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コロンビア号事故調査委員会(CAIB)公式記者会見(仮訳)

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2003年6月13日午前2時00分(日本時間)

記者会見要旨

ハロルド・ゲーマン委員長

ご存知のように、委員会のヒューストンからワシントンDCへの移行期間も終わりに近づいている。各キャンプにもまだ(委員会メンバーは)残っており、メンバーは行ったりきたりしているものの、ワシントンDCを中心に活動を行っている。

現在は、報告書のドラフト作成を重点的に行っているが、だからといって調査が終わった訳ではない。調査が継続していることが明らかである証拠に、委員会の同僚から興味深い報告があるだろう。

委員会は、調査をだんだん減らし、報告書のドラフトをまとめようとしている。目標である8月の議会休会前までに報告書を提出できるよう努力しているが、前にも話したとおりこれは目標である。終わらせるつもりではあるが、急いで報告書を出すより正しい報告をする方が重要だと思っているし、議会もホワイトハウスも同じ意見だと理解している。

私からの最初の報告は以上だ。
まず同僚のサリー・ライド博士から報告をしてもらいたいと思う。

サリー・ライド委員(グループ2)

後に興味深い報告が控えているので、簡単に済ませる。私とスティーブン・ワレス氏、ケネス・ヘス氏のグループが行っているワシントンDCでの主な活動は、意志決定と安全プロセスに関して今まで調査してきた内容をまとめる事である。

最近時間を割いているのは、ミッション管理チーム(MMT)活動の見直しだ。おそらく、MMTが将来のフライトへの準備を進めるにあたり、トレーニングの増強を提言することになるだろう。私からの報告は以上。

ダグラス・オシャロフ委員(グループ3)

最初に、コンピューターがトラブルを起こしているので、スライドが出ないようだが…、とにかくお話をしよう。

グループ3の代表として話すのは初めてだ。私は低温実験物理学者であり、ゲーマン委員長から参加を要請されたものの、スタンフォード大学宇宙物理学部の学部長という役職にある以外は、NASAについても、宇宙に関する仕事もしたことがなかったので、最初にどうやって貢献したら良いのかと思った。しかし、すぐにこの様々な方向で測定すると異なった値が出る性質を持つものという意味で「面白い」断熱材の性質にとても興味を持つようになった。

たとえば、機械的な性質は圧縮する方向性により変わってくる。この断熱材について実験を行うことにしたので、その実験について説明したいと思う。BX-250の一片を貼り付けるというものだ。この断熱材がバイポッドランプに吹き付けられているもので、コロンビア号再突入の際の破壊原因と見なされている。

この断熱材を、小さなチューブをつけた金属板にはりつけ、液体かガスの圧力をかけられるようにした。実験の目的は圧力を強めるにつれ、最終的に表面に伝播したなんらかの不具合と、どのように結びつくのかを理解することにある。

これは重要な事だ。何故ならNASAの人員は長い間、外部燃料タンクからこの断熱材が剥離する主なメカニズムは、外部燃料タンクの金属面に近い断熱材の隙間にたまった液化したガス、または液化窒素が、空力加熱によって、加熱され、圧力が上昇し、外部燃料タンクから断熱材を飛ばすのではないかと考えていたからである。

私の自問自答は「断熱材を通して伝播されるこのようなプロセスを理解しているか?」というものだが、答えは「いいえ(NO)」だった。そしてこの一連の実験を実施した。その結果、液体膨張のメカニズムが、表面からの断熱材の剥離とどうやっても矛盾するということがわかった。

マーシャル宇宙飛行センター(MSFC)の人も類似の実験を行い、同様の結果を得ている。

全部の実験をお見せすることはできないが、興味深いことに、私の抱いた疑問にはもうひとつの側面がある。STS-107ではバイポッドランプの断熱材が落下したのが打上げ81秒後ということだ。これは空力加熱状態となってから30秒もたっていない。熱が断熱材を伝播し、そのわずかな時間に、圧縮されたと思われる液化窒素を沸騰させることは現実に可能なのだろうか?

MSFCには、「Marshall Joy」と呼ばれる人がいて、この断熱材の熱分析を非常に慎重に続けており、熱の伝播に必要な時間はとても長いことを発見している。

私とMSFCの人員が別個に達した結論は、断熱材が剥がされるプロセスは疑いもなく、液化ガスによる剥離というようなものより、さらに要因が絡まった複雑なものだということだ。

そしてあえて言いたいのは、私がしたような実験は実際に自分の家のキッチンで100ドルほどで行ったもので、このような実験、特に断熱材がなぜそのような動きをしたのか、という物理的メカニズムを理解するための実験を、もっと行わなくてはならないと思う。

バイポッドランプが見える。3つの温度センサーが断熱材の外側、超軽量アブレータ(SLA)、そしてアルミタンク表面についている。このグラフは打上げ後のもの、そして打上げ時にはご覧のとおりタンク表面に微少の加熱が見られる。断熱材表面に劇的な加熱が見られ始めるのは、打上げ後65秒で、もちろん華氏での温度だ。

ここ(SLA)の温度を見てもらうと、長時間何も変化しない。上昇を始めるのは実際には液体水素の液面レベルがタンクの中で低下してくるからだ。SLAが一時的に凝縮した液化窒素を気化するまでにはかなりの時間を要し、実際にこの実験では非常に熱くなることはなかった。

これを見たのはかなり前、おそらく3月だと思うが、これが真のデータだといつも思っていた。塗りつぶしたのがわかるだろう。これは本当のデータではなかった。シミュレーションにすぎない。そして実際にこのような測定はシャトルプログラム20余年の歴史の中でもされたことがない。

そしてこれが、MSFCの「Marshall Joy」によってなされた本当の測定結果だ。これが20K、つまり絶対零度より20度高い温度に置かれた金属板に貼り付けられたBX-250の一片である。

そしてこれは、この断熱材に埋め込まれた8つのセンサーの温度分布である。金属板に非常に近くなった時だけ、実際に窒素を液体に凝縮できる77Kまで温度が落ちるのがわかる。つまり、液化窒素をこの中に作るには、金属板に非常に近い箇所でしかできないということを念頭に置いておきたい。

ここで温度を上げている。600度Kまでは上げていないが、ほぼ300度Kから350度Kまで表面の温度を上げており、これが表面に近く、非常に速い反応を見せている所だ。

しかし、温度がかなり低くなっている所が打上げ時刻にあたるところで、このタイムスケールは個人的にはあまりいいと思っていないが、実際に基本的には打上げ後、200秒を越えないと加熱は見られないことがわかる。

ここでもまた、ここの内部で凝縮していた極低温の液体の沸騰に繋がるような熱の伝播が起こっているようには見えない。それでも、起こりえないという事ではなく、実際にMSFCではもっと複雑な試験を行っている。

振動についての心配をしなければならないが、現在実施中の試験では振動までは模擬していない。これは非常に複雑な環境である。空力振動の影響で、表面から断熱材までの振動があり、特に固体ロケットブースター(SRB)による振動がある。ここまでには無くなっていると思うが、多くの振動がある。120秒(SRBの分離時刻)まではまだ振動があるということだ。

だから、断熱材が流体静力学的圧力下でどのように破砕されるのか?私の実験物理学者としての答えは「実験をしよう」ということだ。
これは私の院生のジム・ボブ・ガードナー(Jim Bob Gardner)が行った実験だ。断熱材の一片を私が切った金属板にはりつけたもので、私たちはもう手慣れたものだが、これが緑の食紅を水に溶いたもので、圧力を加えると非常に細い隙間から表面ににじみでてくる。これは面白いと言ったのだが、そしてこれを2つに割ってみると、ごらんのとおり、破砕は一方向的なものだ。もしこれを他の方向に切ると、基本的には何も見えない。すぐにみていただくが。
ここから難しくなり土曜の午後に工作所の人にプレートを作ってもらった。
プレートには4分の1インチの穴が空いているので、ここに断熱材を貼り付けることができ、またそれによる悪影響を断熱材に与えずにすむ。

これはBX-250だ。ここにエポキシを塗る。次のスライドでプレートに接着しているところがわかる。接合線があるが、断熱材を40秒毎に前後に吹きかける時にできる。つまり、接合線と垂直方向に断熱材が作られていく。

この図ではプレートが付き、準備万端の状態だ。キッチンのシンクに入れ、ここにその図はないが、電池式のタイヤの空気入れで圧力を加える。
ここでもっと難しくなる。赤いインクを使う。
ここで始まり頂点に達する。

底部はどうなっているか。みにくかったので少し切った。
これがその底部で、お気づきのように、大きくなった後だんだん小さくなり、緑色に着色された食べ物みたいに見えてくる(もちろん違うことは分かっているけれど)。

コントラストをはっきりさせるために、フォトショップを使って見やすくした。実際に、接合線がパラレルに走っていることがわかるだろう。

断熱材は2、3気圧で破損する。断熱材はこれ以上強くはない。
断熱材は面で割れ面に接合線の垂線に沿って割れる。しかしこれで断熱材が落ちることはない。これは簡単な実験で、答えもはっきりしている。高校生でもできる実験だ。

断熱材にかかる圧力は他と相互作用することもあり、例えばアルミ表面をコーティングしている断熱材が剥離を起こすとき、断熱材の厚さがその剥離の力のかかる領域と比べて薄ければ断熱材は剥離する。

バイポッドランプは将来のフライトにおいて改善されるが、そのほかの外部タンクにもBX-250は使われている。断熱材がとれたのは左側のランプのあたりだがNASAはこのプロセスを知る必要がある。

その理由は断熱材が落ちてRCCパネルにあたると、穴が空く可能性があり、それがおこるとどうなるか。映像がある。それを今から見よう。

(すみませんが見せられないです。という声)

では説明しよう。これはNASAの行った実験で、アークジェットを使い、そのアークで電気を大量に用いて空気の温度を8000度(F)にあげ、それを10分の1インチ(2.5mm)のアルミプレートに当てる。これはオービタの翼の中にあるスパー(翼桁)よりも厚い。穴が1インチから6インチに広がるまで20秒かからない。穴に流れ込むガスの破壊力に、皆さん目を疑うだろう。

 

ジョン・ログズダン委員(グループ4)

PCをマックからスイッチするため、1分半ほど必要らしいのでざっと説明する。あなたがたは新聞に私たちの報告書のアウトラインを発表したが、あなた方がしたことはまだ私たちが「疑問」としていることを「結論」にしてしまったのだ。まだ結論はでていない。

様々なレポートは正確で、それによって作成されたアウトラインは正確であり、様々なトピックを示したが、アウトラインは生き物のように日々刻々と変わっていて昨日も変わったばかりだ。ある新聞では簡潔で完成されたレポートについて感謝されていた。だがまだ始まったばかりだ。よってまだ「完成」とは言わないでもらいたい。

グループ4は私だけではなくサリー・ライドとスコット・ハバートなどがおおまかな予算と組織について調べており、様々なシャトルプログラムの背景にある事実を解明していく内に、みなさんにこのような記者会見で発表できるだろう。

私は今日、予算について話す。(公聴会で)マルシア・スミスの言ったことに追加する。
次に、最初に言っておくと、国の考える重要性を考えれば、NASAは、資金的に国から優遇されていない。防衛部門、total discretionary、非軍事部門の費用は上がっているのにNASAの費用は90年代にほとんど下がっており、つい最近21世紀になって若干上がったばかりだ。

NASAは予算増がない状態で機能してきており、インフレのことを考えると資金は減っていると考えて良い。しかしながらNASAはプロジェクトもフィールドセンターも減らしておらず、とても厳しい状態でやってきた。これらの決断は国の年度予算によって決められ、NASAと米予算管理局(Office Management and Budget: OMB)とホワイトハウスの政治関係者が決める方針によって決定される。

これらは議会で決めることと違って我々にはわかりにくく、委員会はNASAとホワイトハウスのやりとりの情報を調べてはいない。理由はNASAとシャトル予算だけの問題ではないためで、OMBの過去の経歴やそのようなものは扱っていないということだ。

予算の増加がないのに、様々なプログラムを行い、ISSというつぎ込むべき予算が年々増えるようなプログラムがあるとき、どこから予算を切りとってくればよいのか。(公聴会の)マルシアのチャートでみたように、スペースシャトルはNASAで一番予算を必要としている。

このチャートからわかるように、NASAの予算と比較して、スペースシャトルの予算は全くと言っていいほど伸びておらず、他にまわされている。

数字はシャトル予算について2つのことを表しており、ひとつは運用費で、もう片方はシャトルの改良などへの投資だ。トム・ヤング氏が今朝(の公聴会で)話したように、シャトルの改良はシャトルがどれだけ必要かで投資される額が決まる。94年には改良のために予算が多く配分されたが、X-33や新技術のため、次の数年は減額された。しかし、シャトルを2012年まで使うという話が出て、99年にまた年度予算が増加した。運用費はほぼ一定で、シャトルの将来性によって予算は変動した。
これはNASAのチャートでシャトルの過去10年の予算と未来の予算の予測である。
最初の大きな予算のカットの際、まず改良型固体ロケットモータをやめようとし、次に契約者の労働力が91年から94年を通じて21,000から17,500人に減少した。その後、予算は予測どおりだんだん下がっていて、今後予算が増えることはないと思われる。

 

ジョン・バリー委員(グループ1)

まず、故障の木解析(FTA)がいくつか終わったのでそれを伝える。

まず外部タンクが終了した。しかしまだ不明な問題点があり、仕事が残っている状態だ。SRBもボルトキャッチャー以外は終了した。ボルトキャッチャーについては後で話す。

コロンビア号事故調査委員会としての故障の木解析は234ブロックあり、そのうち17項目がオープンとして追求しており、2つの項目が原因につながる恐れのある因子としている。夜を徹して仕事をしている人々、とくにスティーブ・クラーク氏に感謝したい。

それでは本題にはいる。ふたつの管理面とふたつの素材面の課題を説明する。
スライドに入るが、その前に最初の管理面の問題で、これは今朝公聴会で話した契約についてだ。

委員会はNASAが契約をどう考えているか知りたいと考えている。NASAは報酬方式(Financial incentives)契約にしているので、契約金はプログラムマネージメントの大きな焦点になっている。CAIBの立場はまだ決まっていない。新しい乗り物がうまくいくのか行かないのかという問題は、トム・ヤング氏が言っていたが、一度間違えると終わりとなる事業だが、契約金云々は技術者の妨げになることもある。

ふたつ目に取り上げる管理上の問題は、統括(インテグレーション)についてだ。まだ決断には至っていないが、我々はNASAにおける組織や部門をどのように分析するかについて検討している。それによってさまざまなシャトル構成要素やプロジェクトを統括する際の弊害の輪郭をとらえようとしている。

JSCにスペースシャトルシステム統合オフィスがあるが、これは宇宙輸送システム全体を網羅しているものではない。CAIBは現在、統括におけるその位置付けの決定を行い、我々は統括機能についてどのように提言するか、また統括機能をどのように再組織してシャトルの全要素に焦点を当てるかを検討している。単にオービタやSRB、RSM、SSMEといった個別についてではなく全体についてである。

また、戦略的計画プログラム開発をスペースシャトルプログラムに取り入れ、運用だけでなくシステム全体を統括することを考えている。多くのトピックが行政官やNASAにより定義された。我々による実行可能な提言とともにそれらを増強しスペールシャトルプログラムの統括を成し遂げたい。これには単なるペーパーワークだけではなくより良い技術的統括も必要となるだろう。さてこれらの2つのマネジメント問題と共に、2つの素材の問題についても説明したい。ひとつはSRBボルトキャッチャーである。

これがその破片と思われる。これは我々がSRBの故障の木解析を終えようとしたときに判明したものだ。断っておくが、我々はワーキングシナリオを変えるつもりはない。しかしこれについてはSTS-107のためではないにせよ今後のために焦点を当てたい。

NASAだけが注意を傾けるべきだということではなく我々も注意をしている。我々はいくつか静的試験を行ったが、なぜこれに着目するかというと、打上げ126秒のSRB分離時にレーダが物体を感知していたからだ。我々はこれがボルトキャッチャーに直接的に関係しているか断定出来ないがこれについて次で説明する。

ボルト・キャッチャーの位置だ。
これが近くから見た図だ。120秒の時点でSRBが分離すると、ボルトの上部が外部タンク側キャッチャーに入り、下部がSRB側キャッチャーに入る。
ここで分離する。爆発性の圧力カートリッジが押し込まれ、ちょうど中間点で分離する。

分離したらこんな感じになる。とても重い。

これはSRBと共に戻ってくるので、STS-107のボルトキャッチャーの下部は回収した。だが、こちらは外部タンク側に残るので回収できない。

問題は、1979年当初には、飛行ハードウエア(部品)を使わないでこの部品の検定が行われたことだ。また、今回のSTS-107のボルトは新しい供給業者によるもので、非破壊検査もきちんとなされなかった。

また、終了後にボルトの静的テストを行ったところ、予測されたよりも低荷重でドーム破損が起きた。安全マージン1.4よりも低かったのだ。ドームはアルミ製で、アブレーティブ材で覆われているが、ボルトの残り半分の有無に関わらず、これがはずれると、オービタは深刻なリスクを負う。これは飛行再開に関する重要な課題であり、技術的専門家による検証が必要だ。

これはホールドダウン・ポスト・ケーブルに関する問題である。オービタシステムのホールドダウン・ポストの発火装置に繋がるケーブルの不具合についてである。つまり、各ロケットブースタにそれぞれ4つのボルトがあり、打上げ時にちょうどT+3秒で爆発し、オービタが打ち上げられる。

 

ハロルド・ゲーマン委員長

SRBを固定する4つのボルトのことだ。各SRBの4つのボルトがSRBを射点に固定する。これらはT+3秒で点火され切り離される。

実は、この情報は一般から得たものだ。CAIBがこの問題について質問をすると、「これはオービタの問題だ」、「いや、SRBの問題だ」と何度か堂々めぐりをした。ここでも、これまでお話した管理面の問題が浮上した。

STS-112では、ホールド・ダウン・ポストの点火装置の発火を促すふたつの信号のうちひとつが失敗した。8つのボルトを爆発させるふたつのイニシエータ(点火装置)のうちひとつしか発火しなかったのだ。

システムのひとつが発火せず、冗長システム側でボルトが切り離されたことを私たちは懸念した。冗長性はあったが、ひとつしか働かなかったということだ。

NASAには冗長性について改善を試みて欲しいと思う。核を扱う現場では多数のクロスストラップが使われている。ひとつの信号がボルトの点火装置を発火させると、その信号はもう一方にも送られる。冗長的な要素が多数できるということだ。このことがSTS-107の悲劇に直接つながるかどうかは分からないが、この件は調査するに値する。

デブリの出所のもうひとつの可能性として、ボルトキャッチャーの例をあげた。もちろん証拠はない。ただ、コロンビア号のレーダー・トラッキングを見ると、SRBが切り離された126秒(つまりデブリの存在するはずのない時間)にデブリが観察された。このデブリの正体は分からないが、調査の結果、ボルトキャッチャーが考えられていたほど丈夫ではなかったことは判明した。これについては今後も報告を続けるつもりだ。

 

以 上

最終更新日:2003年6月30日

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