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Friday, 13 February 2026
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挑战者号40周年:改变NASA的灾难

在“挑战者”号航天飞机失事四十周年之际,对导致这场悲剧并促使NASA发生深刻变革的技术故障和系统性问题的深入分析。

挑战者号40周年:改变NASA的灾难
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4 days ago
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美国 - 艾赫巴里通讯社

挑战者号40周年:改变NASA的灾难

四十年前,即1986年1月28日,太空探索的雄心变成了一场毁灭性的悲剧。“挑战者”号航天飞机,在肯尼迪航天中心起飞仅73秒后,就在佛罗里达州的天空中解体。由指令长弗朗西斯·R·“迪克”·斯科比、驾驶员迈克尔·J·史密斯、任务专家朱迪思·雷斯尼克、埃里森·S·奥尼祖卡和罗纳德·E·麦克奈尔,以及有效载荷专家克丽丝塔·麦考利夫和格雷戈里·B·贾维斯组成的七人机组的损失,在全球范围内引起了震动。这不仅仅是一次技术故障;这场灾难暴露了NASA管理结构和决策文化中根深蒂固的问题,特别是其在压力下进行风险评估和沟通的方法,最终迫使对其运营理念进行根本性重新评估。

“挑战者”号灾难的技术原因现已广为人知。它源于右侧固体火箭助推器(SRB)中O形圈密封件的故障。这些O形圈是关键部件,旨在防止热气体从连接SRB各段的接头处泄漏。在那个不幸的一月早晨,发射时的环境温度为冰点以下的36°F(2.2°C),远低于以往任何一次航天飞机发射。这种极寒使得橡胶O形圈弹性降低,更容易发生故障。

点火后不久,右侧SRB后部现场接头的初级和次级O形圈未能正确密封。飞行仅0.678秒后,从接头处冒出的灰色烟雾的摄影证据表明存在泄漏。随着航天飞机加速,这种泄漏加剧,O形圈材料的蒸汽从接头处逸出,证实了密封不完全。尽管航天飞机经历了几次高空风切变事件,这些事件都在设计参数范围内,但它们对SRB转向系统施加了异常的压力,使其运行比以往任务更加不稳定。

飞行至58.788秒时,在右侧SRB的后部现场接头处观察到可见的火焰。火焰逐渐增大,大约在62秒时,航天飞机的控制系统开始补偿由逸出气体产生的力。这种补偿持续了另外九秒。在64.66秒时,关键时刻到来:火焰穿透了外部燃料箱。大约在72秒标记时,一系列灾难性事件迅速展开。连接右侧SRB与外部油箱的下部支架断裂,导致助推器发生枢轴运动。这一枢轴运动导致巨大的液氢罐发生结构性故障。随后,过冷液氢和氧气的泄漏和点燃引发了一场吞噬了航天飞机的巨大爆炸。

以1.92马赫的速度在46,000英尺的高度飞行,“挑战者”号被巨大的空气动力学力量撕裂。其反应控制系统发生故障,燃烧的高能推进剂特有的红褐色在巨大的火球边缘清晰可见。轨道器本身破裂成几个大块,包括前机身和从有效载荷舱撕脱下来的脐带线束,残骸散布在大西洋的广阔区域。

机组人员的组成反映了NASA的更广泛目标。来自新罕布什尔州康科德的平民社会学教师克丽丝塔·麦考利夫,作为“太空教师”计划的一部分被选中,该计划旨在激励新一代并使公众与太空飞行更直接地联系起来。格雷戈里·贾维斯和埃里森·奥尼祖卡是第二次飞行,而朱迪思·雷斯尼克和罗纳德·麦克奈尔是第一次飞行。迈克尔·J·史密斯是首次执行任务的驾驶员,指令长迪克·斯科比是第二次飞行。值得注意的是,格雷戈里·贾维斯曾两次错过之前的任务,分别是在1985年4月为STS-51-D让位给参议员杰克·加恩,以及在1986年1月为STS-61-C让位给众议员比尔·尼尔森,这凸显了宇航员任命的竞争性和高风险性。

在前宇航员迈克·马兰(Mike Mullane)的回忆录《骑着火箭》(Riding Rockets)中,他提供了对机组人员最后时刻的感人视角。他推测,驾驶舱在解体时可能基本完好,但所有电力在结构性故障的同时就已丢失。由前国务卿威廉·罗杰斯(William Rogers)领导的罗杰斯委员会(Rogers Commission)对这场灾难进行了细致的调查。该委员会于1986年6月发布的最终报告,不仅仅是指责了有缺陷的硬件;它深入探讨了尽管O形圈存在已知问题,却仍允许发射的系统性问题。

委员会确定沟通存在破裂和决策过程存在缺陷。负责SRB的承包商莫顿·蒂奥科尔(Morton Thiokol)的工程师对O形圈在寒冷天气下的性能表示严重担忧,并建议在低于50°F(10°C)的温度下不要发射。然而,这些担忧并未得到NASA管理层的充分传达或采纳,管理层感受到了日程安排的压力以及维持航天飞机计划进度的愿望。报告强调了一种文化,在这种文化中,工程师们感到无法有效挑战管理层的决定,这种现象通常被称为“群体思维”或心理安全感缺失。

“挑战者”号灾难的遗产是深远的。它导致航天飞机机队暂时停飞,SRB现场接头进行了全面重新设计,最重要的是,NASA的安全文化进行了根本性的改革。实施了新的规程,以确保技术担忧得到彻底调查,并且可以毫无顾忌地表达不同意见。该机构学会了在探索的驱动力与对安全的坚定承诺之间取得平衡,认识到人的因素——无论是机组人员还是地面人员——都是至关重要的。

四十年后,“挑战者”号及其机组人员的记忆仍然是NASA和更广泛的航空航天界永恒的警示。它强调了严格的工程、开放的沟通以及将安全置于一切之上的文化的重要性。“挑战者”号那悲惨一天所吸取的教训继续指导着载人航天飞行的方方面面,确保未来的任务能够以最大的谨慎和对固有风险的尊重来执行。

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