Trong cuốn sách Những quyết định sai lầm trong lịch sử, Alan Axelrod đã viết những dòng nhận định như thế về nguyên nhân gây ra các vụ rơi tàu con thoi Challenger và Columbia vào năm 1986 và 2003.

Phi thuyền Challenger và chiếc vòng chữ O

Vào lúc 11 giờ 39 phút ngày 28/1/1986, phi thuyền Challenger đã gặp tai nạn và khiến 7 phi hành gia thiệt mạng. Kết luận điều tra cho thấy nguyên nhân chính làm rơi phi thuyền là do những vòng đệm cao su chữ O nối các thanh nhiên liệu rắn đã không bịt kín được khoảng hở khiến luồng khí nóng thoát ra ngoài phá hủy các chi tiết khác.

Tuy nhiên, theo Alan Axelrod, rắc rối này đã được các kỹ sư báo trước cho NASA. Từ năm 1977, các kỹ sư của hãng Morton Thiokol – nhà thầu cung cấp động cơ tên lửa nhiên liệu rắn cho tàu con thoi đã lên tiếng về nhược điểm tính đàn hồi của các vòng chữ O. Tuy vậy các nhà quản lý của NASA không mấy lưu tâm bởi lẽ từ năm 1977 đến năm 1986, tàu Challenger đã thực hiện 9 chuyến đi vào không gian mà người ta chẳng thấy có gì bất ổn đến từ các vòng chữ O.

Tai nạn tàu Challenger từng gây chấn động ngành hàng không vũ trụ.

Nhưng cả 9 chuyến đi trước đó chẳng có chuyến nào đi trong thời tiết giá lạnh như vụ phóng ngày 28/1/1986. Vào ngày hôm đó, tại bãi phóng Kennedy ở bang Florida, nhiệt độ xuống thấp tới 31 độ F (khoảng dưới 0 độ C). Trong khi đó, theo tính toán thiết kế thì với nhiệt độ thấp hơn 53 độ F, các vòng cao su chữ O sẽ mất tính đàn hồi không thể bịt kín mối nối giữa các thanh nhiên liệu được.

Vào tối 27/1, các kỹ sư của Morton Thiokol đã có cuộc gặp gỡ trên điện thoại với các nhà quản lý NASA để bày tỏ lo ngại về nhược điểm của các vòng chữ O cũng như điều kiện thời tiết phóng không đảm bảo. Còn các kỹ sư của hãng Rockwell Intenational, nhà thầu chính của tàu Challenger thì lo ngại về lớp băng có thể bong ra khi phóng, va vào con tàu gây ra hư hại nặng nề. Mặc dù vậy, tàu Challenger vẫn được phóng lên, các nhà quản lý NASA bỏ ngoài tai mọi lo ngại của các kỹ sư.

Cũng phải nói thêm rằng, sự kiện phóng tàu con thoi Challenger năm 1986 đã bị hoãn vài lần. Đầu tiên, NASA ấn định thời điểm phóng vào 3 giờ 43 chiều 22/1. Sau đó phải hoãn đến ngày 23, rồi 24, rồi lại 25, cuối cùng là đến ngày 27 vì nhiều lý do kỹ thuật. Ngày 27 lại phải hoãn tiếp vì vào phút chót phát hiện có rắc rối với cánh cửa sập mé ngoài. Mặc dù còn gặp nhiều rắc rối và nhận được các cảnh báo từ các kỹ sư nhưng NASA vẫn quyết tâm phóng Challenger.

Lý do khiến NASA không thể kiên nhẫn thêm nữa là vì vào thời điểm đó họ đang cố gắng đưa các chuyến đi vào không gian trở nên thường ngày và có độ tin cậy cao. Do đó họ không muốn phải hoãn đi hoãn lại nhiều lần thời điểm phóng để tránh sự nghi ngờ của công chúng. Đúng 11h 39 phút ngày 28/1/1986, tàu Challenger được phóng lên từ trung tâm không gian Kennedy bang Florida, nhưng sau đó nó đã phát nổ, làm cả 7 phi hành gia đều thiệt mạng.

7 phi hành gia khi lên bệ phóng.

Các cuộn băng ghi hình cảnh phóng tàu lên cho thấy vào thời điểm T+3,375 có những luồng khói thoát ra từ thanh nhiên liệu rắn bên phải. Luồng khói này sinh ra từ sự mở và đóng miếng đệm ở phần đuôi của nó. Lớp bọc bảo vệ của nó đã bị phình nở do sự đốt cháy tạo ra một khoảng hở miếng đệm và các luồng khí nóng đến 5.000 độ F đã thoát qua đây.

Trong những vụ phóng tàu vũ trụ, việc này là bình thường và các vòng chữ O cấp 1 được thiết kế là để bịt kín những khoảng hở. Tuy nhiên trong trường hợp này, vì thời tiết quá lạnh, cao su trở nên giòn nên đã không làm được điều đó.

Hơi nóng không được giữ kín đã mở đầu cho thảm họa. Ở thời điểm T+72,284 thanh nhiên liệu bên phải bị giật ra khỏi thanh gắn phần đuôi nối liền nó với bồn chứa bên ngoài. Đến T+73,162, Challenger biến thành một đám khói lớn và rơi xuống đất.

Mảnh xốp giết chết tàu Columbia

17 năm sau tai nạn của tàu Challenger, tàu con thoi Columbia của NASA lại nổ tung trong bầu khí quyển khi đang trên đường quay về trái đất. Tàu này được phóng lên vào ngày 16/1/2003 và trở về trái đất vào sáng ngày 1/2/2003.

Trong khi tàu đang đi vào khí quyển, lúc 8 giờ 48 một máy cảm biến trên gờ trước cánh trái báo tình hình nguy hiểm cao độ. Đến 8 giờ 50 trong khi phi thuyền đang bay với tốc độ Mach 24.1 (gấp 24 lần tốc độ âm thanh) thì cánh trái phi thuyền bắt đầu bị bong ra. Nhiệt độ lên đến 1454 độ C. 4 phút sau, cả 4 máy cảm biến thủy lực trong cánh trái con tàu đều báo hiệu nguy hiểm.

Dưới mặt đất, người dân Mỹ nhìn thấy một đốm sáng lòa với ít nhất 18 đốm sáng nữa nối tiếp theo sau trong khoảng thời gian độ 4 phút trong khi tàu Columbia bay từ Nevada tới Utah rồi vào Arizona và sau đó là New Mexico. Lúc đó, nhiệt độ ở gờ trước của cánh đã lên tới 1650 độ C.

Lúc 8 giờ 57, radar của cơ quan thời tiết quốc gia ghi nhận được tiếng dội của những mảnh vụn từ con tàu. Một phút sau đó, Columbia bay từ New Mexico tới Texas với tốc độ Mach 19,5 trên độ cao 63.947 mét. Vào thời điểm này, nguyên một tấm lợp của hệ thống chống nhiệt bong ra, rơi xuống Littlefield, Texas. Đến 9 giờ 12 phút giám đốc phi vụ NASA tuyên bố có sự bất trắc và báo động cho các toán tìm kiếm cứu hộ. 2 giờ chiều cùng ngày, Tổng thống George W. Bush xuất hiện trên truyền hình chính thức công bố thảm họa Columbia. Con tàu đã nổ tung, cả 7 nhà du hành không ai sống sót.

Nguyên nhân được xác định là do gờ trước của cánh trái bị một vết rạn. Khi tàu đi vào khí quyển, ma sát giữa thân tàu và không khí đã đốt nóng không khí. Bình thường thì thân tàu được lớp chống nhiệt bảo vệ nhưng do gờ trước cánh trái bị một vết rạn nên khí nóng đã xâm nhập vào được bên trong cánh. Với sức nóng lên tới hơn 1.000 độ C, các luồng khí nóng này đã phá hủy cấu trúc bên trong của cánh và khiến tàu Columbia nổ tung mấy phút sau đó.

Theo Alan Axelrod, thực tế NASA đã biết đến vết rạn này ngay khi phóng tàu vì sau khi tàu được phóng đi, người ta đã xem lại cuộn băng ghi hình lúc phóng và thấy rằng ở giây thứ 81, một mảnh chấp xốp cách nhiệt to bằng cỡ cái cặp da đã bong ra khỏi bồn nhiên liệu và đập vào cánh trái của con tàu.

Các kỹ sư của NASA lo ngại cú va đập này có thể gây hư hại phần chống nhiệt của con tàu và yêu cầu một kế hoạch sửa chữa con tàu ở trên quỹ đạo. Tuy nhiên, sau nhiều cuộc tranh cãi, NASA vẫn chẳng làm gì để thay đổi thực trạng. Tàu Columbia đã trở về trái đất với vết thương từ cú va đập trong khi phóng và chính đây là “tử huyệt” dẫn đến thảm họa ngày 1/2/2003.