Havárie nosných raket

Každá lidská činnost je doprovázena nezdary a neúspěchy - nemůže tomu být jinak ani v případě raketové techniky. Vždyť i jeden z Murphyho zákonů říká: "Jestliže se může něco pokazit, určitě se to jednou pokazí".

Havárie rakety Vanguard TV-3www.youtube.com

V počátcích kosmické éry nebyla spolehlivost nosných raket pochopitelně na příliš vysoké úrovni; havárie nosných raket byly poměrně časté a řada pokusů o vynesení užitečného zatížení do vesmíru tak končila destrukcí nosné rakety. Pokud se podíváme na první tři roky od Sputniku (1957 až 1959), vídíme, že z celkem uskutečněných 53 vzletů nosných raket (sovětských i amerických) bylo jen 24 úspěšných, tj. celková úspěšnost byla pouhých 45,3% (do úspěšných přitom počítám každý let nosné rakety, při němž užitečné zatížení získalo statut kosmického objektu a bylo zakatalogizováno). Na této statistice se Sovětský svaz podílel šesti úspěšnými pokusy z 11 startů a USA 18 úspěšnými lety ze 42 uskutečněných vzletů. V následujícím roce 1960 připadlo na 38 pokusů o vynesení kosmických objektů 19 havárií - tedy přesně polovina. Ovšem v případě, kdy budeme považovat za úspěšný takový pokus, že raketa dopraví zatížení na předem určenou dráhu, procento spolehlivosti v tomto období významně poklesne. V současné době havaruje průměrně jedna raketa z dvaceti a spolehlivost se pohybuje nad 90 procenty. Neuvažujeme ovšem rakety, které havarovaly během předstartovních statických testů, nebo během přípravy ke startu na odpalovací rampě. A právě tyto nehody mají ty nejtragičtější následky. Například v roce 1973 explodovala na rampě sovětská raketa Kosmos v době, kdy na ní pracovali technici; výsledek: 9 mrtvých; v dubnu 1994 v čínském středisku Si-čchang vybuchla raketa CZ, která usmrtila šest osob a dalších 23 zranila a 22. srpna 2003 vybuchla brazilská raketa VLS-3 v montážní hale a přinesla smrt 21 pracovníkům a dalších 20 techniků zranila. Nejtragičtější ale byl výbuch sovětské mezikontinentální rakety R-16 (SS-7) z 24. října 1960. Raketa explodovala na rampě 42 základny Bajkonur v době, kdy se kolem ní pohybovalo asi 250 lidí. Přesný počet obětí, mezi nimiž byl i vrchní velitel raketových vojsk maršál Mitrofan Nedělin, není ani dnes přesně znám, odhady se pohybují mezi 76 a 117 mrtvými. Havárie byla dlouho tajena (oficiálně byla přiznána až po dvaceti letech) a rodinám zabitých vojáků byly zaslány soustrastné dopisy s různými zdůvodněními příčin úmrtí jejich nejbližších.
Nejznámější havárií z prvních let praktické kosmonautiky je neúspěch americké nosné rakety Vanguard TV-3 (TV = Test Vehicle) z 6. prosince 1957. Raketa měla vynést z Cape Canaveral malou družici, ale hlavně měla ukázat, že Spojené státy nezaostávají za Sovětským svazem, který v říjnu a listopadu téhož roku dokázal vypustit družice Sputnik 1 a Sputnik 2. Raketa Vanguard TV-3 startovala z rampy 18A floridské základny po několikerém odkladu způsobeném nepříznivým počasím i technickými problémy. Motory prvního stupně nosné rakety se úspěšně rozběhly, ale dvě vteřiny po uvolnění rakety ze startovní plošiny došlo asi jeden metr nad startovním stolem k explozi a raketa byla zničena (viz ilustrace k článku); celý průběh neúspěšného pokusu lze spatřit například na http://www.youtube.com/watch?v=zVeFkakURXM. Během destrukce rakety se od rakety oddělila družice Vanguard, která dopadla do bláta poblíž startovní rampy a po dopadu na zem začala vysílat. Družice ale byla natolik poškozená, že se už nedala použít.
Republikánský senátor Charles Potter k této havárii řekl: "Tento neúspěch znamená, že přibližně sto důstojníků v Pentagonu, může klidně skočit z okna. USA se skutečně octly v trapné situaci." Technikům se brzy podařilo zjistit příčinu této havárie: byl jím uvolněný spoj v potrubí, jímž se dodávalo palivo do motoru.
Také druhý vzlet nosné rakety Vanguard ze základny na Cape Canaveral 5. února 1958 neskončil úspěchem. Tentokrát se raketa odchýlila z kurzu a musela být bezpečnostním technikem základny zničena. Zdařil se až třetí pokus (17. března 1958), při němž byla na oběžnou dráhu kolem Země dopravena družice Vanguard 1, po Exploreru 1 druhá americká umělá družice.
V roce 1958 se v SSSR a USA uskutečnilo celkem 28 pokusů o lety do kosmu, ale plných dvacet(!) skončilo neúspěšně. Mezi nezdary bylo i šest amerických raket PILOT, které byly odpáleny mezi 25. červencem a 28. srpnem z letounů startujících ze základny China Lake v Kalifornii. Jednalo se o jednoduchou pětistupňovou raketu s motory na tuhé palivo o celkové hmotnosti kolem 900 kg. Raketa měla vynášet družice o hmotnosti asi 1 kg, které nenesly mimo vysílačky žádné další přístroje. Rakety byly vynášeny letounem F-4D-1 Skyray do výšky nad 10 km a při letu těsně podzvukovou rychlostí nad Tichým oceánem odhazovány. Při pokusu z 22. srpna oznámila sledovací stanice Point Arguello úspěšný start, ale sledování rakety se nezdařilo a nebyly spolehlivě zachyceny signály z družice (pouze stanice Christchurch na Novém Zélandu ohlásila příjem velmi slaých signálů). Při pokusu z 26. srpna se dokonce ani nezapálil první stupeň a raketa po volném pádu skončila ve vlnách oceánu. Raketa z programu amerického námořnictva "Project Pilot" tak byla jednou z mála se stoprocentní neúspěšností.
Druhou raketou, která dosáhla stejnou "úspěšnost" byla sovětská superraketa N-1, jež měla být nosnou raketou pro pilotované lety na Měsíc. Žádný ze čtyř startů z kosmodromu Bajkonur (21. února a 3. července 1969, 26. června 1971 a 23. listopadu 1972) se nezdařil a všechny skončily explozí rakety. Přestože byly vyrobeny ještě další dvě rakety tohoto typu, k jejich startu nikdy nedošlo a navíc sovětský měsíční program byl po úspěšném průběhu amerického programu Apollo zrušen. A právě nosné rakety z amerického měsíčního programu řady Saturn dosahovaly naopak stoprocentní spolehlivosti (přestože i při jejich vzletech se objevovaly drobné problémy).
Ještě jedna poznámka k roku 1958. Obě kosmické velmoci - SSSR i USA - se v průběhu roku pokoušely vyslat své sondy do oblasti Měsíce, ale ani jeden pokus se nezdařil. V září, říjnu a prosinci neuspěly sovětské sondy typu Luna (model E-3), a americké sondy Pioneer vypuštěné v srpnu, říjnu, listopadu a prosinci dopadly stejně, i když ve dvou případech (Pioneer 1 a Pioneer 3) vynesla nosná Thor Able I sondy do kosmu, ale neudělila jim únikovou rychlost a sondy zanikly v hustých vrstvách zemské atmosféry.
Podívejme se ještě na některé "zajímavé" havárie z pozdější doby. V červenci 1962 byla zničena nosná raketa Atlas Agena B, která nesla meziplanetární sondu Mariner 1, jejímž cílem měla být Venuše. Pozdější vyšetřování odhalilo, že příčinou havárie byla pomlčka, kterou programátor opomněl vložit do řídícího programu.
V březnu 1987 startovala z Cape Canaveral nosná raketa Atlas G Centaur s telekomunikační družicí FltSatCom F-6 na palubě. Raketa ale byla v první fázi letu zasažena bleskem a následkem toho havarovala. I v jiných případech došlo k zásahu startující rakety bleskem, ale ten neměl vliv na průběh dalšího letu.
V srpnu 1995 byla ze základny Vandenberg (Western Test Range) na západním pobřeží USA odpálena nosná raketa Athena (LLV-1), která měla vynést družici Gemstar DSS-1, a která neuspěla. Při vyšetřování její havárie se zjistilo, že na vzlétající raketě se objevily současně dvě závady, z nichž každá sama o sobě vylučovala úspěšný pokus. Jednak došlo k naprostému selhání navigačního systému a jednak došlo k požáru hydraulické kapaliny používané v systému naklánění motorů.
Kuriózní příčinu měla havárie nosné rakety Ariane 5 organizace ESA (European Space Agency) v červnu 1996. Raketa havarovala při svém prvním startu ze základny Kourou ve Francouzské Guayaně. Vyšetřování nehody ukázalo, že do nového typu rakety byly namontovány některé komponenty ze starší rakety Ariane 4. Vzhledem k tomu, že startovní trajektorie obou typů raket jsou odlišné, zareagoval kontrolní systém (nastavený podle Ariane 4) na správnou dráhu letu náhlou korekcí, při níž se raketa prudce naklonila a vlivem působení dynamických sil se rozlomila.
Havárie nosných raket se nevyhnuly ani pilotovaným letů, přestože právě u nich se věnuje spolehlivosti maximální pozornost. K první takové nehodě došlo 5. dubna 1975, kdy z kosmodromu Bajkonur startovali v kosmické lodi Sojuz V. Lazarev a O. Makarov. Po 291 vteřinách letu došlo k poruše na druhém stupni; kabina s kosmonauty se díky záchrannému systému SAS (sistěma avarijnovo spasenija) včas oddělila od zbytku rakety a návratová kabina na padáku přistála v podhůří Altaje jihozápadně od Gorno-Altajska (někteří autoři se domnívají, že místo přistání bylo asi 2 km za hranicemi v Číně). Kosmonauti, kteří absolvovali let trvající 21 minut 27 vteřin a překonávali přetížení přes 20 G, zůstali bez vážných zranění (oba měli pohmožděniny a Lazarev měl lehce poraněnou nohu) a byli z místa přistání druhého dne odvezeni pátracími oddíly zpět do Moskvy.
Další nehoda ale měla mnohem tragičtější následky. V lednu 1986 startoval z Cape Canaveral k letu STS-51L raketoplán Challenger se sedmičlennou posádkou, v níž byla i učitelka S. C. McAuliffe[ová]. Po 73 vteřinách letu ve výšce přes 14 km došlo k explozi a raketoplán odmrštěný výbuchem se zřítil do Atlantiku, asi 36 km od místa startu. Celá posádka zahynula a přetlaková kabina s pozůstatky astronautů byla na mořském dnu objevena až 7. března. Vyšetřovací komise dva měsíce po havárii oznámila, že příčinou havárie byl chybný spoj mezi segmenty startovacích motorů SRB (Solid Rocket Booster), který navíc byl narušen mrazivým počasím panujícím na Floridě.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] P. Lála, A. Vítek: Malá encyklopedie kosmonautiky, Mladá fronta, Praha 1982
[2] K. Pacner, A. Vítek: Půlstoletí kosmonautiky, Epocha, Praha 2008
[3] T. Přibyl: Neslavné pády slavných raket - in: Svět speciál, Extra Publishing, Brno 2009
[4] http://www.lib.cas.cz/space.40/[5] http://technet.idnes.cz/prvni-smrt-kosmonauta-pri-navratu-na-zem-selhal-padak-pf0-/tec_vesmir.aspx?c=A070423_110442_tec_vesmir_kuz

-----
Příště: Rakety na počátku 18. století; plánované zveřejnění: 23.5.2011.