是什么样的航天事故,在1分钟内断送7条人命?
2003年2月1日,这是美国哥伦比亚号航天飞机返回地球的日子。美国航天中心的控制室里,所有工作人员都打起了十二分精神,等待迎接航天飞机的返航。
晚上九点09分,航天飞机的机长里克,开始操纵飞机航行在正确的返航位置上,然后,他开始了加速。14分钟后,这架重达100吨的航天飞机,开始以仰头40°的姿态不断降落,准备进入地球的大气层。在降落过程中,这架航天飞机的时速是两万七千公里。高速的降落,让飞机和空气产生了剧烈的摩擦,并直接让机翼的温度飙升到了1400度。
可就在飞机急速降落的时候,控制室的工作人员却发现了问题。航天飞机传回来的资料显示,航天飞机左侧的四个温度探测器,竟然全部出现了故障。由于之前没有出现过这种问题,所以工作人员并没有意识到问题的严重性,反而询问机长,飞机的数据是否正常,机长的回复是:一切正常。
但众人不知道的是,这四个温度探测器根本不是出故障了,而是已经被烧毁了。没一会儿,控制室的显示屏上,航天飞机就出现了越来越多的故障侦测器,这些侦测器的红灯一个接一个地频繁闪动,仿佛是拿着镰刀的死神正在步步紧逼。
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指控室的气氛瞬间开始紧张,他们频繁联系航天飞机,试图将情况通知给机长,但信号接通后,他们刚说了几句话,通信就直接断开了。控制室尝试重新联系,却一直没有得到回音。没有办法,控制室只能试图从雷达地图上跟踪这架航天飞机。
可控制室的工作人员,根本无法想象当时的7名宇航员们,正在经历怎样的可怕瞬间。在机舱失控警报响起的时候,7名宇航员正忙碌在自己的工作岗位,有三人没有佩戴防护手套,有一人没在座椅上,还有一人没有佩戴头盔。他们试图穿戴整齐,回到座位进行紧急操作,但飞机却直接翻滚失去了控制。
数秒之后,这架航天飞机的机舱就出现了严重的失压现象。巨大的压力让宇航员开始缺氧,有人直接死亡,有人陷入昏迷。可昏迷并不代表拥有生机,因为很快,他就在剧烈的撞击中丢掉了性命。
事后调查时人们才知道,从警报响起,到7名宇航员丧生,全程竟然只有1分钟。更可悲的是,事后的实验证明,哪怕宇航员们在失压的环境中,穿戴好了防护服,也只能保证自己多活一会而已,根本无法从事故中生还。
当天晚上10点,哥伦比亚号航天飞机,在新墨西哥州上空爆炸解体,碎裂成无数小块,带着长长的白烟,坠落在了美国的土地上。
哥伦比亚号航天飞机坠毁的消息传出后仅十六分钟后,美国国家航天局就正式启动了事故应急计划,不到三个小时,一个专家齐备的调查小组组建完成,他们必须要查清楚,这场航天事故,究竟是因为什么才发生的。
调查小组很快就注意到,在航天飞机温度探测器出现故障前,曾传回过几次异常的高温读数。而巧合的是,这些高温读数全部都来自一个区域:轮舱,也就是飞机左翼收纳起落架的地方。这个地方出现如此频繁的高温,只有一个可能性,那就是飞机与空气摩擦产生的高热气体,在不为人知的时候,进入了轮舱。而这个可能性的出现,让众人意识到,这架航天飞机的机身上,一定存在着一个裂口,而这个裂口就是导致航天飞机失事的重要一环。
为了确认这个信息,调查人员必须尽快找到航天飞机的飞航记录仪,这个类似飞机黑匣子的东西,将记录航天飞机的一切数据,并将给这场事故的原因提供最有力的证据。由于航天飞机坠落时已经解体,所以相关部件搜寻起来非常困难,三周后,在一个杂草丛生的灌木丛里,调查组找到了飞航记录仪。
记录仪的出现,确实证明了调查人员的一个猜想:那就是有高热气体进入了飞机。但有出入的地方在于,航天飞机的裂口其实不在轮舱附近,而是在飞机左翼的前缘。更重要的是,这个破洞,是在哥伦比亚号重返大气前就已经存在了。调查组的这个惊人发现,最震动的,其实是航天中心控制室的人员。因为他们似乎知道,这个破洞的来源。
原来,在哥伦比亚号航天飞机升空之后,就有工作人员从发射录像中看到:飞机起飞后,从燃料箱外掉落了一个泡沫碎块,并且撞到了飞机左翼的前缘部分。当时,所有人都知道了这个细节,但没有人会觉得,这一小块泡沫,能带来什么巨大影响。
得知这个重要信息后,调查组决定进行一次试验,来测试泡沫块是否会对飞机造成影响。为了测试的准确性,调查组找到了覆盖在飞机左翼前缘的强化碳保护隔热片,以及一块2磅重的泡沫块。紧接着,实验开始了。在五百公里每小时的速度下,泡沫块几乎是轻而易举地就砸穿了飞机的隔热片,并留下了一个直径为25公分的洞。
这下子,所有人都傻眼了,他们怎么都没有想到,这最不起眼的细节,竟然会是航天事故发生的最大元凶。
哥伦比亚号航天飞机发生事故,造成7名宇航员罹难后,美国组建的调查团迅速行动,很快就找出了原因。而找到原因后,他们还再次模拟了航天飞机出事的具体情况。
2003年1月16日,已经进行过27次航空飞行任务的航天飞机,这次将带着7名宇航员,以及六个国家学生的实验进入太空执行任务。而就在发射之后,航天飞机上的燃料箱外侧,却突然掉落下了一块公文包大小的泡沫,在高速的升空进程中,这块看似无害的泡沫块,却径直砸向了飞机左翼的第八块镶板,并给他砸出了一个25公分的大洞。也就是说,在航天飞机起飞的时刻,事故似乎就已经注定了。
但航天飞机发射前,所有人关注的,都不是这块泡沫块,而是飞机是否能顺利升空。1986年1月28日,美国的挑战者号航天飞机,就是在发射之后的78秒内发生意外,并在空中爆炸解体的。在这样的前车之鉴下,所有人关注的,都是飞机能不能顺利发射。所以,在航天飞机的前8分半钟的时间里,没有人会去关注掉落的泡沫块。更不用说,那样小规模的泡沫块,如果不是后来回放录像,也根本看不到。
而当问题找出来后,美国宇航局却不愿意承认这个结论。在他们看来,小小的泡沫碎块是无法影响航天飞机正常飞行的,而宇航局的飞行控制部态度也是一样。但在独立调查组的压力下,美国宇航局只能继续投入调查,并经过一年的漫长时间,找到了结论:那就是飞机燃料箱的泡沫材料安装时存在缺陷。总而言之就是,造成哥伦比亚航天飞机空难发生的罪魁祸首,就是安装泡沫的工序。
宇航局的工程师奥特认为,泡沫材料本身是没有问题的,问题其实就在于连接泡沫材料的工序。当时,为了在燃料箱外部敷设泡沫,工程师们采用的都是喷枪工艺,而这种工艺会在泡沫块和燃料箱中间留下缝隙。如果只是应对空气,那不会造成任何影响,但糟糕的是,液态氢能够轻松地穿过缝隙。
而航天飞机进入飞行状态后,产生了大量的高热气体,这些气体会导致液态氢受热膨胀,在这种剧烈的作用下,泡沫材料就会被顶的脱离燃料箱,并最终砸在了急速上升的机翼上,最终导致了飞机的解体。
哥伦比亚号航天飞机的失事,对于美国的航天事业来说,是一个非常大的打击。美国之所以开发航天飞机,就是为了能够将物资运送到国际空间站,保障太空中宇航员的物资。可1986年和2003年的两次航天飞机爆炸事件,都极大地打击了美国航天局在这方面的努力,更让美国民众开始反感这种项目。
甚至于,在事故之后,美国调查人员发现,航天飞机的事故发生是有概率的,一般为每78次就可能出现。当然,教训归教训,后来的美国仍旧没有停止对航天飞机的研发和发射。如今,美国方面作出的解决办法就是,一旦航天飞机进入太空,美国航天局的卫星就会360°观察其外部情况!