美国航天飞机爆炸:1400℃热空气席卷飞船,7名宇航员全部遇难.

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1986年1月28日，美国在佛罗里达肯尼迪航天中心发射了“挑战者”号航天飞机，这架航天飞机在发射升空73秒后发生了爆炸、解体，温度高达1400℃的热空气席卷整架航天飞机。当时一共有7名宇航员执行本次飞行任务，在这次太空事故中这7名宇航员全部遇难，这是人类历史上太空探索史上最沉重的悲剧。

虽然这次太空事故已经过去30多年了，但到目前为止只找到了大约107吨航天飞机残骸，大约占了整架航天飞机总重量的47%。在2022年，美国“历史频道”一个纪录片拍摄团队在美国佛罗里达州沿海海底发现了一块残骸，随后将视频发给了NASA进行鉴定。NASA最后证实这一块碎片就是挑战者号航天飞机的，挑战者号航天飞机解体后最大的几块残骸之一。



挑战者号航天飞机

挑战者号航天飞机是美国正式投入执行飞行任务的第二架航天飞机，在1983年4月4日执行了首次飞行任务，而它的最后一次飞行任务是在1986年1月28日，当时挑战者号航天飞机正准备执行它的低25次飞行任务，不过在这一次飞行任务中航天飞机发生了事故。



对于科学爱好者来说，大家对航天飞机其实都不陌生，这是一种可以重复使用的载人航天器。和现在我们常见的联盟号载人飞船、神舟载人飞船、载人龙飞船不同，航天飞机的结构看起来更加庞大、更加复杂。



航天飞机系统包括一个可以重复使用的航天器（也就是航天飞机）、2个可以回收利用的固体火箭助推器以及1个不可回收的外挂燃料贮箱组成。



在执行发射任务时，航天飞机在发射场垂直发射升空，和现在我们看到的火箭起飞的画面其实是一样的。在发射升空后，航天飞机也需要按照既定的程序进行各个设备的分离，例如抛掉火箭助推器、外挂燃料贮箱等。在进入太空达到预定的飞行轨道后，航天飞机也是环绕地球飞行。不过，航天飞机在返回地球时和一般的载人飞船不同。



我们现在使用的载人飞船在返回地球时，返回舱需要在大气层中打开减速伞进行减速，最后再降落到着陆场或者大海，在“伞降”的过程中会受到风等客观因素的影响，载人飞船的实际着陆点可能会有一定的偏差。但是航天飞机就不同了，它在返回地球时并不像载人飞船返回舱那样在大气层中“飘”，而是像固定翼飞机那样在天空中滑翔，经过减速后在机场的跑道那里着陆。在返回地球以后，航天飞机经过维修、维护后就可以执行下一次飞行任务了。



虽然航天飞机看起来很高大上，但是安全性并不是非常高。NASA的调查结果显示，造成挑战者航天飞机发生太空事故的根源竟然是来自一个不起眼的橡胶部件，一个O型环。这个O型环的作用是防止固体火箭助推器内的高压高热气体泄露，但是由于当时执行这次飞行任务时，发射场的气温太低，导致这一个O型环失去了弹性，固体火箭助推器内的高压高热气体泄漏，正在不断爬升的航天飞机在飞行中爆炸、解体。



而在执行本次发射任务之前，就有工程师担心气温过低可能会导致橡胶材料密封性出现问题，希望能够推迟本次发射任务，但是NASA最后还是决定在当天执行发射任务。



其实，就在航天飞机主发动机点火0.6秒后，就已经出现了第一个故障征兆。现场的摄像机拍到有一股黑色的烟雾从航天飞机的发动机右侧尾部喷出，持续了差不多2秒钟。后来的调查表明，主O型环由于低温而失效没法封闭裂缝，导致黑色浓烟泄漏。



在点火58秒时，跟踪摄像机拍到航天飞机右侧发动机靠近尾部支架的地方出现了烟羽，可燃气体开始泄漏，在发射升空64秒时，这些烟羽突然改变了形状，还出现了肉眼可见的异常火光。



虽然摄像机拍到航天飞机在发射升空后出现的一系列问题，但是在发射升空第68秒时，地面工作人员向宇航员发出指令，让他们加速飞行。结果，当挑战者号航天飞机上升到大约14600米时就解体了，随后航天飞机的驾驶舱还继续保持惯性继续上升到19800米的高空，然后才开始掉下来，最终以接近330公里每小时的高速砸到海里。



由于航天飞机爆炸解体时变成了火球，温度高达1400℃，再加上最后驾驶舱以接近330公里每小时的高速掉入大海，参加本次飞行任务的7名宇航员全部遇难。



而这一幕，是大家都意想不到的事情，因为NASA认为航天飞机的可靠性足够高。其实早在航天飞机设计之初，工程师就提出给航天飞机设计一套逃生系统，但是被NASA拒绝了。



航天飞机退役

虽然航天飞机是世界上第一种重复使用的载人飞船，运载能力非常强大，单次发射可以将重达20多吨的物资送上太空，但是人类最后还是放弃了航天飞机的设计方案，在2011年航天飞机正式退役，取而代之的是现在我们看到的载人飞船。

之所以让航天飞机退役，有多个方面的原因。其中一个就是安全性、可靠性不够高的原因。美国在上世纪一个造了5架航天飞机，除了挑战者号航天飞机在执行第25次任务时出现事故外，哥伦比亚号航天飞机在2003年2月1日返回地球时也发生了爆炸。在这两次太空事故中，一共有14名宇航员遇难。

另一个原因就是航天飞机虽然可以重复使用，但是使用的成本却非常高。在设计之初，美国认为这些可以重复使用的飞船省去制造环节， 每次发射成本只有5400万美元左右，可以大大降低太空发射任务的成本，但事与愿违。在投入使用后，美国发现每次发射成本达到了7.75亿美元，从执行下一次飞行任务到退役，美国为航天飞机投入了1137亿美元。