文/万物知识局
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人们对于外太空的探索欲望是无穷无尽的,为此,才有了航天飞机的出现,虽然都担负着将人从一个地方运载到另一个地方的功能,但是和汽车相比,航天飞机的难度更高,研发起来也更加困难。
就连一向自诩为科技世界第一的美国,他们的航天飞机发射过程中也免不了出现各种意外,而在美国所有的航天飞机意外里,最让世人震惊的还得是挑战者号,在发射之前,明明各种迹象都决定了不适合发射,可是决策层并未理会,最终导致了七人死亡的惨案。
作为美国的第二架航天飞机,挑战者号在使用的时候并非没有经验参考,但是或许是自信,也或许是没有经历过失败,导致粗心大意,从1983年4月挑战者号进行第一次飞行以后,之后又陆续进行了八次飞行,都没有发生太大的问题,可是在1986年的时候,意外发生了。
原本应该是1月22号下午发射的挑战者号,可是由于哥伦比亚号的延迟,再加上考虑到发射所必须的天气和时间,只能不断地延迟,最终确定发射时间为1月28号。
航天飞机上面有一个重要的部件,SRB,全称是soild rocket booster,翻译成咱们中文的话,大家一下子就知道这个部位是干什么的了,他的中文名叫固体火箭助推器,主要承担着为航天飞机提供附加推力,必要的时候也能提供主要推力的一个火箭。
美国挑战者号的固体火箭助推器,是由莫顿·塞奥科公司提供的,在27号针对28号挑战者号的发射举行的晚间会议的时候,该公司的工程师和管理层和NASA的管理层进行了仔细的商谈,其中就包含了天气问题。
面对NASA管理层的期待,塞奥科公司的管理层肯定了第二天的天气是能够让发射顺利进行的,据环球网记载,在当时有不少相当有名的工程师,都对固体火箭助推器部件接缝处的“O型环”表示了担心。
因为,接缝处的O型环可以说是橡胶材料,这种材料有一个显著的特点,那就是温度过低的时候会失去弹性,况且O型环本来就是密封接缝的,他的弹性是他能够有效密封的重要保证,温度过低失去弹性,O型环将再也不能保证有效的密封,这会极大程度的影响到航天飞机。
而且,27号晚上的温度是相当低的,而这种低温会导致28号的清晨温度只有华氏31度左右,固体火箭助推器的温度也肯定是不可避免的会降到华氏40度以下,而O型环在华氏53度的时候,已经不能够有效的密封接缝了,更别提示温度更低的华氏40度了。
面对工程师的质疑,面对NASA的期待,塞奥科公司的管理层也感觉有些挂不面子,他们几乎是义正言辞的否决了工程师的质疑,态度相当坚决的表示发射可以正常进行。
1986年1月28号的时候,那天的天气是相当寒冷的,肯尼迪冰雪小组的红外摄像机中就可以显著的看出来,当天位于右侧的固体火箭助推器尾部接缝温度只有华氏八度。
按理说如果只受天气温度影响的话,接缝处的温度虽然低,但温度远远不会低到华氏八度这个程度,这样的低温,其实还受到了液氧舱通风口吹过来的极冷空气的影响,这下o型环彻底超过了可以使用的温度的极限。
不过,这只是冰雪小组的发现,他们并没有足够了解各个部件的使用温度,因此,即便发现O型环所处的位置温度相当的低,也没有进行上报,上层的决策和下层的发现是互相脱离的,不能够及时准确的沟通是导致意外发生的重要原因。
其实那一天,挑战者号也有机会不发射的,因为那一天的冰雪相当的大,为了发射的进行,冰雪小组几乎是彻夜不停在清扫冰雪,不过,航天飞机这样的庞然大物发射的动静是相当大的。
厚厚的积雪,被航天飞机的动性影响的话,可能会从高处坠落,不排除这个过程中有撞上航天飞机的可能性,固体火箭助推器的排气喷射口,也有可能会发生吸入效应,这也会导致发射过程出现问题。
和塞奥科公司的管理层报喜不报忧,坚决承诺可以发射不同,航天飞机最开始的承包是由罗克韦尔公司负责的,这个公司的管理层几乎是迅速的向NASA说明了隐患,但是由于隐患都只是可能发生,反对并不坚决,最终只是让发射时间延迟了一个小时,决定在1月28号上午11:38发射。
然而,一切的隐患都在发射时成为了伏笔,航天飞机在发射时点火产生的压力是相当巨大的,这样膨胀的压力让固体火箭助推器的外壳直接膨胀,金属部分形成了一个裂缝。
原本O型环的作用就是为了封闭这个裂缝,可是那天的温度实在太低了,O型环并没有发挥他的作用,第一时间没有密封住,除了主O型环以外,本来还有一个副O型环应对不时之需,可是金属的膨胀直接导致了副O型环偏离位置。
因此,这个接缝口就在源源不断地逸出气体,气体的温度是相当高的,达到了华氏5000度,橡胶做的o型环几乎是瞬间就被气化,不过遗憾的是,这样的情况并没有被管理中心的人发现。
因为固体燃料燃烧会产生氧化铝,这个物质封闭了接缝,从表面看起来是没有什么太大的差别的,不过也只是掩耳盗铃罢了,裂缝里的高温最终会产生明火,那个时候接缝处的氧化铝就不复存在,密封效果将彻底消失。
俗话说,祸不单行,在挑战者号发射的过程中,还遇到了非常强烈的风切变,这让本来该在明火下损毁的氧化铝层,更早的就损毁了,明火从缝隙里赤裸裸地冒了出来。
这个裂缝还在不断地扩大,火焰也越烧越剧烈,这个时候甚至能从视觉上观察到火焰,挑战者号的外部舱已经面对火焰的灼烧。
面对这样的灼烧,尾部的燃料舱也无法幸免,燃料舱的液氢开始出现了泄漏,泄漏导致压力下降,更加令人感到遗憾的事,明明已经是灾难发生的倒计时,却无人知道那是丧钟,因为对于航天飞机来说,发射过程中出现这样的数据都是正常的。
不过这样表面的平静也维持不了多久,挑战者号右侧的固体火箭助推器部件和外部舱分开,导致右侧出现了较为剧烈的加速,接下来的变化几乎只在眨眼之间,尾端的液氧舱被推力推入了上方的液氧舱,右侧的固体火箭助推器绕着支架转动,撞上了内部的燃料舱。
这个时候挑战者号可以说是一片混乱了,接下来就是解体,挑战者号被撕裂,直接变成了许多碎片,船员舱由于设计的时候更为坚固,没有被撕裂,以一种抛射的轨道下坠,飞行员并没有瞬间死亡,这一点和飞行甲板上四个个人外出空气袋激活三个不谋而合。
不过,挑战者号位于那样的高度,船员舱更是用334千米每小时的速度下落,瞬间的减速更是超过了200g,这已经不是人类的身体极限能够存活的水平了。
而更加让人叹惋的是,在航天飞机设计之初,就有人考虑过加入发射逃生系统,在之前的飞行轨道测试中还加入过SR-71黑鸟式侦察机弹射座椅与全套的增压服。
不过最终被NASA拒绝,理由是作用有限,技术复杂,金钱花费过多,还会增加航天飞机的重量,影响发射。
在挑战者号发生事故之后,这个建议再次被重提,继续被驳回,并被评价不切实际,然而,这次却不是简简单单一个不切实际的评价就能打发的了。
挑战者号这次飞行,总共有七名宇航员,其中还有一名宇航员的身份是女教师,NASA特意安排了一个女教师加入了这场飞行,本意是好的,想让学生们可以感受到新的课堂,老师在太空里讲课的太空课。
为此,美国当天还对挑战者号这次的航天飞行进行了一个全程直播,观众的数量相当之大,有两百多万的中小学生,这些学生不仅来自美国,甚至还涵盖了加拿大的部分学生。
以学生为中心,这次太空课就可以覆盖到家庭,增加NASA的可信力和群众影响度,不得不说,美国NASA的设想是相当丰满的,可是谁也没想到,挑战者号的飞行失败了,美国的这次失败更是明明白白地暴露在群众的视野下,引起了广泛的热议。
而其中最难受的,莫过于这七名宇航员的家人们,他们看着直播,原本还在庆祝这次飞行,就比如宇航员女教师麦考利芙的儿子,原本还在因为母亲乘坐的挑战者号顺利升空而高兴,结果下一秒,挑战者号就在半空中爆炸解体,孩子的面色瞬间惨白。
美国NASA对于增加发射逃生系统的态度一向相当坚决,始终如一的拒绝,不过由于这次挑战者号影响实在是太过于庞大,考虑到大众的情绪,增加了一个跳伞逃生系统,在航天飞机滑行的过程中可以跳伞逃生。
如果挑战者号之前有这样的东西,那么说不定宇航员们还有活下来的可能,如果他们上下的沟通一致,及时的反馈问题,不心存侥幸的进行发射,那么挑战者号这样的悲剧也就不会出现,遗憾的是并没有如果。
参考资料:
环球网——历史悲剧:“挑战者号”航天飞机事故29周年纪念(高清组图) 2015-01-29