即使是在這個“時間就是金錢”的時代,我們也不會想到:隻是零點幾秒的時間,就把一次本應成功的發射變成一場災難,把一次皆大歡喜的圓滿變成慘劇。
“挑戰者”的悲劇在於,發射時氣溫過低,發射台上已經結冰,造成固定右副燃料艙的O形環硬化、失效。在點火時,火焰從上往下燒時,O形環要及時膨脹,低溫下,O形環已經失效,火焰往外冒,斷斷續續冒出了黑煙。但是由於燃料中添加了鋁,燃燒形成的鋁渣堵住了裂縫,在明火衝出裂縫前,臨時替代了O形環的密封作用。
雪上加霜的是,在爆炸前十幾秒,一股威力相當於卡特裏娜颶風的強氣流衝擊了挑戰者號航天飛機。凝結尾出現了不同尋常的“Z”字尾,接下來的震動讓鋁渣脫落,移除了阻礙明火從接縫處泄漏出來的最後一個屏障,火焰噴射在主燃料艙上。在爆炸前一秒,火焰的燒灼使主燃料艙的O形環脫落,造成了主燃料艙底部脫落,助推器的頂端也撞上了主燃料艙的頂部。灼熱的氣體躥入頂端充滿氧氣的艙室,導致了大爆炸。最終,在發射後73秒,“挑戰者”號在40000公升燃料的爆炸衝擊力下,炸成了幾千個碎片。
前途的思考
關於“挑戰者”號事故,令我們最唏噓的不是事故的發生,而是這場事故本來是可以避免的。在發射前13小時,一位重要工程師在公司上級召開的電話會議中指出,上次“挑戰者”號的發射由於助推器O形環失效差點兒毀滅。但上級由於急著完成快捷而便宜的太空旅行,保持了自己的觀點。而且,在發射前30分鍾,一架波音757客機報告了強氣流的存在,但也未引起發射中心的重視。
就是這樣的小小失誤,也許是當局的急於求成和忽視細節,使7名宇航員的鮮活生命,7個原本幸福美滿的家庭,永久地與“挑戰者”號一起成為了碎片。
在爆炸前,麥考利夫是否會想到,一年多前還過著平靜安穩生活的她,會在這次舉世矚目的慘劇中香消玉殞。如果讓麥考利夫再做一次選擇,她是否會退縮,會後悔,是否會改變自己當初這個生命攸關的抉擇呢?
在“阿波羅”1號試驗飛船火災中遇難的格裏索姆,生前曾說過一段感人的話:“要是我們死亡,大家要把它當作一件尋常的普通事情,我們從事的是一種冒險的事業。萬一發生意外,不要耽擱計劃的進展。征服太空是值得冒險的。”所以,即使發生了挑戰者號意外爆炸的悲劇,人們在悲痛之餘對科學事業的不懈追求並沒有停止,因為征服太空是人類的終極夢想,現在的犧牲是為了更好地抵達彼岸。
相信麥考利夫不是沒有設想過這樣的結局,而是,明知可能如此還要堅持著自己的夢想,也是全人類的夢想,她的堅持、她的冒險精神,也讓我們看到一個普通人在航天史上的光輝一筆。她的形象,會永遠激勵著後人,向太空進發。
美國航天史上最悲慘的一天—哥倫比亞號失事
折戟藍天
2003年1月16日,對於一般人而言,這一天是再平常不過的日子了。然而對於美國航空航天局甚至整個美國而言,它卻是“美國航天史上最悲慘的一天”,因為在這一天,被稱作“18世紀帆船”的“哥倫比亞號”在得克薩斯州的上空以觸目驚心的方式結束了自己的航天生涯,同時帶走了7名宇航員的生命。
這一天,一向寒冷而幹燥的得克薩斯州似乎並沒有什麼異樣,依舊是個再平常不過的冬日了。所有得克薩斯州的公民都不會知道,當指針走向“9”時,得克薩斯州將發生什麼事件。然而災難並不會因為人們的“無知”而停止腳步。
邁克爾是得克薩斯平凡的公民,當他在閑暇時,愜意地仰望天空時,看到天空依然是那樣的湛藍,陽光為人們驅走了一絲寒意,突然一道亮光閃過天空,讓邁克爾的心中一驚。可是當他仔細觀察四周後,並沒有發現什麼不妥,正要放心時,天空又劃過幾道耀眼的亮光,還沒等他反應過來,一瞬間,天空就劃過一道濃煙……
邁克爾知道,一定有什麼事情發生在得克薩斯州的天空,然而他怎麼也不會想到,就在5分鍾之前,美國最年邁的航天飛機—“哥倫比亞”號在它第28次飛行任務中,於得克薩斯州上空結束了它的“生命”—解體。
據了解,“哥倫比亞”號是美國第一艘航天飛機。它的第一次飛行是在1981年4月12日,因此它可謂是美國航天飛機中最老的一架,結束“生命”這天,是它第28次執行飛行任務。當時,“哥倫比亞號”航天飛機中的航天員一共有7個,航天飛機在得克薩斯州上空解體,不僅結束了它的航天生涯,而且帶走了機上所有航天員的性命,因此,美國航天局把“哥倫比亞號”失事日—2003年1月16日稱為“美國航天史上最悲慘的一天”。
除了哀痛“哥倫比亞號”的失事,美國航天局還必須找出事故背後的原因。那麼,究竟是什麼原因導致了這架資深航天飛機的解體呢?
解密
美國航天局相關人員反複觀看“哥倫比亞號”起飛時的視頻錄像,並且通宵達旦地進行高分辨率影像處理,在大家不懈的努力下,終於發現這位航天“元老”的左翼曾被泡沫塑料碎片擊中過。大家推測,飛機的失事很可能跟這些泡沫塑料碎片的撞擊有關。因為這些撞擊很可能導致航天飛機的熱防護係統受損。然而,當時美國的航天飛機視頻錄像的分辨率,還不能讓技術人員確定飛機具體的受損部位,所以管理人員雖然盡最大努力去觀察和研究飛機的飛行錄像,但始終無法做出確切的判斷。
當時,美國的NASA管理部門一方麵覺得很有可能是泡沫塑料碎片的撞擊導致了“哥倫比亞號”的最終解體,但另一方麵對此又深表懷疑。因為對於航天飛機而言,被泡沫塑料碎片撞擊也是常有的事,這樣的撞擊雖然會對飛機造成一些傷害,導致一些係統受損,但是還不至於導致飛機解體這樣嚴重的後果。但是除了泡沫塑料碎片的撞擊之外,大家又沒有發現什麼異常的情況。
一直到調查人員仔細比對研究了“哥倫比亞”號航天飛機與地麵指揮中心的每一次通訊對話內容,才找到了飛機事故的真正原因:
08:59:15哥倫比亞號向飛行主管彙報,飛機的左起落架兩個輪胎壓力讀數丟失了。飛行主管命令飛機座艙通信員立刻告訴機組任務控製中心,他們已經收到了信息而且正在讀取讀數的時候,飛行主管還非常嚴肅地告知飛行管製團隊無法理解機組中一條信息。
08:59:32任務控製中心收到的最後一組機組通信和最後一組遙測信號:"Roger,uh,bu–[cut off in mid-word]……"(收到,嗯。但—[被中間打斷]……)顯然這條通信是不完整的,而且被打斷了。
08:59:37由於操縱飛行控製麵所必需的液壓7失效,主警報響起,飛機失控,偏離行道,機組明白了問題的嚴重性。
09:00:18飛機軌道器解體,並且不斷破裂成細小碎片,留下無數向東的凝結尾。此時,任務控製室中丟失了飛機的跟蹤信號。然而,由於飛機在軌道器解體前,飛機的座艙壓力還處於正常範圍,因此機組還能自覺活動。而且機組模塊在解體過程中也基本上保持完好,但是已竟不能維持座艙的壓力了。
09:00:53飛機座艙完全失壓。
09:00:57飛機機組模塊組件開始斷裂成無數塊。
09:01:10飛機徹底從視野中消失。機組成員全部身亡。
這一係列數據不僅讓我們看到了飛機失事的整個過程,而且為技術人員研究飛機解體原因提供了一些線索,使技術人員在進一步分析和研究下,終於明白了飛機失事的真正原因確實與泡沫塑料碎片的撞擊脫不開幹係。當然,元凶不光是那些泡沫塑料碎片,還有高溫氣體。雖然泡沫塑料碎片不至於直接造成飛機的最終解體,但是飛機受到其撞擊後,在返回地麵的過程中又受到了高溫氣體的衝擊,這使得之前被塑料碎片撞擊過的部分內部結構在高溫氣體的衝擊下受到了嚴重的損害,以至於很快就導致了飛機的空中解體。想要具體了解“哥倫比亞”號飛機失事的原因,以及這一次飛機失事給美國航天局帶來的巨大損失,我們有必要了解一下“哥倫比亞”號飛機的曆史。
哥倫比亞號
“哥倫比亞”號航天飛機的首次發射時間為1981年4月12日,它是美國第一架正式服役的航天飛機,美國航天局為了紀念第一艘環繞世界一周航行的美國籍船隻,為其取名為“哥倫比亞號”,它也是美國18世紀航天領域的“帆船”。
18米的機艙,36噸重的貨物裝運量,以及大型的三角翼和3個主發動機等,都是“哥倫比亞”號的特點。此外,“哥倫比亞”號飛機還擁有一個巨大的推進劑外貯箱,它可以裝下數百噸重的液氧、液氫燃料等。這個巨大的推進劑外貯箱位於機身的腹部,能夠為進入太空軌道提供足夠的燃料。同時外貯箱兩邊的固體燃料助推火箭也能幫助飛機順利進入太空軌道。甚至在返航時,外貯箱還能借助氣動升力使飛機滑行上萬公裏的距離,最後平穩降落,安全著陸。
據了解,一架航天飛機的造價雖然十分昂貴,但其使用期限也相對較長,大概可以重複使用75~100次。據美國航天局相關人士表示,四十多年來,美國航天局的載人飛船除了1986年的“挑戰者”號航天飛機升空後發生爆炸事故外,美國的載人航天飛機還從未在返航時出現過事故。這次“哥倫比亞”號的失事確實出乎大家的意料,而且,其強大的設計和多年來的飛行經驗,更是讓人難以相信它會在空中解體。
其實,有專家指出,“哥倫比亞”號航天飛機作為美國航天局載人飛船的“元老”存在3個事故因素:強風襲擊、發射前臨時更換火箭助推器、“老齡化”。根據美國航天局提供的一些數據表示,“哥倫比亞”號曾在起飛62秒鍾後,就遭到了強風的襲擊,風力強度幾乎超過了飛機所能接受的極限,這樣的襲擊很有可能加重了飛機原來由泡沫塑料碎片造成的舊傷。再加上高速度的摩擦,導致與飛機接觸的氣流變得異常高溫。這樣的超高溫空氣從機體表麵的縫隙進入隔熱瓦下部,然後四處亂竄,導致了機體組件的斷裂,新更換的火箭助推器自然也抵擋不了超高溫氣流的襲擊。這些問題對於新的航天飛機而言,也許不至於會造成解體,可是“哥倫比亞號”實在是太老了,原本零件就存在老化現象,再加上舊傷、新傷等,最終導致機體的“散架”。 所以,美國航天局通過一係列數據和研究最終認定,“哥倫比亞”號飛機事故的最終原因為:塑料泡沫碎片造成了飛機左翼損傷,損傷在強風和超高溫氣流的打擊下,加重了對飛機內部結構的打擊,最終導致了斷裂、解體。
如果美國航天局能多關注“哥倫比亞”號飛機的“老齡化”問題,或許就可以避免其解體的悲劇。
反思
我們找到了飛機失事的原因,但是不禁要問:通常情況下,宇航員不是有自我救生的措施嗎?為什麼7名宇航員無一生還呢?
根據美國航天局提供的報告我們知道,從“哥倫比亞”號艙內警報響起,到宇航員生命結束,一共隻有60秒,這60秒鍾對於即使頭腦清醒,知道飛機出現了什麼事故的宇航員來說,也沒有足夠的時間對飛機進行任何修補;至於逃命,一樣是力不能及。據了解,就在飛機翻滾墜落的過程中,宇航員威廉·麥庫爾曾試圖控製飛機,並立刻按下數個按鍵。同時其他航天員也根據相關的程序對飛機進行了操控。但是時間緊迫,情況危急,他們無法做出最理性的判斷和正確的操作。比如,他們中有半數人居然忘了穿上重要的防護衣物—或是頭盔忘戴,或是手套忘戴,再加上機艙強大的壓力讓他們缺氧昏迷,最後導致他們不得不坐以待斃,走向死亡。有報告指出,即使宇航員按照規定穿戴好了防護衣物,也不可能在短短的60秒內,在如此巨大的壓力下做出逃生的舉動。
通過此次事故,暴露了美國宇航員安全技術和措施本身的致命缺陷:一旦發生事故,宇航員很難逃生。技術人員對“哥倫比亞”號的事故現場進行觀察研究時發現,飛機在解體的時候,乘員艙與航天飛機其他部分發生了脫離,艙內機組人員的肩帶、加壓服、頭盔等防護裝置都沒有起到該有的保護效果,昏迷的宇航員又不能進行手工操作降落傘,所以事故一旦發生,宇航員根本無法逃生。
沒有人會想到,擁有美國曆史上最豐富飛行經驗的“哥倫比亞”號,會以這樣的方式結束自己的飛行生涯;更沒有人會想到,7名宇航員會與這滿載希望和祝福的美國航天飛機“元老”一同消失在得克薩斯州的上空,成為天空中一道刺眼的亮光。麵對這樣的悲劇,美國航天局除了悲傷,還應該反省:如果能及時關注飛機老化的現象,早點結束其服役期,就不會導致悲劇發生。當然,如果飛機沒有被泡沫塑料碎片擊中,或許事故也不會發生。但是一切的“如果”都無法改變事實了。
這樣的悲慘教訓隻能提醒我們:不僅要知道真相,還原事故的真相,更要把航天飛機的安全放在最重要的位置。我們不僅要設計出更加安全可靠的航天飛機,還要做到平時多加檢查和保養,及時發現飛機潛在問題,最大限度地避免悲劇的發生!此外,飛機在飛行的過程中,機艙人員務必要時刻警惕,嚴格按照科學的方式來控製飛機,一旦發現異常情況,要盡早做好防護措施,保持頭腦清醒。
我們知道,人類能飛翔雲端,能探索神秘的宇宙,都少不了在航天事業上獻身的英雄們的辛勞、汗水,甚至生命。“哥倫比亞”號雖然讓人悲痛,但是我們更應該化悲痛為力量,讓它激發人類進一步完善太空飛行技術,繼續發射更多更先進的航天器,推動人類繼續探索未知的太空領域,為人類開創更美好的明天。