挑戰者號:被直播的美國航天慘案

作者 | FEI

上世紀整個80年代，絕對是太空梭最耀眼、最光輝的時代。

每逢太空梭發射，全世界都要通過電視直播，觀看這一偉大的科學實驗。

也正是通過電視直播，全世界人在那一刻，目睹了人類太空史上最慘烈的事故。

1986年1月28日，挑戰者號太空梭升空73秒發生解體爆炸，7名機組人員全部遇難。

視頻：挑戰者號太空梭發射升空，73秒鐘爆炸。

時代明星 太空梭 

50年前的1969年，美國人提出建造一種可以重複使用的航天運載工具的計劃，這註定是一個冒險的計劃，可是在探索太空奧秘的步伐中，有哪一步是輕鬆的呢。

太空梭作為可重複使用往返太空的運載工具已經淘汰，馬斯克的可回收獵鷹火箭大有取代之勢。

1981年的4月12日，美國第一架太空梭哥倫比亞號首飛成功，人類開啟了太空梭往返太空的新時代。

20年前的這一天是蘇聯太空人尤裡·加加林首次進入太空。

蘇聯在經過了12年的研發後，第一架太空梭「暴風雪」號於1988年11月，在拜科努爾航天發射場成功發射升空。

在環繞地球飛行二周後，「暴風雪」號返回大氣層，並成功著陸，鑑於之前挑戰者號的前車之鑑，「暴風雪」號的首航採取的是無人飛行。

由於較美國研製航天技術遲，蘇聯的暴風雪號實際上大量的參考了美國太空梭的設計，因此進展頗為迅速。

但奈何蘇聯解體，整個項目在接近完成時被廢棄。

回過頭來說美國的太空梭，歷史上，美國共建造5架太空梭。

第一架哥倫比亞號：1979年建成，是以18世紀初第一艘環繞地球航行的美國輪船的名字命名的，2003年返回地球時失事。

第二架挑戰者號：1982年建成，以1870年航行於大西洋與太平洋上的英國海軍研究船挑戰者號命名，首飛1983年4月，1986年失事，共飛行10次。

第三架發現號：1984年8月首飛，以18世紀美國探險家詹姆斯·庫克船長的小船的名字命名，總計飛行了21次，是升空次數最多的太空梭。

第四架亞特蘭蒂斯號：1985年交付，以美國第一艘遠洋船舶的名字命名。在1985年10月和1996年3月之間進行了16次飛行。

2011年7月8日，亞特蘭蒂斯號進行最後一次飛行，太空梭退役。

第五架奮進號：1991年建造，以庫克船長的三桅帆的研究調查船奮進號命名，奮進號用來替代挑戰者號，造價超過20億美元。1992年5月首飛，2011年5月最後一次飛行，大部分任務是前往國際太空站。

全世界目睹的慘劇

1986年1月28日，星期二的早晨，發射架上結著冰。

在離發射現場6.4km的看臺上，聚集了上千人觀看，觀眾裡有一群孩子，他們是歡送老師克裡斯塔·麥考利夫飛上太空的。

結冰的發射架

根據《美國太空史》一文中所述，麥考利夫是從1萬多名教師中選出來的，計劃在太空為全國中小學生講授兩節有關太空和飛行的科普課，學生還可以通過專線向麥考利芙提問。

挑戰者號上的7名機組成員

執行代號「任務51L」的挑戰者號上，有7名機組成員：指令長迪克·斯科比、飛行員邁克·史密斯、任務專家埃裡森·奧尼祖卡、朱迪·雷斯尼克和羅恩·麥克奈爾、載荷專家格雷格·賈維斯、教師克裡斯塔·麥考利夫。

挑戰者號發射升空

挑戰者號在過去3年的飛行中，已安全地將46名太空人送入太空。根據計劃，挑戰者號本次升空將在太空逗留6天時間，將在太空中釋放一顆中繼衛星。

發射現場歡送老師的孩子們

執行任務51L的挑戰者號，於美國東部時間上午11:39，也就是在發射前6.5秒點火，助推火箭發出類似連續打雷的轟鳴聲，震撼著發射場周圍觀眾，太空梭順利上升。

7秒，飛機翻轉

16秒，機腹朝天完成轉變角度

24秒，發動機推力降至94%

42秒，穿過湍流區，推力降至65%

上升速度2倍音速，每秒677米，高度8000米

50秒，地面觀測發現側助推器冒出灰煙

52秒，地面指揮全速飛行

59秒，高度10000米，助推器消耗450噸燃料

65秒，指令長加大推力全速前進

73秒時，高度16600米外掛燃料箱爆炸

點火後的0.678秒，密封圈失效後冒出的灰煙

發射後僅僅73秒，人們等得到的卻是巨大的爆炸聲，人類航天史上最慘重、太空人犧牲人數最多的一次災難降臨。

事故調查人員從照片、物理和其他證據中得出結論，證明這是右側助推器底部的O形密封圈失效，這是挑戰者當天升空爆炸的直接原因。

挑戰者號在空中的飛行軌跡，直到爆炸。

在發射後0.678秒，一個安裝在39B號墊片附近的攝像機捕捉到「一股強烈的灰色煙霧，從右固體火箭助推器後場接頭附近噴射出來。」

由於低溫，太空梭旁矗立的定點通信建築被大量冰雪覆蓋。調查人員在紅外攝像機中發現，右側SRB部件尾部接縫處的溫度達到零下13度。

爆炸後，兩枚已卸載燃料的助推器繼續向上飛行，形成Y型的軌跡

低溫下的O型密封橡膠環

羅傑·博伊斯喬利是太空梭固態燃料火箭助推器高級工程師，他解釋了O形環鋼圈。

這些鋼圈看上去很結實，很牢固，但點火後，每個部分由於受到巨大壓力，就會像氣球一樣被「吹」起來。這就需要在連接處採用鬆緊帶來防止熱流溢出箭體。

挑戰者號太空梭升空後爆炸，驚恐的現場觀眾

這個任務是由兩條O型的橡膠帶完成，它們可以隨著鋼圈一起擴張，並能彌合縫隙。

如果這兩條橡膠帶與鋼圈脫離哪怕0.2秒，助推器的燃料就會發生洩漏，固態火箭助推器就會爆炸。

挑戰者號發射時，零下13度的氣溫，讓O型橡膠帶變得非常堅硬，伸縮就更加困難，導緻密封效果大打折扣。

雖然那可能只是零點幾秒的時間，但足以把一次本應成功的發射變成一場災難。

挑戰者號太空梭升空後爆炸，驚恐的現場觀眾

雪上加霜的風切變

由於固體燃料中加入了鋁，從失效的O型環縫隙裡冒出的火焰，燃燒後形成的鋁渣堵住了縫隙，在明火衝出裂縫前臨時起到了密封作用。

但是，在爆炸前十幾秒，挑戰者號遭到一股強烈的風切變，威力相當與卡特裡娜颶風。火箭的尾流出現了不同尋常的「Z」字型擺幅。

挑戰者號太空梭升空後爆炸，驚恐的現場觀眾

一架發射前飛過場區上空的飛機也曾報告，空中遇到風切變，這樣的震動讓鋁渣脫落，明火從接縫處噴出，火焰噴射在主燃料艙上。

以兩倍音速飛行的挑戰者號發生了爆炸，紅棕色的火球在14600米高空包圍了挑戰者號。

回收殘骸

事故發生一分鐘後，NASA啟動了救援行動，派遣船隻、飛機前往搜救。但此時，碎片還在不停地掉落，搜救部門制的命令飛機與船隻在安全水域待命，直到一個小時後才開始。

救援船隻打撈殘骸

根據海岸警衛隊記載，這次搜救行動是有史以來最大規模的海面搜救行動，範圍達1600平方公裡，深度達到水下370米，一直持續到2月7日。

在挑戰者號殘骸裡有一面美國國旗，發現時依然原封不動地密封在貨物袋中。

多年來，剩餘的挑戰者號殘骸還在不斷地被海水衝上佛羅裡達州的海岸。

1996年12月17日，在事故後差不多11年時，可可比奇的海灘上還發現了兩大塊殘骸。

後來，發射每次升空的73秒，成為每個機組人員要克服的強大心裡障礙。

哥倫比亞號的悲劇

2003年2月1日美國東部時間上午9時，美國「哥倫比亞」號太空梭在德克薩斯州北部上空解體墜毀，7名太空人全部遇難。

事故調查報告顯示，哥倫比亞號太空梭發射後不久燃料箱外脫落了三塊增強型碳隔熱板，擊中了左翼前緣，造成致命的內傷。

哥倫比亞號空中解體散落的殘骸

當太空梭返回經過大氣層時，與空氣劇烈摩擦產生的攝氏1400度的高溫，衝入左機翼損傷部分，融化了內部結構，導致了悲劇的發生。

再見 太空梭

20世紀末，俄羅斯和歐洲，在技術、安全和經濟等多重壓力下，太空梭計劃紛紛下馬。進入21世紀，曾經不可一世的美國太空梭也逐漸偃旗息鼓。

2004年，美國總統布希發表演講，宣布太空梭在2010年停飛。2010年9月，美國太空梭進行了最後一次飛行。之後，美國的「太空梭時代」正式結束。

NASA的747背負著太空梭進行全美謝幕。

從1981年算起的30年間，美國的太空梭一共執行了135次飛行任務。發生了兩次空難，14名太空人不幸罹難。2011年7月21日，最後一架太空梭退役，太空梭正式結束了歷史使命。

回過頭來再看中國，在堅定搞宇宙飛船的正確技術路線下，中國的「神州」系列載人飛船接連成功，令世界稱讚；而在此基礎上的「天宮」空間站、「天舟」貨運飛船，探月工程也相繼取得階段性成功，更是驚豔世界。

中國航天，正悄然趕上。

全文完，感謝您的耐心閱讀~

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