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挑战者号的太空惨祸

2019-11-07 航天

挑战者号的太空惨祸
 
1986 年 1 月 28 日,美国挑战者号航天飞机载 7 名航天员进行它的第 11 次航天飞行。
 
挑战者号在这次发射前没有出现异常现象。11 时 38 分,发射升空,直冲云霄。发射后 16 秒,按照预定程序飞行。35 秒后,主发动机推力减到 65  
%,使航天飞机安全穿过高空湍流区。飞行控制中心宣布 3 台主发动机工作正常,外挂燃料贮箱和助推器状况良好。52 秒后,地面控制中心通知指令长将发动机恢复到全推力。但起飞 60 秒时,从航天飞机右侧固体助推器上先喷出一小股火焰,射向外挂燃料贮箱。约 10 秒钟后,在外挂贮箱底部一侧突然冒出一个橙色小火球,接着又从另一侧出现一个稍大的橙色火球。当飞行到
 
74  秒钟,空中突然传来一声闷响,只见挑战者号顷刻间爆裂成一团桔红色火球,碎片拖着火焰和白烟四散飘飞,坠落到大西洋。这个情景表明,挑战者号航天飞机爆炸了。成千上万在现场观看挑战者号航天飞机升空的观众,亲眼目睹这场太空悲剧的突然爆发,不禁惊愕不已。
 
挑战者号是美国第二架上天飞行的航天飞机。第一名美国女航天员莎丽·赖德,第一名黑人航天员布卢福德,第一名华裔航天员王赣骏,都是乘这架航天飞机遨游太空的。它和其他航天飞机一样,也是由轨道飞行器、外挂燃料贮箱和固体火箭助推器三部分组成。轨道飞行器形状酷似普通飞机,机身长 37 米,翼展 24 米,头部是密封的乘员座舱,机身就是货舱,一次可向太空载送 20 吨货物,运回 10 吨物品。货舱里装有机械臂,可将货物送入太空,或把空间的飞行物体抓住收回货舱。在这次飞行中,货舱内装有一颗跟踪与数据中继卫星,准备将它施放到太空轨道运行。尾部是 3 台主发动机。外挂燃料贮箱重 35 吨,长 47 米,最大直径 8.4 米。它在航天飞机脱离地球引力进入轨道后,燃料用完即同轨道飞行器分离,在印度洋上空坠入大气层中烧毁。两枚固体燃料贮臬的两则,每枚长 45.5 米,直径 3.6 米;火箭分 4 节,由 177 颗钢钉铆合在一起。挑战者号过去已顺利完成了 10 次飞行。
 
这次参加挑战者号航天飞机飞行的 7 名航天员中,有 2 名女臬天员。最引人注目的是一名中学女教师麦考利夫,她是从 1 万多名报考应征的教师中严格挑选的,原计划在飞行中向美国几百万中学生讲授两节太空课,并在航天飞机上参加几项科学实验。另一名女航天员是第二次上天的雷丝尼克,她于 1984 年 8 月 30 日第一次乘发现号飞行取得成功。另外 5 人是:指令长斯科比,驾驶员史密斯,载荷专家贾维斯,黑人航天专家麦克耐尔,日裔航天专家鬼冢。他们为航天事业献身,为世人景仰,举国哀悼,参加在休斯敦航天中心为这次空难举行的追悼会,有 1 万 5 千人。
 
挑战者号失事后,美国组织了大规模的调查,同时暂时停止了航天飞机飞行。第二天,美国就出动飞机和舰只封锁海面,打捞残骸碎片。2 月 4 日前从海面打捞到 12 块碎片,3 月 8 日从离卡纳维拉尔角东面 30 公里的海底打捞起驾驶舱,舱内有航天员的遗体,爆炸时驾驶舱是完整的,只是落到水面撞击时才解体。4 月 13 日打捞出固体助推器连部位的碎片,对查清连接部件断裂故障提供了线索。到 5 月底,一共找捞和寻找到 4 千多块残骸碎片,占挑战者号整个机体的 30%。经过调查的最后结论是,挑战者号爆炸原因是右侧固体火箭助推器连接处因设计上的缺陷和气温过低,密封垫圈失效。
 
实际上,航天飞机固体助推器上的密封圈曾出现过隐患,潜伏着灾难。尽管为了防止燃料泄漏,在 U 型接头处装有两个 O 型橡胶密封圈,以便在主密封圈受到燃气侵蚀时,辅助密封圈能发挥作用。1985 年 7 月 17 日,根据挑战者号航天飞机历次飞行中出现的问题,固体火箭助推器工程师埃尔文·大卫指出:“如果在点火时主密封圈失去密封作用,在气温很低时辅助密封圈将达不到冗余密封的设计要求。”但这个意见并未引起足够重视。恰巧这次发射时的气温很低,排气孔的最低工作温度限度是摄氏 7 度,可发射那天气  
温降到了摄氏零下 1 度,大大超过了规定的低温极限,使机体上结了一层冰,这是历次发射航天飞机遇到的最低温度。在这种情况下,有两位工程师曾建议推迟发射日期,其中一位工程师并且郑重地说:“如果这次发射出事,我决不会在公众面前证明,我们的固体火箭助推器毫无问题的,也决不会违心地吹嘘我们的航天飞机,我要说的只有真相。”但美国宇航局的官员坚持发射,其结果是侥幸心理酿成一场惨剧。
 
这次事故对美国航天飞机继续飞行产生了极为不利的影响,许多试验项目推迟进行,整个航天计划罩上浓重的阴影。但民意调查表明,美国有 79%的人仍然支持航天飞机计划,希望吸收教训,东山再起,建造一架新航天飞机代替挑战者号继续参加航天飞机。
 
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