挑戰者號航天飛機報告 爆炸是由一個失效的圓形密封圈所致
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航天飛機——沒有任何一種飛機能像它一樣另全世界屏住呼吸,它由250萬個零件組成,可以說是最精密的航天器,它比宇宙飛船更強大,一對機翼讓它成爲地球與太空之間最自由的飛行者。但是什麼讓它屢遭劫難,又是什麼讓它仍難而上?
航天飛機
1981年哥倫比亞號航天飛機的出現讓人們大吃一驚,因爲它與過去人們所熟悉的宇宙飛船截然不同,樣子就像噴氣式飛機,許多年來人們一直夢想擁有這種可以像普通飛機一樣飛翔的航天器。
哥倫比亞號航天飛機
挑戰者號航天飛機在爆炸之前,已經進行過了10次飛行,這也是美國歷史上航天飛機的第25次飛行,此前,航天飛機從未發生過事故,美國人認爲航天飛機是絕對安全的,以至於在其內部的航天員不需要穿着航天服,甚至在航天飛機上沒有配備任何逃生機構。
挑戰者號航天飛機
挑戰者號航天飛機結構
挑戰者號航天飛機是美國繼哥倫比亞號航天飛機之後的第二架航天飛機,這具龐然大物高56米,重1600多噸。我們通常所說的航天飛機實際上只是它的軌道器,它最大的部件是外掛燃料箱,裏面裝了600噸液氧和液氫燃料,左右兩個助推火箭,每個裝有450多噸固體燃料。如此多的高能燃料堆聚在一起,簡直就是一個巨型炸彈。
航天飛機整體示意
發射前遇到問題
1986年1月28日,挑戰者號航天飛機進入起飛前倒計時階段,但那天的天氣卻出奇的冷,60多米高的發射塔塔架上結下了長長的冰錐,最長的有30多釐米長,一旦在發射過程中墜落撞擊到軌道器,那將是災難性的後果。但對於這種顯而易見的問題,從凌晨1:35分開始派人幾次進行檢查清理,直到上午10:30分,工作人員已將發射塔上的冰塊全部處理乾淨。
發射塔冰錐
針對寒冷的天氣,美國航空航天局召開了緊急會議,一些專家對發射提出了反對意見,因爲航天飛機從沒有在這麼冷的天氣進行點火。當天夜裏溫度曾降到-5℃,這種情況航天飛機上的某些部件很有可能因爲不耐低溫而產生故障。但是專家們同樣不情願看到發射被再次取消,應爲挑戰者號因爲天氣等原因已經推遲了5次,已經耽誤了政府既定的航天計劃。
在長達6個小時的會議討論上,一位航天專家提出,在航天飛機的助推火箭上有一處圓形密封圈,很可能因爲低溫而損壞,從而帶來災難性後果,但這個問題並沒有引起重視。大家最關注的是氣溫會不會上升到0℃以上,因爲當時美國航空航天局規定,航天飛機在0℃以下是不能發射的。
助推器的圓形密封圈
正如人們希望的那樣,氣溫漸漸升高,在發射前的24分鐘,氣溫已經上升到了規定的0℃,美國航空航天局決定繼續發射。
爆炸後的沉默
挑戰者號航天飛機升空,當人們正在歡呼慶祝的時候,僅僅73秒後,航天飛機爆炸,眼前的景象讓當時現場的關注目瞪口呆,發射臺播音沉默了30秒之久,除了爆炸後沉悶的爆炸聲,再無其他聲響。
當天下午,美國航空航天局宣佈挑戰者號航天飛機在升空73秒後,發射爆炸,搜救工作仍在進行,但並沒有發現任何航天員倖存的跡象。
挑戰者號航天飛機爆炸
事後的調查美國航空航天局迅速成立事故調查委員會,通過觀察影像發現,挑戰者號在點火0.445秒時,右側助推火箭的底部就冒出一股黑煙。爲了找到真正原因,事故調查委員會召開了35次會議,訪問了160多人,收集了63000多封文件和數百副照片。4個月後,他們像總統提交了一份長達256頁的調查報告。
右側助推火箭冒出黑煙
調查結果
調查結果顯示,爆炸是由一個失效的圓形密封圈所致,它位於右側助推火箭的兩個低層部位之間,密封圈的破損使火箭內部的熾熱氣體外泄,冒出黑煙。
破損的圓形密封圈
升空後這團焰火越燒越大,最終將火箭與外掛燃料箱之間的連接杆燒斷,與此同時,冒出來的熾熱氣體產生了一個側向推力,使得右側火箭在圍繞上部的連接點劇烈擺動。
火箭熾熱氣體泄漏
右側火箭劇烈擺動
最終右側火箭撞擊到裝滿燃料的外掛燃料箱,外掛燃料箱當即爆炸,頃刻間將整個航天飛機撕成了碎片。
爆炸前
這個密封圈只是250萬個零件中的一個,它因爲布耐低溫而失效。發射前曾有一位航天工程師提出,有一處圓形密封圈可能會因爲低溫而損壞,說的就是這個地方。可氣的是,這個問題自始至終都沒有提交給掌握決策的高層人員。
損壞的圓形密封圈位置
救援—航天員死因不明
挑戰者號碎片飛落了45分鐘之久,最後紛紛落入大西洋。幾乎所有人都認爲7名宇航員在一瞬間死於爆炸,但事實並非如此,關於航天員死亡前的具體情況一直不爲外界所知,因爲遺體的打撈和解剖分析一直都在祕密中進行。
但是有內行們卻在挑戰者的殘骸上發現了驚人的祕密,發現打撈的座艙內沒有大火,沒有燃燒等跡象。在座艙內,7名航天員仍然被安全帶綁在各自的座位上。航天員到底死於何因呢?
挑戰者號艙內碎片
一些研究人員分析,挑戰者號並非粉碎性爆炸,確切的說應該是解體,其威力應該還不足以瞬間將航天員置於死地。
從視頻資料看,挑戰者號的座艙在爆炸後的25秒內繼續上升了20公里,艙體破損給航天員來帶的直接後果就是高空缺氧。而且航天員在航天飛機內部並沒有穿航天服,因爲當時美國航空航天局認爲航天飛機是絕對安全的,人們一度認爲航天員死於高空缺氧。
挑戰者號航天飛機7名宇航員
後來經過對艙內供氧設備檢查,發現4個供氧設備中有3個已經打開了,這就說明爆炸後至少有3名航天員還在呼吸,機艙從空中墜落大海時間是2分30秒,所以人們認爲航天員有足夠的時間和機會進行逃生。但是當時的航天飛機上沒有逃生系統,即使這3名宇航員還有一線生機,也終將註定他們無一生還。
挑戰者號的殘骸從近20公里的高空墜下,最後以300多公里的時速砸向海面,產生的衝擊力超過了航天員體重的200倍。即使空中沒有完全解體的座艙在如此大的衝擊力下,也會變得粉碎了。
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