Challenger kazası (STS-51-L)

Challenger kazası, 28 Ocak 1986'da ABD Doğu saatiyle 11.38'de Kennedy Uzay Merkezi'nden kalkan Challenger uzay mekiğinin, STS-51-L (51-L) görevinin 73. saniyesinde parçalanmasıdır. Yedi kişilik mürettebatın tamamı hayatını kaybetti. Kazayı inceleyen başkanlık komisyonuna (Rogers Komisyonu) göre neden, sağ katı yakıtlı roket iticisinin iki alt parçası arasındaki bağlantı yerinde, sıcak gazların dışarı sızmasını önleyen kauçuk contaların (O-ring) görevini yapamamasıydı. Sızan alev dış yakıt tankını deldi; tanktaki hidrojen ve oksijenin patlarcasına yanması aracı parçaladı. Fırlatma sabahki 36 °F'lik (yaklaşık 2 °C) soğuk, contaların esnekliğini azaltan başlıca etkenlerden biriydi.

Challenger neden patladı?

Uzay Mekiği, yörünge aracı (orbiter), büyük dış yakıt tankı ve iki yan katı yakıtlı roket iticisinden oluşuyordu. Her itici, parçalar hâlinde üretilip fırlatma alanında üst üste birleştiriliyordu. Parçaların birleştiği "saha bağlantıları"nda, sıcak yanma gazlarının dışarı kaçmasını birincil ve ikincil olmak üzere iki kauçuk O-ring engelliyordu.

Komisyon, kazanın nedenini şöyle özetledi: Sağ katı yakıtlı roket motorunun arka saha bağlantısındaki basınç contası çöktü. Bu çöküş, sıcaklığa, parça ölçülerine, malzemenin özelliklerine, yeniden kullanımın etkilerine, hazırlık işlemlerine ve bağlantının ateşleme anındaki dinamik yüklere tepkisine "kabul edilemez derecede duyarlı" hatalı bir tasarımdan kaynaklanıyordu. Komisyon, mekik sisteminin başka hiçbir parçasının bu arızaya katkıda bulunmadığını, sabotajın söz konusu olmadığını da açıkça yazdı.

"Patlama" sözcüğü yaygın olsa da süreç bir bomba patlaması gibi işlemedi. NASA'nın anlatımıyla dış yakıt tankı patladı ve yörünge aracı dağıldı; komisyon raporu bunu tanktaki hidrojen ve oksijenin "patlarcasına yanması" olarak tarif eder. Yörünge aracı bu ateş topundan çıkarken ağır aerodinamik yükler altında birkaç büyük parçaya ayrıldı. İki yan itici ateş topundan çıkıp uçmaya devam etti ve kalkıştan 110 saniye sonra Hava Kuvvetleri'nin menzil güvenlik görevlisi tarafından imha edildi.

O-ring nedir, soğuk neden önemliydi?

O-ring, iki yüzey arasına sıkıştırılarak sızdırmazlık sağlayan halka biçimli bir contadır. İticinin parçaları ateşlendiği anda basınçla hafifçe esner ve bağlantıdaki aralık birkaç onda bir milimetre açılır. Contanın bu açılmayı izleyip aralığı kapatabilmesi esnekliğine bağlıdır. Komisyonun bulgularına göre 24 °C'deki (75 °F) sıkıştırılmış bir O-ring, eski biçimine yaklaşık -1 °C'deki (30 °F) bir O-ring'den beş kat daha hızlı dönüyordu.

Fırlatma sabahı hava sıcaklığı 36 °F (yaklaşık 2 °C) idi; bu, daha önceki en soğuk fırlatmadan 15 °F (yaklaşık 8 °C) daha soğuktu. Arızalanan bağlantının en soğuk noktasındaki sıcaklık 28 °F ± 5 °F (yaklaşık -2 °C) olarak hesaplandı. Komisyon, bu soğukta contaların aralığın açılmasını izleyemediğini ve gaz basıncıyla zamanında yerine oturamadığını büyük olasılık olarak gördü. Önceki uçuşların kaydı da uyarıcıydı: 61 °F (yaklaşık 16 °C) ve üzerindeki 21 fırlatmanın yalnızca dördünde O-ring'lerde ısıl hasar görülmüş, bu sıcaklığın altındaki fırlatmaların ise her birinde en az bir contada hasar izine rastlanmıştı.

73 saniyede neler oldu?

NASA kameralarının görüntüleri ve telemetri verilerine dayanan komisyon raporu, uçuşu saniye saniye yeniden kurdu. Kalkıştan 0,678 saniye sonra sağ iticinin arka bağlantısından güçlü bir gri duman fışkırdı; 0,836 ile 2,5 saniye arasında giderek koyulaşan sekiz duman puf'u daha görüldü. Siyah ve yoğun duman, bağlantıdaki gresin, yalıtımın ve O-ring'lerin sıcak gazlarla yandığını gösteriyordu. Komisyon, aralığın bir süre yanma ürünlerinden oluşan kırılgan bir alüminyum oksit birikintisiyle yeniden kapanmış olabileceğini, bu geçici tıkacın yaklaşık 37. saniyede başlayan yüksek irtifa rüzgâr makaslamalarının yarattığı yükler ve iticilerin itki yönlendirme hareketleriyle bozulmuş olabileceğini değerlendirdi.

Verileri göster

0,678 sn	Sağ iticiden ilk gri duman
0,836-2,5 sn	Sekiz duman puf'u daha
58,788 sn	Bağlantıda ilk küçük alev
64,660 sn	Alev dış tankı deldi
72,20 sn	İticinin alt bağlantısı koptu
73,124 sn	Hidrojen tankı çökmeye başladı
73,618 sn	Son telemetri verisi
110 sn	Yan iticiler imha edildi

58,788. saniyede bağlantı bölgesinde ilk küçük alev belirdi ve hızla sürekli bir aleve dönüştü. Alev, hava akımıyla geriye ve dış yakıt tankının yüzeyine yöneldi. 64,660. saniyede alevin rengi ve biçimi aniden değişti; bu, tankın delindiğini ve sızan hidrojenle karıştığını gösteriyordu. Yaklaşık 72,20. saniyede iticiyi tanka bağlayan alt bağlantı koptu ve itici üst bağlantı çevresinde dönmeye başladı. 73,124. saniyede hidrojen tankının alt kubbesi çökmeye başladı; hemen hemen aynı anda dönen itici, iki tank arasındaki ara yapıya ve sıvı oksijen tankının alt kısmına çarptı. Challenger o anda Mach 1,92 hızla, yaklaşık 14 kilometre (46.000 feet) yükseklikte ilerliyordu. Son telemetri verisi 73,618. saniyede alındı.

Fırlatma kararı nasıl verildi?

Komisyon, teknik nedenin yanında bir de "katkıda bulunan neden" belirledi: Fırlatma kararı hatalıydı. Fırlatmadan önceki akşam, iticileri üreten Morton Thiokol'ün mühendisleri NASA'nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi ile yapılan telekonferansta soğuğun contalara etkisini anlattı ve O-ring sıcaklığı 53 °F (yaklaşık 12 °C) altındayken fırlatma yapılmamasını yazılı olarak önerdi. Thiokol yönetimi daha sonra bu görüşünü değiştirerek fırlatmayı onayladı; komisyona göre bu, Marshall'ın ısrarıyla, mühendislerin görüşüne rağmen ve "büyük bir müşteriyi memnun etmek için" yapılmıştı.

Raporun tespitine göre kararı veren üst yöneticiler O-ring'lerle ilgili son dönemdeki sorunlardan, Thiokol'ün ilk yazılı itirazından ve mühendislerin süren muhalefetinden habersizdi; yörünge aracının üreticisi Rockwell'in rampadaki buz nedeniyle dile getirdiği kaygıyı da tam anlamamışlardı. Komisyon, karar vericiler bütün gerçekleri bilseydi 51-L'nin 28 Ocak'ta fırlatılmasının "son derece düşük bir ihtimal" olacağını yazdı. Raporun bir bölümü kazayı "tarihe kök salmış" olarak niteler: Bağlantı tasarımındaki sorun 1977'deki testlerden itibaren biliniyordu, ancak hem NASA hem yüklenici, conta hasarlarını giderek "kabul edilebilir uçuş riski" saymıştı.

Challenger'da kimler vardı?

STS-51-L, NASA'nın açıklamasına göre mekik programının 25. ve Challenger'ın 10. göreviydi. Görevin ana yükü, mekiklerle sürekli iletişim sağlayacak uydu ağının ikinci üyesi TDRS-B ile Halley kuyruklu yıldızını gözlemleyecek Spartan-Halley uydusuydu. Mürettebat şunlardan oluşuyordu: komutan Francis R. (Dick) Scobee, pilot Michael J. Smith, görev uzmanları Ellison S. Onizuka, Judith A. Resnik ve Ronald E. McNair, yük uzmanları Gregory B. Jarvis ve "Uzayda Öğretmen" projesi için seçilen Christa McAuliffe. McAuliffe'nin yörüngeden okullara canlı dersler vermesi planlanıyordu.

Rogers Komisyonu nedir?

Başkan Ronald Reagan, kazayı incelemek için eski Dışişleri Bakanı William P. Rogers başkanlığında bağımsız bir başkanlık komisyonu kurdu. Komisyonun başkan yardımcısı, Ay'a ilk insanlı inişi yapan Apollo 11'in komutanı Neil Armstrong'du; üyeler arasında 1965 Nobel Fizik Ödülü sahibi Richard Feynman ve uzaya giden ilk Amerikalı kadın Sally Ride da vardı. Komisyonun görevi kazanın olası nedenlerini belirlemek ve düzeltici öneriler geliştirmekti. Rapor Haziran 1986'da yayımlandı ve itici bağlantısının yeniden tasarlanmasından NASA'da doğrudan ajans başkanına bağlı, bağımsız bir güvenlik, güvenilirlik ve kalite güvencesi ofisi kurulmasına, yönetim yapısının gözden geçirilmesinden uçuş sıklığının gerçekçi tutulmasına kadar bir dizi tavsiye içerdi.

Kazadan sonra ne oldu?

NASA'nın anlatımına göre ajans, uçuşlara dönmeden önce mekik sisteminde 200'den fazla değişiklik yaptı. Katı yakıtlı roket motoru yeniden tasarlandı, belirli koşullarda mürettebatın araçtan atlayarak kurtulmasını sağlayacak bir kaçış direği eklendi ve astronotlar kalkış ile dönüşte tam basınçlı giysiler giymeye başladı. Ajans güvenlik kültürünü ve yönetim yapısını da güçlendirdi. Mekik uçuşları, 32 aylık aradan sonra 29 Eylül 1988'de Discovery'nin STS-26 göreviyle yeniden başladı; yeniden tasarlanan iticiler beklendiği gibi çalıştı.

Kazanın izleri bugün de sürüyor. Mürettebatın aileleri 1986'da Challenger Uzay Bilimi ve Eğitimi Merkezi'ni kurdu. NASA, 1990'da "Uzayda Öğretmen" programını sonlandırdı; McAuliffe'nin yedeği Barbara Morgan ise 1998'de görev uzmanı seçildi ve 2007'de STS-118 ile uzaya gitti. NASA her ocak ayının sonunda Apollo 1 yangınında, Challenger ve Columbia kazalarında hayatını kaybeden astronotları Anma Günü'nde birlikte anıyor.

Verileri göster

Kalkıştan kazaya	73 saniye
Hayatını kaybeden mürettebat	7
Fırlatma sabahı hava	36 °F (yaklaşık 2 °C)
Uçuşlara ara	32 ay

Kısaca

• Challenger, 28 Ocak 1986'da STS-51-L görevinin 73. saniyesinde parçalandı; yedi astronotun tamamı öldü.
• Neden: Sağ katı yakıtlı iticinin arka saha bağlantısındaki O-ring contaların çökmesi ve hatalı bağlantı tasarımı.
• 36 °F'lik (yaklaşık 2 °C) soğuk, contaların esnekliğini azalttı; sızan alev dış yakıt tankını deldi.
• Rogers Komisyonu, Thiokol mühendislerinin itirazına rağmen alınan fırlatma kararını "hatalı" buldu.
• NASA 200'den fazla değişiklik yaptı; uçuşlar 29 Eylül 1988'de STS-26 ile yeniden başladı.