Dataopptaker fra Columbia funnet

Av Erik Tronstad

Bildene over og under viser dataopptakeren, Orbiter Experiments Recorder (OEX), fra Columbia. Slik så den ut, etter å være blitt rengjort utvendig. (NASA)

Nær Hemphill i Texas har man funnet en båndopptaker fra Columbia. Båndopptakeren, som kalles Orbiter Experiments Recorder (OEX), registrerte en rekke data på bånd under Columbias tilbakevending. Selv om båndopptakeren ble funnet nesten intakt, har den fått varmeskader. Ennå vet man derfor ikke hva som er status for båndet i den.

Dersom man greier å hente ut data fra båndet, kan de bli et svært verdifullt supplement til de telemetridataene Columbia sendte tilbake under tilbakevendingen. Boksen er fraktet til Johnson-romsenteret i Houston, Texas. Der vil den bli rengjort og man vil selvsagt gjøre det man kan for å få data ut fra båndet i den, om det er noe igjen av det.

Columbia var den eneste av de amerikanske romfergene som var utstyrt med en slik båndopptaker. Grunnen er at Columbia var den første romfergen. På de første romfergeferdene hadde man mange spørsmål omkring hvordan romfergen og systemene om bord i detalj oppførte seg under oppskyting og tilbakevending. OEX ble installert for å samle inn og registrere slike data.

OEX må ikke forveksles med de operative båndopptakerne, som alle romfergene har. Det er båndopptakere som lagrer en del ekstra data, samt taledata fra samtaler besetningsmedlemmene har seg imellom i romfergen, og som ikke går til bakken. Disse båndopptakerne fra Columbia er ikke funnet.

Båndopptakeren har vel 2800 m med bånd, som løper med en hastighet på 38 cm/s. Følgelig har den kapasitet til å gjøre opptak i to timer. Den brukes bare under oppskyting og tilbakevending. En oppskyting tar typisk omkring 10 minutter fra start og til romfergen er i bane. Fra bane­manøv­rer­ings­motorene startes for å bremse en romferge ned og til den er landet, tar det temmelig nøyaktig én time.

Etter at Columbia var landet etter en ferd, ble båndet avspilt, for overføring av dataene til et system på bakken. Normalt ble båndet aldri tatt ut av Columbia.

Undersiden av Atlantis, mens romfergen henger i en kran i Vehicle Assembly Building. Området innenfor den gule rammen er vist i større format lenger ned. (NASA/Erik Tronstad)

Tre biter fra den utvendige drivstofftanken løsnet og traff Columbia under oppskytingen. A markerer hvor den første biten traff, på dette utsnittet fra et bilde av romfergen Atlantis. B markerer hvor den største biten traff. Sistnevnte traff rett på undersiden av venstre vinge, i skjøten mellom de U-formede panelene av karbonkarbon-kompositt og de vanlige varmeflisene på undersiden av vingen. I skjøten sitter en spesiell type varmefliser, overgangsfliser. Treffstedet B ligger mindre enn 30 cm fra det ene fremre hjørnet på luken over venstre hjulbrønn. (NASA/Erik Tronstad)

Siden forrige eRomfart om Columbia-ulykken, er det kommet få nye faktiske opplysninger omkring hva som skjedde med Columbia.

En av dem gjelder et objekt som løsnet fra Columbia i bane. I  Columbia: Oppsummering etter én uke (eRomfart 2003-031) nevnte jeg at data fra enn militær radar antydet at et objekt beveget seg bort fra Columbia, mens romfergen var i jordbane. Kilder i NASA skal ha opplyst at radardata syntes å vise at objektet beveget seg bort fra Columbia med en hastighet på rundt 5 m/s (knapt 20 km/h). Observasjonen ble gjort 17. januar 2003, dagen etter at Columbia kom opp i bane.

Det amerikanske flyvåpenet, som foretar radarovervåkningen av objekter i bane, er nå 100 % sikker på at objektet virkelig kom fra Columbia. Noen etterforskere er nå «70 % sikre» på at objektet hadde sammenheng med en åpning eller sprekk i vingen. Ingen er sikre på nøyaktig hvor på Columbia dette stykket kom fra. Ved Wright-Patterson Air Force Base i Ohio er man nå i ferd med å gjøre forsøk med forskjellige typer materialer, for å finne ut hvilke egenskaper de har når det gjelder å reflektere radarstråling. Man prøver med varmefliser (brukt på romfergens underside), forsterket karbonkarbon-kompositter (brukt på vingenes forkanter), overgangsfliser (ligger på undersiden av vingene, i skjøtene mellom panelene med karbonkarbon-kompositt og de vanlige varmeflisene) og termisk isolasjon av den typen som brukes i lasterommet. Dersom det observerte objektet kom fra lasterommet, har det ikke hatt noen sammenheng med ulykken.

Blant annet undersøkelser av videoopptak og stillbilder av Columbias lys- og røykspor tatt fra bakken, gjør at man nå er sikre på at det falt deler fra Columbia allerede da romfergen passerte over Californa, på vei østover. Hittil har man imidlertid ennå ikke funnet noen vrakrester vest for Texas.

Ikke bare én, men tre biter falt av den utvendige tanken under oppskyting og traff Columbia. Den første av dem traff langt fremme, der venstre vinge begynner å gå ut fra skroget (se bilde). Den største biten traff på undersiden nær de U-formede karbonkarbon-panelene nummer 6-8, regnet ut fra skroget. Langs vingeforkanten er det 22 slike paneler, med panel nummer 1 helt inntil skroget og nummer 22 ytterst på vingen.

Nyere analyser av filmopptak av oppskytingen synes også å vise at den største biten er større enn først beregnet. Som nevnt i Neppe gjennombrenning ved Columbias venstre hjulbrønn (eRomfart 2003-024), antok man tidligere at størrelsen på denne biten var 50 cm x 40 cm x 15 cm. Nå mener man størrelsen var 57-58 cm x 37-38 cm x 15 cm.

Biten traff muligens ikke selve karbonkarbon-panelet, men en overgangsflis under og bak dette. Overgangsflisen sitter mellom bakkanten av karbonkarbon-panelet og undersiden av vingen, som er dekket med vanlige varmefliser. Alle de vanlige varmeflisene er limt fast til en spesiell type filt, som så er limt til selve aluminiumsstrukturen som utgjør vingen. Overgangsflisene er ikke limt fast, men festet med bolter.

Stedet den største biten traff venstre vinge, i underkant av karbonkarbon-panelene 6-8, ligger bare 27-28 cm foran den fremre kanten på luken over venstre hjulbrønn.

Utsnitt som viser høyre vingeforkant på Endeavour nedenfra. Hvert av de 22 U-formede panelene av karbonkarbon-kompositt kan her ses. Panel nummer 1 er nesten helt inne ved skroget, nummer 22 er ytterst på vingen. Den største av de tre bitene som falt av Columbias utvendige drivstofftank, traff venstre vinge rett under forkanten ved panelene 6-8. Der mener man også at det oppstod en åpning under tilbakevendingen, som slapp varme gasser inn bak U-panelene og inn i venstre hjulbrønn. Legg merke til de små varmeflisene på undersiden av vingen, som grenser mot bakkanten av U-panelene. Dette er overgangsflisene omtalt i brødteksten. Bildet er et utsnitt av bildet av Endeavour nederst i Mer om tapet av Columbia og dens besetning (eRomfart 2003-021). (NASA/Erik Tronstad)

Starttidspunktet for de to siste sekundene med telemetridata fra Columbia var klokken 15.00.02 norsk tid, lørdag 1. februar 2003. Som før nevnt mange ganger, mistet man radiokontakten med besetningen klokken 14.59.32.

I både Columbia intakt lenger enn før antatt? (eRomfart 2003-035) og Columbias siste sekunder (eRomfart 2003-040) omtalte jeg data om Columbias tilstand fra de to aller siste sekundene med telemetri fra romfergen. Nå er det blitt kjent at dataene også viser at romfergen på det tidspunkt roterte mot venstre med en fart på minst 20° per sekund. Dette er den høyeste rotasjonshastigheten i den retningen som sensorene om bord kan måle. Derfor er det mulig at rotasjonshastigheten kan ha vært større.

De to siste sekundene med telemetri viser også at kommandøren, Rick Husband, eller piloten, William McCool, akkurat da forsøkte å koble ut autopiloten og ta over styringen med manuell kontroll. Telemetridataene tyder på at en av astronautene hadde aktivert en kontrollstikke. Idet man mistet telemetrien fra Columbia, var imidlertid romfergen fortsatt under kontroll av autopiloten. Datamaskinene om bord hadde ennå ikke rukket å utføre ordren om å koble ut autopiloten.

Videoopptak gjort fra bakken viser at den første store delen, kalt vrakdel A, brøt løs fra Columbia klokken 15.00.02. Det var samtidig som de to siste sekundene med telemetri startet. En ny stor vrakdel, vrakdel B, brøt løs klokken 15.00.17. Klokken 15.00.18 brøt en ny stor del, vrakdel C, løs. Få sekunder senere, klokken 15.00.21, begynte skroget på Columbia å gå i oppløsning.

Utover disse rent faktiske opplysningene, er det blant annet kjent at man arbeider mye med å analysere det man har av telemetridata og vrakdeler. Telemetridataene viser blant annet temperaturøkninger i og nær venstre hjulbrønn, alt før romfergen kom inn fra Stillehavet og over California. Disse temperaturøkningene er omtalt i NASA med flere opplysninger om STS-107 (eRomfart 2003-023), Neppe gjennombrenning ved Columbias venstre hjulbrønn (eRomfart 2003-024) og Columbia: Oppsummering etter én uke (eRomfart 2003-031).

Et foreløpig utfall av disse analysene er at man mener det må ha oppstått en åpning i Columbias varmebeskyttende lag nettopp et sted ved karbonkarbon-panelene 6-8 og i nærheten av luken over venstre hjulbrønn. Dog har man så langt ingen sikre beviser for at biten som traff vingen her under oppskytingen, slo hull i paneler eller varmefliser. Bilder tatt under oppskytingen etter at disse bitene traff Columbia, viser ingen synlige skader på venstre vinge i dette området.

Likevel kan det godt tenkes at det har oppstått skader som ikke er synlige, men som kan ha laget åpning i vingen for varme gasser under tilbakevendingen. De 22 U-formede panelene er ikke montert helt tett inntil hverandre. I skjøten mellom hvert par av paneler sitter en forsegling. Den tetter skjøten, og gjør det samtidig mulig for U-panelene å bevege seg litt sidelengs, under trykket fra luftstrømmen forbi dem.

Om en slik forsegling er blitt skadet, kan det ha gitt stor nok åpning til at varme gasser kom inn bak U-panelene. Samtidig vil en slik skade ha vært for liten til å kunne ses på de opptakene man har av oppskytingen.

Mer fokus ser for tiden ut til å være rettet mot overgangsflisene, som sitter under og bak de U-formede karbonkarbon-panelene. Som nevnt ovenfor, ser det nå ut som om det var nettopp der den største av de tre bitene traff. Også der kan man tenke seg en skade som senere ble fatal, men som ikke synes på bilder og videoopptak fra oppskytingen.

Man har også gjort analyser av hvordan plasma ville ha trengt inn og hvordan det kan ha beveget seg bak de U-formede karbonkarbon-panelene og i venstre hjulbrønn. Både her og på andre områder gjenstår et omfattende arbeid.