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On January 28, 1986, the Space Shuttle Challenger broke apart 73 seconds into its flight, killing all seven crew members aboard. The spacecraft disintegrated 46,000 feet (14 km) above the Atlantic Ocean, off the coast of Cape Canaveral, Florida, at 11:39 a.m. EST (16:39 UTC).
2024年9月9日 · Challenger disaster, explosion of the U.S. space shuttle orbiter Challenger, shortly after its launch from Cape Canaveral, Florida, on January 28, 1986. The disaster claimed the lives of seven astronauts. The primary goal of shuttle mission 51-L was to launch the second Tracking and Data Relay Satellite (TDRS-B).
- The Editors of Encyclopaedia Britannica
- The Challenger disaster was the explosion of the U.S. space shuttle Challenger shortly after its launch from Cape Canaveral, Florida, on January 28...
- The most prominent victim of the Challenger disaster was Christa McAuliffe, a teacher whose role was to conduct at least two lessons from orbit. Ot...
- The immediate cause of the Challenger disaster was the failure of two rubber O-rings to seal a joint between the two lower segments of the right-ha...
2007年5月6日 · 「挑戰者號」太空梭災難 是在1986年1月28日發生的美國 載人太空飛行 專案重大致命事故，「挑戰者號」 太空梭 起飛73秒後解體，七名太空人全部遇難。 任務代號「STS-51-L」，是「挑戰者號」 軌道器 第十次和太空梭第25次飛行，乘組原定部署通訊衛星並在軌道飛行期間研究 哈雷彗星。 協調世界時 16點39分，太空載具在距 佛羅里達州 卡納維拉爾角 不遠的 大西洋 上空解體。 事故原因是用於密封右側 固體推進器 的 O形環 失效，橡膠彈力因發射時創歷史新低的氣溫受限，導致O形環密封效果不佳。 太空梭起飛後不久高溫燃燒氣體洩露並燒穿旁邊的 燃料外燃料箱，進而導致右側固體推進器末端部件脫離和外燃料箱結構故障。 太空載具爆炸後，包括乘組艙在內的整個軌道器在 氣動力 下四分五裂。
- 背景
- 决定发射
- 发射与事故
- 搜救与回收
- 公众反应
- 罗杰斯委员会
- 航空航天局响应
- 纪念与影响
- 出版媒体
- 外部链接
航天飞机
航天飞机是美国国家航空航天局运作的近地轨道航天器，有一定重复使用空间:5, 195。1981年4月首飞后:III–24，航天飞机主要用于在轨研究:III–188和部署商用:III–66、军用:III–68、科学装备:III–148。轨道器包含乘组和各种装备，与外储箱和两枚固体助推器一起发射:363。轨道器可重复使用，是垂直发射后滑翔降落的有翼飞行器:II-1。航天飞机计划共制造五架轨道器:5，由结构测试品改装的“挑战者号”是第二架:I-455。乘组任务期间无论工作还是休息都在轨道器乘组舱:II-5。轨道器尾部装有三台航天飞机主发动机，在发射时提供推力:II-170。进入太空后，乘组利用机尾两台轨道机动系统小发动机机动:II-79。 航天飞机发射时，轨道器与容纳主发动机燃料的外储箱连接:II-222。外储箱包括装液氢的大箱和装液氧的小箱，主发动机运作时缺一不可:II-222, II-226。燃料耗尽后外储箱与轨道器分离并于再入大气层时解体，碎片落入印度洋或太平洋:II-238。 赛奥科建造的两台固体助推器与外储箱相连，在航天飞机起飞时点火并持续两分钟:II-222，提供爬升时大部分...
O形环风险
20世纪70年代初的固体助推器设计评估和现场安装接头测试表明，配合件之间公差很大，O形环不会压缩，而是在密封位呈挤压状态。航空航天局工程人员担心挤压可能存在隐患，但该局和赛奥科最后认定可以接受。:122–1231977年模拟发射时的内部压力测试表明节点旋转达1.3毫米之多，节点旋转说明接头柄脚和U形夹弯曲并分离，会降低O形环受压，削弱密封效果，可能导致燃烧气体侵蚀O形环:123–124。航空航天局工程人员建议重新设计现场安装接头，在O形环周围增加垫片，但未獲正視:124–125。1980年，航空航天局核查与认证委员会要求测试4到32摄氏度时只用单个O形环是否还能保证接头密封与完好，但航空航天局项目主任认定现有测试水平已经足够，无需进一步检测。1982年12月更新的固体助推器关键项目清单显示如果发生接头旋转，第二O形环不一定能保证密封，故不能为主O形环提供保险。O形环改为临界1级，去掉代表“冗余”的字母“R”，即两个O形环也不存在冗余保险。:125–127:66 1981年11月，STS-2的右侧固体助推器首先在飞行时发生O形环侵蚀:126。1984年8月，航空航天局在检查STS-...
航天飞机任务
STS-51-L是航天飞机史上第25次飞行和“挑战者号”第十次飞行:6。乘组名单1985年1月27日公布，指令长迪克·斯科比带领驾驶员迈克尔·约翰·史密斯，任务专家鬼塚承次、朱迪斯·蕾斯尼克、罗纳德·麦克内尔，装备专家格里高利·賈維斯和克里斯塔·麦考利芙，其中贾维斯计划为休斯飞机公司开展研究，麦考利芙是太空教师计划成员:10–13。 乘组此行的主要任务是用惯性上面级部署跟踪和数据中继卫星TDRS-B，用于和同类卫星协作来与轨道器不间断通信。乘组还计划研究经过太阳附近的哈雷彗星，:III-76部署并回收SPARTAN卫星。 任务原计划1985年7月开始，推迟到11月后又延至1986年1月:10，还从22日推到28日。
天气预报表明1月28日的气温会创下航天飞机发射史上新低:47, 101，夜间降至零下八摄氏度，早上六点零下六摄氏度，计划发射的上午9点38分也只有零下三摄氏度:87:96。以往在气温更高的天气发射都曾出现O形环侵蚀，赛奥科工程人员担心如此低温对固体助推器O形环密封效果不利:101–103。馬歇爾太空飛行中心肯尼迪航天中心办公室主任塞西尔·休斯顿1月27日晚召开电话会议讨论发射安全问题。赛奥科工程人员说明上述担忧，担心橡胶O形环的弹力随气温下降，导致航天飞机发射时无法挤压形成密封。:97–99工程师指出，此前发射航天飞机时最低气温也有12摄氏度，没有足够数据判断气温更低时O形环密封效果如何:105–106。赛奥科工程副总裁罗伯特·隆德、太空助推器项目副总裁乔·基明斯特建议在气温回升到12摄氏度...
起飞和爬升
协调世界时16点39分，美国东部时间11点38分，“挑战者号”航天飞机按时在肯尼迪航天中心39B号发射台升空:17:III–76。点火后0.678至3.375秒，右侧固体助推器尾部连接外储箱的支柱附近溢出九股深灰色烟雾:19:III-93。事后分析断定右侧固体助推器点火时，尾部安装接口发生接头旋转产生烟雾:136。接口温度太低，O形环无法密封。发射台此前的降雨很可能在接缝内累积，进一步影响O形环密封能力。炽热的气体通过并侵蚀O形环，推进剂燃烧生成熔化的氧化铝密封接头，形成临时屏障阻止热气和火焰继续逸出接头。:142航天飞机主发动机按计划时间调整燃料供应达成最大动压点:III–8–9。“挑战者号”点火37秒后遇到风切变，但没超出设计上限并由制导系统补偿:20。
羽流
航天飞机点火后58.788秒，跟踪摄像机拍到右侧固体助推器尾部安装支柱附近开始涌现羽流，“挑战者号”随即在点火后59秒达到最大动压点。风切变与强烈气动力很可能导致代替腐蚀O形环起密封作用的氧化铝破损，火焰穿过接头:142。羽流出现不到一秒就变得非常清晰，孔洞扩大导致右侧固体助推器内部压力下跌。航天飞机点火后64.66秒，羽流形状变化表明外储箱液氢罐开始泄露。主发动机转动来补偿烧穿后泄露气体对轨道器意外形成的推力。外储箱液氢罐内部压力在航天飞机点火后66.764秒开始下降，表明固体助推器的火焰已烧穿罐体。从实时反应来看，乘组与地面飞行控制人员对上述异常毫不知情。航天器通讯员理查德·科维在点火68秒后告知乘组，主发动机可提升至104%的推力。[注 1]斯科比回答：“收到，加速”；这是“挑战者号”最后的空对地通信。
解体
航天飞机点火后72.284秒，右侧固体助推器从连接外储箱的尾部支柱脱离，乘组感觉到横向加速。液氢罐压力此时开始下降，外储箱侧面出现大火球。驾驶员史密斯口称“啊喔”，这是乘组留下的最后通讯。液氢罐圆底在“挑战者号”点火后73.124秒爆炸，推力将罐体挤入液氧罐，右侧固体助推器同罐间结构碰撞，猛烈爆炸瞬间吞没外储箱和轨道器。以1.92马赫高速爬升的轨道器此时离地14公里，在猛烈气动力下四分五裂:21，两枚固体助推器与外储箱分离后尚未熄火继续乱飞，直到地面发射站安全主任在点火后110秒启动自毁功能:30。
航空航天局发射回收主任在爆炸发生后立即派两艘MV自由之星号[注 2]前往航天器掉落海域搜救，并请求美国军方飞机和舰船协助。航天飞机爆炸后碎片四散飘落，为保安全搜救队在美国东部时间中午12点37分才获许进入撞击区，搜救规模到晚上19点已扩大到12架飞机和八艘舰船。找回轨道器与外储箱碎片后，海面作业在2月7日终止。 美国海军1月31日受命开展潜艇回收作业:5，优先回收右侧固体助推器，其次分别是乘组舱、剩余载荷、轨道器碎片、外储箱:16。2月8日保护者号救助船正式拉开搜寻工作序幕，队伍最后扩大到航空航天局、美国军方、独立承包商管理的16艘舰船:4–5。海面舰船用側掃聲納在水深21至370米的1670平方公里海域初步搜索:24，声纳作业共发现881处可能存在碎片的地点，其中187块碎片后确定来自“挑...
白宫
美国总统罗纳德·里根原定在“挑战者号”发射当晚公布1986年国情咨文，但随着惨剧发生，他与助手讨论后推迟国情咨文，在椭圆形办公室向全国演说。1月31日，总统与第一夫人南希赶到林登·约翰逊太空中心出席纪念乘组追悼会并讲话。空军乐队在追悼会演唱《天佑美国》，航空航天局数架T-38教练机按传统排成缺席隊形从现场上空飞过。 美国政界人士在事发后不久质疑白宮幕僚長唐纳德·里根、白宫通讯联络办公室主任帕特·布坎南等白宫官僚向航空航天局施压，要求在1月28日国情咨文前发射“挑战者号”，铺垫涉及航天飞机的总统演说。白宫同年3月公布原版国情咨文稿件副本，表明里根原计划邀请他人前往现场，演说简要提及此人设计并计划在航天飞机开展的X射线实验，此外没有进一步谈论“挑战者号”发射。总统在推迟到2月4日的国情咨文谈到遇难乘组，把涉及X射线实验的语句改为说明“挑战者号”“发射后失敗”。1986年4月，白宫发布报告认定行政部门没有为赶在国情咨文前发射航天飞机向航空航天局施压。
传媒报道
有线电视新闻网向全国报道“挑战者号”发射及失事。为宣传麦考利芙所属太空教师计划，航空航天局安排全美大量儿童在学校观看发射实况。传媒对事故兴趣激增，发射当天肯尼迪航天中心共有535名记者，三天后增至1467人。事故发生后，航空航天局因未安排关键人员向媒体公布消息受批评。得不到确切信息的媒体一度发表文章，推断爆炸是外储箱引起。事发后近四分之一个世纪里，只有有线电视新闻网在发射场范围拍下的“挑战者号”发射与失事过程為公眾所知，之后才有其他专业或业余拍摄片段陆续公布。
工程案例研究
“挑战者号”事故是安全工程、检举伦理、传播与集体决策、團體迷思风险等领域的研究案例。博伊斯乔与麦克唐纳为倡导职业场所决策责任和工程道德发声。信息设计师爱德华·塔夫特主张，工程人员沟通不力且解释太过复杂是“挑战者号”惨剧的根本原因，只要证明发射环境气温和O形环侵蚀程度密切关联就足以说明寒冷天气发射的潜在风险。博伊斯乔提出质疑，认为实际情况并不像塔夫特所言那么简单，没那么容易找足数据证明。
“挑战者号”航天飞机事故调查总统委员会2月6日成立，因主席威廉·P·罗杰斯又称罗杰斯委员会:206，其他委员包括副主席尼尔·阿姆斯特朗、大卫·坎皮恩·艾奇逊、尤金·科弗特、理查德·費曼、罗伯特·霍茨、唐纳德·库蒂纳、萨莉·莱德、罗伯特·鲁梅尔、乔·萨特、亚瑟·沃克、艾伯特·惠伦、查克·葉格:iii-iv。 委员会召开听证会讨论航空航天局事故调查、航天飞机项目、赛奥科不顾O形环安全隐患建议发射等问题。2月15日，罗杰斯声明委员会调整职能独立调查“挑战者号”事故以免受航空航天局内部流程和问题影响。委员会设立四个调查组研究失事任务各方面：库蒂纳领导事故分析组根据打捞作业和测试数据判断事故确切原因；萨特为首的开发生产组调查航天飞机各部件承包商及其与航空航天局的交流互动；艾奇逊带领发射前活动组关注在肯...
重新设计固体助推器
航空航天局根据罗杰斯委员会报告在独立监督组督导下重新设计固体助推器，后起名再设计固体火箭发动机:198:III-101。新设计接头在与U形夹内壁结合的柄脚上新增捕获功能，能把“挑战者号”事故时发生的节点旋转几率降至一成五；捕获功能件与U形夹间空隙另以O形环密封。如果还是发生节点旋转降低U形夹内壁任何一边的密封效果，另一边的效果就会增强。接头内新增加热器，确保O形环温度一致且不会太低。:429–430再设计固体火箭发动机1987年8月30日首度测试，次年四月和八月测试时有意令炽热气体通过接头处，以便工程人员评估新接头能够防止节点旋转。测试通过后，新设计获许装上航天飞机。:III-101
航天飞机改装
除固体助推器外，航空航天局还提升航天飞机其他部件的安全标准，更新关键项目清单和航天飞机主发动机故障模式外，施行18项硬件调整。主发动机最大推力限制在104%，只有中止任务时才能升至109%。:II-172起落架经过变更，提升航天飞机降落时的转向和驾驶功能:III-104。航空航天局加入乘组逃生功能，航天员在侧舱门弹出后把滑杆伸出轨道器，从滑杆离开再打开降落伞以免直接跳出时遭轨道器撞击。轨道器软件更新后，即便乘组全部逃生也能维持稳定飞行。:III-103上述逃生手段不足以在“挑战者号”事故时挽救乘组生命，而是针对另一起航天飞机紧急情况新增:III-102。
安全与任务保证办公室
航空航天局设立安全与任务保证办公室，并按罗杰斯委员会要求由直接向局长汇报的副局长负责:199。“挑战者号”飞行指导格林担任新办公室安全部主任。2003年“哥伦比亚号”航天飞机失事后，哥伦比亚号事故调查委员会认定航空航天局设立的安全与任务保证办公室在安全监督方面仍然不够独立:178，委员会进一步指出，航空航天局的管理文化对安全重视不够，进而导致“挑战者号”与“哥伦比亚号”惨剧:195。
美国总统乔治·沃克·布什2004年向“挑战者号”与“哥伦比亚号”事故丧生的14名航天员追授國會太空榮譽勳章。1987年，美國國會大廈布鲁米迪走廊空白椭圆装饰框贴上画布，上有查尔斯·施密特绘制的“挑战者号”乘组肖像。肯尼迪航天中心游客区2015年7月举办《永远铭记》展览，展品包括长3.7米的“挑战者号”回收机身碎片。航空航天局长查尔斯·伯尔登与遇难乘组的家人出席展览开幕式。:III-97林登·约翰逊太空中心航天员纪念林为“挑战者号”、阿波罗1号、“哥伦比亚号”事故的每位遇难航天员栽有纪念树。七颗小行星以“挑战者号”遇难乘组命名，分别是3350斯科比、3351史密斯、3352麦克利芙、3353贾维斯、3354麦克内尔、3355鬼塚、3356蕾斯尼克，小行星中心1986年3月26日公布获批命名项（...
图书
“挑战者号”失事后几年间，许多探讨事故原因、后续调查与变更的书籍面世。曾目睹事故的新闻工作者马尔科姆·麦康奈尔1987年出版《挑战者号——重大故障：政治、贪婪、人员、失误的真实故事》，该书因倡导阴谋论遭遇批评，主张航空航天局长詹姆斯·弗莱彻出于私心把合同授予故乡犹他州企业赛奥科:588。约瑟夫·特伦托同年出版《灾难处方：从阿波罗的荣耀到航天飞机背叛》，宣称航天飞机项目一开始就存在缺陷且有政治目的:588–589。1988年费曼出版回忆录《你干吗在乎别人怎么想》，后半部讨论罗杰斯委员会经历和与库蒂纳的交情:594。 多年后仍有关注事故的图书出版。黛安·沃恩1996年发表《挑战者号发射决策：美国国家航空航天局的风险技术、文化与越轨行径》，认为航空航天局在结构和任务制约下形成接受风险的氛围，进而导致灾难，而不单是航天飞机项目管理有问题:591–592。克劳斯·延森同年出版《下行链路中断：挑战者号事故与我们时代的戏剧论述》，主要探讨事发前火箭技术的发展，但因缺乏原创研究、过于依赖二手来源挨批:592。麦克唐纳与太空史学家詹姆斯·汉森合作撰写的回忆录《事实、谎言与O形环：挑战者号航天飞机灾...
影视
美国广播公司1990年2月25日首播電視電影《挑战者号》，巴瑞·波斯威克与凯伦·阿兰分别扮演斯科比和麦考利芙。影片批评航空航天局，正面描绘反对发射的工程人员，但史密斯、麦克内尔、鬼塚承次的遗孀批评剧情与事实不符。英国广播公司2013年3月18日播映文獻紀錄片《挑战者》，威廉·赫特饰演费曼，讲述事故原因调查过程。2019年1月25日发行的电影《挑战者号之殇》由内森·范明登执导，描绘发射决策过程但人物为虚构。 歷史頻道紀錄片《塑造美国的时日》第一集便围绕“挑战者号”失事展开。史蒂文·莱卡特与葛伦·齐珀制作的电视纪录剧《挑战者号：最后的飞行》2020年9月16日在Netflix播出，主要内容是参与发射决策的航空航天局和赛奥科人员访谈，主张事故源于决策程序缺陷，本来可以避免。
罗杰斯委员会报告，分五卷和附录，另向遇难乘组致敬 （页面存档备份，存于互联网档案馆）罗纳德·里根就“挑战者号”失事向全美演说的完整文本、视频、音频 （页面存档备份，存于互联网档案馆）YouTube：“挑战者号”航天飞机惨剧 （页面存档备份，存于互联网档案馆）——航天飞机发射和里根演说视频YouTube：《挑战者号：急于发射》 （页面存档备份，存于互联网档案馆），获艾美奖的纪录片，介绍任务经过和失事原因2024年6月18日 · On January 28, 1986, NASA and the American people were rocked as tragedy unfolded 73 seconds into the flight of Space Shuttle Challenger’s STS-51L mission. Presented below are documents and resources about the accident and its aftermath.
2010年2月15日 · The NASA space shuttle Challenger exploded on January 28, 1986, just 73 seconds after liftoff, bringing a devastating end to the spacecraft’s 10th mission. The disaster claimed the lives of all...
It was destroyed in January 1986 soon after launch in a disaster that killed all seven crewmembers aboard. Initially manufactured as a test article not intended for spaceflight, it was utilized for ground testing of the Space Shuttle orbiter's structural design.
