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为了挣脱地球引力 , 冲出大气层 , 飞到太空中 , 人类目前需要借助大量燃烧燃料的火箭 , 让速度能够达到每秒数公里 。 但由于效率问题 , 当前火箭的八九成重量都是燃料 , 有效载荷的占比非常小 。
【宇航员|最惨航天事故,7位宇航员摔得粉身碎骨,NASA隐瞒关键信息?】正因为如此 , 载人航天飞行是一项极具风险的任务 , 宇航员犹如乘坐一枚巨型的炸弹在飞行 。 如果一旦出现意外 , 火箭发生爆炸 , 宇航员能够生还的可能性很低 。
过去数十年来 , 数百位宇航员曾接受过训练 , 并飞上过太空 。 目前 , 全世界已经有19名宇航员在太空飞行中丧生 , 也有多位宇航员在地面训练中丧生 。 根据现有的统计数据 , 宇航员的死亡率约为3.2% 。
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作为航天大国的美国 , 曾多次发生过最为严重的航天事故 , 1986年的挑战者号航天飞机灾难非常具有代表性 。 当时 , 机上的7名宇航员遭遇了令人绝望的灾难 , 他们经历了200G的瞬时过载 , 摔到粉身碎骨 , 无一人幸免于难 。
曾令NASA引以为傲的航天飞机
载人航天任务不但充满了风险 , 而且成本还非常高 。 因为火箭和飞船都是一次性的 , 每次发射都需要用新的 。 为了降低成本 , NASA在20世纪60年代开始研制可重复使用的载人飞船 , 这就是航天飞机计划 。
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经过多年研制 , 在20世纪70年代 , NASA成功建造了多架航天飞机 。 这种可重复利用的航天器主要由三大部件组成:一个是最为高大的橘色部分 , 这是外储箱 , 里面存储着液氢和液氧推进剂 。 在外储箱两侧还有两枚助推火箭 , 里面装着固体燃料 。 第三个部分是轨道器 , 外形与飞机类似 , 可以容纳多名宇航员 , 其尾部装有三台液氢/液氧主发动机 , 燃料来自外储箱 。
当航天飞机发射升空之后 , 主发动机和固体助推火箭同时工作 。 固体助推火箭消耗完燃料之后 , 将会被分离 , 它们掉入海洋中 , 被打捞上来 , 经过维护之后又能重复使用 。
接下来 , 主发动机会把航天飞机送入太空 。 耗尽燃料的外储箱也会被分离 , 它将会再入大气层烧毁 。 最终 , 轨道器会进入地球轨道 。 完成任务后 , 轨道器会带着宇航员返回地球 , 之后又能进行下一次的太空飞行任务 。
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按照设计 , 航天飞机可以重复发射上百次 , 这能大幅降低发射成本 。 航天飞机有着最为先进的科技 , 领先世界数十年 , NASA认为非常安全 。 于是 , 在20世纪80年代 , NASA斥巨资接连建造了4架航天飞机用于载人飞行任务 。
意想不到的重大航天事故
在航天飞机的发射成为常态之后 , 为了继续吸引人们对航天飞机的关注目光 , NASA对外招募一位平民教师参与太空飞行任务 , 让老师在太空中进行授课 。 经过层层选拔 , 37岁的中学女教师克里斯塔·麦考利芙(Christa McAuliffe)脱颖而出 。
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1986年1月28日 , 麦考利芙和另外6位宇航员登上挑战者号航天飞机 。 在此之前 , 挑战者号已经成功进行过9次载人飞行任务 。 但在第10次 , 挑战者号升空仅73秒 , 就发生了猛烈的爆炸 , 7名宇航员无一生还 。 那么 , 这次惨烈的航天事故究竟是怎么发生的呢?
NASA隐瞒关键信息
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在发射当天 , 气温低至零下 , 挑战者号上挂满了冰柱 。 而在固体助推火箭的尾部 , 温度更是低至-13 ℃ , 这远低于O型密封圈所能承受的极限温度 。 O型环由橡胶制成 , 它们在低温下将会失去弹性 , 无法对固体助推火箭起到密封作用 。
然而 , 在挑战者号升空之前 , 已经遭遇了多次的任务延期 。 为了赶工期 , NASA只是对航天飞机进行了除冰作业 , 无视工程师的警告 , 冒着风险让航天飞机在低温环境下起飞 。 果不其然 , 意外真的发生了 。
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在起飞不到1秒时 , 由于O型环失效 , 固体助推火箭的尾部出现裂缝 , 泄漏出黑灰色的烟雾 , 2700 ℃的高温气体窜了出来 , 烧毁了O型环 。 但好在固体助推火箭燃烧时产生了氧化铝 , 它们刚好封住了裂缝 , 航天飞机得以正常升空 。
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但在飞行将近1分钟时 , 挑战者号遭受到了强烈的横向风 , 摧毁了固体助推火箭尾部的氧化铝密封层 , 导致高温气体泄漏出来 。 在起飞68秒时 , 地面飞行控制中心向航天飞机下达了加速指令 。 5秒后 , 大量高温气体从固体助推火箭的尾部冲出来 , 最终引爆了外储箱内的液氢液氧燃料 。
发生如此严重的爆炸之后 , 宇航员很难幸免于难 。 即便他们能够在爆炸中生还 , 但也无力面对高空的低温低氧环境 。 更为致命的是 , 宇航员最终会以每秒93米的极快速度(时速330公里)猛烈撞上海面 , 他们遭受了高达200G的冲击力 , 没有人可以承受得住 。
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事实上 , 早在9年前 , NASA就已经知道了O型环存在设计缺陷 。 但一直以来 , 航天飞机都是安全飞行 , 即便挑战者号发射当天 , 工程师警告低温危险 , 也没有引起NASA的重视 , 最终酿成了这场惨烈的航天事故 。
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