В науке существует понятие «эффект бабочки» — это когда крошечное, почти незаметное событие запускает цепочку последствий, приводящую к глобальной катастрофе. В случае с космическим шаттлом «Колумбия» этой «бабочкой» стал кусок обыкновенной пены весом меньше килограмма.
Представьте себе мощнейший космический корабль — многотонную махину, способную выдерживать ярость ракетных двигателей и вселенский вакуум. И представьте легкий, пористый материал, похожий на строительную пену или пенопласт, которым утепляют стены. Кажется невозможным, чтобы такая «пушинка» могла сокрушить высокотехнологичный челнок. Но именно это произошло 1 февраля 2003 года, и тысячи людей видели, как «Колумбия» буквально развалилась в небе, унеся жизни семерых астронавтов.
Космический корабль и изолирующая пористая пена — кажется, что они несовместимы, как атомная станция с крышей из соломы. Но это не так. Конечно, «пеной» материал окрестили уже журналисты, а на самом деле это была напыляемая полиуретановая изоляция, которую наносили машинами на топливный бак шаттла. В этом баке находились жидкий водород и жидкий кислород, которые без изоляции мгновенно бы закипели на Земле от тепла окружающего воздуха.
Изоляция наносилась автоматами на заводе, но были и сложные участки (места крепления бака к корпусу), где работу приходилось делать вручную. И именно там часто оставались микроскопические пустоты или пузырьки воздуха. При старте, когда бак испытывал колоссальные вибрации и перепады давления, воздух в этих пустотах расширялся и буквально «выстреливал» куски пены наружу.
Удивительно, но так происходило десятки раз: корабль взлетает, а поток воздуха на старте, как гигантский нож, отрывает плохо закрепленные куски. Ну и что такого: пена нужна была только на земле и при старте (8 минут), а в космосе она — обуза, пусть отрывается.
Так было часто, и в NASA ситуации классифицировали как «допустимый риск» или просто эксплуатационную особенность. Никто не верил, что «пенопласт» может пробить «броню» космического корабля.
Но при старте «Колумбии» 16 января 2003 года сработало всё иначе — классический эффект бабочки. На 82 секунде старта от изоляции оторвался кусок величиной с чемодан и весом в килограмм. На бешеной скорости он ударил в крыло шаттла. Попади этот кусок в алюминиевый корпус, осталась бы только вмятина. Но он попал в переднюю кромку крыла, сделанную из хрупкого углерод-углеродного композита. Этот материал невероятно жаропрочен (выдерживает 1500°C), но при этом он очень хрупкий, как керамическая тарелка.
Пока «Колумбия» находилась на орбите, дыра в левом крыле никак себя не проявляла — в вакууме она не имела значения. Экипаж выполнял научные эксперименты, не подозревая, что бабочка уже взмахнула крылом, запустив цепочку событий с трагичным финалом.
После окончания полетного задания 1 февраля «Колумбия» начала спуск. На высоте около 120 км шаттл вошел в плотные слои атмосферы, которые из-за колоссального трения превратились в плазму. Не будь в панели крыла пробоины от куска пены, всё бы прошло нормально. Но через дыру струя плазмы, словно гигантский промышленный резак, ударила внутрь крыла. Она начала мгновенно плавить внутренние алюминиевые конструкции, датчики и гидравлические линии.
В 8:59 по североамериканскому времени плазма пережгла основные крепления крыла. Оно не выдержало напора воздуха и сложилось. Корабль мгновенно потерял управление, вошел в беспорядочное вращение и на высоте 63 км развалился на части под воздействием чудовищных аэродинамических нагрузок.
Жители Техаса в этот момент видели в утреннем небе не один яркий след, а целую россыпь огненных метеоров — это были обломки гордости NASA и жизни семи героев.