O vaivém espacial Columbia foi destruído há 9 anos

STS-107
Estatísticas da missão
Vaivém espacial	OV-102 Columbia
Número de tripulantes	7
Base de lançamento	LC-39A
Lançamento	16 de janeiro de 2003, 15:39:00 UTC
Aterragem	1 de fevereiro de 2003, 13:59:32 UTC Desintegrou-se em voo a 61 Km de altitude sobre o Texas
Órbitas	255
Duração	15d 22h 20m 32s
Altitude orbital	307 Km
Inclinação orbital	39,0 graus
Distância percorrida	10,600,000 Km
Imagem da tripulação
Foto oficial da malograda tripulação, da esquerda para a direita: David Brown, Rick Husband, Laurel Clark, Kalpana Chawla, Michael Anderson, William C. McCool e Ilan Ramon

O acidente do vaivém Columbia ocorreu no dia 1 de Fevereiro de 2003, durante a fase de reentrada na atmosfera terrestre, a apenas dezasseis minutos de tocar o solo no regresso da missão STS-107, causando a destruição total da nave e a perda dos sete astronautas que compunham a tripulação. Esta missão de cariz científico teve a duração de dezasseis dias ao longo dos quais foram cumpridas com sucesso, as cerca de oitenta experiências programadas.

Momentos após a desintegração do Columbia, milhares de destroços em chamas caíram sobre uma extensa faixa terrestre, essencialmente no estado do Texas, e na Louisiana, alguns dos quais atingiram casas de habitação, empresas e escolas. Afortunadamente entre a população ninguém ficou ferido.

A recolha dos destroços prolongou-se de forma intensiva até meados de Abril daquele ano, ao longo de 40.000 km² dos quais 2.850 km² percorridos a pé, e os restantes utilizando meios aéreos ou navais junto à linha costeira da Califórnia. Foram recolhidos 83 mil pedaços do Columbia, correspondentes a 37% da massa total da nave, entre os destroços encontravam-se também parte dos restos mortais dos astronautas.

Foi constituída uma comissão independente de inquérito ao acidente, a Columbia Accident Investigation Board (CAIB), que produziu um relatório oficial de 400 páginas após quase sete meses de investigação, no qual foram apontadas as causas técnicas e organizacionais que estiveram directa ou indirectamente envolvidas na origem da destruição do Columbia. Foram ainda perspectivadas hipotéticas soluções de resgate da tripulação e elaboradas 29 recomendações a implementar, 15 das quais de cumprimento obrigatório, sem o qual não poderia haver um regresso aos voos.

História do acidente

No dia 1 de fevereiro de 2003, os sete astronautas a bordo do space shuttle Columbia iniciam os preparativos para regressarem a casa: Terminam a última verificação dos sistemas da nave e comunicam ao controlo da missão no Centro Espacial Lyndon Johnson, localizado em Houston, no Texas, que se encontravam alinhados para o início da reentrada. Os foguetes de manobra orbital são accionados às oito horas e quinze minutos UTC durante a 255ª órbita e a reentrada é iniciada.

Após a fase de ionização, na qual as comunicações com a nave não são possíveis e o voo é controlado pelos computadores de bordo, o piloto William C. McCool e o comandante da missão Rick Husband assumem os comandos, iniciando as manobras para diminuírem a velocidade e monitorizar os indicadores, confirmando a trajectória correcta. A astronauta Laurel Clark inicia a captação de imagens (que serão recuperadas dos destroços) durante aproximadamente treze minutos, mostrando uma tripulação bem disposta e descontraída. Às 13 horas e 48 minutos UTC a tomada de imagens é interrompida, o Columbia encontra-se então sobre o oceano Pacífico a sudoeste da baía de São Francisco. Entretanto às 13 horas e 45 minutos UTC o controlo da missão considerava a reentrada como quase perfeita e previa um regresso tranquilo. Oito minutos após tudo se alterava: A telemetria começava a revelar as primeiras leituras do aquecimento não habitual de várias secções da nave. O Columbia viajava então a 21.200 km/h a uma altitude de 63,1 quilómetros sobre a parte norte do estado do Texas. Faltavam 2.250 km, equivalentes a 16 minutos, para tocarem o solo de regresso a casa.

esposa do comandante da missão, Evelyn Husband e os seus dois filhos são fotografados no Centro Espacial John F. Kennedy, na Flórida. Em fundo está um cronógrafo em contagem regressiva, que regista 11 minutos e 21 segundos para a aterragem do Columbia. Não havia maneira de saberem que tinham perdido marido e pai quatro minutos antes. As famílias restantes dos astronautas, (espectadores em geral e repórteres) observavam o céu no Centro Espacial, esperando pela chegada dos seus entes queridos. Então, ouvem os estampidos sónicos aquando da reentrada na atmosfera terrestre e iniciam uma contagem decrescente. Esgotado o tempo continuam olhando o horizonte e compreendem então que nada havia para esperar. Sobre o Texas é ouvida uma série deu estrondos similares a trovões. Uma chuva de destroços em chamas começa a cair dos céus e se espalham ao longo de uma faixa com 1.200 km cobrindo o estado e parte da Louisiana. O Columbia havia se desintegrado e a missão STS-107 tinha terminado. No controlo da missão as chamadas via rádio são respondidas apenas com estática e somente às 14 horas e 29 minutos UTC é oficialmente declarada uma situação de emergência no space shuttle OV-102 Columbia.

Cronologia

Compilação dos principais eventos ocorridos durante a reentrada na atmosfera terrestre da nave Columbia no dia 1 de fevereiro de 2003 (em UTC - Tempo Universal Coordenado):

• 13:12:34 - Aquisição de sinal do Columbia pelo satélite de comunicações da NASA TDRS-West;
• 13:15:30 - Inicio dos procedimentos e da ignição dos motores para a saída de órbita. A nave encontra-se a 283,1 km de altitude e viaja à velocidade hipersónica de mach 24,40 (27.870 Km/h);
• 13:18:08 - Queima dos motores para a saída de órbita completada. Executada a rotação, o plano inferior da nave está agora virado para a superfície terrestre;
• 13:32:01 - As três unidades auxiliares de energia (APU 1, 2 e 3) completam o ciclo de entrada em actividade e encontram-se a funcionar com temperatura e pressão normalizada;
• 13:41:54 - James Hartsfield, relações públicas da NASA e locutor de serviço no controlo da missão, comenta para o público que assistia à chegada: "A altitude do Columbia é agora de 90 km acima do oceano pacífico, a norte das ilhas do Hawai, a aproximadamente dois minutos da reentrada na atmosfera terrestre. Todas as actividades decorrem sem problemas, em direcção a uma aterragem segura no Centro Espacial John F. Kennedy às 14 horas e 16 minutos";
• 13:44:09 - Início da reentrada na atmosfera terrestre a 120,4 quilômetros de altitude e mach 24,57 de velocidade, sobre o oceano Pacífico;
• 13:48:39 - Um sensor alojado na asa esquerda, começa a mostrar maiores tensões, do que as apresentadas em missões anteriores;
• 13:49:32 - Início de uma viragem planeada para a direita. Esta manobra e três outras que se seguirão destinam-se a limitar a velocidade e o nível de aquecimento a que está sujeita a estrutura térmica da nave. A velocidade situa-se em mach 24.51;
• 13:50:53 - Início da fase, que se prolongará por dez minutos, na qual são atingidos picos de temperatura na ordem dos 1,450 °C (graus celsius). A nave encontra-se sensivelmente a 480 Km da costa oeste da Califórnia, 76 Km de altitude e viaja à velocidade de mach 24.10;
• 13:52:19 - O sensor de temperatura 9910, localizado na ponta da asa esquerda é isolado e colocado fora de serviço, após apresentar desvios de temperatura superiores a 10 °C em relação ao normal;
• 13:53:00 - Os controladores em terra deixam de receber dados, a partir de quatro sensores de temperatura dos sistema hidráulico, interno e externo, no lado esquerdo da nave. O Columbia continua a funcionar normalmente, a tripulação não é alertada;
• 13:53:15 - Início da cobertura por imagens de vídeo da aproximação do space shuttle;
• 13:53:26 - O Columbia entra na zona continental dos Estados Unidos a oeste de Sacramento a 70.600 metros de altitude e mach 23 de velocidade;
• 13:53:44 / 48 - Primeira observação de destroços deixando o envelope de voo do Columbia;
• 13:53:46 / 50 - Segunda observação de destroços com origem no Columbia;
• 13:53:54 / 58 - Terceira observação de destroços, seguido de um rasto por breves momentos de um brilho intenso provocado pela ionização;
• 13:54:00 / 04 - Quarta observação de destroços deixando a nave;
• 13:54:07 / 11 - Quinta observação de destroços deixando a nave;
• 13:54:25 - Atravessando a linha divisória entre a Califórnia e o Nevada, à altitude de 69.350 metros e velocidade mach 22,5;
• 13:54:35 / 37 - Sexta observação de destroços muito brilhantes escapando-se pelo rasto de plasma. Presumivelmente estes destroços foram os maiores e sempre em crescendo até à 14ª observação (13:55:58 / 56 UTC), na parte Ocidental dos Estados Unidos
• 13:55:32 - Atravessando a linha divisória entre o Nevada e o Utah, à altitude de 68.137 metros e velocidade mach 21,8;
• 13:55:55 - Atravessando a linha divisória entre o Utah e o Arizona, à altitude de 67.740 metros e velocidade mach 21,5;
• 13:56:45 - Atravessando a linha divisória entre o Arizona e o Novo México, à altitude de 66.800 metros e velocidade mach 20,9;
• 13:57:19 / 29 - Décima sexta observação de detritos deixando a nave. Evento visualizado pelo pessoal do laboratório de pesquisa da USAF (Starfire Optical Range), (imagem na secção "Outras (hipotéticas) causas");
• 13:58:20 - Atravessando a linha divisória entre o Novo México e o Texas, à altitude de 64.000 metros e velocidade mach 19,5;
• 13:59:32 - "Roger, uh, bu - [interrompido a meio da palavra] ...", foi esta a última mensagem de Rick Husband comandante da missão STS-107 ou de qualquer outro membro da tripulação, recebida no controlo de missão. Também os dados de telemetria vindos da nave deixaram de ser recebidos;
• 13:59:37. - Perda da pressão hidráulica necessária ao movimento das superfícies de controlo da nave. O alarme principal é accionado. Provavelmente terá sido a partir deste momento que a tripulação tomou conhecimento da gravidade dos problemas que afectavam o Columbia;
• 14:00:18 - Imagens tele-visionadas e testemunhos visuais revelavam o colapso da nave e os vários rastros de destroços em que se transformara o Columbia. No controlo da missão a perda da telemetria foi um sinal de preocupação, mas o assunto foi tratado como normal e o processo da aterragem decorria segundo os parâmetros previstos;
• 14:12:39 - Aproximadamente treze minutos após a desintegração, o director de voo da NASA declara uma situação de emergência grave a bordo do veículo orbital OV-102. Alerta as equipes de busca e salvamento e isola a sala do controlo da missão - os dados têm que ser preservados para posterior investigação;
• 14:16:?? - Sean O'Keefe administrador da NASA informa o presidente George W. Bush;
• (dia seguinte) 08:20:?? - Todos os voos do programa space shuttle são cancelados, aguardando a conclusão do inquérito de investigação.

Pedaços de destroços após o colapso do Columbia

Causas do acidente

A causa física da perda do Columbia e da sua tripulação foi uma brecha no sistema de protecção térmica no bordo de ataque da asa esquerda, causado por um pedaço de espuma isolante que se separou da seção esquerda do suporte duplo do tanque de combustível externo, 81,7 segundos após o lançamento, e atingiu a parte inferior da asa nas proximidades do painel térmico de carbono reforçado número oito. Durante a reentrada esta violação no sistema de protecção térmica permitiu que ar superaquecido penetrasse através do isolamento e progressivamente derretesse a estrutura de alumínio da asa esquerda, resultando num severo enfraquecimento estrutural, até que o aumento das forças aerodinâmicas, causadas pelo atrito da cada vez maior densidade atmosférica, destruísse a asa provocando a perda de controle e o imediato colapso da nave. Este acidente verificou-se num regime de voo em que com a actual concepção, não havia qualquer possibilidade de sobrevivência para a tripulação.

Testes realizados por uma das mais antigas e prestigiada organização independente (sem fins lucrativos) em pesquisa e desenvolvimento (R&D) dos Estados Unidos o Southwest Research Institute em San Antonio, Texas, simulando o impacto de um pedaço de espuma isolante semelhante em massa e à mesma velocidade daquele que atingiu a asa esquerda do Columbia, demonstraram que o dano provocado no painel de carbono reforçado, seria um buraco com 41 por 42,5 centímetros.

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