좌표:32°57'22 ″N 99°2'29 ″W/32.95611°N 99.04139°W/ 32.95611; -99.04139

컬럼비아 우주왕복선 참사

Space Shuttle Columbia disaster
컬럼비아 우주왕복선 참사
STS-107 mission patch
날짜.2003년 2월 1일; 20년 전 (2003-02-01)
시간을동부 표준시 오전 8:59 (UTC 13:59)
위치텍사스 및 루이지애나 주 상공
원인발사시 외부탱크 파편에 의한 좌측 날개 가장자리 손상
결과컬럼비아호와 7명의 우주비행사를 잃었고, 우주왕복선 비행대는 29개월 동안 착륙하지 못했고, 이후 국제 우주 정거장을 완공한 후 퇴역했습니다.
데스
문의사항컬럼비아 사고조사위원회

2003년 2월 1일 토요일, 우주왕복선 컬럼비아호가 텍사스와 루이지애나 상공의 대기권에 재진입하면서 분해되어 탑승한 7명의 우주비행사 모두가 사망했습니다.이번 우주왕복선 임무는 1986년 챌린저호와 승무원을 잃은 이후 두 번째로 재난으로 끝난 우주왕복선 임무였습니다.

STS-107로 명명된 이 임무는 궤도선의 28번째 비행이자 우주왕복선 함대의 113번째 비행이자 챌린저호 참사 이후 88번째 비행이었습니다.그것은 우주왕복선의 페이로드 베이 안에 있는 Spacehab 모듈에 주로 탑승한 다양한 분야의 연구에 전념했습니다.발사 도중 단열재 파편이 우주왕복선 외부 탱크에서 떨어져 나와 궤도선 왼쪽 날개의 열 보호 장치 타일을 덮쳤습니다.이전 우주왕복선 발사 때에도 유사한 거품이 떨어져 경미한 피해부터 거의 대재앙에 가까운 피해를 입혔지만, 일부 엔지니어들은 컬럼비아호의 피해가 더 심각하다고 의심했습니다.NASA 관리자들은 재진입 전에 이 문제가 확인되었더라면 승무원들이 고칠 수 없었을 것이라는 이유로 조사를 제한했습니다.컬럼비아호가 지구 대기권에 재진입했을 때, 이 손상으로 뜨거운 대기 가스가 열차단막을 뚫고 내부 날개 구조를 파괴할 수 있었고, 이로 인해 궤도선이 불안정해지고 분리되었습니다.

참사 이후, 챌린저호 참사 이후와 마찬가지로 스페이스 셔틀의 운항은 2년 이상 중단되었습니다.국제 우주 정거장(ISS)의 건설은 STS-114로 2005년 7월 비행이 재개될 때까지 중단되었습니다.NASA는 후속 임무들에 몇 가지 기술적인 그리고 조직적인 변화를 가했는데, 여기에는 궤도상에서의 검사를 추가하여 궤도상의 열 보호 시스템(TPS)이 상승을 얼마나 잘 견뎌냈는지를 확인하는 것과 회복할 수 없는 손상이 발견될 경우를 대비하여 지정된 구조 임무들을 계속 준비시키는 것이 포함됩니다.허블 우주 망원경을 수리하기 위한 한 가지 임무를 제외하고, 이후의 우주 왕복선 임무들은 궤도선의 손상이 안전한 재진입을 방해한다면 승무원들이 그곳을 피난처로 사용할 수 있도록 하기 위해 ISS에만 비행되었습니다.

배경

우주왕복선

주요 기사 : 우주왕복선
The Space Shuttle stack standing vertically on the launchpad, with a red circle around the bipod foam.
발사 전 콜롬비아호.외부 탱크(ET)의 원형 영역은 좌측 바이포드 폼 램프이며, 궤도선의 원형 영역은 손상된 위치입니다.

우주왕복선은 미국항공우주국(NASA)에 의해 운영되는 부분적으로 재사용 가능한 우주선이었습니다.[1]: 5, 195 1981년 4월 처음으로 우주를 비행했으며 궤도 내 연구를 수행하고 [2]: III-188 상업용, 군사용, 과학용 탑재체를 배치하는 데 사용되었습니다.[2]: III-24 [2]: III-66, 68, 148 발사 당시, 그것은 승무원과 탑재체, 외부 탱크 (ET), 그리고 두 개의 고체 로켓 추진체 (SRB)를 포함하는 궤도선으로 구성되었습니다.[3]: 363 궤도선은 재사용 가능한 날개 달린 운송수단으로 수직으로 발사되어 글라이더로 착륙했습니다.[2]: II-1 다섯 대의 우주왕복선이 우주왕복선 프로그램 동안 만들어졌습니다.[1]: 5 콜롬비아호는 대기권 테스트 차량인 엔터프라이즈호에 이어 처음으로 우주 등급 궤도선을 제작했습니다.궤도선에는 승무원들이 주로 거주하며 임무를 수행하는 동안 근무했던 승무원실이 포함되어 있었습니다.[2]: II-5 3개의 우주왕복선 메인 엔진(SSME)이 궤도선의 후단에 장착되었고 발사 동안 추진력을 제공했습니다.[3]: II-170 우주에 도착했을 때, 승무원들은 두 개의 더 작은 후장착 궤도 조종 시스템 (OMS) 엔진을 사용하여 조종했습니다.[3]: II-79

궤도선 주위의 열 흡수 보호층인 열 보호 시스템(TPS)에 의해 궤도선은 재진입하는 동안 열로부터 보호되었습니다.이전의 미국 우주선들이 방수 방열판을 사용했던 것과 달리, 궤도선의 재사용에는 다중 사용의 방열판이 필요했습니다.[4]: 72–73 재진입하는 동안 TPS는 최대 1,600 °C (3,000 °F)의 온도를 경험했지만 궤도선의 알루미늄 표면 온도를 180 °C (350 °F) 이하로 유지해야 했습니다.TPS는 주로 4개의 하위 시스템으로 구성되었습니다.노즈콘과 날개의 가장자리는 1,300°C (2,300°F) 이상의 온도를 경험했고 강화 탄소-탄소 재료 (RCC)에 의해 보호되었습니다.보다 두꺼운 RCC는 1998년 마이크로 유성 및 궤도 잔해물의 손상을 방지하기 위해 개발 및 설치되었습니다.[2]: II-112–113 궤도선 차량의 하부 전체와 다른 가장 뜨거운 표면은 검은색 고온 재사용 표면 단열재로 보호되었습니다.궤도선 차량의 상부 부분은 650°C(1,200°F) 미만의 온도에서 보호를 제공하는 백색 저온 재사용 표면 단열재로 덮여 있었습니다.페이로드 베이 도어와 상부 날개 표면의 일부는 재사용 가능한 펠트 표면 단열재로 덮여 있었는데, 온도가 370 °C(700 °F) 이하로 유지되었기 때문입니다.[3]: 395

두 개의 고체 로켓 부스터 (SRB)가 ET에 연결되었고, 비행의 첫 2분 동안 불에 탔습니다.[3]: II-222 SRB들은 일단 연료를 다 쓰고 낙하산을 타고 대서양으로 떨어지자 ET로부터 분리되었습니다.[3]: II-289 나사 회수팀은 SRB를 회수하여 케네디 우주 센터로 돌려보냈고, 그곳에서 그것들은 해체되었고 그것들의 부품들은 향후 비행에서 재사용되었습니다.[3]: II-292

우주왕복선이 발사되었을 때, 궤도선과 SRB는 SSME의 연료를 담고 있는 ET에 연결되었습니다.[3]: II-222 ET는 -253 °C(-423 °F)에 저장된 액체 수소(LH2) 탱크와 -183 °C(-297 °F)에 저장된 액체 산소(LOX) 탱크로 구성되었습니다.액체를 차갑게 유지하고 탱크 외부에 얼음이 생기는 것을 막기 위해 단열폼으로 덮었습니다.궤도선은 하단 근처에 있는 두 개의 탯줄과 상단부 근처에 있는 이족대를 통해 ET에 연결됩니다.[5]: 50–51 연료가 소비된 후, ET는 궤도선으로부터 분리되어 대기권으로 재진입하게 되는데, 대기권은 재진입하는 동안 산산조각이 나고 그것의 조각들은 인도양이나 태평양에 착륙하게 됩니다.[3]: II-238

파편 충돌 우려

Zoomed in image with arrows that label the bipod foam on the external tank.
궤도선 날개가 끊어지고 파손된 좌측 바이포드 폼 램프 클로즈업

우주왕복선의 설계 과정 동안, ET의 요구 사항은 궤도선과 TPS를 손상시킬 수 있는 어떠한 잔해도 방출하지 않는 것이었습니다.TPS 구성 요소의 무결성은 재진입 중 승무원의 생존을 위해 필요했으며 타일과 패널은 비교적 작은 충격에도 견딜 수 있도록 제작되었습니다.우주왕복선의 첫 비행인 STS-1호에서 궤도선 콜롬비아호는 발포체 공격으로 발사 도중 손상을 입었습니다.우주왕복선 발사 중 폼 스트라이크는 정기적으로 발생했는데, 발사 중 이미지가 있는 79개의 미션 중 65개의 미션에서 폼 스트라이크가 발생했습니다.[5]: 121–122

바이포드는 상단 근처의 ET를 각 스트럿의 탱크 끝에 램프가 있는 2개의 스트럿을 통해 궤도선의 앞쪽 하부에 연결했습니다. 램프는 얼음이 형성되어 궤도선을 손상시킬 수 있는 것을 방지하기 위해 거품으로 덮여 있었습니다.각 바이포드 램프의 폼은 약 30 x 14 x 12인치(76 x 36 x 30cm)였으며 원래 폼 용도에서 손으로 조각했습니다.[6]STS-107 이전에 여섯 번의 비행에서 왼쪽 스트럿의 바이포드 램프 폼이 ET에서 떨어지는 것이 관측되었으며, 궤도선이 경험한 가장 큰 폼 스트라이크 중 일부를 생성했습니다.첫 번째 바이포드 램프 폼 스트라이크는 STS-7 동안 발생했습니다. 임무 후 궤도선의 TPS는 수리되었지만 바이포드 폼 손실의 원인을 해결하기 위한 변경 사항은 없었습니다.[5]: 123 STS-32에서 바이포드 폼 손실이 발생한 후, NASA 엔지니어들은 폼 손실이 단열재 내의 압력 증가 때문이라는 가정 하에 가스가 빠져나올 수 있도록 폼에 벤트 홀을 추가했습니다.STS-50의 TPS가 쌍발 폼 스트라이크에 의해 손상된 후, NASA 내부 조사는 이것이 "허용된 비행 위험"이며 비행 안전 문제로 다루어져서는 안 된다는 결론을 내렸습니다.STS-52와 STS-62에서 비포드 폼 손실이 발생했지만 컬럼비아호의 파괴 이후 조사가 있을 때까지 두 사건 모두 발생하지 않았습니다.[5]: 124

2002년 10월에 비행한 STS-112에서 4x5x12인치(10x13x30cm) 크기의 바이포드 램프 폼 덩어리가 ET 바이포드 램프에서 떨어져 나와 왼쪽 SRB 바닥 근처의 SRB-ET 부착 링에 부딪혀 폭 4인치(10cm), 깊이 3인치(8cm)의 움푹 들어간 부분이 생겼습니다.[5]: 124 이 임무 이후, 프로그램 요구 사항 제어 위원회는 바이포드 램프 폼 손실을 기내 이상 징후로 분류하는 것을 거부했습니다.거품 손실은 STS-113 비행 준비 상황 브리핑에서 보고되었지만, 프로그램 요구 사항 제어 위원회는 ET가 비행하기에 안전하다고 결정했습니다.[5]: 125

1988년 12월 2일, STS-27 발사 당시 우측 SRB에 있는 흡수성 물질에서 파편이 떨어져 아틀란티스가 큰 피해를 입었습니다.비행 둘째 날, 승무원들은 원격 조작 시스템의 카메라를 이용하여 손상을 검사했습니다.파편 공격으로 타일이 제거되었고, 노출된 궤도선 피부는 보강된 부분이었고, 손상 부위가 다른 곳에 있었다면 번 스루가 발생했을 수도 있습니다.임무가 끝난 후, NASA 프로그램 요구 사항 제어 위원회는 이 문제를 SRB 애블레이터에 대한 계획된 개선으로 수정된 기내 이상 현상으로 지정했습니다.[5]: 127

비행

우주왕복선 임무

주요 기사 : STS-107
Seven crew members standing in orange pressure suits and holding a larger version of their mission patch.
STS-107의 승무원들.왼쪽부터 오른쪽까지 브라운, 남편, 클라크, 챠울라, 앤더슨, 맥쿨, 라몬.

STS-107을 위해 콜롬비아는 스페이스허브 연구 이중 모듈, 궤도 가속 연구 실험, 그리고 확장 지속 시간 궤도선 팔레트를 운반했습니다.[5]: 30 미션은 발사 전 인증과 리뷰를 통과했고, 발사와 함께 시작되었습니다.이 임무는 원래 2001년 1월 11일에 발사될 예정이었으나 2003년 1월 16일에 발사될 때까지 13번이나 연기되었습니다.[5]: 28

STS-107의 7명의 승무원들은 2000년 7월에 선발되었습니다.[5]: 28 이 임무는 미 공군 대령이자 시험 조종사였던 릭 남편이 지휘했습니다.그는 이전에 STS-96을 타고 비행한 적이 있습니다.[7]이 임무의 조종사는 첫 우주 비행을 한 미 해군 사령관 윌리엄 맥쿨이었습니다.[8]탑재 지휘관은 이전에 STS-89로 비행한 미 공군 중령인 마이클 앤더슨이었습니다.[9] 칼파나 챠울라는 이전에 STS-87로 비행한 적이 있는 비행 엔지니어였습니다.[10] 둘 다 해군 대위인 데이비드 브라운과 로렐 클라크는 첫 우주 비행에서 임무 전문가로 비행했습니다.[11][12]이스라엘 공군 대령이자 최초의 이스라엘 우주비행사인 Ilan Ramon이 탑재체 전문가로 비행했습니다.[13][5]: 29

발사 및 파편 타격

Video image of the Space Shuttle in flight during the debris strike.
파편이 T+81.9초에 부딪히는 장면

컬럼비아호는 오전 10시 39분에 케네디 우주센터 발사장 39A호(LC-39A)에서 발사되었습니다.T+81.7초에 길이 약 21~27인치(53~69cm), 폭 약 12~18인치(30~46cm)의 폼 조각이 ET의 왼쪽 바이포드에서 분리되었습니다.T+81.9초에 폼이 콜롬비아 왼쪽 날개의 강화된 탄소-탄소(RCC) 패널을 초당 625~840피트(426~573mph, 686~922km/h)의 상대 속도로 타격했습니다.[5]: 34 ET에서 분리된 직후 속도가 떨어진 폼은 탄도계수가 낮아 궤도선이 속도가 느려진 폼을 들이받았습니다.[5]: 60 당시 임무나 지상 대원들은 파편이 치는 것을 알아차리지 못했습니다.[5]: 140 SRB는 T+2분 7초에 ET로부터 분리되었고, 그 뒤에 ET는 T+8분 30초에 궤도선으로부터 분리되었습니다.[5]: 35 ET 분리는 앤더슨이 촬영하고 브라운이 녹음했지만 거품이 빠진 이족류는 기록하지 않았습니다.[5]: 148 T+43분에 콜롬비아호는 계획대로 궤도 삽입을 완료했습니다.[5]: 35

비행위험관리

Seven crew members, in red or blue collared shirts, floating in microgravity.
우주에서 단체 사진을 찍기 위해 포즈를 취하고 있는 STS-107 승무원들

콜롬비아호가 궤도에 진입한 후 NASA 인터센터 포토 워킹 그룹은 발사 영상을 정기적으로 검토했습니다.이 단체의 분석가들은 임무가 시작된 지 이틀째가 될 때까지 잔해 공격을 눈치채지 못했습니다.발사 장면을 촬영한 카메라들 중 어떤 것도 파편이 날개에 부딪히는 것을 명확하게 보지 못했고, 이로 인해 그룹은 궤도선의 손상 수준을 파악할 수 없었습니다.이 그룹의 의장은 발사 통합의 우주왕복선 프로그램 매니저인 웨인 헤일에게 콜롬비아 날개의 손상을 평가하기 위해 궤도상 사진을 요청했습니다.NASA, United Space Alliance, 그리고 Boeing의 기술자들은 잔해 공격에 대한 통지를 받은 후, 잔해 평가 팀을 만들고 궤도선의 손상을 알아내기 위해 작업을 시작했습니다.[5]: 140, 143 Intercenter Photo Working Group은 궤도선의 RCC 타일이 손상되었을 가능성이 있다고 믿었습니다. NASA의 프로그램 관리자들은 잔해 공격으로 인한 위험에 대해 덜 우려했습니다.[5]: 141

보잉사의 분석가들은 거품 공격으로 인해 궤도선의 TPS에 발생한 손상을 모형화하려고 시도했습니다.소프트웨어 모델들은 TPS 타일의 두께보다 더 깊은 손상을 예측했는데, 이는 궤도선의 알루미늄 껍질이 그 부분에서 보호되지 않을 것임을 나타냅니다.파편평가단은 과거 실제 피해보다 더 큰 피해를 예측한 사례가 있어 이 같은 결론은 정확하지 않다고 일축했습니다.RCC 패널에 특화된 추가 모델링은 낙하 얼음으로 인한 손상을 예측하기 위해 보정된 소프트웨어를 사용했습니다.이 소프트웨어는 얼음이 손상을 일으킬 것이라는 15가지 시나리오 중 하나만 예측했고, 파편 평가 팀은 얼음에 대한 거품의 밀도가 낮아 손상이 최소화되었다고 결론 내리게 했습니다.[5]: 143–145

재진입에 대한 승무원들의 견해

콜롬비아 날개의 손상 가능성을 평가하기 위해, 잔해 평가 팀의 구성원들은 국방부로부터 궤도선의 이미지를 받아오라고 여러 차례 요청했습니다.영상 요청은 DoD 유인 우주 비행 지원 사무소와 Johnson 우주 센터 엔지니어링 부서를 통해 전달되었습니다.[5]: 150–151 헤일은 KSC의 국방부 담당자를 통해 요청 사항을 조율했습니다.이 요청은 미국 전략사령부(USSTRATCOM)에 전달돼 궤도선을 관측할 수 있는 영상 자산을 확인하기 시작했습니다.이 사진 요청은 린다 햄 NASA 임무관리팀 위원장이 사진의 기원을 조사한 후 곧 취소되었습니다.그녀는 비행 책임자인 필 엥겔라우프(Phil Engelauf)와 컬럼비아의 이미지를 위한 요구사항이 없다고 말한 미션 관리 팀(Mission Management Team)의 멤버들과 상의했습니다.함 씨는 파편평가단과 상의하지 않았고, 공식 채널을 통해 사진 요청이 이뤄지지 않았다는 이유로 취소했습니다.[5]: 152–153 왼쪽 날개를 촬영할 수 있도록 궤도선을 조종하는 것은 진행 중인 과학 작업을 방해했을 것이고, Ham은 DoD 영상 촬영 능력이 궤도선의 손상을 평가하기에 충분하지 않다고 일축했습니다.[5]: 153–154 그들의 사진 요청이 거절된 이후, 잔해 평가팀은 그 궤도선의 사진을 찍으라고 더 이상 요청하지 않았습니다.[5]: 157

비행 내내, 임무 관리팀원들은 잔해물 평가팀보다 잔해물 공격의 잠재적인 위험성에 대해 덜 우려했습니다.STS-107에서 발생한 바이포드 폼의 손실은 이전의 폼 스트라이크 사건과 비교되었으며, 그 어느 것도 궤도선이나 승무원의 손실을 초래하지 않았습니다.STS-114의 통합 관리자로 일할 예정이었던 Ham은 거품 손실 사건으로 인한 잠재적인 지연에 대해 우려했습니다.[5]: 147–148 승무원들과의 교신에서 임무 관리자들은 또한 파편 공격의 위험성을 과소평가했습니다.[5]: 161 1월 23일, 비행 감독 스티브 스티치(Steve Stich)는 남편(Husband)과 맥쿨(McCool)에게 이메일을 보내 폼 스트라이크에 대해 알리고 이전 비행에서 폼 스트라이크가 발생했기 때문에 TPS 손상에 대한 우려가 없다고 알렸습니다.[5]: 159

약 80초에 상승하는 동안 사진 분석에 따르면 -YET Bipod Attach Point의 일부 잔해가 느슨해져 중국에서 메인 윙으로 전환되는 영역에서 궤도선 왼쪽 날개에 영향을 미쳐 더 작은 입자가 소나기를 생성했습니다.충격은 완전히 아래 표면에 있는 것으로 보이며 입자가 날개 윗면을 통과하는 것으로 보이지는 않습니다.전문가들은 고속 촬영을 검토했으며 RCC나 타일 손상의 우려는 없습니다.우리는 이와 같은 현상을 다른 여러 항공편에서도 보았으며 입국에 대한 우려는 전혀 없습니다.[5]: 159

사고가 나기 4분 전에 승무원들이 찍은 영상이 끝납니다.

승무원들은 또한 기자회견을 준비하기 위해 파편 공격을 담은 15초짜리 비디오를 보냈지만 안전에 대한 우려는 없다고 안심했습니다.[5]: 161

1월 26일, 잔해물 평가단은 잔해물 공격으로 인한 안전상의 우려가 없다는 결론을 내렸습니다.연구팀의 보고서는 파편평가단의 조사가 끝나기 전에는 안전에 대한 우려가 없었다고 주장하는 임무관리단에 대해 비판적이었습니다.[5]: 164 1월 29일, 우주 비행 부국장인 William Readdy는 그 궤도선의 DoD 영상 촬영에 동의했지만, 그것이 비행 작업을 방해하지 않는 조건으로; 궁극적으로, 그 궤도선은 비행 중에 DoD에 의해 촬영되지 않았습니다.컬럼비아호가 대기권에 재진입하기 전날인 1월 31일, 발사통합실은 함씨가 실종된 거품을 보기 위해 기내 영상을 검토하겠다는 뜻을 밝혔지만, 승무원 안전에 대한 우려는 논의되지 않았습니다.[5]: 166

재진입

콜롬비아는 2003년 2월 1일 대기권에 재진입하여 착륙할 예정이었습니다.미국 동부 표준시로 새벽 3시 30분에 진입 비행 통제팀이 임무 통제 센터에서 교대를 시작했습니다.[5]: 38 궤도선에 탑승한 승무원들은 느슨한 물건들을 숨기고 장비들을 재진입을 위해 준비했습니다.[14]: 1.5

궤도 이탈 45분 전에 남편과 맥쿨은 진입 체크리스트 작업을 시작했습니다.[14]: 1.6 오전 8시 10분에 CAPCOM인 Charlie Hobaugh는 승무원들에게 궤도이탈을 하는 것이 승인되었다고 알렸습니다.[15]8시 15분 30초, 승무원들은 궤도이탈을 성공적으로 실행했고, 2분 38초 동안 지속되었습니다.8시 44분 09초에 콜롬비아는 대기권에 진입 경계면이라는 이름을 가진 400,000 피트 (120 km) 고도로 재진입했습니다.궤도선의 왼쪽 날개에 있는 TPS의 손상은 뜨거운 공기가 들어가서 알루미늄 구조물을 녹이기 시작하도록 했습니다.[5]: 9 진입 인터페이스로부터 4분 30초 후, 센서가 좌측 날개에 정상보다 많은 양의 변형을 기록하기 시작했습니다. 센서의 데이터는 내부 저장소에 기록되었고 승무원이나 지상 관제사에게 전송되지 않았습니다.[5]: 38 왼쪽 날개의 항력이 증가하여 궤도선이 왼쪽으로 선회(요우)하기 시작하였으나, 이는 궤도선의 비행 제어 시스템의 수정으로 승무원이나 임무 관제원이 인지하지 못하였습니다.[14]: 1.8 이어 좌측 휠 웰의 센서가 온도 상승을 보고했습니다.[14]: 1.10

Fuzzy black-and-white photo of the orbiter during reentry
콜롬비아에서 8시 57분쯤.왼쪽 날개(아래)에서 파편이 보입니다.사진은 커틀랜드 공군기지의 스타파이어 광학범위에서 찍혔습니다.

오전 8시 53분 46초에, 콜롬비아호는 고도 231,600피트 (70.6km)에서 마하 23으로 이동하고 있었고, 날개의 가장자리 온도는 2,800°F (1,540°C)로 추정되었습니다.[5]: 38 그것이 캘리포니아 영공에 진입한 직후, 궤도선은 궤도선 주변의 공기의 밝기가 갑자기 증가하면서 지상에서 관찰되는 사건들인 파편들을 떨어뜨렸습니다.MMACS 담당자는 좌측 날개에 있는 유압 센서의 측정값이 오전 8시 54분 24초에 센서의 최소 감지 임계값 미만이라고 보고했습니다.컬럼비아호는 재진입을 계속해 유타, 애리조나, 뉴멕시코, 텍사스 상공을 여행했는데, 관측통들은 파편이 떨어져 나간 흔적을 목격했다고 보고했습니다.[5]: 39

8시 58분 03초에 궤도선의 에일러론 트림이 예측값에서 변경된 것은 좌측 날개의 손상으로 인한 항력 증가 때문입니다.8시 58분 21초에, 궤도선은 TPS 타일을 떨어뜨렸고 나중에 텍사스의 리틀필드에 착륙할 것입니다; 그것은 회수된 잔해들 중 가장 서쪽에 있는 조각이 될 것입니다.[14]: 1.12 8시 58분 39초에 승무원들은 처음으로 문제가 있다는 신호를 받았는데, 이때 백업 비행 소프트웨어 모니터가 좌측 랜딩 기어의 타이어에 압력 손실에 대한 고장 메시지를 표시하기 시작했습니다.조종사와 지휘관은 다른 센서들이 기어가 다운되어 잠겨 있거나 보관 위치에 있다고 보고했기 때문에 왼쪽 랜딩 기어의 상태를 알 수 없다는 신호를 받았습니다.[14]: 1.13 왼쪽 날개의 항력은 궤도선을 왼쪽으로 계속 요잉시켜 에일러론 트림을 사용하여 더 이상 보정할 수 없게 했습니다.궤도선의 반응 제어 시스템(RCS) 추진기들은 방향을 바로잡기 위해 계속해서 사격을 시작했습니다.[14]: 1.14

콜롬비아 신호 손실(LOS)은 8:59:32에 발생했습니다.임무 관제는 이때 궤도선으로부터 정보를 수신하는 것을 중단했고, 남편의 마지막 무선 통화인 "Roger, Uh..."는 송신 도중 끊겼습니다.[5]: 39 [14]: 1.14 비행 제어 소프트웨어의 채널 중 하나가 와이어 고장의 결과로 우회되었고, 비행갑판에서 마스터 알람이 울리기 시작했습니다.[14]: 1.15 궤도선의 제어력 상실은 수초 후 유압의 상실과 통제되지 않은 피치업 기동으로 시작된 것으로 추정됩니다.[14]: 1.16 궤도선은 탄도 궤도를 따라 비행하기 시작했는데, 이 궤도선은 이전의 활공 궤도보다 훨씬 더 가파르고 더 많은 항력을 가지고 있었습니다.[14]: 1.17 궤도선은 여전히 마하 15보다 빠르게 이동하면서 초당 30°에서 40°의 평평한 스핀에 들어갔습니다.승무원들이 경험했던 가속도는 약 0.8g에서 3g으로 증가했고, 이것은 어지러움과 방향감각 상실을 유발했을 가능성이 있지만, 무력화는 되지 않았습니다.[14]: 1.18 자동 조종 장치는 수동 제어 장치로 전환되었고 9:00:03에 자동 모드로 재설정되었습니다. 이를 위해서는 남편 또는 McCool 중 하나를 입력해야 했으며, 이는 그들이 그 당시에도 여전히 의식이 있고 기능을 수행할 수 있음을 나타냅니다.모든 유압이 손실되었으며, McCool의 최종 스위치 구성은 9:00:05 이후에 유압 시스템을 복구하려고 시도했음을 나타냅니다.[14]: 1.20

9시 18분, 궤도선은 대참사를 시작했고, 모든 선내 데이터 기록은 곧 중단되었습니다.[14]: 1.20 지상 관측자들은 파편이 갑자기 증가해 모든 선내 시스템이 동력을 잃었다고 지적했습니다.9시 25분경, 궤도선의 앞뒤 부분이 서로 분리되었습니다.[14]: 1.21 급발진으로 인해 승무실이 동체 내벽과 충돌하여 9시 35분경 승무실이 감압되는 사고가 발생했습니다.[14]: 1.22 궤도선의 조각들은 계속해서 더 작은 조각들로 쪼개졌고, 부서진 후 1분 이내에 너무 작아서 지상에 있는 비디오로 감지할 수 없었습니다.9시 35분까지 모든 잔해와 승무원 잔해가 지상에 충돌한 것으로 추정됩니다.[14]: 1.77

신호 손실은 궤도선이 서쪽 추적 및 데이터 중계 위성(TDRS)을 통한 통신을 중단함에 따라 비행통제팀이 짧은 통신 중단을 예상한 시점에 발생했습니다.임무 관제 요원들은 기내 해체 사실을 알지 못했고, 궤도선과의 접촉을 재개하기 위해 계속 노력했습니다.[5]: 43 콜롬비아가 착륙을 위한 마지막 작전을 수행하고 있을 9시 6분경, 임무 관제 요원은 궤도선이 해체되는 뉴스 보도에 대한 전화를 받았습니다.이 정보는 엔트리 비행 책임자인 르로이 케인에게 전달되어 비상 절차를 시작했습니다.[5]: 44 컬럼비아호가 9시 16분에 착륙할 것으로 예상되었던 KSC에서 NASA 부국장과 전 우주비행사 윌리엄 레디도 궤도선이 예정대로 착륙하지 않자 비상조치 절차를 시작했습니다.[16]: 5

승무원 생존가능성

재진입 과정에서 STS-107 승무원 7명이 모두 숨졌지만 정확한 사망 시기는 알 수 없었습니다.승무원 모듈 분해 과정에서 경험한 가속 수준은 치명적이지 않았습니다.[5]: 77 승무원들이 처음 경험한 치명적인 사건은 승무원 모듈의 감압이었습니다.감압 속도와 정확한 시간을 확인할 수 없었지만 늦어도 9:00:59까지 발생했습니다.승무원들의 유해는 그들이 모두 우울증을 겪었음을 나타냅니다.우주비행사의 헬멧에는 닫혔을 때 일시적으로 승무원을 감압으로부터 보호할 수 있는 바이저가 있습니다.승무원 중 일부는 보호대를 닫지 않았고, 한 명은 헬멧을 쓰지 않았습니다. 이것은 그들이 보호 조치를 취하기 전에 감압이 빠르게 일어났음을 의미합니다.[14]: 1.24 [17]: 103

승무원 모듈이 해체되는 동안과 그 후에 의식이 없거나 사망한 승무원들은 세 개의 축에서 모두 회전을 경험했습니다.우주 비행사들의 어깨 벨트는 관성 릴 시스템이 상체를 고정시키기에 충분히 수축하지 못하고 허리 벨트로만 구속되면서 상체의 외상을 막을 수 없었습니다.헬멧은 승무원들의 머리에 맞지 않아 헬멧 내부에서 머리 부상이 발생할 수 있었습니다.헬멧의 목고리가 척추와 목 부상을 유발하는 지골 역할을 했을 수도 있습니다.그러한 부상을 막을 용기를 낼 수 없었던 우주 비행사들에 대한 신체적인 트라우마가 그들의 죽음을 초래할 수도 있었습니다.[14]: 1.25 [17]: 103–105

우주 비행사들도 상당한 열외상을 입었을 가능성이 높습니다.뜨거운 가스가 부서지는 승무원 모듈로 들어갔고, 그들의 몸은 여전히 ACES 슈트에 의해 어느 정도 보호되고 있는 승무원들을 태웠습니다.일단 승무원 모듈이 분리되자, 우주 비행사들은 바람 폭발과 충격파에 격렬하게 노출되었고, 이것은 그들의 옷을 그들의 몸에서 벗겨냈습니다.선원들의 유해는 궤도선에서 떨어져 나가면서 뜨거운 가스와 녹은 금속에 노출됐습니다.[17]: 106–108

승무원 모듈에서 분리된 후, 승무원들의 몸은 산소가 거의 없고 대기압이 매우 낮으며, 감속에 의한 고온과 주변 온도가 매우 낮은 환경으로 진입했습니다.[17]: 93 그들의 몸은 치명적인 힘으로 땅에 떨어졌습니다.[14]: 1.29

대통령 대응

2003년 2월 1일 조지 W 부시 대통령의 컬럼비아 참사 관련 연설

동부 표준시 14:04 (UTC 19:04)에 조지 W. 부시 대통령은 대국민 TV 연설에서 "친애하는 미국인 여러분, 이 날은 우리나라에 끔찍한 소식과 큰 슬픔을 가져다 주었습니다.오늘 아침 9시에 휴스턴의 미션 컨트롤에서 우주왕복선 콜롬비아호와 연락이 끊겼습니다잠시 후, 텍사스 상공에서 파편이 떨어지는 것이 목격됐습니다.콜롬비아호는 실종되었고 생존자는 없습니다."[18]

부스러기 회수

Large area with tape outline of orbiter and debris on the floor.
바닥에 있는 격자를 사용하여 회수된 잔해물을 정리합니다.
weathered piece of machinery sitting in the woods on some rocks
콜롬비아의 주요 엔진 중 하나의 동력 헤드가 복구되었습니다.

궤도선이 부서진 후, 텍사스 동부의 사법 당국에 폭발과 파편이 떨어졌다는 보고가 들어왔습니다.[16]: 59 우주비행사 마크 켈리와 그레고리 존슨은 휴스턴에서 나코그도체스까지 미국 해안경비대 헬리콥터를 타고 이동했고,[16]: 61 짐 웨더비는 회복을 돕기 위해 우주비행사 팀을 러프킨으로 몰고 갔습니다.[16]: 61 동부 텍사스에서 남부 루이지애나까지 잔해가 보고되었습니다.[16]: 96 구조대와 지역 자원봉사자들은 잔해를 찾고 확인하기 위해 일했습니다.[16]: 93

재난이 발생한 첫날, 수색자들은 우주 비행사들의 유해를 찾기 시작했습니다.[16]: 98 추락한 지 3일 만에 모든 승무원들의 유해 일부가 수습되었습니다.[16]: 117 이들은 텍사스주 헴프힐 남쪽과 톨레도 벤드 저수지 서쪽의 선을 따라 발생했습니다.[16]: 123 승무원의 마지막 시신은 2월 11일에 수습되었습니다.[16]: 131 승무원들의 유해는 도버 공군기지에 있는 국군병리연구소로 옮겨졌습니다.[16]: 117

텍사스 주 방위군은 사고 직후 300명의 대원을 투입해 보안과 복구를 지원했고, 해안경비대 걸프타격대는 유해 잔해 수습을 지원하는 임무를 맡았습니다.[16]: 104 이후 며칠 동안 수색 작업은 환경보호청, 미국 임업국, 텍사스 및 루이지애나 공공 안전 단체의 수백 명과 지역 자원봉사자들을 포함하게 되었습니다.[16]: 119 참사가 발생한 후 몇 달 동안, 사상 최대 규모의 지상 수색이 이루어졌습니다.[19]나사 관계자들은 추진제에 의해 오염될 수도 있기 때문에 잔해물 처리의 위험성에 대해 경고했습니다.[17]: 145 [20]

사고 직후 몇몇 사람들은 온라인 경매 웹사이트인 이베이를 포함한 인터넷을 통해 콜롬비아의 잔해를 판매하려고 시도했습니다.NASA 관계자들은 이러한 노력에 대해 비판적이었는데, 그 이유는 잔해가 NASA의 재산이고 조사에 필요했기 때문입니다.[21]회수된 궤도선 잔해에 대해 3일간의 사면 기간이 제공되었습니다.[22]이 기간 동안, 약 20명의 사람들이 챌린저호 참사의 잔해들을 반환하기 위해 나사에 연락했습니다.[17]: 118–119 [16]: 156 사면 기간이 끝난 후, 몇몇 사람들이 불법 약탈과 파편 소지로 체포되었습니다.[23]

2003년 3월 19일, Nacogdoches에서 남동쪽으로 121km 떨어진 텍사스주 Hemphill 근처에서 콜롬비아의 비행 데이터 기록기가 발견되었습니다.[24]콜롬비아호는 최초의 궤도선으로 시험 비행 중에 차량 성능 데이터를 기록할 수 있는 독특한 비행 데이터 OEX(Orbiter EXperiments) 기록기를 보유하고 있었습니다.녹음기는 최초의 셔틀 시험 비행이 완료된 후 콜롬비아에 남겨졌고, 재진입 15분 전에 정보를 녹음하기 시작했습니다.녹음된 테이프는 추락 당시 고장 났지만, 궤도선의 센서에서 나온 정보는 미리 녹음됐을 수도 있습니다.[16]: 187–189 [25]며칠 뒤 이 테이프는 이미테이션 코퍼레이션으로 보내져 검사와 청소를 받았습니다.3월 25일 OEX의 테이프는 KSC로 전송되어 복사 및 분석되었습니다.[16]: 190

3월 27일, 잔해 수색에 사용되던 벨 407 헬기가 안젤리나 국유림에서 기계 고장으로 추락했습니다.추락사고로 조종사 쥘 F가 사망했습니다.미어 주니어와 텍사스 산림청 항공전문가 찰스 크레넥이 다른 승무원 3명을 다치게 했습니다.[5]: 46 [26]

알루미늄 통에 둘러싸여 있던 한 무리의 까에노하브디티스 엘레강스 벌레들은 재진입과 지면과의 충돌에서 살아남았고 참사가 일어난 지 몇 주 후에 회복되었습니다.[27]합성 영양소를 섭취하면서 그들의 성장을 연구하기 위한 실험의 일부였던 그 배양은 2003년 4월 28일에 살아있는 것으로 밝혀졌습니다.[28]

NASA 경영진은 회수된 콜롬비아 잔해를 재건하기 위해 KSC의 재사용 가능 발사 차량 격납고를 선택했습니다.NASA 발사 책임자 마이클 라인바흐(Michael Leinbach)는 콜롬비아 엔지니어와 기술자로 구성된 재건 팀을 이끌었습니다.격납고 바닥에 궤도선 모양으로 잔해를 깔아 조사관들이 참사의 원인을 알 수 있는 피해 패턴을 찾을 수 있도록 했습니다.[16]: 206–207 우주 비행사 파멜라 멜로이는 동료 우주 비행사 마샤 아이빈스를 포함한 승무원실을 재구성하는 6명의 팀을 감독하도록 임명되었습니다.[16]: 210–211

회수된 잔해물은 현장에서 KSC로 운반돼 하역작업을 한 뒤 독성이 있는 하이퍼골릭 추진제에 오염됐는지 확인했습니다.각각의 파편에는 식별번호와 발견된 위치를 나타내는 꼬리표가 붙어 있었습니다.직원들은 각 잔해 조각을 사진으로 첨부하고 목록을 작성했습니다.[16]: 217 궤도선 내부에서 수습된 잔해들은 사고의 원인이 아닌 것으로 판단되어 별도의 구역에 놓여졌습니다.[16]: 209–210 NASA는 사고의 가능한 원인을 알아내기 위해 단층 나무 분석을 실시했고, 비행 중의 파손에 책임이 있었을 가능성이 가장 높은 궤도선의 부분에 조사를 집중했습니다.[16]: 215 격납고에 있던 기술자들은 궤도선이 어떻게 떨어져 나갔는지 알아내기 위해 잔해들을 분석했습니다.승무원 칸이 사고의 가능한 원인으로 고려되지 않았음에도 불구하고, 멜로이는 안전 시스템이 승무원의 생존을 어떻게 도왔거나 돕지 못했는지에 대해 더 알아보기 위해 분석을 성공적으로 주장했습니다.[16]: 224–225 왼쪽 날개에 있는 타일들은 타는 것과 녹는 것의 특성을 알아보기 위해 연구되었습니다.파편이 손상된 것은 날개의 앞쪽 가장자리에서 균열이 시작되어 뜨거운 가스가 궤도선의 열 보호 시스템을 통과할 수 있게 되었다는 것을 나타냅니다.[16]: 232

콜롬비아 잔해 수색은 5월에 끝났습니다.[16]: 203 약 83,900 조각의 잔해가 발견되었는데, 무게는 84,900 파운드 (38,500 kg) 이며, 이는 궤도선의 전체 무게의 약 38%에 해당합니다.약 4만 개의 잔해가 발견된 적이 없습니다.[29]: 1 회수된 모든 비인류 콜롬비아 잔해는 분리된 승무원 칸의 일부를 제외하고는 차량 조립 건물의 사용되지 않는 사무실에 보관되었습니다.[30]

2011년 7월, 가뭄으로 인한 더 낮은 수위의 물이 Nacogdoches 호수에서 4피트 지름의 (1.2미터) 잔해를 드러냈습니다.나사는 이 조각을 동력 반응물 저장 및 분배 탱크로 확인했습니다.[31]

black panel with a hole in it
아틀란티스에서 가져온 RCC 패널로 만들어진 궤도선의 날개 앞쪽 가장자리 모형. 콜롬비아의 최종 발사에 대한 알려진 그리고 가능한 조건에 대한 시뮬레이션은 RCC의 부서지기 쉬운 골절을 보여주었습니다.

컬럼비아 사고조사위원회

주요 기사: 컬럼비아 사고 조사 위원회

참사가 있은 지 약 90분 후, NASA 국장 숀 오키프는 원인을 밝히기 위해 콜롬비아 사고 조사 위원회(CIAB)를 소집하라고 전화를 걸었습니다.[5]: 231 [32]그것은 퇴역한 미국 해군 제독 해롤드 W가 의장을 맡았습니다. Geman, Jr. 그리고 군 및 민간 분석가들도 포함되어 있습니다.처음에는 게먼을 포함해 8명으로 구성됐다가 3월까지 13명으로 확대됐습니다.사고 당일 정오까지 CAIB 회원들에게 이 사실을 알렸고, 그날 저녁 전화 회의에 참여했습니다.다음날, 그들은 조사를 시작하기 위해 Barksdale AFB로 갔습니다.CAIB 멤버들은 먼저 잔해 더미를 둘러본 다음 JSC에서 사업을 시작했습니다.CAIB는 NASA 관리와 프로그램 안전, NASA 훈련과 승무원 운영, 재난의 기술적 측면, 그리고 NASA 문화가 우주왕복선 프로그램에 어떻게 영향을 미쳤는지를 조사하기 위해 네 개의 팀을 설립했습니다.이들 그룹은 협력하고 다른 지원 직원들을 고용하여 조사했습니다.[5]: 231–232 CAIB는 사고의 원인을 알아내기 위해 재건 노력과 함께 일했고 STS-107과 관련된 사람들을 포함하여 우주왕복선 프로그램의 멤버들을 인터뷰했습니다.[5]: 234–235 CAIB는 3월부터 6월까지 공청회를 진행했고,[5]: 237–238 2003년 8월 최종 보고서를 발표했습니다.[5]: 2

사고원인

센서 데이터를 살펴본 후, CAIB는 왼쪽 날개의 손상을 콜롬비아 파괴의 유력한 원인으로 생각했습니다.파편을 회수한 것을 조사해 두 날개의 열손상 차이에 주목했습니다.잔해밭 서쪽에서 왼쪽 날개의 RCC 패널이 발견돼 궤도선의 나머지 부분이 분해되기 전에 먼저 떨어져 나갔음을 알 수 있습니다.[5]: 73–74 RCC 패널에 대해 X선 및 화학적 분석을 수행하여 왼쪽 날개 타일에 가장 높은 슬래그 퇴적물 수준을 나타냈습니다.[5]: 75–76 충격실험은 미국 사우스웨스트연구소에서 질소포를 이용해 ET 바이포드 폼과 같은 재질의 발사체를 발사하는 방식으로 진행됐습니다.RCC 패널에 대한 발사체의 영향을 알아보기 위해 엔터프라이즈, 디스커버리, 아틀란티스에서 가져온 패널이 사용되었습니다.[5]: 79–80 아틀란티스에서 채취한 RCC 패널 8에 대한 테스트는 콜롬비아에서 관측된 손상과 가장 일치했으며, 이는 손상된 패널이 기내 파손으로 이어졌다는 것을 보여줍니다.[5]: 82–83

조직문화

CAIB는 NASA 조직 문화에 비판적이었고, 현재 상태를 챌린저호 참사로 이어진 NASA의 상태와 비교했습니다.[5]: 99 나사는 여전히 높은 수준의 발사와 운영을 기대하면서도 예산 제약을 겪고 있다고 결론 내렸습니다.[5]: 100 1991년부터 1994년까지 국제 우주 정거장 조립을 위한 연간 비행률의 계획적인 증가에도 [5]: 107 불구하고 프로그램 운영 비용은 21% 감소하였습니다.[5]: 114 과거에 있었던 거품 공격 사건에도 불구하고, NASA 경영진은 우주 비행사들에게 잠재적인 위험을 비행 안전 문제로 고려하지 않았습니다.[5]: 126 CAIB는 안전 프로그램이 부족하여 폼 스트라이크에 대한 우려가 부족하다는 것을 발견했습니다.[5]: 177 이사회는 나사가 문제를 논의하고 효과적으로 라우팅하고 해결할 수 있는 적절한 통신 및 통합 채널이 부족하다고 판단했습니다.[5]: 187 이러한 위험은 ISS 건설을 위한 발사 일정을 준수하라는 압력으로 인해 더욱 가중되었습니다.[5]: 198

가능한 응급 절차

보고서에서, CAIB는 콜롬비아 선원들을 구할 수 있었던 잠재적인 선택사항들에 대해 논의했습니다.[33]그들은 그 임무가 원래 30일까지 연장될 수 있었고, 그 후에 이산화탄소를 제거하는데 사용되었던 수산화 리튬 캐니스터가 바닥났을 것이라고 결정했습니다.[5]: 173 STS-107에서 콜롬비아호는 산소와 수소의 공급을 증가시킨 Extended Duration Orbiter를 운반하고 있었습니다.[34]: 398 임무 기간을 최대화하기 위해 필수적이지 않은 시스템의 전원이 [34]: 399 꺼지고 스페이스합 모듈에 있는 동물들은 안락사를 당했을 것입니다.[34]: 397

STS-107이 발사되었을 때, 아틀란티스는 2003년 3월 1일 STS-114 발사를 위한 준비를 하고 있었습니다.NASA 경영진이 구조 임무를 시작하기로 결정했다면, 신속한 절차를 거쳐 구조 차량으로 발사할 수 있었을 것입니다.일부 발사 전 테스트는 제 시간에 발사할 수 있도록 제거되었을 것입니다.아틀란티스는 EVA를 위한 추가 장비와 함께 발사되었을 것이고, 최소한의 필요한 승무원과 함께 발사되었을 것입니다.콜롬비아호와 랑데부하고 STS-107 승무원들은 아틀란티스호로 이동하기 위해 EVA를 수행했을 것입니다.콜롬비아는 원격으로 궤도를 이탈했을 것이고, 미션 컨트롤이 원격으로 착륙할 수 없었기 때문에 태평양에서 처리되었을 것입니다.[34]: 400–404

카이브는 왼쪽 날개의 궤도 보수 가능성에 대해서도 조사했습니다.비록 콜롬비아호에는 재진입에서 살아남을 수 있는 재료나 접착제가 없었지만, 이사회는 궤도선, 승무원 객실, 또는 물을 RCC 구멍에 채우는 것의 효과를 연구했습니다.그들은 궤도선의 다른 곳에서 타일을 수확하여 모양을 만든 다음 RCC 구멍에 채우는 것이 최선의 선택일 것이라고 판단했습니다.온 궤도 수리의 어려움과 RCC 타일의 추가 손상 위험을 고려할 때, CAIB는 성공적인 온 궤도 수리의 가능성이 낮았을 것이라고 판단했습니다.[34]: 405–406

NASA 대응

우주왕복선 업데이트

우주왕복선 프로그램은 컬럼비아호의 실종 이후 중단되었습니다.[35]국제우주정거장의 추가적인 건설은 2003년과 2004년에 우주왕복선이 건설을 완료하기 위해 ISS로 7번의 임무를 수행할 예정이었기 때문에 지연되었습니다.[36]향후 폼 스트라이크를 방지하기 위해 ET는 바이포드의 폼을 제거하기 위해 재설계되었습니다.대신 전기 히터가 설치되어 이족류에 차가운 액체 산소로 인해 얼음이 쌓이는 것을 방지했습니다.[37]액체 산소 라인을 따라 추가적인 히터도 설치되었는데, 이 라인은 탱크의 바닥에서 무대 사이 구간까지 이어졌습니다.[38]NASA는 또한 케네디 우주 센터의 지상 영상 촬영 능력을 향상시켜 발사 중에 발생할 수 있는 잠재적인 문제들을 더 잘 관찰하고 감시할 수 있도록 했습니다.LC-39A, LC-39B, 해안가의 기존 카메라들이 업그레이드되었고, 9개의 새로운 카메라 사이트들이 추가되었습니다.궤도선의 배 부분에 있는 카메라는 발사 직후 지상에서 ET의 영상을 볼 수 있도록 필름 카메라에서 디지털 카메라로 변경되었습니다.[37]캐나다 암 끝에 있는 카메라인 Orbiter Boom Sensor System은 궤도에 도달하면 승무원들이 궤도선에 타일 손상이 없는지 검사할 수 있도록 추가되었습니다.[39][40]궤도선의 각 날개에는 재진입시의 침입을 감지할 수 있는 22개의 온도 센서가 장착되어 있었고 충돌을 감지할 수 있는 66개의 가속도계가 장착되어 있었습니다.착륙 후 검사 절차는 기술자가 플래시 서모그래피를 사용하여 RCC 패널을 검사하는 것을 포함하도록 업데이트되었습니다.[39]

궤도선에 대한 업데이트뿐만 아니라 NASA는 임무가 안전하게 착륙할 수 없을 경우를 대비하여 비상 계획을 준비했습니다.이 계획에는 ISS와의 좌초된 도킹 임무가 포함되었으며, 이 임무에서 승무원들은 손상된 궤도선을 점검하고 수리를 시도했습니다.만일 그들이 성공하지 못했다면, 그들은 ISS에 남아 구조를 기다릴 것입니다.[41]: 81 STS-3xx로 지정된 구조 임무는 활성화 될 것이고 궤도선, ET, SRB를 위한 차세대 하드웨어를 사용할 것입니다.발사 예상 시간은 35일 정도로, 발사 시설을 갖추는 데 필요한 조건이었습니다.[41]: 89–91 구조 임무가 도착하기 전에, 좌초된 승무원들은 손상된 궤도선에 전원을 공급할 것이고, 궤도선은 도킹을 해제하고 궤도를 이탈했기 때문에 원격으로 제어될 것이고, 그 궤도선의 잔해는 태평양에 착륙할 것입니다.[41]: 62 최소한의 승무원들은 ISS와 도킹하여, 도킹을 해제하고 착륙하기 전에 우주비행사와 장비를 이송하는 데 하루를 보낼 것입니다.[41]: 89–91

첫 회항 비행 임무 (STS-114)

주요 기사 : STS-114
Video image from external tank as foam falls off during flight
STS-114 ET 최대 폼 손실

첫 비행 복귀 임무인 STS-114는 2005년 7월 26일 오전 10시 39분(EDT) 디스커버리호의 발사와 함께 시작되었습니다.[42]발사 중 ET에서 나온 16개의 거품 조각이 떨어져 나갔는데,[43]: 7 이 중에는 가로 약 36cm 세로 11인치(91cm 세로 28cm) 크기의 한 조각도 포함되어 있습니다.[43]: 18 발사 후 조사에서 거품 손실로 인한 손상 징후는 발견되지 않았지만, ET 비디오는 발사 중 코 랜딩 기어의 작은 TPS 타일 조각이 떨어졌다는 것을 밝혀냈습니다.[44]궤도에 도착하자 승무원들은 Orbiter Boom Sensor System으로 Discovery를 검사했습니다.7월 29일 디스커버리호는 국제우주정거장과 랑데부하고 도킹하기 전에 첫 번째 랑데부 피치 기동을 수행하여 국제우주정거장에 탑승한 승무원들이 궤도선의 배를 관찰하고 촬영할 수 있도록 했습니다.[45]다음 날, 우주 비행사 소이치 노구치와 스티븐 로빈슨이 세 번의 우주 유영 중 첫 번째 공연을 했습니다.그들은 페이로드 베이에 가져온 의도적으로 손상된 TPS 타일을 대상으로 타일 수리 도구인 Emittance Wash Applicator를 테스트했습니다.[46]: 62 8월 3일, 같은 우주 비행사들이 그 임무의 세 번째 EVA를 수행했고, 그 동안 로빈슨은 ISS의 Canadarm2에 서서 돌출되기 시작했던 타일 사이의 두 개의 틈 충전재를 제거하기 위해 Discovery의 배로 갔습니다.[46]: 63 [47]KSC에서의 악천후로 인해 지연된 후, Edwards AFB에 착륙하기로 결정했습니다.디스커버리호는 8월 9일 오전 8시 11분 (EDT)에 성공적으로 착륙했습니다.[42][45]디스커버리호가 안전하게 착륙하지 못했다면, 승무원들은 아틀란티스호가 그들을 구출하기 위해 비행할 때까지 ISS에 남아 있었을 것입니다.[48]거품 손실의 결과로, 나사는 다시 우주왕복선 함대를 정지시켰습니다.[35][44]

두 번째 귀환 비행 임무 (STS-121)

주요 기사 : STS-121

두 번째 비행 복귀 임무(STS-121)를 위한 폼 손실 문제를 해결하기 위해, NASA 엔지니어들은 STS-114에서 가장 큰 파편 조각의 근원이 된 ET의 돌출부 공기 하중(PAL)에서 폼 램프를 제거했습니다.[49]발사는 2006년 7월 1일로 예정된 발사에서 연기되었고, 기상청의 궂은 날씨 때문에 7월 2일에 다시 연기되었습니다.[50]7월 3일, ET에서 가로 약 3 x.25인치(7.62 x 0.64cm), 세로 약 0.0057파운드(2.6g)의 폼 조각이 분리되었습니다.[51][52]임무는 여전히 7월 4일 오후 2시 38분(EDT)에 예정대로 시작되었습니다.[53]궤도에 도달한 후, 디스커버리호는 발사 후 TPS 검사를 수행했고 7월 6일 ISS와 도킹했습니다.[50]궤도선은 비행 갑판 시스템과 중간 갑판의 항전 시스템을 연결할 수 있는 28피트(8.5m) 길이의 원격 조종 궤도선 기내 유지 케이블을 운반했습니다. 착륙 장치를 제어하고 낙하산을 배치하는 것을 포함하여 우주선이 원격으로 착륙할 수 있게 했습니다.[54][55]7월 12일 우주 비행사 Piers Sellers와 Michael Fossum은 손상된 TPS 타일 샘플에 보호 실란트를 바른 NOAX(Non Oxide Adhesive eExperiment)를 테스트하기 위해 EVA를 수행했습니다.[46]: 70 디스커버리호는 7월 14일 ISS에서 도킹을 해제하고 7월 17일 오전 9시 14분 안전하게 KSC에 착륙했습니다.[50]만일 승무원들이 궤도에서 오도 가도 못하게 된다면, 나사는 아틀란티스를 ISS로부터 그들을 구출하기 위해 발사할 계획이었습니다.[56][57]

프로그램취소

2004년 1월 부시 대통령은 우주왕복선 함대가 ISS를 완성하고 2010년까지 퇴역하여 달과 화성을 여행할 수 있도록 새로 개발된 승무원 탐사 차량으로 대체할 것을 요구하는 우주 탐사 비전을 발표했습니다.[58]2004년, NASA 국장 Sean O'Keefe는 허블 우주 망원경의 계획된 서비스를 취소했고 승무원들의 안전을 보장하기 위해 미래의 임무들이 모두 ISS와 만날 것이라고 결정했습니다.[59]2006년, 그의 후임자인 Michael Griffin은 2009년 5월에 비행한 망원경 STS-125에 한 번 더 서비스 임무를 맡기로 결정했습니다.[60][61]우주왕복선의 퇴역은 2011년까지 연기되었고,[62][63] 그 후 스페이스X의 크루 드래곤 데모-2 임무가 NASA 우주비행사 더그 헐리와 로버트 벤켄을 성공적으로 ISS로 데려갔던 2020년까지 미국에서 더 이상의 승무원 우주선이 발사되지 않았습니다.[64]

유산

entrance sign with flowers and bystanders
텍사스 휴스턴 존슨 우주센터 정문에 마련된 임시 기념관.
외부영상
video icon 셔틀 콜롬비아 기념 서비스, 국립 대성당, 2003년 2월 6일, C-SPAN
display with metal outlines of cockpit windows
KSC 방문자 복합 전시회에서 콜롬비아의 창틀

2003년 2월 4일, 부시 대통령과 그의 부인 로라 여사는 존슨 우주 센터에서 우주 비행사 가족들을 위한 추모식을 이끌었습니다.이틀 뒤 딕 체니 부통령과 린 여사는 워싱턴 국립 대성당에서 비슷한 예배를 집전했습니다.패티 라벨(Patti LaBelle)은 이 서비스의 일환으로 "Way Up There"를 불렀습니다.[65]추모식이 2월 7일 KSC에서 열렸습니다; 콜롬비아 최초의 조종사인 Robert Cripen이 추도사를 했습니다.[16]: 155 2003년 10월 28일, 17명의 다른 우주비행사들과 우주비행사들의 이름과 함께 플로리다 메릿 아일랜드의 KSC 방문객 단지에 있는 스페이스 미러 기념관에 우주비행사들의 이름이 추가되었습니다.[66]2004년 2월 2일, NASA 관리자 오키프(O'Keefe)는 알링턴 국립묘지에서 STS-107 승무원을 위한 기념비를 공개했으며, 챌린저 기념비 근처에 위치해 있습니다.[67]각 우주비행사를 위한 나무가 아폴로 1호와 챌린저호 참사에서 각각의 우주비행사를 위한 나무와 함께 존슨 우주센터에 있는 나사의 우주비행사 기념 그로브에 심어졌습니다.[68]KSC 방문객 단지에서 열리는 Forever Remembered at KSC 전시회는 콜롬비아에서 온 조종석 창틀을 특징으로 합니다.[69]2004년 부시 대통령은 챌린저호와 컬럼비아호 사고로 사망한 14명의 승무원 모두에게 사후 의회 우주 명예 메달을 수여했습니다.[70]

나사는 콜롬비아와 승무원들을 기리기 위해 여러 장소의 이름을 지었습니다.2001년 7월에 발견된 7개의 소행성은 우주비행사의 이름을 따서 지어졌습니다: 51823 릭 남편, 51824 마이크앤더슨, 51825 데이비드 브라운, 51826 칼파나차울라, 51827 로렐라크, 51828 일란라몬, 51829 윌리엄쿨.[71]화성에서 탐사선 스피릿의 착륙 장소는 콜럼비아 메모리얼 스테이션으로 명명되었으며 고이득 안테나의 뒷면에 장착된 콜럼비아 승무원들에 대한 기념패가 포함되어 있었습니다.[72]스피릿 착륙 지점 동쪽에 있는 일곱 개의 언덕으로 이루어진 복합 건물을 컬럼비아 힐이라고 이름 지었습니다. 일곱 개의 언덕은 각각 승무원의 이름을 따서 개별적으로 지어졌으며,[73] 탐사선은 2005년에 남편 힐의 정상을 탐사했습니다.[74]2006년 IAU는 달 분화구 7개를 우주 비행사들의 이름을 따서 명명하는 것을 승인했습니다.[75]

2006년 2월, 나사의 국립 과학 풍선 시설은 콜롬비아 과학 풍선 시설로 이름이 바뀌었습니다.[76]2004년 NASA의 고급 슈퍼컴퓨팅 부서에서 만들어진 슈퍼컴퓨터는 "컬럼비아"라고 이름 붙여졌습니다.[77]"칼파나"라고 이름 지어진 이 시스템의 첫 번째 부분은 우주왕복선 프로그램에 참여하기 전 에임스 연구 센터에서 일했던 Chawla에게 바쳐졌습니다.[78]2003년 2월 5일 인도 우주 연구 기구(ISRO)가 발사한 최초의 전용 기상 위성인 Metsat-1은 Chawla의 이름을 따서 Kalpana-1로 이름이 변경되었습니다.[79][80]

2003년 남편이 있던 텍사스주 아마릴로 공항은 릭 남편 아마릴로 국제공항으로 이름이 바뀌었습니다.[81]콜로라도 로키스의 상그레 드 크리스토 산맥에 있는 산봉우리는 2003년에 콜롬비아 포인트로 이름이 바뀌었습니다.[82]2004년 10월, 양원은 캘리포니아주 다우니의 우주 과학 학습 센터의 이름을 우주왕복선 궤도선의 이전 제조지에 위치한 컬럼비아 기념 우주 센터로 바꾸는 결의안을 통과시켰습니다.[83][84]

2003년 4월 1일, 야구 시즌 개막일에 휴스턴 애스트로스는 컬럼비아 팀의 가족과 친구들이 동시에 던진 7개의 공을 가지고 팀을 기렸습니다.애국가를 부르는 동안, 107명의 나사 요원들이 미국 국기를 들고 경기장으로 올라갔습니다.[85]애스트로스는 시즌 내내 미션 패치를 소매에 달고 다녔습니다.[86]2004년 2월 1일, 휴스턴 릴라이언스 스타디움에서 열린 슈퍼볼 XXXVIII은 가수 조쉬 그로반이 "You Raise Me Up"을 공연하며 컬럼비아호의 승무원들을 위한 경기 전 헌사를 시작으로 STS-114의 승무원들이 참석했습니다.[87][88]

2004년, 두 명의 우주 저널리스트 마이클 양배추와 윌리엄 하우드는 그들의 책 Comm Check를 출간했습니다. 우주왕복선 콜롬비아호의 마지막 비행.우주왕복선 프로그램의 역사를 논의하고, 재난 이후의 복구와 조사 노력을 기록하고 있습니다.[89]참사 당일 작업을 하던 KSC의 은퇴한 발사 책임자 마이클 라인바흐(Michael Leinbach)는 '컬럼비아 집으로 가져오기'를 발표했습니다. 2018년 잃어버린 우주왕복선과 그녀의 승무원들의 알려지지 않은 이야기.이 문서에는 재난 당시 그의 개인적인 경험과 잔해, 그리고 복구 노력이 기록되어 있습니다.[16][90]

2004년 다큐멘터리 컬럼비아: 비극적인 손실은 개봉되었습니다; 그것은 Ilan Ramon의 삶에 대해 이야기했고, 그 재난으로 이어진 NASA 관리의 문제들에 집중했습니다.[91]PBS는 2008년 노바 다큐멘터리 우주왕복선 재난을 공개했습니다.그것은 나사 관계자들과 우주 전문가들의 논평을 실었고, 우주선과 나사와 역사적인 문제들에 대해 토론했습니다.[92]

스코틀랜드의 켈틱 록 밴드 런리그는 로렐 클라크의 라디오 커뮤니케이션 녹음으로 끝나는 그들의 앨범 The Story에 "Somewhere"라는 제목의 노래를 포함시켰습니다.그녀가 스코틀랜드에 살 때 밴드의 팬이 되었던 클라크는 1월 27일에 그녀의 기상 음악으로 런리그 노래 "Running to the Light"를 연주했습니다. 그녀의 런리그 음악 CD는 잔해 속에서 회수되어 클라크의 남편과 아들이 밴드에 선물했습니다.[93][94][95]

참고 항목

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