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STS-107

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Space Shuttle
Missionsemblem
Missionsemblem STS-107
Missionsemblem STS-107
Missionsdaten
Mission: STS-107
Shuttle-Name: Columbia (OV-102)
Startplatz: Kennedy Space Center, Pad 39-A
Start am: 16. Januar 2003
15:39:00 UTC
Absturz am: 1. Februar 2003
13:59 UTC
Dauer: 15d 22h 20m
Bahnhöhe: max. 285 km
Bahnneigung: 39,0°
Erdumkreisungen: 255
Nutzlast: Spacehab und FREESTAR Modul
Mannschaftsfoto
v.l.n.r. Vorne: Husband, Chawla, McCool, Brown; Hinten: Clark, Anderson, Ramon
v.l.n.r. Vorne: Husband, Chawla, McCool, Brown; Hinten: Clark, Anderson, Ramon

v.l.n.r. Vorne: Rick D. Husband, Kalpana Chawla, William C. McCool, David M. Brown; Hinten: Laurel B. Clark, Michael P. Anderson, Ilan Ramon

vorherige Mission:

STS-113

folgende Mission:

STS-114

STS-107 (englisch Space Transportation System) ist die Missionsbezeichnung für einen Flug des US-amerikanischen Space Shuttle Columbia (OV-102) der NASA. Der Start erfolgte am 16. Januar 2003. Es war die 113. Space-Shuttle-Mission – die einzige des Jahres 2003 – sowie der 28. und letzte Flug der Raumfähre Columbia.

Die Fähre brach nach ihrem zweiwöchigen Flug beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre auseinander. Alle sieben Besatzungsmitglieder kamen dabei ums Leben.

Mannschaft

Missionsüberblick

Über 80 wissenschaftliche Experimente wurden bei dieser Mission in den Orbit gebracht. Neben dem Spacehab-Modul transportierte die Mission auch das FREESTAR-Deck (Fast Reaction Experiments Enabling Science, Technology, Applications & Research), eine komplexe Struktur, in der verschiedene kleinere Experimente zusammengefasst waren.

Mit STS-107 flog auch erstmals ein israelischer Astronaut (Ilan Ramon) ins All.

Vorbereitungen

Dieser Flug war die letzte Shuttle-Mission, die ganz im Zeichen der wissenschaftlichen Forschung stand, bevor die Internationale Raumstation dieses Tätigkeitsfeld übernehmen sollte. Bedingt durch Verzögerungen im Shuttle-Programm, technische Probleme und Änderungen der Nutzlast wurde der Columbia-Flug immer wieder verschoben: Als der israelische Raumfahrer Ilan Ramon 1997 ausgewählt wurde, verzeichnete das NASA-Manifest den Start für Mai 2000. Mit der Bekanntgabe von Kommandant und Pilot im Dezember 2000 war STS-107 bereits ein Jahr nach hinten gerutscht (Juli 2001).

Auch der Auftrag und die Fracht wurden mehrmals geändert. So gab es Überlegungen im NASA-Hauptquartier, den Flug von einer Besatzung durchführen zu lassen, die ausschließlich aus Frauen bestand. Als Nutzlast war eine zeitlang der Erdbeobachtungssatellit Triana vorgesehen. Dieser nach dem Ausguck Rodrigo de Triana, der auf Kolumbus' erster Reise 1492 Amerika entdeckte, benannte Trabant war auf Anregung des ehemaligen US-Vizepräsidenten Al Gore entwickelt worden, bis der Kongress 2001 die Mittel stoppte.

Die Raumfähre Columbia war am 12. März 2002 von ihrer letzten Mission STS-109, einem Wartungsflug zum Hubble-Weltraumteleskop, zurückgekehrt. Zu diesem Zeitpunkt sollte der dienstälteste Orbiter vier Monate später zu STS-107 wieder starten. Wenige Wochen darauf wurde dieser Termin, der 11. Juli, um acht Tage verschoben, um mehr Zeit für die Vorbereitungen zu haben.

Am 24. Juni 2002 wurde der für den 19. Juli geplante Start von STS-107 erneut um „ein paar Wochen“ verlegt, nachdem in den Treibstoffleitungen von zwei Orbitern zwischen zwei und sieben Millimeter lange Haarrisse entdeckt worden waren. Während Routineinspektionen hatten Techniker am 17. Juni bei der Atlantis den ersten Riss gefunden, danach auch an der Discovery, die gerade modernisiert wurde.[1] Daraufhin wurden für die Columbia und die nur wenige Tage zuvor von STS-111 zurückgekehrte Endeavour Untersuchungen angeordnet. Außerdem verhängte die NASA ein Startverbot für die Shuttle-Flotte, bis der Grund der Rissbildung gefunden sei.

Anfang Juli wurden in einer Leitung der Columbia drei Risse gefunden,[2] wenige Tage später auch zwei bei der Endeavour. Insgesamt wurden elf Haarrisse in allen Raumfähren aufgespürt. Zunächst war unklar, wie sie entstanden und ob sie gefährlich waren.

Am 12. Juli erklärte Ron Dittemore, der Leiter des Shuttle-Programms, dass es bis Mitte September 2002 keine weiteren Starts geben werde. Möglichweise bestehe das Problem der Haarrisse seit dem ersten Start im April 1981 und man habe es erst jetzt entdeckt. Bis zur Klärung würden alle weiteren Missionen ausgesetzt, oder zumindest solange bis die Ingenieure ausschließen könnten, dass die Risse größer würden und keine Gefahr darstellten. Zwei Wochen später, am 26. Juli, gab Dittemore bekannt, dass es genüge alle elf gefundenen Risse zu verschweißen. Ingenieure hatten nach eingehenden Analysen festgestellt, dass Materialermüdung hervorgerufen durch die starken thermalen und mechanischen Belastungen beim Start die Ursache waren und eine Reparatur ausreicht. Danach wurde entschieden, die beiden verbleibenden ISS-Flüge des Jahres 2002 vorzuziehen und STS-107 frühestens am 29. November beginnen zu lassen.[3] Doch Ende August 2002 entschied die NASA, den Columbia-Flug auf Januar 2003 zu verlegen, weil STS-112 und STS-113 nicht so rasch wie erwartet durchgeführt werden konnten.[4]

Am 9. Dezember 2002 erreichte die Columbia die Startrampe 39A und wurde für den Start bereit gemacht.

Missionsverlauf

Start

Der Start von STS-107 erfolgte am 16. Januar 2003 um 15:39:00 UTC. 81 Sekunden nach dem Sart löste sich vom Externen Tank ein Schaumstoffstück von ca. 200 kg und schlug mit einer Geschwindigkeit von 750 km/h auf ein RCC-Paneel des linken Flügels. Dabei rieß es ei Loch von ca. einem halben Meter durchmesser in das RCC-Paneel, dieses befindet sich auf der Flügelvorderkante. Nur eine Kamera hält dies im Bild fest.

Im Orbit

2 Tage nach dem Start von STS-107 werden routinemäßig die Videoaufnahmen des Startes analisyrt und dieser Zwischenfall entdeckt. Die Qulität der Bilder ist allerdings sehr schlecht, sodass der Schaden nicht genau beziffert werden kann. Außerdem sind solche Zwischenfälle nicht selten, sodass die NASA davon ausgeht, dass der Schaden nicht sehr stark ist. Auch das Computerprogram der NASA, das zur bezifferung solcher Schäden genutzt wird, gibt entwarnung. Deshalb entscheidet die NASA, das die Mission normal weiter geführt wird und der Flügel nicht von Satteliten fotgrafiert wird.

Die Katastrophe

Am 1. Feburar 2003 soll die Columbia um 9:16 Uhr EST im Kennedy Space Center landen. Um 8.15 EST wird der De Orbit Burn durchgeführt. Die Columbia befindet sich nun im Sinkflug in Richtung Kennedy Space Center. Um 8:53 EST rgistriert das Kontrollzentrum in Housten, dass die Temperatur im Schacht des linken Haupfahrwerkes ansteigt. Dies ist dadurch zu erklären, dass durch das Loch im RCC-Paneel Plasmagase mit einer Temperatur von ca. 1800°C in das Shuttle dringen und die Auliminiumstrucktur der linken Tragfläche schmelzen lassen. Nach einander fallen mehrere Temperatursensoren in der linken Tragfläche, nach dem sie stark ansteigende Temperaturen angezeigt hatten. Um 8:59 EST findet der letzte Funkkontakt mit der Columbia statt:

Housten: Columbia, hier Housten. Wir sehen eure Reifendruck mitteilungen, aber wir haben euren letzten Funkspruch nicht verstanden und keine kopie der lezten Daten erhalten.

Columbia (Rick Husband): Roger, (aber[?])

Datei:Trosky Columbie.jpg
Die Columbia bricht auseinander

Danach bricht die Funkverbindung ab. Um 9:00 EST verliert die NASA jede Datenverbindung mit der Columbia. Nun bricht die Columbia über Texas auseinander. Manche Teile der Columbia verglühen, andere gehen als Trümmerregen über 4 Budesstaaten nieder.

Um 9:16 EST wir die Columbia als ofiziell Vermisst gemeldet. Um 14:05 EST teilt US-Präsident George W. Busch mit: ,,Die Columbia ist verloren"

Die Columbia ist nach der Challenger, die beim Start der Mission STS-51-L verunglückte, die 2. Rumfähre die die NASA verliert.

Die NASA setzt nach dem Unglück den Columbia Acciden Investigation Board ein, der klären soll wie es zum Unglück kam.

Um die Unglücksursache herauszufinden, werden die Trümmer der Columbia in einem Hangar in Cape Ceneveral wieder zusammen gesetzt.

Hier sind die Untersuchungs Meilensteine:

  • 2. Februar 2003: Von der NASA wird bekanntgegeben, dass im mittleren linken Rumpfteil am Fahrwerksschacht kurz vor dem Auseinanderbrechen ein extremer Temperaturanstieg und das Ausfallen mehrerer Wärmesensoren festgestellt wurde.
  • 3. Februar 2003: Es werden Fernsehbilder gezeigt, auf denen angeblich ein Riss in der Tragfläche der Columbia zu sehen ist. Allerdings handelt es sich in Wahrheit um Falten in einer Schutzummantelung innerhalb der Ladebucht.
  • 4. Februar 2003: Es verdichten sich die Hinweise, dass das höchstens 1,2 kg schwere und 40 x 50 cm große Stück Isoliermaterial, welches sich etwa 80 Sekunden nach dem Start am 16. Januar vom Tank gelöst hatte, die Ursache für das Unglück ist.
  • 4. Februar 2003: Um 19 Uhr findet in Houston eine Trauerfeier für die Astronauten statt.
  • 5. Februar 2003: Die erste Leiche der sieben Astronauten wird identifiziert, der Israeli Ilan Ramon.
  • 5. Februar 2003: Die NASA gibt eine neue Theorie über die mögliche Ursache des „Columbia“-Absturzes bekannt. Demnach könnte Weltraummüll den Hitzeschild der Raumfähre beschädigt und so den Absturz ausgelöst haben.
  • 14. Februar 2003: Der „Columbia“ ist vermutlich ein Bruch oder Riss im Hitzeschild an der linken Tragfläche zum Verhängnis geworden. Das teilte die Untersuchungskommission als vorläufiges Ergebnis ihrer bisherigen Ermittlungen mit. Die hohen Temperaturen im linken Fahrwerksschacht während des Eintritts in die Erdatmosphäre deuteten daraufhin, dass „superheißes Gas“ den Orbiter durch die Schutzschicht erreichte.
  • 26. Februar 2003: Mehr als 3 Wochen nach dem Absturz wurde eine Hitzeschutzkachel entdeckt, die mysteriöse orangefarbene Spuren aufweist. Weiter wird gemeldet, dass sich am zweiten Flugtag der Raumfähre ein unidentifziertes Teil mit einer Kantenlänge von etwa 30 cm von der Columbia weg bewegte.
  • 27. Februar 2003: Die Ermittler sind zur Explosion des Space Shuttle „Columbia“ auf ein Videoband gestoßen, das um 14:48 Uhr (MEZ), etwa 15 Minuten vor der Explosion endet und die Astronauten kurz vor ihrem Tod zeigt.
  • 28. Februar 2003: Die NASA veröffentlicht das Videoband, auf dem Kommandant Rick Husband, Pilot Willie McCool, die Missionsspezialistin Kalpana Chawla und die Medizinerin Laurel Clark zu sehen sind, wie sie sich routinemäßig auf den Landeanflug vorbereiten.
  • 11. März 2003: Eine Auswertung der Computeraufzeichnungen hat ergeben, dass die Besatzung offenbar kurz vor dem Unglück versucht hat, den Autopilot abzuschalten.
  • 26. August 2003: Knapp sieben Monate nach dem Absturz der Raumfähre veröffentlicht die Untersuchungskommission ihren Abschlussbericht, der über 20 Millionen Dollar kostete. In dem Untersuchungsbericht wird als Ursache das beim Start abgefallene Stück Isolierschaum des Außentanks angegeben.
    Es habe ein Loch in die Vorderkante des linken Flügels geschlagen, durch welches beim Wiedereintritt extrem heiße Plasma-Gase eingetreten seien, die das Shuttle haben auseinanderbrechen lassen.
  • Spätere Versuche bestätigten diese Theorie: Nachdem man mit einer Kanone im richtigen Winkel ein 1 kg schweres Stück des Isoliermaterials mit ca. 800 km/h auf original Hitzeschutzkacheln feuerte, fand man heraus, dass das Loch einen Durchmesser von mindestens 25 cm hatte, in Hitzeschutzkachel Nr. 8 an der Vorderkante des linken Flügels entstand und sich die heißen Plasmagase sowohl längs innerhalb der Tragflächenstruktur ausbreiteten, als auch schräg nach innen, in Richtung des Fahrwerks-Schachtes. Dies schwächte die Tragflächenstruktur zunehmend, bis die Columbia erst ins Taumeln geriet und schließlich, außer Kontrolle, zerbarst.

Fast die Hälfte des Berichtes kritisiert aber auch mechanische Fehler und das NASA-Management. So wird der Weltraumbehörde in dem Report angelastet, verschiedene Warnungen von Ingenieuren über das mögliche Ausmaß der beim Start erlittenen Schäden falsch bewertet zu haben. Die Kommission zeigte außerdem gravierende Mängel in der Kommunikation zwischen einzelnen NASA-Stellen auf. So wird beispielsweise kritisiert, dass in den PowerPoint-Präsentationen über mögliche Probleme bei einem Shuttle-Flug wichtige Punkte nicht genannt wurden. Als Begründung gaben einige Ingenieure an, dass „es optisch nicht gut ausgesehen hätte, diese Probleme auf mehreren Bildschirmseiten zu präsentieren“. Grund für die mehrseitige Auflistung soll eine Einschränkung in der Power-Point-Software gewesen sein.

Nach diesem äußerst negativen Bericht ist das gesamte Space Shuttle-Programm als veraltet und anfällig bei der Öffentlichkeit in Misskredit geraten. Nach der Bekanntgabe des neuen Weltraumprogramms von US-Präsident George W. Bush am 14. Januar 2004 wird das Space-Shuttle-Programm nur noch bis zum Jahr 2010 weiterbetrieben und lediglich zum Fertigbau der Internationalen Raumstation eingesetzt. Dies ist auch mit Einsparungen für die Shuttles verbunden, wobei den neuen Sicherheitsstandards bei zukünftigen Flügen ein großer Stellenwert beigemessen werden soll.

Die NASA hat mehrere personelle Konsequenzen aus dem Abschlussbericht gezogen.

Die Besatzung der letzten Mission

Datei:Columbia sts107 crew.jpg
Die verunglückte Crew vor dem Start - von links nach rechts: vorne: Husband, Chawla, McCool, hinten: Brown, Clark, Anderson, Ramon

Bei dem Unglück kamen sieben Astronauten ums Leben. An Bord waren:

Projekte der letzten Mission


Siehe auch

Commons: STS-107 – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Quellen

  1. ↑ NASA: NASA MANAGERS DELAY STS-107 LAUNCH, 24. Juni 2002 (englisch)
  2. ↑ SPACE.com: First Crack Found Within Columbia's Propulsion System Plumbing, 2. Juli 2002 (englisch)
  3. ↑ NASA: SPACE SHUTTLE FLEET SET FOR RETURN TO FLIGHT SEPT. 28, 2. August 2002 (englisch)
  4. ↑ NASA: Shuttle Status Report, 26. August 2002 (englisch)


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