「重大な故障」: チャレンジャー号の最後の打ち上げ、1986 年の OTD を思い出す

ベン・エヴァンス著2023年1月28日午前7時4コメント

私たち一定の年齢の人にとって、1986 年 1 月 28 日の朝、フロリダの晴れた空で爆発するシャトル チャレンジャー号の光景ほど、長期記憶に焼き付けられた恐ろしい映像はほとんどありません。英国の工業都市バーミンガムの郊外で育った-歳の少年にとって、悪夢のような出来事はテレビの生放送で繰り広げられ、悲劇の巨大さは理解するのが困難でした。

チャレンジャー号とその7人の宇宙飛行士（船長のディック・スコビーとパイロットのマイク・スミス、さらにミッション・スペシャリストのジュディ・レズニク、ロン・マクネア、エリソン・オニヅカ、ペイロード・スペシャリストのグレッグ・ジャービス、学校教師のクリスタ・マコーリフ）の喪失は、シャトル計画の将来の歴史を完全に塗り替えた。 宇宙飛行士ロバート・“フート”・ギブソンは後に、無実の人は1986年1月28日に失われたと語った。

しかし、何年も前のあの極寒の1月の朝、チャレンジャー号をミッション51Lで宇宙に送り出すのは、フラストレーションのたまるものだった。 そして、それはNASAにとって耐え難いフラストレーションだった。 ハレー彗星を観測するために2号機の追跡データ中継衛星(TDRS-B)とSpartan-203フリーフライヤーを配備しただけでなく、6日間の飛行ではマコーリフ氏がシャトルに搭乗した初の民間人として注目を集めた。

1985年7月に「宇宙教師」構想への数千人の応募者の中から選ばれた彼女は、チャレンジャー号上で2つの授業を行い、シャトルの能力を実証し、議員らに宇宙飛行を説得しようとするNASAにとって切望されていた宣伝ショットを提供した。将来の宇宙ステーションをサポートします。

1984 年 8 月、ロナルド レーガン大統領は宇宙教師プロジェクト (TISP) を発表し、軌道上から生徒に熱意を伝える能力を持つ才能ある教育者を見つけるよう NASA に要請しました。 州立学校最高責任者評議会が選考プロセスを調整し、1984 年 11 月から 1985 年 2 月までに 11,000 件を超える応募がありました。 これらは州、準州、政府機関の審査委員会によって 114 名の準決勝進出者に絞り込まれ、その後さらに 10 名の最終候補者に絞り込まれました。

1985年7月下旬、ジョージ・H・W・ブッシュ副大統領は、バーバラ・モーガンの支援を受けてマコーリフを最有力候補として正式に発表した。 彼らは翌年9月、テキサス州ヒューストンにあるジョンソン宇宙センター(JSC)でスコビーの乗組員とともに訓練を開始した。

そして、1986年1月の打ち上げのためにフロリダに到着するまでに、シャトル・コロンビア号を自社便ミッション61Cから持ち帰る際に問題があったため、運命の出会いは月末まで延期されていた。 強風、ハッチハンドルの凍結、その他のトラブルにより度重なる遅れがあったミッション51Lは、最終的に1月28日火曜日に飛行する予定となった。

しかし、打ち上げ前夜、気温が季節外れの摂氏マイナス13度（華氏8.6度）まで急低下し、技術者らはパイプの凍結を防ぐために発射台で安全シャワーと消火ホースのスイッチを入れざるを得なくなった。 これは氷の検査チームを心配させたが、彼らは28日の早朝にパッドの最後の「掃討」を開始し、カウントダウン時計としてほうきの柄で12インチ（30センチ）の氷柱を数本叩き落さなければならなかった。打ち上げに向けて動き続けました。

翌朝、太陽はシャトルの打ち上げが試みられた中で最も寒い気象条件で昇った。この事実は、その日遅くに行われる悲劇的な出来事の原因に関する大統領調査で徹底的に調査されることになる。 パッド 39B には大量の氷があったため、解けるまでにさらに 2 時間の遅れが生じました。

スコビーさんの妻ジューンさんを含む宇宙飛行士の家族は、NASAがそのような状況で飛行する可能性があることに疑問を抱いていた。 夫はその朝電話で、そうしても安全だと感じたと主張した。

しかしスコビーは間違っていた。

ミッション 51L は東部標準時午前 11 時 38 分に開始されました。 打ち上げの 6 秒半前、チャレンジャー号の 3 つのメイン エンジンが生き生きと轟音を立て、カウントダウンの時計がゼロに近づくと、ケネディ宇宙センター (KSC) に集まった観客は、2 台の固体ロケット ブースターの耳をつんざくようなスタッカートのパチパチ音で迎えられました。 SRB）。

これは、右側のブースターの基部にある一次および二次両方の O リング シールの破損であることが判明し、後に調査員が写真、物的証拠、およびその他の証拠から、それがその日のチャレンジャー号破壊の直接の原因であると結論付けることになりました。 悲劇に対するロジャース委員会によって初めて公表されたブースターの誤りの明確な証拠は、打ち上げ後0.678秒で、パッド39Bの近くに取り付けられたビデオカメラが「…から噴出する強い灰色の煙を捉えた」という偶然の出来事であった。右固体ロケットブースター後部フィールドジョイント付近。

カメラは、ブースターセグメントのジョイント間から灼熱のガスが逃げるのを防ぐためのプライマリとセカンダリの両方の O リングが、点火直後に破損し、崩壊し、流出するという明らかな結果を特定しました。 さらに重要なのは、故障箇所が外部タンクと、シャトルのメインエンジンに供給する液体酸素と水素推進剤の揮発性負荷に直接面していたことだ。 破損したブースターからの炎はトーチのように戦車に影響を及ぼし、内容物に火の玉となって点火し、発射施設全体とともにチャレンジャー号を破壊する可能性があります。

数年後、モートン・チオコルの構造技術者ロジャー・ボワジョリーは、ロケットが発射台で爆発しなかったことに深い驚きを表明した。 信じられない一連の出来事により、固形燃料の塊が一時的に O リングの穴を塞ぎ、チャレンジャー号の上昇の最初の 1 分間は正常に進行しました。

さらに数回、より濃くなっていく濃い煙が何回か吹き上がり、燃焼中の生成物が確かにグリース、断熱材、ジョイントシールのゴム引きされたOリング素材であることをさらに示しているが、離陸後0.836秒から2.5秒の間に他の地上カメラで記録された。ブースターのホールドダウンポストが切断され、シャトルがパッド39Bから飛び出すと。 それぞれの一服がチャレンジャー号の上向きの軌道に取り残されると、次の新しい一服が関節の高さ近くに見えることができた。

これらの放出の周波数は、ジョイント内のギャップが開いたり閉じたりするサイクルに伴う SRB 内のたわみに直接関係していました。 ジョイント上に最後に煙が発生した時間は、T+2.733 秒でした。 その後数ミリ秒の間に、大気要因とブースターからの眩しい排気ガスの組み合わせにより、故障箇所からさらに煙が出ているかどうかを判断することが困難になりました。

ミッション開始から 8 秒弱で、チャレンジャー号はパッド 39B のタワーを通過し、プログラムされたロール操縦を開始し、傾斜角 28.45 度の軌道に向けて正しい飛行方位に移動し、汎用機の制御下で仰向けにピッチングしました。コンピューター (GPC)。 その直後、T+19 秒で、最大空力乱気流期間 (「マックス Q」として知られる) の通過に備えるために、主エンジンのスロットルが定格推力の 104 パーセントから 94 パーセントに、その後 65 パーセントに減速されました。

上昇開始から 37 秒で、数機の高高度ウインドシアの最初の 1 機に遭遇し、それは打ち上げ後 1 分過ぎまで続きました。 ロジャース委員会は調査の中で、シャトルの誘導、ナビゲーション、制御システムがこれらの状態を検出して補償し、ミッション51Lの空力負荷はヨー面とピッチ面の両方で以前の飛行より高かったにもかかわらず、SRBが効果的に反応したと指摘した。すべてのコマンド。

固体燃料のプラグが O リングの隙間に詰まったままであれば、ミッションはまだ正常に進行していた可能性があります。 しかし、信じられないほどの残酷な幸運により、チャレンジャー号は上昇するシャトルスタックがこれまでに遭遇した中で最も厳しいウィンドシアーを通り抜けました。 ミッション開始から1分ほどでプラグがハサミで外れてしまった。

最大の空力乱気流を通過した後、上昇開始 51 秒で主エンジンがフルパワーに戻りました。 その直後、58.788秒の時点で、ビデオのフレームに、右側のSRBの後部ジョイントからちらつく炎の最初の証拠が記録されました。 固形燃料の一時的なプラグはなくなり、異常事態には気付かなかったものの、乗組員の運命は決まった。

炎は急速に立ち上がり、0.5秒以内に明確な噴煙へと成長しました。 ミッション開始からちょうど 1 分後、ダウンリンクされたテレメトリーは、左右のブースター間の異常なチャンバー圧力差を指摘しました。後者の圧力はもう一方より約 11.8 psi 低く、後部ジョイントでの漏れを示していました。

炎のサイズが大きくなるにつれて、チャレンジャーの空気力学的な「スリップストリーム」は、SRB を外部タンクに接続する上部リングの突出構造によって炎を後方および円周方向にそらせ、炎をタンクの表面に直接集中させました。 上昇開始から 62 秒後、左側のブースターの推力ベクトル制御 (TVC) が作動して、右側のブースターからの推力の減少によって引き起こされるヨー運動を​​補償しました。

数秒後、損傷したブースターからの炎が外部タンクの下部セグメントを突破したことが最初に視覚的に現れました。炎の形状と色の突然の変化は、炎が漏れている液体水素と混合していることを示していました。 さらに、この時点付近の加圧データは、液体水素タンクが実際に破裂したという事実を裏付けた。

ミッションコントロールでは、宇宙飛行士のディック・コヴィー氏が、同僚の宇宙飛行士フレッド・グレゴリー氏とともにカプコンのコンソールに座って、「チャレンジャー、スロットルアップで頑張れ」という標準的な呼びかけを中継した。

スコビーは一、二秒後に戻ってきた。 「ロジャー」と彼は答えた。 「スロットルを上げてください。」

その後数秒で、外部タンクの破壊、両方のブースターの分離、チャレンジャー号の構造的崩壊という信じられないほど急速な一連の出来事が終了した。 離陸から 72 秒後、右側の SRB からの炎が最終的に外部タンクに固定している 2 本の支柱の下部を燃え尽きました。 ブースターの上部は上部支柱を中心に回転し、インタータンクと液体酸素タンクの底部に衝突し、両方が破損しました。

ほぼ同時に、T+73.1 秒付近で、白い蒸気の雲がタンクの上部と底部ドームの周囲で発見されました。前者は明らかに液体酸素タンクの破裂を示し、後者は構造的欠陥の決定的な証拠でした。 ほぼ即座に、T+73.6 秒で、ロジャース委員会の最終報告書によれば「ほぼ爆発的」という大規模な爆発が起こり、タンクの最下部から漏れた水素とタンクの最上部からの酸素の両方が燃焼しました。

この時点で、ミッション51Lは大西洋上空の高度9マイル（15キロメートル）にあり、音速のほぼ2倍の速さで移動しており、チャレンジャー号は爆発の炎で視界から消えた。 この期間中に彼女の反応制御システム (RCS) が破裂し、推進剤の過剰な燃焼が引き起こされました。これは、火球の端の周りの赤茶色の色合いによって証明されました。

一方、2基のブースターは荷重から解放され、急速に大惨事から逃れたが、発射から約110秒後の東部時間午前11時39分50秒に射場安全担当官によって遠隔操作で破壊された。 唖然としたローンチコメンテーターのスティーブ・ネスビットは「明らかに重大な故障だ」としか言いようがなかった。

最も壊滅的な形で行われたチャレンジャー号の喪失は、再利用可能な車両を飛行させるのに必要な32か月よりもはるかに長い期間、シャトル計画とNASAを崩壊させることになるだろう。 捜査官は、悲劇の背後にあるさまざまな技術的、経営的、その他の人的要因を明らかにすることになる。

そして、その後の打ち上げのたびに、シャトルの 30 年の歴史の最後の瞬間まで、おそらく打ち上げ段階が最も重要な段階であり続けました。 各ミッションにおいて、73 秒という心理的障壁は、各乗組員にとって克服すべき強力なハードルでした。 2011年7月8日、アトランティスがシャトルのフィナーレに向けて宇宙へ急上昇したときでさえ、STS-135の船長クリス・ファーガソンが無線で最後に「ロジャー、スロットルアップでゴー」と無線で告げたとき、多くの心は拍動を逃した。

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