一个大胆的计划,可以拯救航天飞机“哥伦比亚”号。第1部分





你可以做什么...来源:李·哈钦森/ NASA / NOAA I>

«如果我们死了,我们希望人们想当然。我们从事的是高风险的业务,我们希望能与我们联系,如果事情发生时,程序不会被延迟。空间的征服是值得的,舍命为他。» B> I>
- 宇航员维吉尔·格里森,1965年

«首先重要的是要注意,如果在飞行,其中,考虑到飞机的当前结构相“的哥”发生后,并没有给球队的一线生机。» B> I>
- 从航天飞机灾难调查委员会“哥伦比亚»
报告
2003年1月15日,在上午10时39分东部标准时间航天飞机“哥伦比亚”号从39A发射台的肯尼迪航天中心在佛罗里达州展开。经过短短81.7秒,一块绝缘泡沫从船的橙色外挂燃料箱摔下来,撞向至少640公里每小时的相对速度左翼前缘,但“哥伦比亚”号继续其上升到轨道。

美国航空航天局并没有观察到在空袭。只有在航天飞机到达地球轨道,美国宇航局发射的图像分析,从而揭示了一个事实,即机翼被击中。启动过程中剥落部位经常发生的事情和项目经理决定不拍“哥伦比亚”号的轨道状态的潜在损害大小的视觉评估。相反,美国航空航天局的一个特别小组进行碎片船舶碰撞的理论模型,但未能达到约航天飞机的机翼的状态的任何明确的结论。特派团继续。

事实上,冲头破裂的至少一个重要的出货碳 - 碳隔热面板,其边缘的翼的边缘,从而导致形成了巨大的孔的脆性陶瓷材料。当“哥伦比亚”号再次进入大气层,过热等离子穿过机翼和穿梭的孔渗透到船的内部结构十六天开始土崩瓦解。

在任务控制中心在休斯敦,声明下面的“的哥”的后裔开始在来往穿梭,那么所有的语音通信和信息与船舶共享丢失接收遥测数据发现中断。即使有证据表明出现了意外,运营商仍然希望他们看到只有一个硬件错误。最后,在9:12在中央东部时间头控制输入的相位到大气中勒罗伊该隐一声令下,谁是害怕听到的一切,这听起来才只有一次,17年前,当“挑战者”趴在启动:" 锁门"

这意味着认识到最坏的事情发生了:任务现在进入了“紧急情况”。车门控制中心被关闭,运营商内部也开始与他们的管理控制台,精心记录的所有信息。

“哥伦比亚”号丢了,和她的船员全部七名成员都死了。 NASA表示这种非常罕见的,可能出现的最坏情况LOCV-«船员和车辆损失»(船舶的损失和团队 - 大约口译 I>)。

全部冻结 H4>
«哥伦比亚丢失。没有幸存者。» B> I>
- 美国总统乔治·W·布什在他的地址,得知此事后,在美国东部时间14:14中央对民族,2月1日,2003年

航天测量的整个世界 - 第一感叹死里复活,试图找出发生了什么事之后。国会放置在调查委员会的肩上的责任,调查事故,“哥伦比亚”号(其中,按照惯例在美国航空航天局,接受了它的名称,简称«CAIB»,对类似“加布”一个名字的发音)。在之后的几个月,CAIB在其调查过程中,渗透NASA与合约商的结构。

在我自己的回忆灾难随后,占主导地位的会议灰暗的画面和疯狂​​的工作。然后我就在休斯敦的主系统管理员波音公司,并因为我们一直支持航天飞机计划,我们必须寻找和发送一串NASA分析师箱bekapnymi包含所有磁带发生在我们每一个服务器,数据中心的任务中。

2003年8月,CAIB 发布了其最终报告。随着一个直接原因,这是要在一块泡沫的揭幕,该报告包含之前和之后推出作出的决定,代表美国航空航天局的严厉批评,因为该机构的带动下,中层管理人员,痴迷于获得高知名度的效果。在他们自己的目的和具体的语句结构的过度集中而无需额外重点的联合工作单位以及它们之间的联系,在事故中起到至少尽可能大的作用,比它没有发生冲突碎片。这些指控分别给予几乎听不见回声,已经很熟悉我们从17年前的事件,当许多人已经响起委员会罗杰斯,调查“挑战者”的崩溃。

最终,发生了什么事与“哥伦比亚”号不仅导致人的生命损失,同时还要完成许多事业的各级国家航空航天局的。人来管理项目的著名飞行的一部分,是 转移到其他职位。沉船“哥伦比亚”也可能导致美国宇航局肖恩·奥基夫董事辞职。很多人谁的工作任务,其中包括大量的谁在NASA工作到今天,与创伤后应激和幸存者的内疚还在挣扎的人。所有定时班车航班被暂停,3艘,侣“的哥” - “发现”号,“阿特兰蒂斯”号和“奋进”号返回地球

NASA将它的目光中本身,我们想知道,如果我们现在在太空飞行了。

,这不是做 H4>
供您选择 «为了得到事件的全貌,委员会已要求美国航天局确定是否对球队的飞行STS-107能够返回一劫。» B> I>
- 航天飞机灾难调查委员会的报告“哥伦比亚»

前面介绍了实际发生的事件。但是让我们想象一下事件的另一种历史的使命,“哥伦比亚”,其中美国航天局很快就意识到毁灭性的打击是多么的残骸。是一种安全的方式把宇航员送入轨道?

在写他的报告,CAIB问同样的问题,所以他们已经从美国航空航天局要求制定救赎的理论规划的修为和“哥伦比亚”号,“基于一个假设,即在发射过程中机翼受损会被视为在早期阶段。”结果是相当文件的独家珍藏出现在报告“附录D.13»月底。它通过下&QUOT适度称号;在飞行过程中可能出现的情况STS-107 &QUOT ;但是,它描述了将迫使美国航空航天局的脚本,在最大负荷工作,花费最雄心勃勃的太空作战其存在的时间

工程师美国航空航天局,负责规划,确实有内孔,这使得该计划尽可能的王牌:在飞行过程中“哥伦比亚»STS-107”阿特兰蒂斯“号已经通过了飞行STS-114的准备,其推出的时间定在3月1日。而“哥伦比亚”号飞抵轨道,年轻的穿梭在训练舰№1(OPF-1)在肯尼迪航天中心的区域。其三个主发动机已被安装,但在他的货舱仍下落不明飞行设备和手臂。但仍有两个星期的筹备工作,并把它带到工作状态,之后他不得不贯彻了巨大的块直立组件连接到外部燃料箱和一对固体燃料火箭发射的整个空间中心。




关于为OPF-2阶段«奋进“。 “亚特兰蒂斯”是通过相同的程序,“哥伦比亚”被飞在他的最后一份工作。资料来源:李·哈钦森/ NASA / NOAA I>

接下去就是拯救是在轨道上至少是可能的,但准备的羽毛球的飞行 - 一个非常复杂的过程,其中涉及数百万的各个步骤。为使推出的“亚特兰蒂斯”规划需要确定哪些步骤在什么程序可以安全地跳过不危及救援队员的生命安全。

一个绝望的比赛 H4>
«情景假设有关修复航天飞机“哥伦比亚”号,或者他的团队的救赎决定必须迅速而没有考虑到可能存在的风险作出。» B> I>
- 从航天飞机灾难调查委员会“哥伦比亚»
的应用D.13报告
然而,这些决定可以采取之前,美国航空航天局也评估时,他们不得不准备的金额。根据NASA的股票,“哥伦比亚”,规划者意识到,宇航员最关键的问题不是缺乏像空气或水,但过量生产别的东西 - 即二氧化碳

重量 - 对于外容器非常宝贵的资源。对于每一克的重量要推入轨道一分钱一分货的燃油,并补充说,你还可以添加对额外的重量和你再付钱,甚至更多的燃料(的恶性循环“群众增加了燃料,增加了重量,增加燃料这增加了重量“也被称为&QUOT; <一href="http://www.nasa.gov/mission_pages/station/expeditions/expedition30/tryanny.html">тиранией火箭式&QUOT;)。不能够得到空气从空间的,船舶用的空气的有限体积内,其中它们处理出发,返回到它的结构缺失的气体。航天飞机携带液态氧和氮,其被转换为气体和与车辆室内的空气混合,以符合78%氮气/ 21%的氧气,在地球大气中的比例的清单。然而,当该命令被呼出二氧化碳应该从空气中除去。

要做到这一点,将空气通过梭箱装有氢氧化锂(氢氧化锂),其与二氧化碳的分子并形成碳酸锂(碳酸锂)的晶体,从而分离出有毒的分子CO过滤。每个容器中含有一定量的LiOH,因此它们的使用时间限制。 “哥伦比亚”号装备有69艘等。

不过,估计这69艘多久能够生存困难的,因为有一个关于什么级别的二氧化碳对人体可以在低重力生存非常少的可靠信息。对于任务期间的行为的标准规则表明它应该被停止,如果CO 2水平将超过的分压在15毫米汞柱(约2%的空气在车辆隔室的体积)。工程师计划任务认为他们将能够以拉伸贮罐用LiOH到“哥伦比亚”,从而使该球队将是可利用的飞行30天,不超过规定的阈值。然而,这需要每一个半天的睡眠,休息日进行的船员和尽一切并不需要很高的代谢活动。




<一href="http://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/e89/3ba/d14/e893bad147ecbe45df691f4bdb1cae9b.png">Оригинальное图片来源:NASA / CAIB的报告,附录D.13 I>

如果球队无法粘到一个低的活性,然后通过航空航天局的医师,增加高达26.6毫米的分压。汞柱。艺术。 (约3.5%的风量的车室的)“不会有持久的影响乘员的身体健康。”这将让球队更正常的作息时间工作8小时的睡眠,16小时清醒,对可能产生的生理疾病,如头痛成本,乏力和水平高的二氧化碳,将已经开始很快出现相关联的其它问题。




<一href="http://habrastorage.org/getpro/habr/post_images/5d6/7d8/29a/5d67d829a0be2f2f0e4fc81bab914fb3.png">Оригинальное图片来源:NASA / CAIB的报告,附录D.13 I>

之后,接下来的过滤器二氧化碳,最严格的消费元素 - 氧。不仅用于娱乐气氛透气但也用于产生电力的燃料电池的梭子(其混合氢气和氧气产生不仅电力而且饮用水)液态氧的股票。液态氧在板的数量可以被分布在相同的30天,在过滤器与CO 2的情况下,大大地减少了电能的“哥伦比亚»的消耗。

其余三个耗材产品有食品,水和喷气燃料。假定一个最小的运动上的队,食物和水的部分可以分布在一个更长的时间比股票罐用LiOH。节省燃料,船舶将必须位于的空间,使得他需要的最小燃料保持汇率。

这是什么时候的命令“哥伦比亚”号可以关闭对能源和氧气依赖于短阶决策的养护,这些措施的效果。在我们考虑的情况下,我们假设美国航空航天局已经在飞机上(1月17日)的第二天已经确定碎片的撞击造成的伤害。接下来就需要另外的一天采集图像“哥伦比亚”,使用的USSTRATCOM




<一href="http://habrastorage.org/files/67b/f58/d17/67bf58d17bce438387efac0376ee7749.jpg">Увеличенный大小来源:NASA / CAIB的报告,附录D.13 I>

如果使用所产生的图像能够确定的损失,“哥伦比亚”号将立即进入低功耗模式。如果图像不容许结束后,球队进行了以EVA(舱外活动 - 航天飞机表面上外面去),在视觉上评估机翼的损伤,然后切断电力消费量将

在任何情况下,飞行的第三天滥觞了许多不眠之夜了很多人。

有没有错误,没有改变 H4>
«救援任务,是十分可行的,将是对所有人提出的挑战。» B> I>
- 航天飞机灾难调查委员会的报告“哥伦比亚»

规划出的班车就冒了出来,整个4天飞行(1月19日),但在使用的容器与氢氧化锂的期限届满整整30天的飞行(2月15日),无论在地球上发生的事情。因此,在同一时间,肯尼迪航天中心要开始工作,加快“亚特兰蒂斯»准备。

“加速度” - 太简单一个词来形容,将需要艰巨的努力。活动通常需要数周或数月应几小时或几天内完成。官员和工作人员不得不开始每天工作24小时,仪器连续运行,每天将需要每小时21天,进行了“亚特兰蒂斯”经过收银台,并准备将其发射升空。

这将是3周不断,重型时钟工作的无房的错误或失败。区队训练舰,该阵营直立组装和发射场№39被正确执行,数以百万计的步骤,每一个模块“阿特兰蒂斯”号将不得不功能完美第一次飞行。否则,这项工作将付诸东流。



来源:NASA / CAIB的报告,附录D.13 I>

即将到来的大。首先,计算机“亚特兰蒂斯”不得不被重新编程以匹配变化的任务。幸运的是,用于与ISS对接作为飞行的STS-114的一部分,开发了飞行软件可适于配合所述“哥伦比亚”,即使对于这一点,必须改变大多数参数。发射输入负载更新DOLILU-日变化过程中已下载到你的电脑“亚特兰蒂斯”(更新于发射当天 - 大约口译 I>),穿梭得到两个小时开始前一个标准的软件更新。通常DOLILU包括更新控制系统,有必要准备穿梭于发射当天的天气情况,但更新,我们所谈论的,会改变一切设置飞行。这将是一个重大的升级到曾经尝试在发射台上的软件。

快速完成“亚特兰蒂斯”,会错过一些标准测试。仅6天后留在船上的准备区后,“阿特兰蒂斯”不得不进入单元竖立组装,小时的准备工作中,将能够甚至1天到保存,尽快将其连接到外部燃料箱和助推火箭。

来源:NASA /维基共享资源 I>



- 从航天飞机灾难调查委员会“哥伦比亚»
的应用D.13报告





资料来源:迈克尔·史蒂芬 I>




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