盧江良+王源源
“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)是美國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”在美國佛羅里達(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”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)場突發(fā)爆炸事故
1986年1月28日,美國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”航天飛機(jī)將于美國東部時(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”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”航天飛機(jī)在升空73秒后爆炸解體。
在這次“挑戰(zhàn)者號”升空之前兩年,美國宇航局就宣布將邀請一位教師參加航天飛行任務(wù),在太空為250多萬名美國和加拿大的中小學(xué)生講授兩節(jié)有關(guān)太空和飛行的科普課,學(xué)生還可以通過專線向教師提問。美國宇航局的這個(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多名報(bào)名者中精心挑選出來的。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)寒并未阻擋民眾來到發(fā)射現(xiàn)場見證“挑戰(zhàn)者號”升空的熱情。當(dāng)日上午8時(shí)左右,在距離發(fā)射現(xiàn)場6.4千米的看臺上,聚集了1000多名觀眾,其中有19名中學(xué)生代表。他們既是來觀看航天飛機(jī)發(fā)射的盛況,又是來為他們的老師麥考利芙送行的。
“挑戰(zhàn)者號”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”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”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”騰空而起,離開發(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”發(fā)射升空59秒時(shí),高度達(dá)到1萬米,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)均未見任何異常。到了第66秒,“挑戰(zhàn)者號”已成功通過MAX Q階段,開始進(jìn)入上層大氣層?,F(xiàn)在必須加速至?xí)r速2.8萬千米以上,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”全速前進(jìn),機(jī)長報(bào)告“收到命令,主發(fā)動機(jī)已加大”。至第73秒時(shí),“挑戰(zhàn)者號”高度達(dá)到1.66萬米。然而,就在人們認(rèn)為發(fā)射成功的一刻,突然,“挑戰(zhàn)者號”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”與地面的通訊猝然中斷。價(jià)值12億美元的“挑戰(zhàn)者號”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”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”航天飛機(jī)突如其來的爆炸聲震驚了所有正在觀看的人們,全球無數(shù)人從現(xiàn)場或正在直播的電視畫面上目睹了這慘烈的一刻。
“挑戰(zhàn)者號”意外解體墜毀的消息使美國舉國震驚,首都華盛頓和全美各地均下半旗致哀。時(shí)任美國總統(tǒng)的羅納德·里根稱“這如同是一場民族災(zāi)難”。這場災(zāi)難也使全世界震驚,各國領(lǐng)導(dǎo)人紛紛表示哀悼。
“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)爆炸后,其殘骸碎片在發(fā)射場東南方30千米處急速落下,墜入大西洋,散落過程持續(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,負(fù)責(zé)查明航天飛機(jī)爆炸的原因。美國國防部代表美國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,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“有史以來最大”的海上搜尋行動一直持續(xù)了大約5個(gè)月。
調(diào)查人員將搜尋到的“挑戰(zhàn)者號”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,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”在升空的最初階段并未受到影響。但是,當(dāng)航天飛機(jī)加速沖上MAX Q階段時(shí),遭到一股強(qiáng)氣流的沖擊,劇烈震動使鋁渣脫落,明火從接縫處泄漏出來,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,燃料槽底部也開始脫落,推進(jìn)器的機(jī)鼻撞上燃料槽頂部引起爆炸,4萬公升燃料爆炸的威力,將“挑戰(zhàn)者號”炸成了幾千個(gè)碎片。
航天活動進(jìn)入“后航天飛機(jī)時(shí)代”
1981年,美國生產(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由此進(jìn)入到規(guī)模較大、飛行時(shí)間較長的空間探索與實(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)帶來了安全隱患。
“挑戰(zhàn)者號”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)長達(dá)32個(gè)月之久。美國宇航局對航天飛機(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”在重返地面的過程中突然發(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”航天飛機(jī)完成了它的最后一次飛行任務(wù)。這也是美國航天飛機(jī)的告別之旅,寓意著美國長達(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力,其探空行動中衍生的技術(shù)以及相關(guān)的科學(xué)發(fā)現(xiàn),都對人類的生產(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,成為很多國家的新目標(biāo)。也許,在不久的未來,人們便可以乘坐新的航天器往返于天地之間,實(shí)現(xiàn)遨游太空的美好夢想。