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航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频

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关于美国哥伦比亚号航天飞机失事的资料 简介 哥伦比亚号航天飞机(STS Columbia OV-102)是美国国家航空暨太空总署(NASA)甘乃迪太空中心旗下拥有的太空梭之一。哥伦比亚号是美国的太空梭机队中第一架正式服役的,它在1981年4月12日首次执行代号STS-1的任务,正式开启了NASA的太空运输系统计划(Space Transportation System program,STS)之序章。然而很不幸的,哥伦比亚号在2003年2月1日,在代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系,并且在不久后被发现在德克萨斯州上空爆炸解体,机上7名太空人全数罹难。哥伦比亚号的命名由来,是纪念第一艘环绕世界一周航行的美国籍船只,也是哥伦比亚河命名由来的18世纪帆船哥伦比亚号。美国“哥伦比亚”号航天飞机外部燃料箱表面泡沫材料安装过程中存在的缺陷,是造成整起事故的祸首。“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会去年公布的调查报告称,外部燃料箱表面脱落的一块泡沫材料击中航天飞机左翼前缘的名为“增强碳碳”(即增强碳-碳隔热板)的材料。当航天飞机返回时,经过大气层,产生剧烈摩擦使温度高达摄氏1400度的空气在冲入左机翼后融化了内部结构,致使机翼和机体融化,导致了悲剧的发生。
美国恐怖航天事故,7名宇航员被瞬间汽化,NASA早就预判他们会死

2013年,NASA的前飞行主管韦恩·哈尔爆料,在哥伦比亚号航天飞机事故中,NASA当时就得知,航天飞机在返回地球时会有很大的可能解体坠毁,但是NASA的高层经过讨论后决定向宇航员及他们的家属隐瞒这一事实,也就是在17天的时间里,7名宇航员并不知道他们已经被判了死刑,当时到底发生了什么?

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图1)

哥伦比亚号返回地球时坠毁

航天飞机项目

1969年,在美国耗资巨大的“阿波罗登月计划”结束后,沉浸在太空竞赛狂热中的NASA(美国国家航空航天局)认为,需要开发一种可重复使用的航天运载工具,这样就可以更为经济地往返太空和地球,最好是一种像飞机一样的太空船,这就是著名的航天飞机项目

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图2)

试飞中的航天飞机

1977年,第一架航天飞机原型机企业号试飞成功,而这个代号正是以著名的科幻剧《星际旅行》中的企业号星舰(USS Enterprise NCC-1701)命名,可见美国对航天飞机赋予了多么重要的意义。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图3)

企业号原型机

企业号航天飞机是当时世界上结构最精密,最复杂的飞机,使用了3500个系统,250万个零件,底部装有31000块隔热瓦,全部手工安装,可以抵御返回地球的3000度高温,而隔热瓦这种黑科技,是航天飞机返回地球最重要的保障。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图4)

实际上,航天飞机并不只有一架飞机,而是一个系统,由三个部分组成,一是轨道飞行器,即航天飞机本体,二是固体火箭推进器,就是两根白色的火箭,三是外挂燃料箱,即中间粗大的橙色柱状物。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图5)

航天飞机系统

其中这两根白色的火箭推进器,在升空中抛射后,会掉入海中,然后会被打捞,再次回收利用。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图6)

推进器分离

而航天飞机是名副其实的“运力王”,除了企业号原型机,美国NASA一共先后研制了6架航天飞机。执行了135次任务,将852个人(次)带上了地球近地轨道。

而每架航天飞机可反复使用75-100次,看上去很经济,但实际上,整个航天飞机项目的投资为2285亿美金,这已经超过了阿波罗登月计划10年的整体花费(相当于同期1600亿)。所以航天飞机是名副其实的金钱无底洞。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图7)

飞行的美金

到目前为止,全世界也只有美国和前苏联发展过航天飞机,并且前苏联的暴风雪号,由于资金问题,从未真正投入过使用过,可以说,世界目前只有美国有航天飞机使用经验。

挑战者号事故(第一次事故)

美国的航天飞机,在1981年首次投入使用后,之后的6年都运转良好,也验证了航天飞机是一种非常高效的运载器,直到1986年发生了挑战者号事故,注意,这只是第一次事故,NASA的隐瞒行为从这里就开始了。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图8)

发射前的挑战者号

首先,挑战者号的发射一波三折,发射之前就遇到了很多问题,首先是由于天气等一系列因素,发射时间一调再调,到了发射当天,航天飞机的密封指示器又出了故障。

故障排除后,工作人员发现外部舱门的闭合装置又出了问题,好不容易修好后,跑道上的侧风又超过了发射极限,只好再一次推迟到第二天。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图9)

等待发射的挑战者号

第二天的天气非常寒冷,气温低至-0.5度,这是允许发射的最低温度,过低的温度让莫顿·塞奥科公司的一名工程师罗杰·博伊斯乔利 (Roger Boisjoly)感到担心。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图10)

该公司是制造航天飞机固定火箭的承包商,就是航天飞机的两根外挂白色火箭,因为NASA并不制造航天飞机,全部由全球几千家供应商提供零件,再授权波音公司组装,这名工程师担心的是之前和NASA高层就讨论过,如果气温过低他们公司提供的火箭推进器O型橡胶密封圈就会失去弹性,因为这个密封圈的最佳工作温度是11.7度,如果温度过低,密封圈的密封性能将受到影响,应该继续推迟发射,直到天气转好。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图11)

黑色为火箭O型密封圈

但意外的是,这家供应商的高层通过和NASA的讨论,否定了博伊斯乔利的决议,认为密封圈在-0.5度的情况下不会出现问题,所以NASA决定继续发射,这就给后续的灾难埋下了隐患。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图12)

由于当时是1月份,整个发射场都处于冰雪覆盖之下,肯尼迪发射中心的除雪小组要对发射台和航天飞机除雪,以保证发射温度,他们在使用红外摄像机时发现,火箭左侧的推进器密封圈温度低至-13度,因为这一侧的火箭正好处于,液氧舱吹来的极寒空气中,让这个部位成为了航天飞机温度最低的地方

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图13)

发射前航天飞机已结冰

而这个温度远低于O形密封圈的设计极限温度(-10度),但是这个信息他们并未上传给NASA的管理层,因为冰雪小组的主要任务是去除冰雪。

这个时候,工程师博伊斯乔利再次表达了自己的担心,他说发射时被震落的冰雪,可能会由SRB的排气喷射口引发吸入效应,于是NASA决定推迟一个小时,在中午温度高于0度的时候发射,但是却没有告知宇航员这一信息。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图14)

挑战者号搭载了7名宇航员,5名男性,2名女性。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图15)

挑战者7名成员

其中一名女性叫克丽斯塔·麦考利夫(Christa McAuliffe),她原本是一名高中教师。

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麦考利夫

麦考利夫从11000名申请者中胜出,登上了挑战者号,她将在太空对全美国几百万中学生进行直播上课,她在发射前还进行了演说,说希望在太空和全美国的学生们见面。

但谁也没想到的是这是她对公众说的最后一段话。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图17)

麦考利夫的女儿拿着母亲当年的照片

挑战者号在中午11点38分发射。

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升空6秒后,一股黑灰色的烟雾从右侧火箭喷出,升空35秒,火箭接近了最大Q值(Max Q)。即飞行物能承受的最大气动压力,而这个时候火箭遇到了,最强烈的风切变,升空58秒,右侧火箭的一个接缝处开始冒出可燃气体

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图19)

可燃气体

60秒,已经可以看到明显的火焰。

68秒,控制中心通知宇航员执行加速NASA已意识到问题的严重)。

73秒,航天飞机解体爆炸,变成了一团白色的烟雾,

面对这突如其来的画面,任务控制中心,持续了十几秒的宁静,整个大厅鸦雀无声,而现场几千名群众和全美国几千万的电视观众,包括无数美国高中生在教室中目睹了这一恐怖的画面。

在航天飞机解体坠毁的过程中,更坚固的驾驶舱保留了整体,并处于慢速翻转的状态,据估计,当时有至少3名宇航员还存在意识,但10秒后,驾驶舱以334公里/小时的时速自由落体,落体瞬间的G值超过200G,这远远超过了人体能承受的最大G值(46G),所以10秒后所有的宇航员,应该全部失去意识。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图20)

箭头处为驾驶舱

事后NASA协助美国海岸警卫队,进行了历史上最大规模的海面搜救行动,在1,600平方公里的海面和370米的海底,尽可能地去搜寻一切航天飞机的碎片,并按照形状全部放到巨型机库里。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图21)

找到的所有碎片

而事后的调查发现,问题就出现在之前工程师博伊斯乔利提到的SRB密封圈上,正是由于温度过低,导致密封圈橡胶失效,发射过程中燃料泄露,航天飞机解体爆炸。

而这次事故除了SRB密封圈的失效,调查委员会指出NASA不完善的内控制度和决策机制,管理人员安全意识薄弱以及缺乏强大的安全文化,才是这起事故的主因

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图22)

震惊的NASA工作人员

而NASA高层则认为是由于内部沟通机制不完善,并没有说明隐瞒信息这一行为。

而且航天飞机,并没有设置逃生系统,因为在设计期间,NASA曾表示航天飞机有高可靠性,不需要额外设计这一逃生系统。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图23)

航天飞机设计师

尽管发生了如此重大的事故,但NASA似乎并没有从“挑战者”号身上吸取教训,相同的事故竟然能再一次发生。

哥伦比亚号事故(第二次事故)

时间过去了15年,人们似乎已经遗忘了挑战者号航天飞机事故,航天飞机又没有进行这方面的改进,无人知道。

2001年,哥伦比亚号要进行发射任务,但是由于一系列技术原因,该发射计划推迟了18次,从2001年1月一直推迟到2003年1月,期间出现了各种问题,这似乎不是什么好事情。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图24)

哥伦比亚号发射前夜

上天好像一直在阻挠这次发射任务,到了最终确定的发射日,航天飞机又因为管道推进器出现问题而推迟。

实际上,哥伦比亚号在之前的一次任务,中间的外挂燃料箱(橙色粗壮火箭)连接航天飞机的支架上包裹了一层泡沫塑料,其中一部分剥落了,在升空过程中击中了航天飞机的左翼前缘,虽然是一块泡沫,但是在航天飞机升空中的高速中达到了800公里/小时,把航天飞机左翼撞出了一个直径7.5厘米的凹陷。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图25)

但这次整个飞行任务没出现问题,宇航员也安全返回,最后NASA的安全团队评估后认为,泡沫塑料的撞击不会威胁到航天飞机的安全,因为每次发射几乎都会发生这样的小撞击,不会有大问题,不值得进行改进

2003年1月16日这个推迟了2年之久的发射任务,终于要进行了,和挑战者号一样,也是7名宇航员登上了哥伦比亚号,发射日的当天,升空过程很顺利,航天飞机也按照预定的时间,和路线进入太空近地轨道。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图26)

发射当天基本顺利

但是通过当天的录像回放,NASA的高速摄影小组发现,哥伦比亚号发射后的82秒,出现了和上一次任务一样的状况,连接支架上覆盖的一块泡沫又剥落了,击中了航天飞机的左翼前缘,但是这次的泡沫更大,大小相当于一个公文包

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图27)

在太空中航天飞机隔热瓦破损

这样,航天飞机返回大气层的时候很危险,所以,当哥伦比亚号仍在轨道上执行任务的时候,NASA的任务管理团队就开始对这个洞进行评估

但是令人惊奇的是,NASA的安全团队并没有做出任何补救计划也没有告知宇航员这一问题,而是通知了宇航员按照既定时间返回,17天后,哥伦比亚航天飞机完成所有任务,开始返回。

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在返回时,机身底部的温度上升到1370度,隔热瓦开始发挥作用,但此时哥伦比亚号的左翼部分隔热瓦已经脱落,宇航员毫不知情。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图29)

哥伦比亚号进入大气层

8点49分,哥伦比亚号达到了最高速度24.5马赫,温度高达2800度,整个航天飞机底部都是一团红色。

8点59分,机组成员报告航天飞机出现了液压控制失败,开始不受控制地滚转和偏航,宇航员们此时感到了事情的严重性。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图30)

而通过地面的红外成像仪显示,航天飞机缺少隔热瓦一侧的机翼受热非常高,两边受热不均很可能导致机体结构达到极限而解体。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图31)

红色部分温度相当高

果然,一分钟后,航天飞机解体,变成了几道闪光,所有的一切化为乌有,7名宇航员被瞬间汽化,极为惨烈。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图32)

事后,搜救队找到了8000件碎片,而哥伦比亚号最大的一块残骸只有1.2米长。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图33)

最大的一个残骸

这起事故的原因后来查明,就是之前的支架泡沫击中左翼,导致部分隔热瓦失效,返回大气层时,超高温气体从裂缝处进入机体,造成航天飞机最终解体。

之后美国航天飞机的发射任务被一再缩减,到了2011年,所有的航天飞机全部退出现役,不再使用,美国也终止了航天飞机开发计划。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图34)

封存的航天飞机

惊人爆料

2013年,在哥伦比亚航天飞机事故发生后的10周年,NASA前飞行主管韦恩·哈尔(Wayne Hale)惊爆,当年哥伦比亚号在机翼受损后,NASA经过评估后就已经得出结论,航天飞机在返回地球时会有很大的可能解体坠毁,但是NASA的高层经过讨论后一致决定向宇航员及其他们的家属隐瞒这一事实。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图35)

韦恩·哈尔

因为当时NASA认为,与其让宇航员知道实情后,在痛苦绝望和折磨中度过他们生命的最后时刻,还不如让他们在不知情的情况下突然死亡比较好。

哈尔回忆道,当时的飞行总指挥哈珀尔德(Jon Harpold)在会上说,你们都知道,对于隔热瓦受损,我们无能为力,所以如果真的发生事故,这样也能减轻他们的痛苦。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图36)

Jon Harpold

但哈尔称,他现在将这一秘闻曝光,就是因为他希望将来NASA的高层,不会再犯他和同事们当年犯过的错误,而对于这一爆料,当时的NASA并没有做出任何回应,这似乎是验证了这一爆料。

什么是异常正常化就是一件不正常的事情,随着时间流逝,被人们慢慢接受转变为正常,就像在高处工作,不使用安全措施的建筑工人,可能出现在那种场合的次数越多,越觉得这样很安全,可是一旦出事,就是致命一击。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图37)

纽约当年的建筑工人

而哥伦比亚航天事故,因为泡沫撞击这种不正常现象,因为每次都没有出事,所以NASA认为撞击是很正常的一件事,而不去改进,永远要正视任何一个错误,哪怕它及其微小,因为都可能酿成大错。

NASA之所以未告知哥伦比亚号船员,是他们认为事故不可避免,不想让宇航员在痛苦和绝望中死去,但是如果告知宇航员,他们能否更加坦然地接受这一切呢,至少可以对心爱的人留下遗言,这是否是他们的一种权利呢。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图38)

在太空中毫不知情的哥伦比亚成员

在这次事故中,哥伦比亚号停留在太空中长达17天,在这么长的时间里,一定有解决方案可以拯救他们,比如宇航员是否可以出舱维修隔热瓦,以及当时的国际空间站在轨,是否可以紧急发射俄罗斯的联盟号飞船实现转运,可能这些方案NASA都考虑过,觉得不可能就放弃了,但是当时这个消息是维持在,NASA高层的小圈子里的,这样就无法让更多的人参与救援,也就失去了最后拯救宇航员的机会。

航天飞机爆炸 航天飞机爆炸视频(图39)

双航天飞机拯救方案

太空探索是一项很伟大的事业,是人类追求卓越的最佳体现,这一过程中会伴随着失败和牺牲,但不代表要以牺牲人类的生命为前提去追求某种目标。

一切以人为本,珍惜生命的太空探索才是最符合自然和人性的。

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