulação representa um ponto de viragem, apontando para um  debate renovado sobre as políticas públicas e os compromissos com a  exploração humana do espaço. Um dos nossos objectivos é o estabelecimento dos termos para esse debate."

Ainda numa fase preliminar do inquérito, foi reconhecido pela  comissão que o acidente, provavelmente não foi originado por um evento  aleatório, mas sim por práticas comportamentais, enraizadas na cultura  humana e história dos voos espaciais da NASA.  Assim sendo o objectivo e propósito da comissão foi ampliado,  investigando também uma vasta gama de questões históricas e  organizacionais, incluindo as considerações políticas e orçamentais, os  compromissos e as prioridades ao longo da vida do programa do space shuttle.  No decorrer do processo de investigação, foram ainda identificados uma  série de factores pertinentes, agrupados em três categorias distintas:


Falhas físicas que levaram directamente à destruição do Columbia;
Debilidades subjacentes, na organização e historial da NASA, que podem facilitar o caminho para falhas catastróficas, e
"outras observações significativas" observadas durante o curso da  investigação, que podem estar relacionadas com o acidente e que se não  forem corrigidas, podem contribuir para futuras perdas.