컬럼비아 셔틀 재해가 우주선 안전을 영원히 바꾼 방법

컬럼비아, STS-107 임무에 착수

2003년 1월 16일 우주왕복선 컬럼비아호가 STS-107 임무를 수행하고 있습니다. (이미지 제공: NASA)



우주비행사 7명의 목숨을 앗아간 컬럼비아 우주왕복선 사고 10년 후, NASA는 인류를 그 어느 때보다 우주로 더 멀리 데려갈 새로운 우주선을 만들고 있으며, 2월 2일에 에이전시에 닥친 재난에서 배운 안전 교훈을 통합할 것입니다. 2003년 1월 1일.



그날 콜럼비아호는 과학 연구에 전념하는 우주로 16일 간의 여행을 마치고 돌아오고 있었습니다. 그러나 지구 대기를 통한 일상적인 재진입으로 시작된 것은 궤도선이 텍사스 상공에서 약 200,000피트(61km)를 분해하면서 비참하게 끝났습니다.

나중에 분석에 따르면 콜럼비아호는 발사 중에 약간의 발포 단열재가 셔틀의 외부 연료 탱크에서 부러지고 궤도선 날개에 구멍이 났을 때 운명을 맞았습니다. 그 구멍은 컬럼비아가 재진입의 뜨거운 열기를 견디지 ​​못하게 했습니다.



2003년 컬럼비아 잔해 재건 격납고의 개요는 그 날짜까지 확인된 78,760개의 조각 중 일부와 함께 바닥에 있는 궤도선의 윤곽을 보여줍니다. 84,000개 이상의 셔틀 파편이 회수되었으며 그 중 일부는 안전을 강조하기 위해 여행 중인 NASA 전시에 포함되었습니다.

2003년 컬럼비아 잔해 재건 격납고의 개요는 그 날짜까지 확인된 78,760개의 조각 중 일부와 함께 바닥에 있는 궤도선의 윤곽을 보여줍니다. 84,000개 이상의 셔틀 파편이 회수되었으며 그 중 일부는 안전을 강조하기 위해 여행 중인 NASA 전시에 포함되었습니다.(이미지 제공: NASA)

그 후 사고를 조사한 독립 팀은 컬럼비아 사고 조사 위원회 (CAIB)는 NASA의 안전 문화에서 셔틀 설계에 이르기까지 재난을 초래한 여러 요인을 발견했습니다. [ 사진: 컬럼비아 우주 왕복선 비극 ]



기관에서 배운 모든 교훈은 NASA가 비행한 모든 후속 비행에 통합되었으며 현재 차세대 항공기 설계를 알리는 데 사용되고 있습니다. 우주선, 오리온 . 그 차량은 2020년대 중반 언젠가 사람들을 소행성, 달, 화성으로 운송할 예정입니다.

NASA의 생존 엔지니어링 팀장인 Dustin Gohmert는 '잘못되는 일이 없기를 바라지만 만일 그렇게 된다면 우리는 승무원을 안전하게 보호하고 가능한 모든 전투 기회를 제공하기 위해 가능한 모든 조치를 취했습니다'라고 말했습니다. 휴스턴의 존슨 우주 센터에서. '콜롬비아 사고 당시 이곳에 있었던 것은 우리에게 특히 중요합니다. 그들도 우리의 친구였기 때문입니다.'

경주용 카시트 및 어린이용 안전벨트



휴스턴에 있는 NASA 존슨 우주 센터에 있는 오리온 캡슐 모형은 인간을 지구 저궤도 너머 달, 소행성, 화성으로 운반하도록 설계된 우주국의 차세대 우주선을 보여줍니다.

휴스턴에 있는 NASA 존슨 우주 센터에 있는 오리온 캡슐 모형은 인간을 지구 저궤도 너머 달, 소행성, 화성으로 운반하도록 설계된 우주국의 차세대 우주선을 보여줍니다.(이미지 크레디트: 오리온 캡슐 목업)

컬럼비아 조사는 좌석, 안전 벨트, 우주복 및 생명 유지 시스템을 포함하여 셔틀의 승무원 객실 설계에 있는 많은 결함을 드러냈습니다. 이들 각각은 Orion을 위해 재설계되었습니다.

Gohmert는 demokratija.eu에 '좌석은 컬럼비아 사고 당시 더 약한 연결 고리 중 하나였습니다. '우리는 이 좌석을 몸에 꼭 맞게 만들어 신체의 모양에 꼭 맞도록 만들고 싶었습니다.'

NASA는 충돌 시 극도의 쿠셔닝과 충격 흡수를 제공하여 신체의 모든 부분을 고르게 지지하는 전문 경주용 vcar에 사용되는 폼피팅 시트에 주목했습니다. 오리온 디자이너들은 인체 내부 장기와 다른 공명을 갖도록 좌석의 진동 주파수를 미세 조정하기도 했다.

엔지니어들은 또한 컬럼비아의 비행 중 또 다른 문제였던 안전벨트를 재설계했습니다. 여기에서 그들은 다양한 신체 크기에 맞게 조절할 수 있는 어린이용 카시트의 벨트에서 영감을 얻었습니다.

'우리는 여성에서 4'10'까지, 남성은 6'4'까지 차량에 탈 수 있는 모든 사람에게 꼭 맞는 핏을 원했습니다.'라고 Gohmert가 말했습니다. '그것은 꽤 도전이었습니다.'

우주 비행사 우주복도 오리온을 위해 완전히 재설계되었습니다. 컬럼비아 조사 위원회는 승무원들이 급속도로 발생하는 감압으로부터 보호하기 위해 보호복을 구성할 시간이 없다는 것을 발견했습니다. 사실, 일부 우주비행사들은 안전장갑을 착용하지 않았고, 한 명은 사고가 얼마나 빨리 일어났는지 때문에 헬멧도 쓰지 않았습니다. [ 컬럼비아 셔틀 재해 설명(인포그래픽) ]

'Orion의 경우, 슈트는 승무원의 조치 없이 즉시 팽창하고 압력 손실로부터 보호할 것입니다.'라고 Gohmert가 말했습니다.

캡슐 생명 유지 시스템은 헬멧 바이저를 올리고 잠긴 상태에서도 승무원에게 일정한 산소 흐름을 제공하도록 업그레이드되었습니다. 이는 셔틀에서는 불가능했습니다.

이러한 각 변경 사항은 컬럼비아 셔틀 사고로 인해 노출된 결함을 해결합니다. 그러나 Gohmert는 이러한 업그레이드만으로는 재해 기간 동안 차이를 만들 수 없었을 것이라고 말했습니다.

'나는 우리가 수정한 것 중 하나가 결과로부터 보호되었을 것이라고 말하지 않도록 주의한다'고 그는 말했다. '그러나 우리는 콜롬비아에서 발생한 모든 치명적인 사건을 조사하고 각각의 사건을 오리온에서 다루었습니다. 우리는 더 안전하게 만들기 위해 많은 일을 하고 있습니다. 그리고 우리가 우주 왕복선 사고, 러시아 우주 사고, 자동차 사고에서 배운 모든 것 — 우리는 그들 모두로부터 교훈을 얻었고 그것들을 Orion에 통합하려고 노력했습니다. '

캡슐 대 우주 비행기

셔틀에서 오리온으로의 가장 큰 변화는 날개 달린 우주선 디자인에서 로켓 옆이 아닌 위에 있는 원뿔 모양의 캡슐로 바뀌었다는 점일 것입니다.

Orion의 수석 엔지니어 Julie Kramer White는 '캡슐에 갔을 때 측면 장착 우주선에서 전방 장착 우주선으로 이동했습니다. '따라서, 그것은 분명히 Columbia에게 큰 문제였던 파편 환경에 노출되지 않았습니다.'

이 구성을 사용하면 발사대에서 또는 이륙 중에 비상 상황이 발생하는 경우 캡슐의 승무원 구획이 로켓 스택 상단에서 배출될 수 있습니다. 우주왕복선의 승무원실에서는 그러한 탈출이 불가능했을 것입니다.

물론 셔틀에는 캡슐에는 없는 기능이 있습니다. 즉, 화물실 내부에 국제 우주 정거장의 빌딩 블록과 같은 크고 무거운 화물을 운반할 수 있는 기능이 있다고 White는 지적했습니다.

게다가 NASA의 안전 문화는 Columbia 시대 이후로 더 나은 방향으로 바뀌었다고 Gohmert는 말했습니다.

'이러한 안전 개선을 할 수 있는 능력을 제공한다는 점에서 NASA의 모든 반응은 매우 긍정적이었습니다.'라고 그는 말했습니다. '이전에는 일부 안전 기능을 원하는 대로 구현하기가 어려웠습니다. 이제 그것은 모든 사람의 마음의 최전선에 있습니다.'

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