挑战者号航天飞机灾难

“挑战者号”航天飞机灾难是在1986年1月28日发生的美国载人航天项目重大致命事故,“挑战者号”航天飞机在起飞73秒后解体,七名航天员全部遇难。該任务代号為“STS-51-L”,是“挑战者号”轨道器第10次和航天飞机第25次飞行,乘组原定部署通信卫星并在轨道飞行期间研究哈雷彗星。协调世界时16点39分,太空船在距佛罗里达州卡纳维拉尔角不远的大西洋上空解体。

事故原因是用于密封右侧固体助推器的O形環失效,橡胶弹力因发射时创历史新低的气温受限,導致O形环密封效果不佳。航天飞机起飞后不久高温燃烧气体泄露并烧穿旁边的燃料外储箱,进而导致右侧固体助推器末端部件脱离和外储箱结构故障。太空船爆炸后,包括乘组舱在内的整个轨道器在气动力下四分五裂。

当局经三个月搜寻在海底找到乘组舱及航天飞机其他部分。乘组丧生的确切时间无从考证,确信“挑战者号”解体时部分人员尚未死亡,但轨道器设计根本没有逃生功能,乘组舱以終端速度冲向海面,如此猛烈的撞击下根本不可能幸存。

事故导致航天飞机计划中断32个月,罗纳德·里根总统成立罗杰斯委员会调查。委员会谴责美国国家航空航天局的组织文化和决策过程导致該次事故。早在1977年就有测试数据表明固体助推器的O形环可能引发致命缺陷,但航空航天局和生产固体助推器的赛奥科公司都没有采取有效措施。航空航天局管理人员对工程师對低温发射风险的警示置若罔闻,且未有向上级汇报。航空航天局事后成立安全与任务保证办公室负责解决安全问题,商用卫星由原来的载人轨道器部署改为一次使用运载火箭发射。联邦政府1986年批准建造“奋进号”航天飞机接班,1990年建成并在两年后首飞。航天飞机任务从此采用重新设计的固体助推器,乘组在飞升和再入期间需着压力航天服。

背景
航天飞机
航天飞机是美国国家航空航天局运作的近地轨道航天器,有一定重复使用空-{}-间。1981年4月首飞后,航天飞机主要用于在轨研究。轨道器可重复使用,是垂直发射后滑翔降落的有翼飞行器。助推器耗尽燃料后与轨道器分离,打开降落伞并落入大西洋。两个O环型旨在形成双孔密封,四大部件之间的空隙以油灰填充。如此设计意在马达运转时压缩间隙内空气,对密封面形成压力。O形环在固体助推器关键项目清单属临界1R级,表明O形环故障可能导致航天器毁坏、人员丧生,但配备两个O形环相当于加多一层保险。1977年模拟发射时的内部压力测试表明节点旋转达1.3毫米之多,节点旋转说明接头柄脚和U形夹弯曲并分离,会降低O形环受压,削弱密封效果,可能导致燃烧气体侵蚀O形环。

任务原计划1985年7月开始,推迟到11月后又延至1986年1月。

决定发射
天气预报表明1月28日的气温会创下航天飞机发射史上新低工程师指出,此前发射航天飞机时最低气温也有12摄氏度,没有足够数据判断气温更低时O形环密封效果如何。风切变与强烈气动力很可能导致代替腐蚀O形环起密封作用的氧化铝破损,火焰穿过接头}}斯科比回答:“收到,加速”;这是“挑战者号”最后的空对地通信,随后沿弹道弧线继续爬升,在爆炸后约25秒到达最高点,离地20公里。分离时舱体最大加速度估计在12〜20倍重力,随后在2秒内降至4倍,10秒内便开始自由落體。上述阶段力道可能还不致重伤乘组。

史密斯和另外2名身份不明(只能确定不是斯科比)航天员的个人外出空气袋启动

调查人员检查残骸时发现,史密斯右侧面板有几个电气开关与通常发射前的状态不符,使用这些开关前必须解除上面的杆杠锁。事后测试表明爆炸力或掉进大海的冲击力都不可能解除杆杠锁,说明是史密斯操作开关,估计是在乘组舱脱离轨道器后想恢复供电。。

搜救与回收
航空航天局发射回收主任在爆炸发生后立即派两艘MV自由之星号前往航天器掉落海域搜救,并请求美国军方飞机和舰船协助。航天飞机爆炸后碎片四散飘落,为保安全搜救队在美国东部时间中午12点37分才获许进入撞击区,搜救规模到晚上19点已扩大到12架飞机和八艘舰船。找回轨道器与外储箱碎片后,海面作业在2月7日终止。

美国海军1月31日受命开展潜艇回收作业,声纳作业共发现881处可能存在碎片的地点,其中187块碎片后确定来自“挑战者号”。乘组舱的破坏程度表明航天飞机刚爆炸时舱体基本完好,但撞击海面破坏非常严重。“保护者号”多次往返把打捞的碎片和遗体送到港口,直到4月4日继续打捞乘组舱。尸体运到港口后由美军病理学研究所病理学家确认身份,但无法判断任何人的确切死因。

首批打捞碎片包括用来把跟踪和数据中继卫星送入轨道的惯性上面级。除有机体外所有回收的“挑战者号”碎片均埋入卡纳维拉尔角空军基地31和32号导弹发射井。

葬礼
1986年4月29日,遇难乘组遗体从肯尼迪航天中心装上洛克希德C-141“星”式运输机送到特拉华州多佛空軍基地军用太平间,灵柩上均覆盖美国国旗,由航天员护送经过仪仗队。遗体送到基地后移交家属,鬼塚承次在夏威夷州檀香山太平洋国家纪念公墓长眠。麦克内尔原本葬在南卡罗来纳州莱克城休憩草坪纪念园,后迁至同城的罗纳德·麦克内尔博士纪念园。麦考利芙埋在新罕布什尔州康科德各各他墓地,贾维斯火化后骨灰撒入太平洋。其他身份不明的遗骸1986年5月20日葬入阿灵顿公墓“挑战者号”航天飞机纪念堂。1月31日,总统与第一夫人南希赶到林登·约翰逊太空中心出席纪念乘组追悼会并讲话。空军乐队在追悼会演唱《天佑美国》,航空航天局数架T-38教练机按传统排成缺席隊形从现场上空飞过。
南希(左)出席遇难乘组追悼会]]

美国政界人士在事发后不久质疑白宮幕僚長唐纳德·雷根、白宫通讯联络办公室主任帕特·布坎南等白宫官僚向航空航天局施压,要求在1月28日国情咨文前发射“挑战者号”,铺垫涉及航天飞机的总统演说。白宫同年3月公布原版国情咨文稿件副本,表明里根原计划邀请他人前往现场,演说简要提及此人设计并计划在航天飞机开展的X射线实验,此外没有进一步谈论“挑战者号”发射。总统在推迟到2月4日的国情咨文谈到遇难乘组,把涉及X射线实验的语句改为说明“挑战者号”“发射后失敗”。1986年4月,白宫发布报告认定行政部门没有为赶在国情咨文前发射航天飞机向航空航天局施压。为宣传麦考利芙所属太空教师计划,航空航天局安排全美大量儿童在学校观看发射实况。传媒对事故兴趣激增,发射当天肯尼迪航天中心共有535名记者,三天后增至1467人。事故发生后,航空航天局因未安排关键人员向媒体公布消息受批评。得不到确切信息的媒体一度发表文章,推断爆炸是外储箱引起。事发后近四分之一个世纪里,只有有线电视新闻网在发射场范围拍下的“挑战者号”发射与失事过程為公眾所知,之后才有其他专业或业余拍摄片段陆续公布。

工程案例研究
“挑战者号”事故是安全工程、检举伦理、传播与集体决策、團體迷思风险等领域的研究案例。博伊斯乔与麦克唐纳为倡导职业场所决策责任和工程道德发声。信息设计师爱德华·塔夫特主张,工程人员沟通不力且解释太过复杂是“挑战者号”惨剧的根本原因,只要证明发射环境气温和O形环侵蚀程度密切关联就足以说明寒冷天气发射的潜在风险。博伊斯乔提出质疑,认为实际情况并不像塔夫特所言那么简单,没那么容易找足数据证明。

罗杰斯委员会
“挑战者号”航天飞机事故调查总统委员会2月6日成立,因主席威廉·P·罗杰斯又称罗杰斯委员会费曼执笔的附录称赞航天飞机开发在工程和软件领域成就显著,但除固体助推器外,航空电子设备、航天飞机主发动机等许多部件都比航空航天局原本预计的更危险、更容易诱发事故。

美国众议院委员会报告
美国众议院科技委员会调查事故并在10月29日公布报告。该委员会有权决定是否向航天飞机项目拨款,调查期间还检视罗杰斯委员会的报告。科技委员会认可罗杰斯委员会对事故由固体助推器安装接头故障引发、航空航天局与赛奥科对多番警示和固体助推器风险置若罔闻的判断,进而强调其他航天飞机部件也存在安全问题,建议审查所有关键功能的风险管理。。新设计接头在与U形夹内壁结合的柄脚上新增捕获功能,能把“挑战者号”事故时发生的节点旋转几率降至一成五;捕获功能件与U形夹间空隙另以O形环密封。如果还是发生节点旋转降低U形夹内壁任何一边的密封效果,另一边的效果就会增强。接头内新增加热器,确保O形环温度一致且不会太低。。“挑战者号”飞行指导格林担任新办公室安全部主任。2003年“哥伦比亚号”航天飞机失事后,哥伦比亚号事故调查委员会认定航空航天局设立的安全与任务保证办公室在安全监督方面仍然不够独立,委员会进一步指出,航空航天局的管理文化对安全重视不够,进而导致“挑战者号”与“哥伦比亚号”惨剧里根还宣布今后商务卫星以商用一次运载火箭发射,不再由航天飞机部署。商务卫星改用一次运载火箭发射后,航空航天局就不需再为满足客户需要启动航天飞机载人任务。

“挑战者”失事后,航天飞机停飞两年零八个月等待调查、再设计、重组。1988年9月29日,發現號太空梭装载五名资深航天员从39B号发射台升空,执行STS-26任务。机上载有跟踪和数据中继卫星TDRS-3,用于补充随“挑战者号”损失的卫星。发射采用重新设计的助推器,乘组在上升和再入期间身着压力航天服。任务顺利完成后航天飞机复飞。

纪念与影响
美国总统乔治·沃克·布什2004年向“挑战者号”与“哥伦比亚号”事故丧生的14名航天员追授國會太空榮譽勳章。1987年,美國國會大廈布鲁米迪走廊空白椭圆装饰框贴上画布,上有查尔斯·施密特绘制的“挑战者号”乘组肖像。肯尼迪航天中心游客区2015年7月举办《永远铭记》展览,展品包括长3.7米的“挑战者号”回收机身碎片。航空航天局长查尔斯·伯尔登与遇难乘组的家人出席展览开幕式。。七颗小行星以“挑战者号”遇难乘组命名,分别是3350斯科比、3351史密斯、3352麦克利芙、3353贾维斯、3354麦克内尔、3355鬼塚、3356蕾斯尼克,小行星中心1986年3月26日公布获批命名项(M.P.C. 10550)。1988年,國際天文聯會用七人姓氏为月球背面阿波罗盆地的七个陨石坑起名。苏联用麦考利芙和蕾斯尼克为两个金星陨石坑取名。

加利福尼亚州帕羅奧圖皮尔斯公园包含挑战者号纪念林,内有1985年经“挑战者号”STS-51-F任务带上太空的种子所栽红衫。许多学校和街道改名包含遇难乘组姓氏。1990年,洛杉矶小东京立起一比十的“挑战者号”发射状态模型。桑格雷·德克里斯托山脉高峰更名挑战者峰纪念失事任务。新罕布什尔州康科德的科学博物馆和天文馆麦考利芙-谢泼德发现中心名称旨在纪念当地高中教师麦考利芙和首位美国太空人艾伦·谢泼德。“挑战者号”遇难乘组家属成立非营利教育组织挑战者号太空教育科学中心。

“挑战者号”失事时搭载的美国国旗由科罗拉多州莫纽门特514童军大队赞助,打捞上岸时还完好无损地封在塑料容器里,后得名“挑战者号旗”。鬼塚承次带上航天飞机的足球和个人物品打捞上岸,美国航天员谢恩·金布拉夫后随远征49任务将足球带上国际空间站,如今在鬼塚承次子嗣就读的克利尔湖高中展示。

1986年上映的電影《星际旅行IV:抢救未来》在片頭開場致詞中特別獻給挑戰者號太空梭災難的全體船員。致詞中寫道:「《星際爭霸戰》的全體演職人員謹以此片獻給挑戰者號飛船上的男男女女,他們的勇敢精神將永存,直至 23 世紀及更遠……」

同年,法國電子音樂家發行專輯《》,其最後一首曲目原計劃收錄由太空人於挑戰者號太空梭上錄製的薩克斯風演奏片段。若計畫成功,該作品將成為人類史上第一首於太空中錄製的音樂作品。

出版媒体
图书
“挑战者号”失事后几年间,许多探讨事故原因、后续调查与变更的书籍面世。曾目睹事故的新闻工作者马尔科姆·麦康奈尔1987年出版《挑战者号——重大故障:政治、贪婪、人员、失误的真实故事》,该书因倡导阴谋论遭遇批评,主张航空航天局长詹姆斯·弗莱彻出于私心把合同授予故乡犹他州企业赛奥科。约瑟夫·特伦托同年出版《灾难处方:从阿波罗的荣耀到航天飞机背叛》,宣称航天飞机项目一开始就存在缺陷且有政治目的。1988年费曼出版回忆录《你干吗在乎别人怎么想》,后半部讨论罗杰斯委员会经历和与库蒂纳的交情。

多年后仍有关注事故的图书出版。黛安·沃恩1996年发表《挑战者号发射决策:美国国家航空航天局的风险技术、文化与越轨行径》,认为航空航天局在结构和任务制约下形成接受风险的氛围,进而导致灾难,而不单是航天飞机项目管理有问题。克劳斯·延森同年出版《下行链路中断:挑战者号事故与我们时代的戏剧论述》,主要探讨事发前火箭技术的发展,但因缺乏原创研究、过于依赖二手来源挨批。麦克唐纳与太空史学家詹姆斯·汉森合作撰写的回忆录《事实、谎言与O形环:挑战者号航天飞机灾难内幕》2009年出版,着重描绘他在“挑战者号”发射、失事、调查期间的作用,批评航空航天局与赛奥科领导层罔顾工程人员针对O形环的警示决意发射。

影视
美国广播公司1990年2月25日首播電視電影《挑战者号》,巴瑞·波斯威克与凯伦·阿兰分别扮演斯科比和麦考利芙。影片批评航空航天局,正面描绘反对发射的工程人员,但史密斯、麦克内尔、鬼塚承次的遗孀批评剧情与事实不符。英国广播公司2013年3月18日播映文獻紀錄片《挑战者》,威廉·赫特饰演费曼,讲述事故原因调查过程。2019年1月25日发行的电影《挑战者号之殇》由内森·范明登执导,描绘发射决策过程但人物为虚构。

歷史頻道紀錄片《塑造美国的时日》第一集便围绕“挑战者号”失事展开。史蒂文·莱卡特与葛伦·齐珀制作的电视纪录剧《挑戰者號:最後一程;}-》2020年9月16日在Netflix播出,主要内容是参与发射决策的航空航天局和赛奥科人员访谈,主张事故源于决策程序缺陷,本来可以避免。

注释
参考资料
外部链接

** [http://donswaim.com/wcbs-challenger-1.mp3 第一段]
** [http://donswaim.com/wcbs-challenger-2.mp3 第二段]
** [http://donswaim.com/wcbs-challenger-3.mp3 第三段]
** [http://donswaim.com/wcbs-challenger-4.mp3 第四段]

  • 事故视频

** YouTube:[https://www.youtube.com/watch?v=peT-j9wE5gs 航空航天局录制的“挑战者号”解体黑白视频]
** YouTube:[https://www.youtube.com/watch?v=rUqPMMgfJ4Q 太空總署錄製之全程直播視訊數位化彩色影片]
** YouTube:[https://www.youtube.com/watch?v=WIMsolc3wvY 佛罗里达州温特黑文市民拍摄的视频]
** YouTube:[https://www.youtube.com/watch?v=8rkox1-c6JQ 市民乘飞机离开奥兰多国际机场时拍摄的视频]
** YouTube:[https://www.youtube.com/watch?v=m2nFZzLlZwU 市民用超8毫米胶片摄像机在肯尼迪航天中心拍下视频]
** YouTube:[https://www.youtube.com/watch?v=0ABi1YjD4CM 在肯尼迪航天中心拍摄的视频]

评论 (0)

  • 还没有评论,来抢沙发吧。