哥伦比亚号航天飞机返程时解体

说起航天事业的重大空难时间，相信大家第一反应就会想到1986年的挑战者号航天废弃刚升空73秒就发生爆炸解体了，7名航天员全部遇难。然而17年后，美国的航天飞机哥伦比亚号在返程的时候再一次发生爆炸解体，导致7名航天员全部遇难。那么现在我们就一起来具体了解下吧。

哥伦比亚号航天飞机，1981年4月12日首次发射，是美国第一架正式服役航天飞机，哥伦比亚号机舱长18米，能装运36吨重的货物，外形象一架大型三角翼飞机，整个组合装置重约2000吨，在滑行中它还能向两侧方向作2000公里的机动飞行，以选择合适的着陆场地。

2003年2月1日美国东部时间上午9时，美国“哥伦比亚”号航天飞机在得克萨斯州北部上空解体坠毁，7名宇航员全部遇难。

美国“哥伦比亚”号航天飞机发射后不久燃料箱外脱落的一个泡沫碎块，一直是事故调查中的一大疑点。美国宇航局公布的一份分析报告显示，该航天飞机可能曾被多达三块泡沫材料击中，而不是早先所认为的一块。

“哥伦比亚”号航天飞机1月16日发射升空，1月24日航天飞机项目承包商美国波音公司技术人员撰写了这份报告，并于1月27日提交给宇航局飞行控制部门。报告称，在“哥伦比亚”号发射82秒后，有三个泡沫材料碎块从连接外部燃料箱和航天飞机的支架区域脱落，每个碎块长约20英寸(相当于50厘米)，它们击中航天飞机后“似乎出现了瓦解”，化为大量更小碎片。

美宇航局在公布这份报告时强调说，根据报告得出的结论，泡沫碎块撞击不会影响航天飞机飞行安全性，宇航局飞行控制部门也“同意这一结论”。

尽管如此，新报告公布之后，泡沫材料撞击在“哥伦比亚”号失事中所起的作用，再次引起人们关注。“哥伦比亚”号解体坠毁后不久，泡沫碎块问题就浮出水面。虽然美宇航局一直坚持认为，泡沫碎块撞击不会有严重后果，但负责对“哥伦比亚”号事故进行调查的独立委员会，仍在对泡沫碎块的影响进行深入分析。 这一独立调查委员会目前得出的最主要结论是“哥伦比亚”号机壳上可能出现孔洞，导致超高温气体进入航天飞机，最终酿成事故。而根据美宇航局21日公布的文件，宇航局一位工程师就曾在电子邮件中警告说，航天飞机外部隔热瓦受损，有可能导致轮舱或起落架舱门出现裂孔。

美国宇航局2004年8月13日进一步确认，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。

事故发生后，由于无法迅速找回事发时的泡沫材料和燃料箱进行检验，宇航局和事故调查委员会一直没对事故原因作出最终定论。“哥伦比亚”号外部燃料箱约50万块碎片已被找到并重新拼在一起。宇航局负责“哥伦比亚”号外部燃料箱工程的首席工程师尼尔·奥特说，宇航局经多次试验确定，泡沫材料安装过程有缺陷是造成事故的主要原因。

奥特说，泡沫材料本身的化学成分没有问题，问题在于用喷枪在燃料箱外敷设泡沫材料的过程。试验表明，敷设工艺会在各块泡沫材料之间留下缝隙，液态氢能够渗入其间。航天飞机起飞后，氢气受热膨胀，最终导致大块泡沫材料脱落。撞击“哥伦比亚”号的泡沫材料有公文包大小，重约0.75公斤。它几乎是被整块“撕下”后，高速撞击到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，并形成裂隙。航天飞机重返大气层时，超高温气体得以从裂隙处进入“哥伦比亚”号机体，造成航天飞机解体。

奥特说，根据新标准对燃料箱进行检测是目前摆在美国宇航局面前的最大障碍。新标准要求，不允许有0.5盎司(14.17克)以上的燃料箱外泡沫材料脱落。 哥伦比亚号失事原因解析 美国“哥伦比亚”号航天飞机事故委员会专家提出，起飞时遭遇强风、发射前临时更换火箭助推器、以及“年龄太大”，都可能是造成这艘“功勋宇航器”解体的根本原因。在“哥伦比亚”号起飞62秒钟后，突然遭遇到异常猛烈的大风吹袭，这有可能导致其左侧机身发生“内伤”，为日后坠毁埋下了祸，此后仅仅20秒钟，从机身下部主燃料箱上脱落的泡沫绝缘材料就击中了左侧机翼前端，造成直接“外伤”。专家认为，这些损伤对一个使用10年的航天飞机来说可能不算什么，但是对“哥伦比亚”号这样21岁高龄的“老机”则是致命的。

调查委员会指出，有关方面正在研究美国航空航天局(NASA)是否在“机体老化”问题上重视不够，以致最终酿成本次悲剧。有关“哥伦比亚”号失事的直接原因基本确定：超高温空气从机体表面缝隙入侵隔热瓦下部四处乱窜，最终造成航天飞机在返航途中解体坠毁，七名宇航员丧生。据介绍，飞机起飞一分钟后，遭遇的风力强度已经接近NASA允许的极限。专家因此认为，原本已开始出现老化的机翼因遭受如此强风吹袭，才在外界异物的撞击下显得弱不禁风”，从而出现破损，为返航途中的超高温空气入侵形成了“方便的后患”。

此外，原本和“哥伦比亚”号主燃料箱正常配套的火箭助推火箭被拆卸下来，并安装到另外一艘即将起飞的航天飞机上使用。直到当年11月，NASA才重新为“哥伦比亚”号安装了新的助推火箭，可能就在这“不必要”的一拆一装过程中，有关人员的操作对燃料箱的表面材料形成伤害，结果造成绝缘材料脱落击中航天飞机左翼。此外，由于“年事已高”，哥伦比亚号的左翼前端的超强碳纤维隔热板下面可能发生“缺损现象”。过去10年中，其他航天飞机的类似部位也能遭受不同损伤，其中包括外力(小陨石)撞击、刮伤、密封不严等险情。

调查委员会指出，必须搞清楚的是：NASA是否对包括“哥伦比亚”号在内得美国航天飞机上述容易受损的部位及时进行了检查和更换。据介绍，“哥伦比亚”号首次升空是在1981年，为美国使用时间最长的航天飞机。在事故发生后进行的地面风洞试验发现，“哥伦比亚”号在最后时刻发生的翻滚飞行现象，就是左翼前端保护层丢失造成的。专家估计，当时至少有5块U形隔热板脱落才会产生如此强大拉力。搜索人员已经发现了超过2.8万块“哥伦比亚”号残骸，并将其送到肯尼迪航天中心接受分析调查。据悉，这些东西不过是“哥伦比亚”号庞大机身的19%罢了。

2009年12月30日，美国国家航空和航天局(NASA)公布“哥伦比亚”号航天飞机失事的最终调查报告，细述了“哥伦比亚”号解体前舱内的最后情况。 报告还重点关注宇航员安全问题，提出多项改进意见。“哥伦比亚”号航天飞机2003年返航时失事，7名宇航员全部遇难。美国宇航局随后展开深入调查。

和调查相比，这份长400页的最终报告还原了更多“哥伦比亚”号解体前舱内宇航员的活动细节。报告说，从“哥伦比亚”号舱内警报响起，到宇航员生命结束只有约1分钟时间。航天飞机翻滚着失去控制，宇航员威廉·麦库尔按下数个按键，试图控制航天飞机。其他大多数宇航员也按NASA既定程序操作。此时，他们并不知道，噩运就要降临，没有花时间给自己做准备。3名宇航员没有戴防护手套，1人没在自己坐椅上，1人没戴头盔。数秒钟后，“哥伦比亚”号乘员舱失压。报告认为，压力下降造成的缺氧让宇航员死亡或昏迷，昏迷者随后在飞机剧烈翻滚摇晃中受到致命撞击致死。报告认为，宇航员即便有时间穿上防护衣物，在飞机失压后给自己增压，也只能多活一段时间，依旧不可能生还。

据美联社等西方媒体2013年2月2日报道，同年2月1日，在美国“哥伦比亚号”航天飞机宇航员罹难惨剧发生10周年纪念日到来之际，美国宇航局(NASA)前飞行主管韦恩·哈尔惊爆秘闻，称当年“哥伦比亚号”航天飞机机翼受损后，尽管NASA的高级工程师们早就发现这一致命故障，并相信这架飞机在返航途中将机毁人亡，然而NASA主管和同僚却一致同意向宇航员隐瞒事实。因为NASA高层相信，与其让宇航员知道实情后在痛苦绝望和折磨中度过他们的生命最后时刻，还不如让他们在不知情的情况下突然死去!

哈尔披露，当NASA的高层官员在获悉“哥伦比亚号”左翼受损后，当时的飞行任务总指挥乔恩·哈珀尔德立即召开紧急会议，讨论“哥伦比亚号”航天飞机可能出现故障的情况，而他显然已预计会出现最坏情况。哈尔回忆道：“当时哈珀尔德在会上说：‘你们都知道，对于隔热保护层受损，我们都无能为力。所以如果真的发生事故，我认为宇航员也情愿蒙在鼓里。你不认为宇航员在回程时，在毫无预兆的情况下死亡，比知道无法解决问题、要留在轨道上，并等待空气用尽后死亡好吗?’”

当哈珀尔德说出这段话之后，现场所有人都沉默不语。最终，大家默许了这个艰难的决定。而事后调查证明，NASA本来可以有多达8次机会利用军事卫星近距离查看损害程度，但NASA却错误地忽视了这些机会。哈尔痛苦地说，如果当年NASA将真相告诉了“哥伦比亚号”上的宇航员，那么他们至少还可以在遇难之前与死神进行最后抗争，或者是向亲人留下最后遗言。尽管哈尔当年也默许了NASA隐瞒故障让宇航员“送死”的决定，然而，10年之后，哈尔坚信这一决定是错误的。多年来哈尔一直为此深深自责。

虽然这是一场悲剧的航行，仍是人类探索太空的一次壮举。 “哥伦比亚”号作为美国宇航局第一架航天飞机，承载了经验和教训并重的航天科技历史，共进行了28次太空飞行任务，是人类探索太空了解宇宙的一座丰碑。