25年前、スペースシャトル・コロンビア号はチャンドラX線観測衛星を打ち上げ、あわや大惨事に陥るところでした。当時の打ち上げ飛行責任者ジョン・シャノンはこう述べました。「ひどい。あんな失敗は二度としたくない。」
スペースシャトル コロンビアは、1999 年 7 月 23 日の朝、ケネディ宇宙センターの LC-39B から打ち上げられました。7 月 20 日と 22 日の 2 回の打ち上げは、センサーの故障と悪天候のため中止されました。
打ち上げは、いろいろな意味で三度目の正直でした。
シャトルの乗組員とフライトコントローラーは知らなかったが、コロンビア号には他の宇宙船と同様にいくつかの欠陥があり、そのいくつかはミッションの打ち上げ段階でその存在を露呈することになった。ペイロードベイ内の配線の一部がバリの付いたネジ頭に擦れ、右エンジンのメインインジェクターにある液体酸素（LOX）の停止ポストの金メッキピンがわずかに緩んでいた。また、中央メインエンジンのBチャンネルの圧力測定値にはわずかな偏りがあり、エンジンがフルスロットルに達した時にのみ現れることがあった。
ああ、右側の固体ロケットブースター (SRB) の油圧センサーの接続が少し緩んでいました。
チームは幸いにもこのことについて何も知りませんでした。
カウントダウンは正常に進み、T-3秒までにすべてのエンジンが起動し、100パーセントの出力で稼働しました。
STS-93の打ち上げ（写真：NASA）
元シャトル飛行責任者のウェイン・ヘイル氏は、その後の出来事について次のように述べている。「正確な時刻は不明ですが、右エンジンの13列目、LOXポスト32の金メッキのピンが飛び出しました。まるで弾丸のように、収束ノズルの狭い部分を貫通し、ノズル延長部へと飛び出しました。」
これは悲惨な結果を招く可能性があった。LOXポストは何らかの理由で固定されており、もし故障すればLOXがエンジンに流れ込み、爆発に至る可能性があったのだ。「LOXポストの故障はCRIT 1の故障、つまり機体と乗組員の『即時』喪失とみなされた」とヘイル氏は記している。
あるいは、ノズル延長部が破損した可能性もあった。CRIT 1のもう一つの失敗だ。ヘイル氏によると、ノズル延長部内の隣接する5本の冷却管が破断した場合、冷却が不十分になり、貫通が発生すると計算されていた。実際には、弾丸状の液体酸素ピンが右側のノズル延長部の側面に衝突したため、破損したのは3本の管のみだった。
直ちに影響が現れたのは、ノズルからの水素漏れでした。漏れはそれほど大きくはありませんでしたが、エンジンコントローラーが酸化剤の流量を増加させるには十分であり、タービン温度はエンジンが自動的に停止する温度の約半分まで上昇しました。
ブースター担当官とそのチームがエンジンに異常があることに気づくまで、約1分かかりました。これは注目されなかったからではなく、別の問題で手一杯だったからです。SRBの接続が緩んでいたのを覚えていますか？コンソールに警報が鳴りました。各SRBには2つの油圧システムがあり、両方が故障するとSRBは操縦不能になります。CRIT 1の突然の故障がまたもや発生しました。
そして、擦り切れた電線と潜在的なショートの問題もありました。シャトルが打ち上げられると、船長のアイリーン・コリンズは「燃料電池PH」と叫びました。
ヘイルは、通報内容は燃料電池の1つが故障している可能性を示していると記し、「カブーム・ケースだ、フライト」と記した。しかし、コロンビア号のマスターアラームは鳴っていたものの、実際には燃料電池は故障していなかった。ACバスの1つがショートしていたのだ。回路の該当部分は自動的にシャットダウンされており、誤報は計器類の電源が突然切れたことで発生した。
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このショートの影響の一つは、スペースシャトルのメインエンジン（SSME）制御装置への電力損失でした。
ヘイル氏によると、「センターSSMEのAコンピュータは電源を失い、復旧不能となった。Bコンピュータ（DCU B）が直ちに制御を引き継ぎ、エンジンは正常に作動した。」
ところが、正常に動作していなかった。Aチャンネルの圧力トランスデューサーがオフラインになったため、BコンピューターはBチャンネルのトランスデューサーのみを監視し、その圧力値はわずかに高く、今回の場合は12psiも高かった。Bコンピューターは自動的に中央エンジンのスロットルを下げた。大きな値ではなかったが、右エンジンのノズル漏れによる液体酸素の不足を部分的に補うには十分だった。
エンジンは A コンピュータを失いましたが、B コンピュータは動作を続け、漏れがあったにもかかわらずエンジンは動き続けました。
「本当に幸運でした」とヘイル氏は語った。「MECOで200fps以上も不足し、着陸中止や2トンのOMS推進剤の補充が必要になる可能性もあったが、結局は15fpsしか足りず、OMSの予算内で十分対応できたのです。」
ミッション自体は成功し、現在NASAの予算削減対象となっているチャンドラX線観測衛星が打ち上げられました。コロンビア号の次のミッションは、ハッブル宇宙望遠鏡のメンテナンスを行うSTS-109ミッションです。
打ち上げ中に発生した問題について、NASAは配線の問題は作業員が「うっかり踏んでしまった」ことが原因である可能性が高いと指摘し、この問題はコロンビア号の製造当初から存在していた可能性が高いと指摘しました。ところで、ピンはどうでしょうか？どうやら、一度も受入試験に合格していなかったようです。STS-93は、この世代のSSME（宇宙船用小型ロケット）の最後の飛行でした。
「SSMEの次のアップグレードは、より強固なチャネル壁ノズルの延長部を構築することでした」とヘイル氏は述べた。「シャトル計画はそれが完了する前に終了しました。」
シャノンの「ヤバい」という発言は宇宙飛行の歴史に残るだろうが、最後の言葉はヘイルに任せよう。
備えを怠らないでください。宇宙船は複雑で、複雑な形で故障する可能性があります。決して油断しないでください。常に災害への備えをしてください。
「そして覚えておいてください。マーフィーはルールに従って行動しません。」®
