“挑戰(zhàn)者號(hào)”的末日之旅

盧江良+王源源

“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)是美國(guó)正式使用的第二架航天飛機(jī)，于1983年4月4日正式進(jìn)行首航任務(wù)。

1986年1月28日，“挑戰(zhàn)者號(hào)”在美國(guó)佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空，執(zhí)行第10次太空任務(wù)。但是，就在升空后73秒，“挑戰(zhàn)者號(hào)”突然爆炸，在高空解體墜毀。此次災(zāi)難性事故造成機(jī)上7名宇航員全部罹難，是美國(guó)宇航局也是人類太空探索史上最慘痛的悲劇。

發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)爆炸事故

1986年1月28日，美國(guó)肯尼迪航天中心一大早便呈現(xiàn)出一派繁忙的景象。按照計(jì)劃，“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)將于美國(guó)東部時(shí)間上午9時(shí)39分在這里發(fā)射升空。它將要執(zhí)行第10次太空任務(wù)，也是美國(guó)航天飛機(jī)的第25次飛行。與以往任務(wù)有所不同的是，此次“挑戰(zhàn)者號(hào)”將把一名中學(xué)女教師克里斯塔·麥考利芙送入太空，這是航天飛機(jī)首次搭載普通公民，具有非同一般的意義。

1986年1月28日，“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)在升空73秒后爆炸解體。

在這次“挑戰(zhàn)者號(hào)”升空之前兩年，美國(guó)宇航局就宣布將邀請(qǐng)一位教師參加航天飛行任務(wù)，在太空為250多萬(wàn)名美國(guó)和加拿大的中小學(xué)生講授兩節(jié)有關(guān)太空和飛行的科普課，學(xué)生還可以通過(guò)專線向教師提問(wèn)。美國(guó)宇航局的這個(gè)計(jì)劃得到了全美眾多教師的熱烈響應(yīng)，克里斯塔·麥考利芙就是從一萬(wàn)多名報(bào)名者中精心挑選出來(lái)的。她升空前接受了為期5個(gè)月的宇航員訓(xùn)練，成為全美民眾的偶像。

時(shí)值寒冬，肯尼迪航天中心的發(fā)射臺(tái)上結(jié)滿了厚厚的冰。據(jù)當(dāng)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)稱，28日的清晨將會(huì)非常寒冷，氣溫接近-0.5°C，這也是航天飛機(jī)允許發(fā)射的最低溫度。然而，嚴(yán)寒并未阻擋民眾來(lái)到發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證“挑戰(zhàn)者號(hào)”升空的熱情。當(dāng)日上午8時(shí)左右，在距離發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)6.4千米的看臺(tái)上，聚集了1000多名觀眾，其中有19名中學(xué)生代表。他們既是來(lái)觀看航天飛機(jī)發(fā)射的盛況，又是來(lái)為他們的老師麥考利芙送行的。

“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)機(jī)組成員埃里森·奧尼祖卡、麥克·史密斯、克里斯塔·麥考利芙、迪克·斯科比、格里格·賈維斯和榮·麥克納爾，以及朱迪斯·瑞斯尼克（從左到右）。

“挑戰(zhàn)者號(hào)”預(yù)定發(fā)射前1小時(shí)，麥考利芙和另外6名宇航員整裝登上了航天飛機(jī)。但是，此次發(fā)射任務(wù)并未依照計(jì)劃按時(shí)進(jìn)行。由于氣溫過(guò)低，飛行控制中心決定延遲2小時(shí)發(fā)射，希望中午時(shí)氣溫有所升高后，發(fā)射臺(tái)上的冰雪能夠融化。

11時(shí)29分，飛行控制中心檢查確認(rèn)“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行正常。飛行控制員發(fā)出命令，進(jìn)入倒計(jì)時(shí)10分鐘。11時(shí)39分（格林尼治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間16時(shí)39分），隨著飛行控制員的一聲令下，“挑戰(zhàn)者號(hào)”騰空而起，離開(kāi)發(fā)射塔，順利升空并進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，調(diào)整航道準(zhǔn)備進(jìn)入繞地軌道。

睹航天飛機(jī)爆炸后的殘片從空中落下，不禁沉浸在一片震驚和悲痛之中。

“挑戰(zhàn)者號(hào)”發(fā)射升空59秒時(shí)，高度達(dá)到1萬(wàn)米，此時(shí)是升空的最關(guān)鍵階段，稱為MAX Q階段。地面控制中心和航天飛機(jī)上的計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的各種數(shù)據(jù)均未見(jiàn)任何異常。到了第66秒，“挑戰(zhàn)者號(hào)”已成功通過(guò)MAX Q階段，開(kāi)始進(jìn)入上層大氣層?，F(xiàn)在必須加速至?xí)r速2.8萬(wàn)千米以上，才能脫離地球重力。地面控制中心發(fā)出命令，指揮“挑戰(zhàn)者號(hào)”全速前進(jìn)，機(jī)長(zhǎng)報(bào)告“收到命令，主發(fā)動(dòng)機(jī)已加大”。至第73秒時(shí)，“挑戰(zhàn)者號(hào)”高度達(dá)到1.66萬(wàn)米。然而，就在人們認(rèn)為發(fā)射成功的一刻，突然，“挑戰(zhàn)者號(hào)”閃出一團(tuán)亮光，外掛燃料箱凌空爆炸，整架航天飛機(jī)瞬間化為了一團(tuán)火球……

爆炸發(fā)生后，地面控制中心監(jiān)控屏幕上的全部數(shù)據(jù)陡然消失，“挑戰(zhàn)者號(hào)”與地面的通訊猝然中斷。價(jià)值12億美元的“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)頃刻間化為烏有，7名機(jī)組人員全部罹難。

克里斯塔·麥考利芙被訓(xùn)練成為搭乘“挑戰(zhàn)者號(hào)”前往太空的第一位教師。

O形環(huán)失效導(dǎo)致燃料外泄

“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)突如其來(lái)的爆炸聲震驚了所有正在觀看的人們，全球無(wú)數(shù)人從現(xiàn)場(chǎng)或正在直播的電視畫(huà)面上目睹了這慘烈的一刻。

“挑戰(zhàn)者號(hào)”意外解體墜毀的消息使美國(guó)舉國(guó)震驚，首都華盛頓和全美各地均下半旗致哀。時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)的羅納德·里根稱“這如同是一場(chǎng)民族災(zāi)難”。這場(chǎng)災(zāi)難也使全世界震驚，各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人紛紛表示哀悼。

“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)爆炸后，其殘骸碎片在發(fā)射場(chǎng)東南方30千米處急速落下，墜入大西洋，散落過(guò)程持續(xù)了1小時(shí)。事故發(fā)生后，里根總統(tǒng)授權(quán)成立了事故調(diào)查委員會(huì)，負(fù)責(zé)查明航天飛機(jī)爆炸的原因。美國(guó)國(guó)防部代表美國(guó)宇航局派出大量船只和飛機(jī)進(jìn)行了大規(guī)模的海上搜尋行動(dòng)，他們的目標(biāo)是打撈出有助于找出事故原因的碎片殘骸。這次被稱為“有史以來(lái)最大”的海上搜尋行動(dòng)一直持續(xù)了大約5個(gè)月。

調(diào)查人員將搜尋到的“挑戰(zhàn)者號(hào)”殘骸進(jìn)行了修復(fù)還原，同時(shí)結(jié)合攝影機(jī)在發(fā)射過(guò)程中所記錄的影像資料，發(fā)現(xiàn)造成事故的真正原因是航天飛機(jī)右側(cè)助推火箭故障。

火箭推進(jìn)器由4個(gè)部件組成，彼此以結(jié)合套管連接，并套上一對(duì)高壓橡膠O形環(huán)加以密封?；鸺邳c(diǎn)火后百分之一秒內(nèi)點(diǎn)燃，推進(jìn)器的鋼殼因此被向外推開(kāi)，O形環(huán)必須要能夠在瞬間膨脹，才能避免火箭燃料從接合處外泄。

調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)，由于發(fā)射時(shí)發(fā)射臺(tái)上已經(jīng)結(jié)冰，造成右推進(jìn)器下方接合套管的O形環(huán)硬化?；鸺c(diǎn)火后，O形環(huán)膨脹沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果，但由于燃料中的鋁燃燒形成的鋁渣堵住了裂縫，暫時(shí)起到了一定的密封作用，因而“挑戰(zhàn)者號(hào)”在升空的最初階段并未受到影響。但是，當(dāng)航天飛機(jī)加速?zèng)_上MAX Q階段時(shí)，遭到一股強(qiáng)氣流的沖擊，劇烈震動(dòng)使鋁渣脫落，明火從接縫處泄漏出來(lái)，噴射在主燃料艙上，推進(jìn)器與外部燃料槽的連接架起火燃燒。當(dāng)支架被燒毀，燃料槽底部也開(kāi)始脫落，推進(jìn)器的機(jī)鼻撞上燃料槽頂部引起爆炸，4萬(wàn)公升燃料爆炸的威力，將“挑戰(zhàn)者號(hào)”炸成了幾千個(gè)碎片。

航天活動(dòng)進(jìn)入“后航天飛機(jī)時(shí)代”

1981年，美國(guó)生產(chǎn)的世界上第1架航天飛機(jī)試航成功，人類的載人航天活動(dòng)由此進(jìn)入到規(guī)模較大、飛行時(shí)間較長(zhǎng)的空間探索與實(shí)驗(yàn)階段。在人類航天史上，航天飛機(jī)的研制成功具有劃時(shí)代的意義。但是，航天飛機(jī)只有部分可重復(fù)利用，而且技術(shù)難度大、系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，零部件更容易耗損。從起飛、上升、軌道運(yùn)行，再入大氣層直到返回著陸過(guò)程中，需要經(jīng)歷各類極度嚴(yán)酷的環(huán)境，這就為航天飛機(jī)執(zhí)行任務(wù)帶來(lái)了安全隱患。

“挑戰(zhàn)者號(hào)”航天飛機(jī)爆炸事故發(fā)生后，航天飛機(jī)飛行計(jì)劃被凍結(jié)長(zhǎng)達(dá)32個(gè)月之久。美國(guó)宇航局對(duì)航天飛機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并加裝安全系統(tǒng)。然而，2003年，航天飛機(jī)再次發(fā)生事故，“哥倫比亞號(hào)”在重返地面的過(guò)程中突然發(fā)生爆炸解體燃燒，，造成機(jī)上的7名宇航員全部遇難。2011年7月，“亞特蘭蒂斯號(hào)”航天飛機(jī)完成了它的最后一次飛行任務(wù)。這也是美國(guó)航天飛機(jī)的告別之旅，寓意著美國(guó)長(zhǎng)達(dá)30年的“航天飛機(jī)時(shí)代”宣告終結(jié)。

航天飛機(jī)為人類的太空探索增加了動(dòng)力，其探空行動(dòng)中衍生的技術(shù)以及相關(guān)的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，都對(duì)人類的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。進(jìn)入21世紀(jì)以后，人類航天活動(dòng)進(jìn)入“后航天飛機(jī)時(shí)代”。如何尋找更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用和安全的航天器，成為很多國(guó)家的新目標(biāo)。也許，在不久的未來(lái)，人們便可以乘坐新的航天器往返于天地之間，實(shí)現(xiàn)遨游太空的美好夢(mèng)想。