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參、飛行意外
美國的軌道繞行載具(太空梭)自首次發射升空至今已24年,發生了兩次重大飛安意外,造成兩艘載具上總計14名組員全數罹難。

一、挑戰者號意外
挑戰者號載具於1986年1月28日11:38自美國佛州KSC卡那維爾角第39號綜合發射場B發射台(Launch Complex 39-B)升空,執行51-L任務。這次任務的主要酬載物為一具通訊中繼衛星(TDRS-B)及一具OMS,預計進入與地球同步運行的軌道中,並酬載哈雷彗星觀測計劃(CHAMP, Comet Halley Active Monitoring Program)中所研製的一具利用OMS離開載具,進行獨立作業的自由飛行艙斯巴達人號(Spartan),用以觀測哈雷彗星的活動情形。

不料於進入飛行階段74秒時發生爆炸,載具上的七名組員全數罹難。在挑戰者號上的七名組員中,其中一位是美國載人太空飛行史上首位任務觀測者兼酬載專家,也是首位上太空的女性教師克里斯塔‧麥考利夫,原計劃於無重力狀態下在壓力艙中進行實驗,並於電視上執行實況轉播,不料載具於數百萬觀眾前電視實況報導下於高空中爆炸解體,在美國的載人太空船任務發展史上留下令人悲慟的一頁。

在事故發生後,NASA組成一個調查小組,並邀請美國著名物理學家理查.費曼(Richard Feynman, 1918-1988)參與調查此案。在一場向全美國公開直播的挑戰者號號意外電視聽證會上,費曼當場將一塊橡皮墊圈浸入冰水中,藉以清楚的說明應能承受SRB高溫的密接橡皮環(即O形環(O-Rings)),為何會失效釀成悲劇:事發當天清晨,佛州天氣異常冷冽,富彈性的O形環因而結凍,導致O形環變得又冷又硬,接著更危險的失去效力。且當時設計O形環的摩頓公司工程師羅傑‧波傑利(Roger Boisjoly)認為發射日的氣溫太低,根據他的判斷O形環將不能正常使用,因而不建議升空。但NASA迫於時間壓力,嚴厲質疑這位工程師,並執意進行升空計畫。

因為SRB在接近後連接環(Aft Attach Ring)那個節段中的O形環在低溫下失去了原有的彈性,使得SRB的推進劑密封性受到嚴重影響。當SRB內的推進劑開始燃燒後,燃燒溫度高達攝氏3,204度,釋放出來的高溫會迫使O形環貼在SRB節段銜接處間,從而形成完美的密封狀態,每個SRB節段都有這個零件。

若O形環失去彈性、損壞或接合劑接著不佳,高溫燃氣會在幾秒鐘內把環燒穿。後來NASA的研究證實,挑戰者號的一號SRB在被點燃後,燃氣確實穿過接合劑將O形環燒毀,然後高溫燃氣再將一號SRB旁的主燃料槽的液態氫槽(LHT)外殼燒穿,液態氫槽被燒穿後引爆且液態氧槽(LOT)產生連鎖爆炸,連帶將架設於主燃料槽上的挑戰者號炸毀。

51-L任務組員名單:
指揮官:法蘭西斯‧史克比(Francis R. Scobee)
飛行員:麥可‧史密斯(Michael J. Smith)
任務專家(1):茱蒂‧雷斯尼克(Judith A. Resnik)(女)
任務專家(2):艾里森‧鬼塚(Ellison S. Onizuka)-日裔美國人
任務專家(3):隆納德‧麥可奈爾(Ronald E. McNair)
酬載專家(1):奎格里‧嘉維斯(Gregory B. Jarvis)
酬載專家(2):夏隆‧克里斯塔‧麥考利夫(Sharon Christa McAuliffe)-民間人士(女)

二、哥倫比亞號意外
哥倫比亞號於1月16日10:39從佛州KSC 39-B發射升空,執行編號STS-107的既定任務,原訂於2月1日09:00時左右返回KSC第33號跑道降落。卻於飛經德州中部上空,距離地面約60公里的高度時失去聯絡。當載具從太空返回大氣層時,由於飛行速度高達時速16,000公里,也就是馬赫18,機體表面與空氣摩擦產生攝氏1,300至1,500度的高溫離子氣體,無線電通訊都會受阻,因此在機體下方的矽質隔熱瓷片若有任何一片受損,都會使的機體結構在幾分鐘內遭到高溫破壞。

據NASA初步調查,哥倫比亞號在解體前幾分鐘,機體左側出現極為嚴重的狀況。依位於德州休士頓,負責載具飛行控制的詹森太空中心(JSC, Lyndon B. Johnson Space Center)所公佈的資料顯示,哥倫比亞號在飛越德州上空時,它的左主起落架(Left main landing gear)輪胎溫度突然驟升到攝氏11度至16度,機身左側及主翼部份溫度升高約攝氏33度,而右側主翼部份則只升高預期的攝氏8度。

此外左側主翼拖曳及摩擦力量不斷增加,導致機身向左側傾斜,這是載具的自動飛行控制系統所自動下達的修正指令,以便穩定機身。在截稿前從NASA先前公佈的資料上顯示,哥倫比亞號在發射升空時,一塊自主燃料槽上脫落的隔熱絕緣泡綿塊擊中左主翼強化碳隔熱片,使強化碳隔熱片移位。在46.2公尺高的主燃料槽所塗佈隔熱絕緣泡綿(Insulation Insulation Foam)時,最初會呈現如刮鬍膏泡沫般的柔軟狀態,在曬乾硬化後的強度有如磚塊,而黏貼在機體蒙皮上的強化碳隔熱片雖是絕佳隔熱材料,但本身卻頗為脆弱。黏貼在載具機鼻及主翼前緣的強化碳隔熱片,可抵擋攝氏1,648度的高溫,這些強化碳隔熱片透過矽氧樹脂接著劑固定在機體蒙皮上,NASA雖對載具的隔熱措施極具信心,但每執行一次任務都會從載具上掉落幾片隔熱片。

另外很值得注意的是,在環繞地球的中低高度軌道上,有許多歷次太空任務所產生的太空垃圾,以及不時從其他方向飛向地球的小隕石,這些在太空中快速飛行的小物體,撞擊速度可達每秒70公里。在軌道上作業的載具,一旦被太空垃圾或小隕石擊中,會產生很嚴重的損傷,且後果都會是不堪設想的。

目前共有3個獨立調查委員會調查此一事件,其中一個委員會的董事海軍退役上將哈洛德‧葛曼(Harold Gehman),曾經負責調查過1998年柯爾號(DDG-67, USS Cole)飛彈驅逐艦遭恐怖攻擊事件。

STS-107任務組員名單:
指揮官:瑞克‧哈斯本(Rick D. Husband)
飛行員:威廉‧麥可庫爾(William C. McCool)
任務專家(1):卡潘娜‧查烏拉(Kalpana Chawla)-印度籍(女)
任務專家(2):大衛‧布朗(David M. Brown)
任務專家(3):羅芮拉‧克拉克(Laurel B. Clark)(女)
酬載專家:伊籃‧拉蒙(Ilan Ramon)-以色列空軍上校
酬載指揮官:米契爾‧安德森(Michael P. Anderson)
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    liu08222000 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()