挑战者号灾难三十周年震惊世界,改变 NASA

1986年1月28日,航天飞机在发射升空后仅 73 秒就爆炸,机上七名宇航员全部遇难

1986年1月28日上午,由于助推发动机故障,NASA 大家庭失去了七位成员,导致挑战者号航天飞机在发射后仅 73 秒解体。

编者按(01/28/20):本文最初发表于 2016 年 1 月 28 日。我们将在挑战者号灾难 34 周年之际重新发布。

三十年前的今天,NASA 遭遇了一场太空飞行悲剧,震惊了世界,并永远改变了该机构。

1986年1月28日,挑战者号航天飞机在从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空后仅 73 秒就爆炸,机上七名宇航员全部遇难,其中包括新罕布什尔州教师克里斯塔·麦考利夫,她是一名通过 NASA 的“太空教师”计划选出的平民。


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NASA 宇航员此前也曾在工作中牺牲——1967 年 1 月 27 日,阿波罗 1 号的机组人员爱德华·怀特、格斯·格里森姆和罗杰·查菲在发射台演习期间,指挥舱内发生火灾而丧生——但挑战者号灾难则完全不同。[纪念挑战者号:NASA 的首次航天飞机悲剧(照片)]

“当这件事发生时,整个国家乃至整个世界都震惊了,因为这是美国第一次真正失去载人航天器,”前 NASA 宇航员焦立中说道。焦立中在他的职业生涯中执行过三次航天飞机任务(分别在 1994 年、1996 年和 2000 年),并于 2004 年 10 月至 2005 年 4 月担任国际空间站的指挥官。

“更令人震惊的是,克里斯塔·麦考利夫不是一名专业的宇航员,”焦立中告诉 Space.com。“如果在军事行动中失去军人,这令人悲伤和难过,但他们是专业人员,在执行任务,我对专业宇航员的看法也是如此。但是,你带走了一个非专业人士,而且恰好是这个任务失败了——这更加令人震惊”(阅读更多:“我们本不应该封存航天飞机”,作者:焦立中)。

STS-51L 挑战者号飞行机组人员在滑索篮中接受紧急逃生训练。他们是(从左到右)任务专家罗纳德·麦克内尔、有效载荷专家格雷戈里·贾维斯、“太空教师”计划参与者克里斯塔·麦考利夫。他们身后是任务专家朱迪·雷斯尼克和任务专家鬼冢承次。
NASA,来自 The Commons/Flickr

改变文化
在挑战者号执行灾难性的 STS-51L 任务之前,航天飞机计划已经连续完成了 24 次任务,从 1981 年 4 月哥伦比亚号轨道飞行器的升空开始。焦立中说,这一连串的成功滋生了一定程度的自满情绪。

“当时有一种‘发射热’,试图按时完成这些任务,并开展更多任务,”他说。

专家们认为,这种思维方式在灾难中起到了重要作用。挑战者号失事的原因是航天飞机右侧固体火箭助推器上的橡胶“O 形环”密封圈失效,导致热气泄漏并损坏了轨道飞行器的外部燃料箱,以及将助推器连接到燃料箱的装置。

调查人员后来确定,O 形环失效的部分原因是发射当天异常寒冷的气温导致该部件变硬。NASA 官员表示,发射时的温度为 36 华氏度(2 摄氏度)——比以往任何航天飞机发射都低 15 华氏度(8 摄氏度)。[‪NASA 纪念挑战者号(视频)]

“发射挑战者号的决定存在缺陷。做出该决定的人员没有意识到最近关于 O 形环和接头的问题,并且没有意识到承包商最初的书面建议,即建议不要在温度低于 53 华氏度 [11.7 摄氏度] 的情况下发射,以及塞奥科尔 [Morton Thiokol,航天飞机固体火箭助推器的制造商] 的工程师在管理层改变立场后继续反对,”调查人员在关于这场灾难的报告中写道,该报告被称为罗杰斯委员会报告。

他们补充说:“他们不清楚罗克韦尔公司担心发射台上的冰会使发射不安全。”(罗克韦尔国际公司为 NASA 制造了航天飞机。)“如果决策者了解所有事实,他们极不可能决定在 1986 年 1 月 28 日发射 51L。”

焦立中说,在某种程度上,这场事故惊醒了这些决策者。

“很多事情都改变了,”他说。“航天飞机必须完全重新认证。每一个细小的技术部件都经过了重新分析。”

这项工作耗时近三年。航天飞机计划被暂停,直到发现号轨道飞行器于 1988 年 9 月 29 日发射升空。

陨落的英雄
挑战者号灾难夺走了七个人的生命:指令长弗朗西斯·“迪克”·斯科比;飞行员迈克·史密斯;任务专家朱迪思·雷斯尼克、罗纳德·麦克内尔和鬼冢承次;以及有效载荷专家麦考利夫和格雷格·贾维斯。

三十年后的今天,人们仍然怀念他们。

“三十年仿佛就像昨天,”芭芭拉·摩根说,她曾担任麦考利夫的“太空教师”计划的替补,并最终在 2007 年乘坐奋进号航天飞机进入轨道。“这些人一直与我同在,每一天。”

摩根说,麦考利夫和“太空教师”计划产生了巨大的影响,尽管 STS-51L 任务以悲剧告终。

“那对教育来说真是一个糟糕的时期。当时有一项大型研究出炉——一份名为《国家处于危险之中》的重要文件,它谈到了我们的教育系统有多糟糕,并且用一支粗大的、宽泛的、糟糕的画笔描绘了所有的学校和所有的教师,”摩根告诉 Space.com。“当时有一句非常流行的说法:‘能者居上,不能者教书。’”

但麦考利夫帮助改变了这种看法,她补充道。

“克里斯塔是一位出色的老师,一位出色的人,也是我们行业的杰出代表,这使得情况得以扭转,”摩根说。“这是我非常非常感激和自豪的事情。”

在挑战者号事故发生几个月后,遇难宇航员的家属成立了一个名为 挑战者号太空科学教育中心的非营利组织,该组织旨在通过为学生提供激动人心的、实践性的科学、技术和数学领域的体验,激发他们对这些领域的兴趣。

摩根说,在过去的 30 年里,挑战者中心已经接触了近 450 万儿童。

这个非营利组织是“教育的活生生的遗产,延续了挑战者号所代表的教育使命,”她说。“对我来说,这充分说明了机组人员是什么样的人,他们是谁,这也反映在他们美好的家庭中。”

继续探索
可悲的是,挑战者号并不是航天飞机计划中唯一的悲剧。2003 年 2 月 1 日,哥伦比亚号轨道飞行器在重返地球大气层时解体,机上七名宇航员全部遇难。

这些机组人员是:指令长里克·赫斯本德;飞行员威廉·麦库尔;有效载荷指挥官迈克尔·安德森;任务专家大卫·布朗、卡尔帕娜·乔拉和劳雷尔·克拉克;以及来自以色列航天局的有效载荷专家伊兰·拉蒙。

在轨道飞行器发射前两周多,一块绝缘泡沫从哥伦比亚号的外部燃料箱上脱落,损坏了航天飞机的左翼。调查人员后来确定,这种损坏使热大气气体进入机翼内部,导致航天飞机解体。(焦立中说,到 2003 年,某种程度的自满情绪又悄然蔓延到航天飞机计划中;之前的航天飞机发射中也观察到泡沫脱落,但并未被认为是潜在的灾难性现象。)[哥伦比亚号航天飞机灾难详解(信息图)]

焦立中说,像挑战者号和哥伦比亚号失事这样的灾难提醒人们,太空飞行本质上是一项困难且危险的任务。

“我不认为太空旅行永远会像商业航空旅行那样安全,仅仅是因为你必须投入到飞行器中的能量才能将其加速到 17,500 英里/小时 [28,160 公里/小时] 的轨道速度——任何时候你都必须向飞行器投入如此多的能量,然后再将其取出以使其返回,都将存在风险,”他说。

“不幸的是,尽管我们尽力减少和避免这些事故,但时不时地,我们还是会遇到它们,”焦立中补充道。“我们必须做的是,尽我们所能从中学到教训,应用经验教训,并继续前进。”

NASA 的前进道路不包括航天飞机;该机构于 2011 年 7 月永久停飞了剩余的轨道飞行器。美国宇航员目前依赖俄罗斯联盟号宇宙飞船往返国际空间站,尽管 NASA 表示,它希望由 波音和 SpaceX 开发的私人航天器能够在 2017 年底前准备好接管这项出租车服务。

与此同时,NASA 的载人航天计划专注于在 2030 年代某个时候将人类送上火星(目前设想在 2020 年代执行一项前往月球轨道上捕获的小行星的任务,作为一种垫脚石)。

该机构正在开发一个名为“猎户座”的太空舱和一个名为 太空发射系统的巨型火箭,以实现这一切。

“我知道我们会到达那里的,”摩根谈到火星时说。“这比我们所有人都希望的要长,但这令人兴奋。”

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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