挑战者号航天飞机爆炸有哪些影响?

2024-05-14

1. 挑战者号航天飞机爆炸有哪些影响?

以挑战者号事故为例,说明当信息表达不明确时会发生的问题。
信息设计师爱德华·塔夫特曾经以挑战者号事故为例,说明当信息表达不明确时会发生的问题。他认为,如果莫顿·塞奥科公司的工程师能更明确地表达出SRB部件的接缝在低温与烧穿间的数据关系,他们也许能成功地说服NASA取消航天飞机的发射。塔夫特也认为,信息表达的不完备也可能影响了NASA在哥伦比亚号最后一次飞行中的决定。
挑战者号的事故常是专题研究的案例,例如工程安全、揭弊者的道德规范、沟通与集体决策等。在加拿大和其他一些国家,更是工程师在取得专业执照前必知内容的一部分。对O型环在低温下将会失效提出警告的工程师罗杰·博伊斯乔利,辞去了他在莫顿·塞奥科公司的工作,并且成为了工作场所道德规范的一位发言人。

扩展资料:
挑战者号航天飞机灾难的相关情况:
1、挑战者号升空下一个发射时的视频回放点显示,在T+0.678时,一股黑灰色的烟雾从右侧SRB尾部靠近连接该部件与外部舱的支架处喷出,大约在T+2.733时烟雾不再喷出。
2、烟雾最后可见的时刻位于T+3.375。后来确定这些烟雾是由右侧SRB部件尾部接缝的开合引发的。助推器的外壳在点火产生的压力下有所膨胀,作为膨胀的结果,外壳的金属部分崩离了其他的部分,打开了一个泄漏温度高达华氏5000度(摄氏2760度)气体的裂缝。
3、主O型环是设计用于封闭该裂缝,但在过低的温度下它没能在第一时间内密封住,而副O型环又因为金属部分的崩离而偏离了原有位置。这样就没有可阻碍气体逸出的障碍了,两个O型环在大约70度的范围内都被气化了。
参考资料来源:百度百科-挑战者号航天飞机灾难

挑战者号航天飞机爆炸有哪些影响?

2. 挑战者号航天飞机为什么会爆炸?

1986年1月28日在美国佛罗里达的卡那维拉尔角,挑战者号航天飞机在升空后发生悲剧。 
这天上午11时38分,挑战者号在发射架上点火升空。但航天飞机在升空73秒后,空中突然传来一声闷响,只见挑战者号顷刻之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。挑战者号发生爆炸,全世界为之震惊。 
7名宇航员在这次事故中罹难,包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。根据调查这一事故的总统委员会的报告,爆炸是一个O型封环失效所致。这个封环位于右侧固体火箭推进器的两个低层部件之间。失效的封环使炽热的气体点燃了外部燃料罐中的燃料。由于发射时天气情况不佳,气温很低,导致O型封环在低温下失效而发生事故。尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射,但是由于发射已被推迟了5次,所以警告未能引起重视。 
挑战者号飞机是肯尼迪航天中心的第二架航天飞机。它以航行于大西洋和太平洋上的英国研究船挑战者号而命名,挑战者号为人类的航天事业做出了巨大贡献。 
1982年7月,挑战者号航天飞机成为美国可再度使用的带冀航天器,共成功完成了九次航天飞行任务。1986年1月28日美国的挑战者号航天飞机乘载七名宇航员,进行航天飞机的第10次飞行。在挑战者号十次的飞行任务中,共绕轨道飞行987次,太空停留时间累积69天。

3. 挑战者号航天飞机爆炸有哪些影响?

以挑战者号事故为例,说明当信息表达不明确时会发生的问题。
信息设计师爱德华·塔夫特曾经以挑战者号事故为例,说明当信息表达不明确时会发生的问题。他认为,如果莫顿·塞奥科公司的工程师能更明确地表达出SRB部件的接缝在低温与烧穿间的数据关系,他们也许能成功地说服NASA取消航天飞机的发射。塔夫特也认为,信息表达的不完备也可能影响了NASA在哥伦比亚号最后一次飞行中的决定。
挑战者号的事故常是专题研究的案例,例如工程安全、揭弊者的道德规范、沟通与集体决策等。在加拿大和其他一些国家,更是工程师在取得专业执照前必知内容的一部分。对O型环在低温下将会失效提出警告的工程师罗杰·博伊斯乔利,辞去了他在莫顿·塞奥科公司的工作,并且成为了工作场所道德规范的一位发言人。

扩展资料:
挑战者号航天飞机灾难的相关情况:
1、挑战者号升空下一个发射时的视频回放点显示,在T+0.678时,一股黑灰色的烟雾从右侧SRB尾部靠近连接该部件与外部舱的支架处喷出,大约在T+2.733时烟雾不再喷出。
2、烟雾最后可见的时刻位于T+3.375。后来确定这些烟雾是由右侧SRB部件尾部接缝的开合引发的。助推器的外壳在点火产生的压力下有所膨胀,作为膨胀的结果,外壳的金属部分崩离了其他的部分,打开了一个泄漏温度高达华氏5000度(摄氏2760度)气体的裂缝。
3、主O型环是设计用于封闭该裂缝,但在过低的温度下它没能在第一时间内密封住,而副O型环又因为金属部分的崩离而偏离了原有位置。这样就没有可阻碍气体逸出的障碍了,两个O型环在大约70度的范围内都被气化了。
参考资料来源:百度百科-挑战者号航天飞机灾难

挑战者号航天飞机爆炸有哪些影响?

4. 挑战者号航天飞机的发射爆炸

2012年2月13日消息,据国外媒体日报道,1986年1月28日,“挑战者”号航天飞机在升空后不久发生爆炸,7名机组人员全部遇难。当时,19岁的太空迷杰弗里-奥尔特用Super 8家用录像机拍摄下可怕的空难瞬间。空难录像带一直放在一个专门存放家庭录像的盒子里,近30年来一直无人问津。奥尔特找出了录像带并交给《赫芬顿邮报》,为了观看“挑战者”号发射,奥尔特专门跑到佛罗里达州的肯尼迪航天发射中心,并特意买了一台Super 8家用录像机,决定将壮观的发射景象永远记录下来。当时,他所在的拍摄地点距离发射场不到10英里(约合16公里)在《赫芬顿邮报》获得的独家录像中,观众们交头接耳,壮观的发射景象让他们陷入兴奋之中。但令他们没有想到的是,“挑战者”号在发射后73秒发生爆炸,7名机组人员全部罹难。奥尔特说:“当时,我一心希望能够看到让自己永生难忘的景象。我确实看到了,但并不是我喜欢看到的景象。”录像中,人们在还没有发射前就陷入兴奋之中,互相聊天,等待激动人心的时刻到来。“挑战者”号点火后,人们开始评论发射,言语中难掩兴奋之情。一名男子说:“太棒了,真酷。”发射后73秒,“挑战者”号发生爆炸,当时地面上的一些观众还没有意识到发生了什么,一名妇女甚至说“太美了”。另一段使用家用录像机拍摄的“挑战者”号空难录像也浮出水面。这段录像是鲍勃-卡曼拍摄的,当时他与家人刚刚结束迪斯尼世界的旅行,正在奥兰多机场。在发现卡门的录像带前,人们一直认为使用家用录像机拍摄的“挑战者”号空难录像只有一段。这段录像长4分钟,由杰克-莫斯在位于温特-黑文的家拍摄。  1986年1月28日,卡纳维拉尔角上空万里无云。在离发射现场6.4km的看台上,聚集了1000多名观众,其中有19名中学生代表,他们既是来观看航天飞机发射的,又是来欢送他们心爱的老师麦考利夫1984年,航天局宣布将邀请一位教师参加航天飞行,计划在太空为全国中小学生讲授两节有关太空和飞行的科普课,学生还可以通过专线向麦考利芙提问。麦考利芙就是从11000多名教师中精心挑选出来的。当孩子们看到航天飞机载着他们的老师升空的壮观场面时,激动得又是吹喇叭,又是敲锣打鼓。 挑战者号航天飞机在顺利上升:7秒钟时,飞机翻转;16秒钟时,机身背向地面,机腹朝天完成转变角度;24秒时,主发动机推力降至预定功率的94%;42秒时,主发动机按计划再减低到预定功率的65%,以避免航天飞机穿过高空湍流区时由于外壳过热而使飞机解体。这时,一切正常,航速已达每秒677米,高度8000米。50秒钟时,地面曾有人发现航天飞机右侧固体助推器侧部冒出一丝丝黑烟,这个现象没有引起人们的注意。52秒时,地面指挥中心通知指令长斯克比将发动机恢复全速。59秒时,高度10000米,主发动机已全速工作助推器已燃烧了近450吨固体燃料。此时,地面控制中心和航天飞机上的计算机上显示的各种数据都未见任何异常。65秒时,斯克比向地面报告“主发动机已加大”,“明白,全速前进”是地面测控中心收听到的最后一句报告词第73秒时,高度16600米,航天飞机突然闪出一团亮光,外挂燃料箱凌空爆炸,航天飞机被炸得粉碎,与地面的通讯猝然中断,监控中心屏幕上的数据陡然全部消失。挑战者号变成了一团大火,两枚失去控制的固体助推火箭脱离火球,成V字形喷着火焰向前飞去,眼看要掉入人口稠密的陆地,航天中心负责安全的军官比林格眼疾手快,在第100秒时,通过遥控装置将它们引爆了。挑战者号失事了!爆炸后的碎片在发射东南方30公里处散落了1小时之久,价值12亿美元的航天飞机,顷刻化为乌有,七名机组人员全部遇难全世界为此震惊,各国领导人纷纷致电表示哀悼。然而,人们在悲痛之余对科学事业的不懈追求并没有停止。在“阿波罗”1号的试验飞船火灾中遇难的格里森,生前曾说过一段感人的话“要是我们死亡,大家要把它当作一件寻常的普通事情,我们从事的是一种冒险的事业。万一发生意外,不要耽搁计划的进展。征服太空是值得冒险的。”  美国的“挑战者”号航天飞机从卡纳维拉尔角航天基地发射升空后73秒起火爆炸,这一事件已经过去29年了,但看过电视直播的观众对那触目惊心的火球一定记忆犹新。当时正在遥远的犹他州观看电视直播的两个人对这一结果并不感到意外。这两人都是为航天飞机设计、制造固态燃料火箭助推器的莫顿-瑟奥科尔公司的高级工程师一个名叫罗杰·博伊斯乔利,另一个是他的顶头上司鲍勃·埃比林。在“挑战者”发射前几分钟,博伊斯乔利在瑟奥科尔公司会议室门外焦急地踱来踱去。埃比林希望博伊斯乔利到会议室观看航天飞机发射的现场直播,一开始,博伊斯乔利告诉埃比林:“不,我不想看发射,我不想看到发射失败。”就在前一天的傍晚,博伊斯乔利和埃比林通过电视会议,足足花了6个小时,力劝美国宇航局推迟“挑战者”的发射,因为在此之前,他们二人都被告知,佛罗里达的气温已经降至0℃以下。他们知道,这样的条件对火箭助推器的性能将产生重大影响!然而,瑟奥科尔公司高层给了他们当头一棒,公司向宇航局作出了“可以发射”的建议!倒数计时开始后,他们二人的手紧紧地握在了一起,让他们感到庆幸的是,“挑战者”平稳地离开了发射台升空了!博伊斯乔利转向埃比林:“我们刚刚躲过了一颗子弹!”因为按他们的分析,“挑战者”会在平台上爆炸。然而就在两人都想长长地舒口气的当儿,“挑战者”升空后的第73秒钟,他们面前的电视屏幕突然烟雾弥漫,二人的心跳当时几乎停止了。1986年7月,在接受了总统委员会关于“挑战者”灾难的听证后,博伊斯乔利便离开了设在犹他州北部瓦萨奇山脉深处的瑟奥科尔试验场。工程师惊悉发射隐患?博伊斯乔利在总统委员会的听证会上对瑟奥科尔公司的经理们连连发炮。他的做法受到公司的指责,公司认为他不该把相关的文件披露给总统委员会,同事们更是对他怀恨在心,因为他打碎了他们的“金饭碗”。“挑战者”爆炸30年后的今天,瑟奥科尔公司的试验场仍然严禁外人入内,但该公司的火箭公园向游人开放。公园里摆放了大约20多部各种型号的火箭发动机,一台长达38.4 m的固体燃料发动机与其他的发动机放在一起,如同鹤立鸡群,航天飞机进入轨道的动力,大部分都是由这种发动机提供的。每一枚火箭助推器都要在填装数百万磅的固态助推燃料后送往卡纳维拉尔角发射基地,由于没有铁路可以运输38.4 m长的物体,所以,瑟奥科尔公司不得不把火箭分成几部分用船运到佛罗里达,在发射现场进行组装。博伊斯乔利说:“这些钢圈看上去很结实,很牢固,但点火后,每个部分由于受到巨大压力,都会像气球一样被‘吹’起来。这样,就需要在各部分的接合处采用松紧带来防止热气跑出火箭。”这份工作由两条名为“O圈”的橡胶带完成,它们可以随着钢圈一起扩张,并能弥合缝隙。如果这两条橡胶带与钢圈脱离哪怕0.2秒,助推器的燃料就会发生泄漏,固态火箭助推器就会爆炸。“挑战者”发射那天,天气非常寒冷。气温降低后,这些“O圈”就变得非常坚硬,伸缩就更加困难。坚硬的“O圈”伸缩的速度变慢,密封的效果就大打折扣。虽然那可能只是零点几秒的时间,但足以把一次本应成功的发射变成一场灾难。“挑战者”的悲剧在于,博伊斯乔利在发射前6个月就对“O圈”提出质疑,因为在此他曾亲自跑到佛罗里达对上一次发射时使用的火箭进行了检查,让他吃惊的是,第一层“O圈”失灵,热气跑了出来,幸运的是,第二层“O圈”拦住了热气。博伊斯乔利仍保存着当时拍摄的“O圈”照片,本应是蜜色的润滑油被熏成了黑色。第一层“O圈”的很多部分不见了,很显然,它们被烤焦了。他说:“我看到这一切时,心口像堵上了一团棉花。那次发射航天飞机竟然没有爆炸,简直是奇迹!”博伊斯乔利的分析引起了宇航局的注意,把“O圈”列入需要认真检查名单。瑟奥科尔公司也成立了一支“特遣部队”,专门解决这一问题。然而,由于器材和人手短缺,课题进展缓慢。作为“特遣部队”一员的博伊斯乔利给瑟奥科尔公司副总裁发去一件备忘录,请求对“O圈”进行全面的更严格的试验。他在备忘录中写道:“我诚实地说,我真的非常担心,如果我们不迅速采取措施,不仅发射会失败,连发射平台也会付之一炬,而最严重的后果将是灾难性的人机俱毁!”“挑战者”原定1日发射,但因为天气恶劣而两度推迟。当宇航员们各就各位,准备最后的倒计时时工作人员突然发现他们死活弄不下航天飞机舱门上的把手!折腾了整整5个小时,最后依靠锯子才总算把舱门关好取悦顾主酿大祸?那天下午,卡纳维拉尔角的气温骤降,发射小组需要听一听专家们的意见。下午6点左右,电话打到犹他州问瑟奥科尔公司的专家们是否对零下5℃发射他们的火箭存有疑虑。专家们的回答是“是”。接着,发射现场又把电话打到阿拉巴马州马歇尔太空飞行中心的宇航局火箭专家那里。航天飞机项目办公室的朱德森·洛文古德接了电话。那天晚上,马歇尔中心的专家们的确认真地听取了博伊斯乔利和他的同事关于推迟发射的分析,但他们感觉,他们听到的都是一些情绪化的东西,理性的东西太少。虽然博伊斯乔利也出示了一些数据,但都不是决定性的。瑟奥科尔公司的底线是,它不希望依据它的数据库之外的数据飞行,也就是说,气温低于零下12℃绝对不能飞这是迄今为止记录的发射时的最低气温。博伊斯乔利也表示,他检查的“O圈”遭到破坏,主要原因就是气温太低。讨论进行了近5个小时,宇航局终于表示,它不会不听火箭设计者的建议而强行发射。就在这个时候,瑟奥科尔公司副总裁请求暂停会议5分钟。接着,瑟奥科尔总裁杰里·马森就开口说:“我们必须作出一个可操作的决定”博伊斯乔利马上意识到,公司主管为了取悦最主要的客户——宇航局,态度已从“不要发射”变成了“可以发射”  公司内部的讨论持续了不是5分钟而是30分钟。包括博伊斯乔利在内的工程师被排除在外,4名高级经理投票赞成发射博伊斯乔利站起来,抓起那张被烧毁的“O圈”的照片,放到4名高级经理面前的桌子上。但他们连看都不看。老板随即接通了电视会议,通知宇航局,瑟奥科尔的态度有了变化,“挑战者”可以发射。在随后的一段时间里,宇航局一直在询问瑟奥科尔公司关于发射的问题,但就是没有问一问瑟奥科尔高层为什么突然改变了主意,他们只是请瑟奥科尔公司把他们改变主意的原因写成文字。当载着新建议的传真在午夜时分传到卡纳维拉尔角时,宇航局已经下定了在第二天上午发射“挑战者”的决心。悲剧于是发生了……CCTV9纪录频道于2013年1月26日播出《重返危机现场2》重返了这一历史内幕。 发射时气温过低,发射台上已经结冰,造成固定右副燃料舱的O形环硬化,失效。在点火时,火焰从上往下烧O型环要及时膨胀,但O型环已经失效,火焰往外冒,断断续续冒出了黑烟。但是由于燃料中添加了铝,燃烧形成的铝渣堵住了裂缝,在明火冲出裂缝前临时替代了O型环的密封作用。在爆炸前十几秒,宇航飞船遭到一股强气流,威力相当与卡特里娜飓风。凝结尾出现了不同寻常的“Z”字尾,接下来的震动让铝渣脱落,移除了阻碍明火从接缝处泄漏出来的最后一个屏障,火焰喷射在主燃料舱上,在爆炸前一秒,火焰烧灼让主燃料舱的O型环脱落,造成了主燃料舱底部脱落。助推器的顶端也撞上了主燃料舱的顶部,灼热的气体窜入顶端充满氧气的舱室,导致了大爆炸。在发射后73秒,“挑战者”号在40000公升燃料的爆炸下,炸成了几千个碎片。其实这场事故本来可以避免。在发射前13小时,一位重要工程师向公司上级召开了电话会议,指出了上次“挑战者”号的发射由于助推器O型环失效差点毁灭,但上级由于急着完成快捷而便宜的太空旅行,保持了自己的观点。在发射前30分钟,一架波音757客机报告了强气流的存在,但发射中心也没有注意。

5. 美国挑战者号航天飞机爆炸的原因

挑战者号航天飞机灾难于美国东部时间1986年1月28日上午11时39分(格林尼治标准时间16时39分)发生在美国佛罗里达州的上空。挑战者号航天飞机升空后,因其右侧固体火箭助推器(SRB)的O型环密封圈失效,毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效,使高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后的第73秒解体,机上7名宇航员全部罹难。挑战者号的残骸散落在大海中,后来被远程搜救队打捞了上来。


     挑战者号最初计划于美国东部时间1月22日下午2时43分在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射,但是,由于上一次任务STS-61-C的延迟导致发射日推后到23日,然后是24日。接着又因为塞内加尔达喀尔的越洋中辍降落(TAL)场地的恶劣天气,发射又推迟到了25日。NASA决定使用达尔贝达作为TAL场地,但由于该场地的配备无法应对夜间降落,发射又不得不被改到佛罗里达时间的清晨。而又根据预报,肯尼迪航天中心(KSC)当时的天气情况不宜发射,发射再次推后到美国东部时间27日上午9时37分。   由于外部舱门通道的问题,发射再推迟了一天。首先,一个用于校验舱门密封安全性的微动开关指示器出现了故障。[1] 然后,一个坏掉的门闩使工作人员无法从航天飞机的舱门上取下闭合装置器。[2]当工作人员最终把装置器锯下之后,航天飞机着陆跑道上的侧风超过了进行返回着陆场地(RTLS)中断的极限。[3]直到发射时限用尽,并开始采用备用计划时,侧风才停了下来。   天气预报称28日的清晨将会非常寒冷,气温接近华氏31度(摄氏-0.5度),这是允许发射的最低温度。过低的温度让莫顿·塞奥科公司的工程师感到担心,该公司是制造与维护航天飞机SRB部件的承包商。在27日晚间的一次远程会议上,塞奥科公司的工程师和管理层同来自肯尼迪航天中心和马歇尔航天飞行中心的NASA管理层讨论了天气问题。部分工程师,如比较著名的罗杰·博伊斯乔利,再次表达了他们对密封SRB部件接缝处的O型环的担心:即,低温会导致O型环的橡胶材料失去弹性。他们认为,如果O型环的温度低于华氏53度(约摄氏11.7度),将无法保证它能有效密封住接缝。他们也提出,发射前一天夜间的低温,几乎肯定把SRB的温度降到华氏40度的警戒温度以下。但是,莫顿·塞奥科公司的管理层否决了他们的异议,他们认为发射进程能按日程进行。 
由于低温,航天飞机旁矗立的定点通信建筑被大量冰雪覆盖。肯尼迪冰雪小组在红外摄像机中发现,右侧SRB部件尾部接缝处的温度仅有华氏8度(摄氏-13度):从液氧舱通风口吹来的极冷空气降低了接缝处的温度,让该处的温度远低于气温,并远低于O形环的设计承限温度。但这个信息从未传达给决策层。[5]冰雪小组用了一整夜的时间来移除冰雪;同时,航天飞机的最初承包商罗克韦尔国际公司的工程师,也在表达着他们的担心。他们警告说,发射时被震落的冰雪可能会撞上航天飞机,或者会由于SRB的排气喷射口引发吸入效应。罗克韦尔公司的管理层告诉航天飞机计划的管理人员阿诺德·奥尔德里奇,他们不能完全保证航天飞机能安全地发射;但他们也没能提出一个能强有力地反对发射的建议。讨论的最终结果是,奥尔德里奇决定将发射时间再推迟一个小时,以让冰雪小组进行另一项检查。在最后一项检查完成后,冰雪开始融化时,最终确定挑战者号将在美国东部时间当日上午11时38分发射。

美国挑战者号航天飞机爆炸的原因

6. 航天飞机“挑战者”爆炸是什么原因?

1986年1月28日,美国航天飞机“挑战者”号升空75秒后突然起火爆炸,机毁人亡,造成人类航天史上最悲惨的事故,也是人类探索太空付出的一次重大代价。

“挑战者”号是美国制造的第二架航天飞机,它在结构、材料和设备方面都比第一架航天飞机“哥伦比亚”号有所改进:重量轻了4.5吨,因此可以多装载一些货物;而防热瓦也采用了改进的加固硅瓦片;宇航员的坐椅、着陆系统、仪表盘等也进行了改进。
“挑战者”号航天飞机原定于1983年1月20日首航,由于一些技术故障推迟到4月4日~9日。此次“挑战者”号首航完成了两项主要任务:发射了一颗重2.5吨的跟踪和数据中继卫星;宇航员斯托里·马斯格雷夫和唐纳德·彼德森进行第一次太空行走,他们走出“挑战者”号航天飞机的座舱,处于失重的情况下在敞开的货舱里,系上安全带行走和做各种试验近4个小时。
1983年6月,“挑战者”号航天飞机进行第二次飞行,把美国历史上第一位女宇航员萨利·赖德送上太空;在同年8月的第三次飞行时,美国第一位黑人宇航员布卢福德中校进入太空;1985年4月29日,第一位美籍华裔科学家王赣骏博士参加了“挑战者”号航天飞机的第七次航行,并负责在失重状态下进行一系列流体力学科学研究和太空实验工作。
这次飞行是“挑战者”号航天飞机的第十次航行。
在以前的飞行中,它也曾出现过一些故障,其中1985年7月29日第八次飞行时,发生的事故最为严重。当“挑战者”号航天飞机从佛罗里达州卡那维拉尔角升空不久,3台主发动机中的一台由于热传感器失灵,只开动了5分48秒便突然熄火停机。幸亏宇航员及时启动了机身上的另一台备用发动机,才使航天飞机进入地球轨道,但其离地面的高度比原计划低了100多千米。

“挑战者”号航天飞机爆炸,是世界上第一次航天飞机失事事故。其经过大致是:1986年1月28日,“挑战者”号航天飞机在卡那维拉尔角肯尼迪航天中心升空,在离开地面60秒后,挂在外燃料箱上的一枚助推火箭密封装置出现破裂,并从裂口喷出火焰,直接射向外燃料箱中的液态氢容器,立刻就把容器烧开一个洞,液态氢向外喷射达8秒之久。几秒后,助推火箭松脱外燃料箱,紧接着就是巨大的外燃料箱发生猛烈爆炸,包括宇航员乘坐的密封舱在内的轨道飞行器被炸飞。事后,从当时拍摄的录像带来看,座舱还是完整的,只是受到飞离助推火箭尾部喷出的火焰冲击,以极快的速度坠入大西洋时,才在水面上被击碎,座舱中的7名宇航员全部遇难身亡。
“挑战者”号航天飞机发生空中爆炸,是美国56次载人航天飞行中的第一次,也是美国宇航员第一次殉难空中。这是人类航天史上一次最惨重的灾难,也是损失最大的一次航天事故,其经济损失达14亿美元(其中航天飞机12亿美元,携带的卫星价值2亿美元)。
在7名遇难的宇航员中,最引人注目的是中学女教师克里斯塔·麦考利夫。她来自只有3万人口的康科德小镇,她是一位相当有名的社会学教师,在新罕布尔州康科德中学教授社会学课程。1985年,她从11000名应征教师中脱颖而出,被选中搭乘“挑战者”号航天飞机去太空旅行,并准备从太空向美国多座城市的250万名中学生讲授太空课。
美国前总统里根,在得到前副总统布什关于“挑战者”号航天飞机爆炸事件报告后,立即打电话向7名遇难宇航员的家属转达了全国对他们的慰问,并当场决定参加定于29日在休斯敦太空中心为遇难宇航员举行的追悼会。里根总统还特地向麦考利夫所在的中学发了慰问电,亲切慰问了200名中学生。按照总统的命令,美国各地的建筑物和派驻世界各地的军事哨所纷纷下半旗志哀,洛杉矶奥林匹克体育场的火炬也重新燃起熊熊大火,表示对遇难宇航员的哀悼。
联合国前秘书长佩雷斯·德奎利亚尔和许多国家的领导人,纷纷发表谈话或致电里根总统,对“挑战者”号航天飞机的不幸失事表示深切哀悼。
“挑战者”号航天飞机失事后,美国立即组成了庞大的打捞队伍,飞机和舰船奔赴出事地点。从1月28日到8月28日,先后出动了52架飞机、31艘舰船、1艘核动力潜艇、2艘4人潜艇、5艘无人驾驶潜水器和115名潜水员,总共动用了6000多人对卡那维拉尔角东北64千米的429平方千米的海底进行搜索工作,打捞出11000多千克残骸,其中有宇航员尸体、座舱残骸以及可以证明航天飞机爆炸原因的助推火箭连续环等。
知识点
失重
所谓失重,就是物体对支持物的压力小于自身的重力。所谓重力,是物体所受天体的引力。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。在环绕地球运行的轨道上,实际上只有航天器的质心处于零重力,其他部分由于它们的向心力与地球引力不完全相等而获得相对于质心的微加速度,这称为微重力状态。
因此,航天器所处的失重状态严格说是微重力状态。航天器旋转会破坏这种状态。在失重状态下,人体和其他物体受到很小的力就能飘浮起来。长期失重会使人产生失重生理效应。不过利用航天失重条件能进行某些在地面上难以实现或不可能实现的科学研究和材料加工,例如制造超纯度金属和超导合金以及制取特殊生物药品等。

7. 美国挑战者号航天飞机爆炸的原因

美国挑战者号航天飞机爆炸的原因为右侧固态火箭推进器
上面的一个O形环失效,并且导致一连串的连锁反应。在升空后73秒时,爆炸解体坠毁。
  挑战者号航天飞机是美国正式使用的第二架航天飞机
。开发初期原本是被作为高拟真结构测试体(high-fidelity
Structural
Test
Article,因此初期机身代号为STA-099),但在挑战者号完成初期测试任务后,被改装成正式的轨道载具(Orbiter
Vehicle,因此代号改为OV-099),并于1983年4月4日正式进行任务首航。1986年1月28日,挑战者号在进行代号STS-51-L的第10次太空任务时,因为右侧固态火箭推进器
上面的一个O形环失效,并且导致一连串的连锁反应。在升空后73秒时,爆炸解体坠毁。机上的7名宇航员都在该次意外中丧生。

美国挑战者号航天飞机爆炸的原因

8. 美挑战者号航天飞机升空后爆炸

2010-06-06 14:101月28日的发射与失败

起飞与最初的上升
以下关于事故的分析基于实时遥测数据、摄影分析,以及航天飞机与任务控制中心的语音通讯副本产生。[6]发射后的所有时间信息都以秒给出,叙述的每项事件都与从最接近仪表事件取得的遥测时间码一致。[7]
在升空前6.6秒,三部航天飞机主引擎(SSME)点火。为了应对发射的临时中断,SSME可在火箭离开地面前安全地关闭。在起飞时间点时(T=0,为美国东部时间当日11:38:00.010),三部SSME达到了100%的效能率,并在计算机控制下提高到104%,在此时,两部SRB点火,火箭挣脱了固定用的紧固螺栓,从发射台开始上升。随着火箭的第一次垂直动作,氢气排放臂从外部舱收回,但没有成功锁上。但通过对发射台摄像机记录视频的回放,发现排放臂此后没有重新接触到船体,因而将它作为对事故有影响因素的猜想可排除。[7]发射后对发射台的检查也显示出4颗紧固螺栓的反冲弹簧遗失了,但这也被排除了。
下一个发射时的视频回放点显示,在T+0.678时,一股黑灰色的烟雾从右侧SRB尾部靠近连接该部件与外部舱的支架处喷出,大约在T+2.733时烟雾不再喷出。烟雾最后可见的时刻位于T+3.375。后来确定这些烟雾是由右侧SRB部件尾部接缝的开合引发的。助推器的外壳在点火产生的压力下有所膨胀,作为膨胀的结果,外壳的金属部分崩离了其他的部分,打开了一个泄漏温度高达华氏5,000度(摄氏2,760度)气体的裂缝。主O型环是设计用于封闭该裂缝,但在过低的温度下它没能在第一时间内密封住,而副O型环又因为金属部分的崩离而偏离了原有位置。这样就没有可阻碍气体逸出的障碍了,两个O型环在大约70度的范围内都被气化了。然而,固体燃料燃烧产生的氧化铝封闭了损坏的接缝,在明火冲出裂缝前临时替代了O型环的密封作用。
在火箭离开发射塔后,SSME以最大效能的104%运行,控制权从位于肯尼迪中心的发射控制中心(LCC)移交到了休斯敦的任务控制中心(MCC)。为了预防空气动力拆散航天飞机,在T+28时SSME开始降低功率以减小航天飞机在密度较大的低空大气中的速度。在T+35.379时,SSME已低于计划的65%效能。5秒后,在5800米(19,000英尺)的位置时,挑战者号突破了音障。在T+51.860时,SSME重新回到104%的效能,火箭也已接近最大Q值(Max Q):飞行物能承受的最大气动压力。
烟羽
正当航天飞机达到最大Q值时,它遭遇了航天飞机程序记录中最强烈的风切变。
在T+58.788时,一台追踪摄像机捕捉到了右侧SRB靠近尾部支架处出现的烟羽(plume)。当时挑战者号与地面的休斯敦对此都还不知情,但可燃气体已从右侧SRB的一个接缝处开始泄漏出来。风切变的力量粉碎了替代损坏O型环的氧化物密封层,移除了阻碍明火从接缝处泄漏出来的最后一个屏障。在一秒内,烟羽变得明显并剧烈。由于密封失效的接缝处迅速扩大的裂缝,右侧SRB的内压开始减小,在T+60.238时,已可在视觉上观察到从接缝处逸出的火焰,同时开始灼烧外部舱。[6]
在T+64.660时,烟羽突然改变了形状,这表明尾部燃料舱的液氢舱开始出现泄漏。在电脑控制下,主引擎的喷嘴开始绕枢轴进行转动,试图补偿助推器产生冲力导致的不平衡。在T+66.764时,航天飞机外部液氢舱的压力开始下降,显现出了泄漏所导致的影响。[6]
对宇航员与飞行控制员来说,这个阶段的情形看上去似乎还是正常的。在T+68时,太空舱通讯员(CAPCOM)通知宇航员们“执行加速”,机长迪克·斯科比确认了这个呼叫。他的响应是:“收到,执行加速”,这句话是挑战者号空对地回路的最后一次通讯。

航天器解体

在T+72.284时,右侧SRB部件似乎已从与外部舱连接的尾部支架上扯落。事后从遥测数据的分析显示,在T+72.525时,航天飞机右侧有突然的加速,宇航员们也可能感觉到:船员舱记录器最后的状态记录是在加速后半秒钟时,驾驶员麦克·史密斯发出了「嗯噢」的叫声。史密斯可能也感觉到了主引擎异常表现的徵兆,或是外部燃料舱压力的下降。
在T+73.124时,舰尾拱顶的液氢燃料舱发生故障,产生的一股推力将液氢舱推挤入了上端的液氧舱;与此同时,右侧的SRB绕着支架向上转动,并且撞击到了内部燃料舱结构。
在T+73.162时,太空梭在14.6千米(48,000英呎)的高度上开始解体。[9]伴随著外部燃料舱的瓦解,挑战者号在气流的冲击下改变了正常的方向,并在异常的气体动力产生20g——远超过设计极限的——负载系数下立刻被撕裂开来。
两架SRB则因能承受更大的空气动力负载,在从外部舱分离后还继续进行了37秒钟的失控动力飞行。SRB的外壳由12.7毫米(半英寸)厚的钢板构成,比航天飞机与外部燃料舱更为坚固;因此两架SRB在太空梭解体时得以幸免,即使导致挑战者号毁灭的SRB接缝烧穿对右侧SRB的影响依然存在。SRB在其于大气层的烧蚀过程中损坏。