科技?xì)v史上的今天:30年前“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)爆炸事件
30年前的今天,1986年1月28日,在佛羅里達(dá)肯尼迪航天中心,“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在升空73秒后爆炸解體,7名宇航員殉職。這次事故,是美國(guó)宇航局也是人類太空探索史上最沉重的悲劇。
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科客點(diǎn)評(píng):這些人為人類的科學(xué)事業(yè)而獻(xiàn)身,他們才是真正的英雄,我們應(yīng)該向他們致敬。
30年前的今天,1986年1月28日,在佛羅里達(dá)肯尼迪航天中心,“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在升空73秒后爆炸解體,7名宇航員殉職。這次事故,是美國(guó)宇航局也是人類太空探索史上最沉重的悲劇。
事后的調(diào)查表明,此次事故的根源來自一個(gè)不起眼的橡膠部件——“O-ring”(O型環(huán))。由于發(fā)射時(shí)氣溫過低,橡膠失去彈性,使得原本應(yīng)該是密封的固體火箭助推器內(nèi)的高壓高熱氣體泄漏,最終導(dǎo)致高速飛行的航天飛機(jī)在高空解體。
事故還原
挑戰(zhàn)者號(hào)最初計(jì)劃于美國(guó)東部時(shí)間1月22日下午2時(shí)43分在佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心發(fā)射,但是由于上一次任務(wù)的延遲導(dǎo)致發(fā)射日推后到23日,然后改延遲到24日。接著,因?yàn)槿麅?nèi)加爾達(dá)喀爾的越洋中輟降落場(chǎng)地的惡劣天氣,發(fā)射又推遲到了25日。而根據(jù)氣象預(yù)報(bào)指出,肯尼迪航天中心當(dāng)時(shí)的天氣情況不宜發(fā)射,發(fā)射再次推后到美國(guó)東部時(shí)間1月27日上午9時(shí)37分。在發(fā)射前的測(cè)試時(shí),由于外部艙門通道出現(xiàn)了問題,發(fā)射再推遲了一天。
發(fā)射前一晚,NASA工程師和負(fù)責(zé)飛船焊接及密封的塞奧科公司工程師一起討論了天氣對(duì)任務(wù)的影響。雖然有人表示了對(duì)橡膠材料密封性的擔(dān)憂,但最終管理層依然決定在28日進(jìn)行發(fā)射。
28日上午11時(shí)39分,航天飛機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,僅0.6秒后,第一個(gè)故障征兆就已顯現(xiàn)。從現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)拍攝的畫面中可以看到,一股黑色煙霧從發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)尾部噴出,持續(xù)了約2秒。
事后調(diào)查表明此黑煙是由接縫開裂導(dǎo)致,主O型環(huán)原本的作用即是封閉該裂縫,但由于溫度過低失效,而副O(jiān)型環(huán)又因?yàn)榻饘俨糠值谋离x而偏離了原有位置。
點(diǎn)火后58秒,一臺(tái)追蹤攝像機(jī)捕捉到了右側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)靠近尾部支架處出現(xiàn)的煙羽,可燃?xì)怏w開始泄露。
第64秒,煙羽突然改變了形狀,同時(shí)出現(xiàn)了肉眼可見的異?;鸸?,這表明尾部燃料艙的液氫艙開始出現(xiàn)泄漏。
在電腦控制下,主發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴開始轉(zhuǎn)動(dòng),試圖補(bǔ)償助推器產(chǎn)生沖力導(dǎo)致的不平衡。
在地面控制人員和宇航員看來,出現(xiàn)這種情況還在正常范疇內(nèi)。
第68秒時(shí),地面通信告知宇航員“執(zhí)行加速”,指令長(zhǎng)迪克·斯科比確認(rèn)了這一信息并回復(fù):“收到,執(zhí)行加速?!边@也是挑戰(zhàn)者號(hào)機(jī)組成員留下的最后一條通訊信息。
不到10秒鐘之后,挑戰(zhàn)者號(hào)在14600多米的高空解體,隨著外部燃料箱的瓦解,脫離了正常飛行姿態(tài)的挑戰(zhàn)者號(hào)被突如其來的巨大氣流沖擊下被撕裂。
25秒后,殘存的駕駛艙在慣性作用下升至19800米高空,隨后開始自由落體,在數(shù)分鐘后以330公里/小時(shí)的高速濺落海面。7名宇航員全部罹難。
調(diào)查表明,在航天飛機(jī)解體爆炸前,至少有3名航天員并沒有馬上死亡。他們打開了航天飛機(jī)上的應(yīng)急供氧設(shè)備試圖自救,但最終因高空低溫、缺氧和接觸海面時(shí)500多G的超重而無法幸免。
在航天飛機(jī)設(shè)計(jì)期間,曾有幾次提及發(fā)射逃生系統(tǒng),但NASA的最終結(jié)論是:航天飛機(jī)的高可靠性不需要額外設(shè)計(jì)這一系統(tǒng)。
事故發(fā)生后,NASA的飛行控制室里最初十幾秒一片寂靜,沒有人相信在顯示器上親眼看到的一切。
隨后在執(zhí)行了一系列搜尋和安全措施之后,飛行指揮最終確認(rèn)了這一悲劇,并啟動(dòng)了緊急程序,封存了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),以供后續(xù)調(diào)查。
詳細(xì)調(diào)查
1986年2月3日,時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)羅納德·里根親自下令,宣布成立調(diào)查委員會(huì),前美國(guó)國(guó)務(wù)卿威廉·羅杰斯擔(dān)任主席,參與調(diào)查的14名委員會(huì)成員包括宇航員尼爾·阿姆斯特朗(副主席)以及諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)呃聿榈隆べM(fèi)曼等人。
在持續(xù)數(shù)月的調(diào)查工作中,委員會(huì)訪問了超過160名有關(guān)人員,查閱了6300余份文檔,總篇幅超過12萬(wàn)頁(yè),以及大量各個(gè)角度拍攝的現(xiàn)場(chǎng)圖片和影像資料。
委員會(huì)中最著名的一位成員是理論物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼,他以自己的風(fēng)格直接進(jìn)行調(diào)查,而不是依據(jù)日程表進(jìn)行。
這讓他與羅杰斯產(chǎn)生了意見上的分歧,后者曾經(jīng)抱怨到:“費(fèi)曼才是真正讓我頭痛的事?!?/p>
在一場(chǎng)電視廣播的聽證會(huì)上,費(fèi)曼將材料浸泡在一杯冰水之后,展示了O型環(huán)如何在低溫下失去韌性而喪失密封的功能。
1986年6月9日,委員會(huì)公布了最終的事故調(diào)查報(bào)告。
報(bào)告指出,挑戰(zhàn)者號(hào)的意外是由右側(cè)固體火箭推進(jìn)器尾部一個(gè)密封接縫的O型環(huán)失效,導(dǎo)致加壓的熱氣和火焰從緊鄰的外加燃料艙的封緘處噴出,造成結(jié)構(gòu)損壞。O型環(huán)的失效則歸因于設(shè)計(jì)上的缺陷,以及發(fā)射時(shí)持續(xù)多日的低溫都是潛在的因素。
除了設(shè)計(jì)和天氣原因之外,調(diào)查委員會(huì)還將事故原因部分歸咎于NASA本身的不完善的內(nèi)控制度和決策機(jī)制。
在2003年哥倫比亞號(hào)災(zāi)難之后,NASA內(nèi)部對(duì)安全問題的態(tài)度再次成為關(guān)注的焦點(diǎn)。
哥倫比亞號(hào)事故調(diào)查委員會(huì)認(rèn)為,NASA未能從挑戰(zhàn)者的事故中學(xué)到足夠多的教訓(xùn),“造成對(duì)挑戰(zhàn)者號(hào)(事故)負(fù)有責(zé)任的制度失效原因并未消除”,意即導(dǎo)致挑戰(zhàn)者號(hào)事故“有瑕疵的決策過程”,在17年后導(dǎo)致了哥倫比亞號(hào)的悲劇。關(guān)注科客網(wǎng)官方微信kekebat,獲取更多精彩資訊。(騰訊太空 ,原標(biāo)題《太空史上最大慘劇:挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)爆炸30年》)
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kadaj
那么多電影都是描寫航天出事故的
月詠幾斗
航天事業(yè)風(fēng)險(xiǎn)真大