Технологическая катастрофа
В 1958 году, не прошло и четырех месяцев с момента запуска первого в мире спутника, американцы вступили в соревнование, названное впоследствии космической гонкой. 31 января с мыса Канаверал во Флориде стартовал первый спутник из серии «Эксплорер». Он весил не больше дорожной сумки, а на орбиту его вывела четырехступенчатая ракета «Юпитер-С», которая была надежнее военно-морских ракет «Авангард», взрывавшихся при взлете. «Эксплорер-1», как и советский спутник, посылал на Землю радиосигналы.
Через пять месяцев за ним последовал «Эксплорер-2». На этот раз на борту разместили детектор космических лучей, что увеличило массу спутника до 14,5 килограмма. За процессом запуска следила команда военных под начальством Вернера фон Брауна, матерого ветерана нацистской ракетной программы в Пенемюнде. Аппарат воспарил к небесам и скрылся в облаках. Рокот двигателя затих; его сменил нарастающий радиосигнал спутника, транслирующийся на приемник. Казалось, все идет по плану. Через полчаса после запуска уверенные в успехе военные провели брифинг для прессы.
Тем временем в другой части континента, в Лаборатории реактивного движения в Пасадене, служившей для армии главной базой ракетных исследований, команда ученых пыталась отследить траекторию движения спутника. Они использовали компьютер IBM 704 — капризное устройство, занимавшее целую комнату. Для наблюдения за перемещением в небе жестянки, которую толкала вперед военная ракета, они вводили имеющиеся у них скудные данные: частоту радиосигнала, которая ввиду эффекта Допплера варьировалась в зависимости от изменения скорости полета; время исчезновения с экранов радаров на мысе Канаверал; сведения, полученные со станций слежения. Сотрудники лаборатории знали, что малейшая неточность в данных при вводе влекла за собой огромные разночтения на выходе. Глава исследовательского отдела лаборатории, молодой ученый Альберт Хиббс, пожаловался на эту проблему своему бывшему научному куратору из Калтеха. Им оказался Фейнман.
Фейнман поспорил, что сможет вычислить результат быстрее компьютера, если ему будут предоставлять те же сведения в то же время. В 13:28, когда «Эксплорер-2» оторвался от взлетной площадки, Фейнман сидел в конференц-зале Лаборатории реактивного движения в окружении штатных сотрудников, спешно сортировавших данные для компьютера. В зал вошел тогдашний президент Калтеха Ли Дюбридж; он замер от изумления, увидев там Фейнмана (а тот лишь огрызнулся: «Уходите, я занят»). Через полчаса работы Фейнман заявил, что, согласно его расчетам, ракета упала в Атлантический океан. Встал и уехал на выходные в Лас-Вегас. Тем временем в лаборатории все еще пытались получить из компьютера четкие данные. Сотрудники станций слежения на Антигуа и в Иньокерне убеждали себя, что слышали на фоне шумов сигнал вышедшего на орбиту спутника, а команды наблюдателей во Флориде ночь напролет вглядывались в небо. Но Фейнман оказался прав. В пять часов вечера на следующий день военные наконец объявили, что «Эксплорер-2» не вышел на орбиту.
Двадцать восемь лет спустя, 28 января 1986 года, космический шаттл «Челленджер» оторвался от стартовой площадки и устремился в небо. Через полсекунды после старта из боковой части ракеты с твердым топливом вырвалось облако серого дыма. До этого запуск откладывали четыре раза. Как всегда бывает при взлете, ускорение, во много раз превосходящее ускорение свободного падения g, вжало космонавтов в кресла. В состав экипажа входили: командир Фрэнсис Скоби, пилот Майкл Смит, научные специалисты миссии Эллисон Онидзука, Джудит Резник и Рональд Макнейр; инженер компании Hughes Aircraft Грегори Джарвис и учительница из Новой Англии Криста Маколифф, победительница программы «Учитель в космосе» (общественная программа НАСА, призванная стимулировать интерес детей и конгрессменов к космическим исследованиям). В грузовом отсеке, в котором с легкостью поместилась бы ракета «Юпитер-С» из 1950-х, находились пара спутников, оборудование для проведения эксперимента по динамике жидкостей и аппаратура для отслеживания радиации. За ночь корабль обледенел, и запуск сначала отложили; однако команда экспертов после тщательного осмотра сделала заключение, что лед успеет растаять. Через семь секунд после взлета шаттл выполнил характерный переворот и «повис» на огромном отсоединяемом топливном баке. В таком положении он полетел к востоку над Атлантическим океаном; шум его двигателей, похожий на грохот отбойного молотка, разносился в радиусе сотен километров. Под порывом ветра дым чуть изменил направление. Через минуту после старта — до отсоединения двух ракет с твердым топливом оставалось ровно столько же — в месте стыковки корпуса правой ракеты вспыхнуло пламя. На 72-й секунде ракеты потянуло в разные стороны. Основные двигатели разогнались на полную мощность, и Скоби передал по радиосвязи: «Роджер. Полный вперед». На 73-й секунде топливный бак потерял герметичность и выбросил струю жидкого водорода, которая взорвалась в воздухе. Шаттл внезапно резко толкнуло вбок. Его окутало пламя и клубы дыма. Через несколько секунд «Челленджер» развалился на несколько частей: левое крыло, реющее в небе, как треугольный парус, двигатели, все еще изрыгавшие пламя, и цельнометаллический гроб для пяти мужчин и двух женщин, на всех парах несущийся к океану. Благодаря телевидению и спутникам, поднятым на орбиту предыдущими шаттлами, миллионы людей стали свидетелями катастрофы и могли раз за разом пересматривать ее хронику.
Машина вышла из-под контроля. Американское космическое агентство позиционировало себя как символ технического совершенства: под его руководством люди ступили на Луну; оно насаждало иллюзию, что космические путешествия — нечто обыденное, о чем свидетельствовало само слово «шаттл» («челнок»). Но после аварии на АЭС Три-Майл-Айленд в Пенсильвании и Бхопальской химической катастрофы взрыв «Челленджера» стал окончательным подтверждением того факта, что технологии вырвались из-под контроля человека. Неужели на машины больше нельзя рассчитывать? На смену мечтам о высокотехнологичном будущем, захватившим Америку еще в те годы, когда Фейнман был ребенком, пришел страх и убежденность в том, что технология не просто зло, а зло неуправляемое. Атомные станции, когда-то обещавшие стать неиссякаемым источником чистой энергии, превратились в угрожающие символы неминуемой катастрофы на фоне мирного ландшафта. Автомобили и компьютеры, простые бытовые приборы и гигантские промышленные машины — все стало казаться непредсказуемым, опасным и подозрительным. Сообщество инженеров — окрыленных надеждами идеалистов из фейнмановского детства — превратилось в технократию, раздувшуюся и чрезмерно самоуверенную, которая медленно деградировала в лучах собственной славы создателей сложнейших механизмов. Вот о чем думали в тот день миллионы людей, раз за разом пересматривая на телеэкранах страшные кадры — облако густого дыма и разлетающиеся в стороны огненные обломки, похожие на следы гигантского фейерверка.
Президент Рональд Рейган немедленно объявил о своей решимости продолжить программу запуска шаттлов и выразил поддержку НАСА. Следуя государственному обычаю, он учредил комиссию по расследованию аварии, которую подчеркнуто называли независимой. В официальном заявлении Белого дома говорилось, что речь идет о «группе сторонних экспертов, уважаемых американцев, способных дать беспристрастное заключение». На самом деле в нее входили сплошь «свои» да фигуры, приглашенные из-за их символического статуса, такие как генпрокурор и госсекретарь республиканской администрации Уильям Роджерс и генерал-майор Дональд Кутина, который возглавлял операции по запуску челноков в Министерстве обороны. Кроме того, в комиссии состояли несколько консультантов НАСА и главы компаний — подрядчиков агентства Салли Райд, первая американка в космосе; Нил Армстронг, первый человек на Луне; Чак Йегер, знаменитый пилот-испытатель в отставке; приглашенный в последний момент профессор Ричард Фейнман (благодаря чему на следующий день в газетах появилось сообщение о включении в состав комиссии нобелевского лауреата). В день своего назначения Армстронг заявил, что не видит необходимости в создании независимой комиссии. Роджерс выразился еще яснее: «В ходе этого расследования мы не станем подвергать НАСА несправедливой критике, так как считаем — я, по крайней мере, — что управлением была проделана отличная работа; полагаю, все американцы со мной согласятся».
Белый дом назначил главой комиссии Роджерса, остальные участники были выбраны из списка, предоставленного действующим руководителем космического агентства Уильямом Грэмом. Тридцать лет назад Грэм учился в Калтехе и часто посещал курс «Физика Х», о котором вспоминал как о лучшем вузовском курсе. Позже он слушал лекции Фейнмана в Hughes Aircraft. Но ему не приходило в голову пригласить своего бывшего преподавателя в комиссию, пока эту идею ему не подсказала жена, которая вместе с ним присутствовала на нескольких лекциях. Когда Грэм позвонил Фейнману, тот сказал: «Вы мне портите жизнь». Лишь потом стало ясно, что имел в виду ученый: у него оставалось слишком мало времени… Фейнману диагностировали крайне редко встречающуюся форму рака — макроглобулинемию Вальденстрёма, рак костного мозга. При этом заболевании нарушается функция B-лимфоцитов — белых кровяных клеток: они начинают производить излишки белка, что приводит к вязкости и загущению крови. Ухудшается кровоток, возникает опасность тромбоза. Также одним из следствий этого было нарушение функции почек, от которого Фейнман страдал уже давно. Он выглядел бледным и постаревшим. Врачи мало что могли предложить; они не могли объяснить, как у одного человека возникли две таких необычных разновидности рака. Фейнман же отказывался даже думать о том, что эта болезнь могла быть результатом его работы над проектом атомной бомбы сорокалетней давности.
Расследование причин крушения «Челленджера» он начал с того, что созвал на совещание друзей из Лаборатории реактивного движения в Пасадене. Через день после своего назначения членом комиссии он уже сидел в небольшом кабинете центрального инженерного корпуса и встречался со специалистами. В лаборатории было установлено современное оборудование по обработке изображений; к тому времени сотрудники уже располагали оригиналами негативов тысяч фотографий, сделанных панорамными камерами при запуске шаттла.
Твердотопливные ракетные ускорители шаттла были секционными и собирались в ступенчатую систему на месте запуска. Места соединения секций запаивались во избежание утечки раскаленного газа. Ракету диаметром около 3,5 метра опоясывали два резиновых уплотнительных кольца шириной 0,6 см. Давление газа должно было впечатать их в соединения, тем самым обеспечив герметичность.
Фейнман изучил технические чертежи и выслушал специалистов, разрабатывавших ранние конструкции твердотопливных ракетных ускорителей и двигателей. Он узнал, что инженеры — особая подгруппа в административной иерархии НАСА, включающей различные департаменты и компании-субподрядчики, — отдавали себе отчет в том, что каждый запуск был рискованным предприятием. В лопастях турбин двигателей, сконструированных с учетом новейших технологий, периодически возникали трещины. В первый же день работы комиссии — 4 февраля — Фейнман узнал, что о проблеме с резиновыми уплотнителями, которые должны были обеспечивать герметичность соединений между секциями длинной твердотопливной ракеты, было известно давно. Эти тонкие резиновые кольца длиной 11 м (что соответствовало обхвату ракеты) отличались от обычных колец, используемых в повседневной жизни, лишь размерами. Предполагалось, что под давлением высокотемпературного газа они плотно прижмутся к металлическому соединению и герметично его запечатают. «На резиновых кольцах, закрепленных металлическими скобами, образуются подпалины, — записал Фейнман нетвердой рукой пожилого человека. — Стоит образоваться одной маленькой дырочке, и она мгновенно превратится в большую! Несколько секунд — и катастрофа». В тот же вечер он улетел в Вашингтон.
Работа комиссии началась формально и неторопливо. Роджерс открыл первое публичное заседание, объявив, что администрация НАСА выразила готовность к сотрудничеству и что комиссия будет полагаться главным образом на результаты собственного расследования агентства. В начале заседания один из руководителей подразделения космических полетов НАСА Джесси Мур выступил с брифингом. Неожиданно его засыпали резкими вопросами — не только Фейнман, но и другие члены комиссии, — в основном касающимися погодных условий: в дни запуска было так холодно, что оборудование на пусковой площадке покрылось льдом. Мур заявил, что предупреждений о возможных проблемах, связанных с обледенением, не поступало.
Однако в тот же день другой консультант НАСА — Джадсон Лавингуд из Центра космических полетов Маршалла в Алабаме — рассказал о состоявшемся накануне вечером телефонном совещании между чиновниками НАСА и сотрудниками корпорации Morton Thiokol, специализирующейся на выпуске твердотопливных ракетных двигателей. В ходе этой беседы обсуждалась «обеспокоенность Thiokol низкими температурами», основным поводом для которой стали как раз резиновые кольца. Тем не менее в Thiokol рекомендовали не откладывать запуск. Лавингуд также сообщил о том, что были обнаружены признаки «опаления» — следы сажи, указывающие на то, что высокотемпературные газы прорвались сквозь соединительные кольца, которые должны были их сдерживать. Однако, подчеркнул он, резиновые кольца всегда используют парами и второе из них должно было удержать соединение. «Может ли это служить поводом для беспокойства?» — спросил генерал Кутина.
«О да, — ответил Лавингуд. — Это аномалия».
На следующий день — 7 февраля — в газетах появились сообщения о том, что комиссия обсудила возможное влияние холодной погоды и обледенения на трагический исход полета и что в адрес администрации НАСА прозвучало несколько агрессивных вопросов, которые застигли чиновников врасплох. Когда Мур предстал перед комиссией в следующий раз, Фейнман тут же атаковал его снова, так что председатель был вынужден дважды обратиться к нему с просьбой отложить расспросы. Но вскоре расследование вновь вернулось к резиновым кольцам. Еще один свидетель из НАСА показал, что на фотографиях запуска рядом с правым ракетоносителем видны клубы серого дыма. Их появление зарегистрировали через 0,6 секунды после старта. «А это стоит считать аномалией?» — спросил Фейнман. Свидетель Арнольд Элдрич с осторожностью отвечал: «Можно, но только в том случае, если на записи с успешным запуском мы не обнаружим такого же дыма. — Когда другой член комиссии принялся его расспрашивать, он добавил: — О сертификации этих колец мне известно лишь одно: испытания, проведенные в целях проверки данного типа соединения, демонстрируют, что несмотря на отвердевание при охлаждении уплотнители обеспечивают адекватную герметичность в любых температурных условиях. Не было никаких данных, указывающих на то, что система не может быть запущена при температуре ниже нуля».
Председатель поспешил успокоить Элдрича: «Целью наших вопросов не являются поиски того, кого можно было бы обвинить, — и обратился к Муру: — Мне кажется, напрасно в сегодняшних газетах написали, что вы полностью исключили вероятность влияния погоды… По-моему, вы этого не говорили. Изначально вы отрицали такую возможность, но потом вам позвонили из Рокуэлла с предостережением. Вы обдумали это предупреждение, но решили не откладывать запуск. Давайте предположим, что это суждение было ошибочным. Поймите, никто не собирается никого обвинять. Всегда есть кто-то, кто должен принимать такие решения».
Но Фейнман не согласился с таким выводом; он заявил, что единственно ошибочным было решение не обращать внимания на следы сажи вокруг резиновых колец в надежде, что вторые кольца удержат конструкцию.
«Вы сказали, что второе кольцо должно было уцелеть, — сказал Фейнман. — Но ведь вы не ожидали, что и первое кольцо расплавится… В случае, если начинает хоть немного оплавляться второе кольцо, ситуация становится крайне опасной — ведь это означает, что газ уже прорвался через соединение».
К дискуссии присоединился Кутина. (Генерал ВВС Дональд Кутина подружился с Фейнманом, когда они сидели рядом на первой пресс-конференции в составе комиссии. «Говорю вам как второй пилот первому, — тихо произнес он, выбрав столь уважительное обращение, так как ему казалось, что Фейнман нервничает рядом с генералом в полном военном облачении, — причешитесь». Фейнман удивился, что-то проворчал и попросил у Кутины расческу.). Он заметил: «Позвольте дополнить ваш комментарий… Стоит этой резинке продырявиться в одном месте, и она вспыхнет, как ацетиленовая горелка».
Фейнман произнес: «У меня есть изображение резинового кольца в разрезе. Кто-нибудь хочет посмотреть?» Никто не ответил.
Выходные, начавшиеся в субботу, 8 февраля, были полны очередных неожиданностей для Фейнмана, Роджерса, Грэма, прессы и администрации НАСА.
Находясь вдали от дома и пользуясь своим опытом участия в экстренном групповом техническом проекте в Лос-Аламосе, Фейнман решил использовать выходные для дела. В субботу при посредничестве Грэма он организовал несколько частных брифингов в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. Изучил строение двигателей, орбитального аппарата и соединений. Снова убедился в том, что инженеры НАСА давно знали о проблемах с резиновыми уплотнительными кольцами и что во время испытаний неоднократно оплавлялись и сгорали небольшие участки одиннадцатиметровых колец. Критическое значение имела скорость, с которой такое кольцо должно было запечатать металлическое соединение: на это отводились миллисекунды, а космическое агентство каким-то образом умудрилось одновременно признать и проигнорировать проблему. Особенно поразил Фейнмана протокол собрания специалистов Morton Thiokol и администраторов НАСА, которое состоялось в августе прошлого года. Рекомендации противоречили друг другу:
«Отсутствие дополнительной герметизации монтажного стыка — важнейшая проблема; следует как можно скорее уменьшить проворачивание соединений, чтобы устранить этот критический недостаток». — «Анализ существующих данных указывает на безопасность полета».
В тот же день в другом крыле штаб-квартиры НАСА назревала буря. В редакцию New York Times каким-то образом попали документы с информацией о том, что руководство космического агентства в течение последних четырех лет не раз получало настойчивые предостережения о существовании проблем с уплотнительными кольцами. Грэм, занявший пост директора совсем недавно (предыдущего руководителя Джеймса Беггса обвинили в мошенничестве, не связанном с делами НАСА), тут же позвонил Роджерсу.
Статья вышла в воскресенье. Предостережения, о которых шла речь, оказались гораздо серьезнее того, о чем инженеры рассказали Фейнману: разрыв соединения мог привести к «гибели корабля, миссии и экипажа из-за эрозии металла, сквозного повреждения корпуса, последующего воспламенения и пожара». «Не остается сомнений, — подытоживала статья, — что безопасность полетов находится под вопросом из-за существующей угрозы разгерметизации стыков; общеизвестно, что при запуске это чревато катастрофой».
В то утро Грэм отвез Фейнмана в Национальный музей воздухоплавания и астронавтики Смитсоновского института. Сидя в огромном музейном кинотеатре, Фейнман смотрел вдохновляющий фильм о космическом шаттле. К его удивлению, картина вызвала у него сильные эмоции.
Вечером в отель к Фейнману зашел Кутина. Генерал хорошо знал устройство шаттла, лучше любого другого члена комиссии. У него также был опыт проведения технических освидетельствований: всего год назад он под эгидой ВВС возглавлял расследование взрыва ракеты «Титан». Среди инженеров и космонавтов у него были свои источники. Один из них в эти выходные сообщил, что в Thiokol знали о возможности потери резиновыми кольцами упругости при низких температурах. Кутина хотел обнародовать эту информацию, не раскрывая источник. Он пригласил Фейнмана к себе домой на воскресный обед. У Кутины было хобби — находить на свалках старинные машины и реставрировать их; тогда он работал над старым опелем GT. После обеда они пошли в гараж. На верстаке лежал карбюратор, и Кутина сказал Фейнману: знаешь, этот карбюратор на холоде течет; думаешь, то же самое могло случиться с теми кольцами?
В понедельник Роджерс созвал закрытое собрание комиссии для обсуждения материалов, опубликованных в New York Times. Он дал понять, что считает публикацию нарушением следственного процесса: «Полагаю, всем понятно, что статья в New York Times и прочие подобные материалы привели к возникновению неприятной и нежелательной ситуации. Но что сделано, то сделано». Представителей НАСА попросили дать комментарий. «Мне кажется, это утверждение — о том, что разрыв соединения “чреват катастрофой”, — явно преувеличено», — заявил один из них. Роджерс в ответ заметил: «Возможно». Лоренс Маллой, управляющий проектом твердотопливных ракет, еще раз подтвердил, что резина, используемая при производстве уплотнительных колец, выдерживает самый широкий температурный спектр — от минус тридцати четырех до двухсот шестидесяти градусов Цельсия. Однако ему ничего не было известно о результатах тестов резины на упругость при низких температурах.
На следующее утро Маллой провел брифинг для членов комиссии — очередное собрание из тех, которые Кутина охарактеризовал как попытки «понять, где у шаттла острый конец, потому что на самом деле этого никто не знает». Он принес с собой более десятка чертежей и диаграмм и продемонстрировал свое мастерство владения инженерным жаргоном: «штифтом вверх, скобой вниз», «пескоструйная обработка», «нагрузка при приводнении», «цинкохромовая асбестовая штукатурка “Рэндольф” типа II, наложенная полосами». В итоге его не поняли ни присутствующие репортеры, ни члены комиссии. «А как ведут себя эти материалы — штукатурка и резина — под действием экстремальных температур?» — раздался вопрос.
Оказалось, они меняют свойства. «При охлаждении эластомеров снижается упругость и способность реагировать на…»
«Эластомер — это что?»
«Резиновое кольцо “Витон”».
«Резина?»
Фейнман продолжил расспрашивать Маллоя, почему именно упругость является критическим свойством: если для герметизации стыков использовать мягкий металл, такой как свинец, вибрация и скачки давления неизбежно приведут к разрыву: металл просто не выдержит. «Если уплотнительный материал потеряет упругость на одну-две секунды, — спросил Фейнман, — достаточно ли этого для возникновения крайне опасной ситуации?»
Он загнал Маллоя в угол. Его злили показания, на основе которых невозможно было прийти к какому-либо заключению; ему казалось, что свидетели что-то недоговаривают. Через Грэма он официально запросил результаты тестов, но получил совершенно другие документы — данные об испытаниях, отражающих характеристики резины при эксплуатации в течение нескольких часов, а не миллисекунд при низких температурах. Почему в НАСА не могли ответить на такой простой вопрос? В понедельник вечером за ужином он заметил на столе стакан воды со льдом, и у него возникла идея, поначалу показавшаяся слишком простой и очевидной. Температура воды со льдом 0 градусов; почти такая же температура была на взлетной площадке в момент запуска. Во вторник утром он встал пораньше и поймал такси. Объездив полгорода в поисках магазина скобяных товаров (в центре находились одни только государственные конторы), он наконец купил небольшую такелажную скобу и кусачки.
Началось слушание. Фейнман попросил воды со льдом. Ассистент принес кувшин и стаканы для всех членов комиссии. Тем временем собравшимся представили срез соединения в натуральную величину. Тут Кутина заметил, что Фейнман, достав из кармана скобу и кусачки, отщипывает от модели резинового кольца небольшой кусочек, и сразу все понял. Фейнман потянулся к красной кнопке на микрофоне, но генерал его остановил: телекамеры были направлены на Роджерса. Объявили короткий перерыв; в мужском туалете, стоя рядом с Нилом Армстронгом, Роджерс проговорил: «Этот Фейнман — настоящая заноза в заднице». Когда слушание возобновилось, настал подходящий момент.
Председатель Роджерс: У доктора Фейнмана есть пара замечаний. Прошу, доктор Фейнман.
Доктор Фейнман: Замечание к мистеру Маллою. Я взял кусочек вашего резинового кольца и опустил в воду со льдом. Обнаружилось следующее: если на некоторое время подвергнуть этот материал давлению, он не восстанавливает прежнюю форму, а остается в деформированном состоянии. Другими словами, при охлаждении до 0 градусов резиновое кольцо на несколько секунд, а может, и на более длительный срок, теряет упругость. Полагаю, это имеет отношение к нашей проблеме.
Не успел Маллой заговорить, как Фейнман вызвал другого свидетеля — бюджетного аналитика Ричарда Кука, написавшего служебную записку, которая послужила основой для статьи в New York Times. Аналитик сообщил, что проблема с резиновыми кольцами несколько месяцев подряд фигурировала в списке «угроз бюджету». Он довел эти сведения до вышестоящего руководства, а когда случилась катастрофа, то не сомневался, что причина именно в кольцах. Председатель Роджерс — в первый и последний раз за время работы комиссии — лично подверг Кука перекрестному допросу, который длился все утро и добрую половину дня. Роджерс вел допрос с холодной безжалостностью прокурора:
— Полагаю, вы задумывались о том, что, помимо угроз бюджету, существует еще угроза безопасности?
— Нет.
— Вы не обладали должной квалификацией, чтобы оценить угрозу безопасности?
— Нет, сэр.
— И у вас не было причин думать, что люди, учитывающие эти соображения, не обладают должной квалификацией? Вам казалось, что в ваши обязанности не входит принятие решений о дальнейшей судьбе космической программы?
— Именно.
— Из вашей служебной записки, которая наделала столько шума, следует, что у вас есть претензии к людям, которые обладали полномочиями принятия решений. Полагаю, вы написали доклад, поддавшись минутному порыву, так как вместе со всеми гражданами нашей страны были глубоко встревожены и опечалены случившимся. Вы же на самом деле не хотели публично критиковать своих коллег и людей, с которыми работаете?
Но к тому моменту уже не оставалось сомнений, что в докладе Кука проблема описана точно. А во всех теленовостях и газетных отчетах в тот вечер и на следующее утро говорили об эксперименте Фейнмана. В ходе дальнейшего допроса Маллой открыто признал, что низкая температура уменьшает эффективность герметизации и НАСА было об этом известно, хотя прямое тестирование — подобное тому, что продемонстрировал Фейнман, — никогда не проводилось. Когда в апреле по требованию комиссии такие тесты все-таки выполнили, неизбежность разгерметизации соединения, уплотненного холодными резиновыми кольцами, стала очевидной. Не возможность, а именно неизбежность, и этот вывод напрямую вытекал из физических свойств материалов, доказанных Фейнманом. Позже Фримен Дайсон сказал: «Люди своими глазами увидели, как делается наука, как великий ученый думает руками, а природа дает четкий ответ, когда ученый задает ей четкий вопрос».
С тех пор как Фейнман сел на самолет до Вашингтона, прошла всего одна неделя, наполненная необыкновенными событиями. Комиссия официально прекратила свою работу через четыре месяца, но физическая причина катастрофы была обнаружена сразу.
С начала 1970-х годов, после завершения последней лунной миссии, НАСА стало организацией без четкой цели. К тому моменту агентство представляло собой огромную налаженную бюрократическую сеть, имевшую «завязки» с крупнейшими аэрокосмическими корпорациями США: Lockheed, Grumman, Rockwell International, Martin Marietta, Morton Thiokol и сотнями менее крупных компаний. Все они стали подрядчиками программы запуска космических челноков, официально известной под названием «Системы космических транспортировок» и ставившей своей целью создание целого флота многоразовых экономичных грузовых кораблей, которые должны были прийти на смену индивидуальным одноразовым ракетам прошлого.
Однако не прошло и десяти лет, как шаттл стал символом технологий, павших жертвой своей чрезмерной сложности, а программа запуска челноков продемонстрировала неумелость государственного руководства. Дизайн и конструкция основных компонентов шаттла неоднократно менялись; объем смет, предоставляемых в Конгресс, превышался в несколько раз. В ходе негласных проверок выявились случаи мошенничества и растрат, которые стоили государству миллиарды долларов. «Многоразовость» шаттла стала палкой о двух концах: затраты на реконструкцию после каждого полета превышали стоимость стандартной ракеты. При этом шаттл с трудом достигал низкой орбиты, а о выходе на высокую не было и речи. В НАСА осуществили лишь малую часть запланированных миссий, и несмотря на все публичные заверения администрации в обратном, научные и технологические достижения этих миссий были незначительными. Конгресс и общественность регулярно вводились в заблуждение по поводу финансирования программы и ее эффективности. По словам Фейнмана, агентство в качестве способа бюрократического самосохранения сочло необходимым «преувеличивать абсолютно все: экономичность шаттла, допустимую частоту запусков, безопасность полетов и грандиозность совершенных экипажем научных открытий». На момент катастрофы «Челленджера» проект разваливался изнутри: к концу года он неизбежно был бы приостановлен из-за нехватки запчастей и перегруженности программы подготовки экипажа.
Тем не менее в отчете президентской комиссии от 6 июня говорилось, что крушение «Челленджера» поставило точку «в одном из наиболее продуктивных инженерных и научно-исследовательских проектов в истории». А также публично сообщалось о «решимости… укрепить программу запуска космических шаттлов».
Позже, вспоминая о своей роли в расследовании, Фейнман вновь надевал маску деревенского простачка. «Этот бюрократический мир… представлялся мне огромным и загадочным; в нем орудовали великие силы… Приходилось действовать осторожно». Он называл себя простым технарем и утверждал, что не разбирается в политике. Тем не менее именно он — один из всей комиссии — осмелился вступить на территорию, которую не считал сферой своей компетенции: взял на себя ответственность за принятие решений, общение с НАСА и оценку рисков. Кутина говорил, что Фейнман был единственным из них, кто мог себе позволить не оглядываться на политику. Несмотря на неодобрение Роджерса, Фейнман настоял на том, чтобы провести собственное расследование. Он в одиночку съездил в космические центры во Флориде, Алабаме и Хьюстоне, чтобы побеседовать с инженерами, а также посетил штаб-квартиры подрядчиков. А в промежутке между этими поездками он ходил в больницу в Вашингтоне, сдавал анализы крови и лечил почку, состояние которой постоянно ухудшалось; говорил по телефону со своим калифорнийским врачом, сетовавшим на то, что не может лечить его на расстоянии. «Я решительно настроен выяснить, что произошло — и будь что будет!» — с гордостью писал он Гвинет. Фейнману нравилась интрига расследования, хотя он и подозревал, что за ним внимательно следят. «Но это не сработает, потому что, во-первых, я воспринимаю и обрабатываю технические данные гораздо быстрее, чем они могут себе представить (как-никак, он был ветераном Лос-Аламоса и мастерских МТИ), и во-вторых, я уже напал на след и теперь не успокоюсь».
Он попытался прикрыться своей маской наивного простачка, когда Роджерс показал ему проект заключения о проделанной работе:
«Комиссия настоятельно рекомендует правительству и общественности оказать НАСА всевозможную поддержку. Агентство является государственным ресурсом, который играет важнейшую роль в космических исследованиях и разработках. Это символ национальной гордости и технологического совершенства. Комиссия преклоняется перед блестящими достижениями НАСА в прошлом и предвидит впечатляющие успехи в будущем…»
Прочитав этот панегирик, Фейнман сказал, что ничего не смыслит в политике и просит убрать его подпись с отчета.
Но протест ученого не имел никакого значения. Отчет оставили в первоначальном виде, лишь заменив «настоятельно рекомендует» на «полагает». И хотя комиссия установила, что решение о запуске было принято вопреки возражениям инженеров, знавших об опасности использования резиновых колец, в финальном отчете не было ни слова о необходимости призвать руководство НАСА к ответственности за принятое решение. В августе 1986 года появились новые доказательства осведомленности вышестоящих лиц о проблемах с резиновыми кольцами; в частности, о них знал директор агентства Беггс. Но комиссия не стала даже допрашивать чиновников, чьи имена упоминались в показаниях. А доклад Фейнмана о результатах его исследований, составленный в гораздо более резких выражениях, чем основной отчет, оформили в виде отдельного приложения.
Фейнман проанализировал данные с компьютера — 250 тысяч строк на устаревшем оборудовании. Он также подробно изучил главный двигатель шаттла и обнаружил серьезные дефекты, в том числе трещины в лопастях турбин. По его подсчетам, двигатели и их элементы отработали лишь одну десятую от заявленного срока эксплуатации. Он также нашел документальное подтверждение многократного намеренного мошенничества при проведении сертификационной проверки безопасности двигателей: по мере того как в ходе эксплуатации турбин обнаруживались трещины, в сертификационные правила вносились соответствующие изменения, чтобы шаттлы продолжали летать.
Его важнейшим вкладом в анализ катастрофы стала оценка рисков и вероятностей. Он показал, что НАСА и его подрядчики, чьей главнейшей обязанностью было прогнозирование рисков, полностью проигнорировали статистику и использовали шокирующе неточный метод оценки. Официальный итог работы комиссии можно было бы свести к высказыванию Фейнмана о том, что принятие решений в НАСА осуществлялось по принципу «русской рулетки»: «Шаттл взлетает с оплавленным кольцом, и ничего не происходит. Из этого делается вывод, что риск не так уж и высок. Давайте снизим стандарты, потому что в прошлый раз нам все сошло с рук! Сойти-то сошло, но нельзя следовать этой схеме снова и снова».
Наука располагает средствами для решения таких проблем. В НАСА их не использовали, пытаясь выстроить разрозненные данные — такие, как глубина повреждения колец — в упрощенный логический ряд. Но физические явления, подобные струе высокотемпературного газа, оплавляющей резину, не поддаются линейной логике, заметил Фейнман. «Эти данные необходимо было осмыслить как сложную ситуацию со множеством вероятностных исходов, — сказал он. — Это был вопрос повышения или снижения риска, который не имеет ничего общего с логикой “или сработает, или нет”».
Было очевидно, что НАСА пренебрегло статистикой по важнейшему вопросу: влияние температуры на свойства резиновых колец. Признаки повреждений были выявлены в семи случаях, и самые серьезные возникли как раз в результате запуска при низкой температуре 11,6 °C, что, в общем-то, не является критической отметкой. Однако в остальном связь между температурой и степенью повреждения не наблюдалась. К примеру, серьезные дефекты возникали также при температуре 23,8 градуса.
Ошибкой было игнорировать полеты, которые не повлекли причинения ущерба. Когда к общей картине добавили семнадцать удачных запусков при температуре от 18,8 до 27,2 градуса, влияние температуры стало очевидным. Между повреждениями и холодом прослеживалась четкая связь. (Таким же образом можно было бы оценить вероятность того, что большинство калифорнийских городов расположены в западной части США — просто отметив на карте города, находящиеся не в Калифорнии.) Группа статистиков, сформированная Национальным исследовательским советом, проанализировала эти данные. Ученые пришли к выводу, что вероятность повреждения колец при температуре 0 °C равнялась 14%, что действительно было равноценно игре в русскую рулетку.
Фейнман обнаружил, что некоторые инженеры из НАСА более-менее верно оценивали потенциальный риск: по их предположениям, катастрофа могла произойти в одном случае из двухсот. Руководство же твердило о совершенно фантастических цифрах: один на сто тысяч. Это самообман, сказал Фейнман. Они вывели эти цифры, исходя из абсурдных догадок — например, подсчитав, что шанс прорыва турбинной трубы равен одному на миллион.
Он завершил персональный отчет словами: «Для успешной работы технологического средства необходимо учитывать реальность, а не политические соображения. Природу не обманешь». После окончания работы члены комиссии были приглашены на официальную церемонию, которая состоялась в Розовом саду Белого дома.
Фейнман вернулся домой. Тогда он еще не знал, что возвращается умирать.
