“挑戰者號”7人身亡的背後,是零件的差池,也是人心的輕忽

與諾獎得主共事是一種什麼體驗?

1986年時,曾任美國國務卿的威廉·羅傑斯就有一次與費曼共事的機會。當時挑戰者號航天飛機昇天時炸燬,7名宇航員因此殞命,他們受命調查事情真相。羅傑斯回憶:“費曼才是真正讓我頭疼的事。”

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總統委命調查委員會,前排中間羅傑斯

挑戰者號的隕落,在當時掀起軒然大波。

一方面,因為這次宇航員參加人數達到罕有的7人;另一方面,這是挑戰者號10次太空飛行中首次空難。鮮有失敗的NASA原打算在這次航天任務中加些噱頭:太空教師計劃。

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太空教師計劃

太空教師計劃得到了里根總統的高度認可和支持,在全國矚目之下,從百名體魄、能力都十分卓出的教師中挑選一位執行航天任務。

克里斯塔·麥考利芙就是這位幸運兒。她將按計劃進行訓練,熟悉無重力下的教學。如果計劃順利,她將成為第一個“平民宇航員”,以及第一個在太空直播教學的老師。

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麥考利芙(最左)與其他6名宇航員

所有人都認為,這會是航天曆史上最偉大的成就之一。

接下來,媒體每天圍繞著太空教師計劃報道,實況直播、專訪報道接連不斷。這次航天任務得到前所未有的關注,雖然發射計劃因為寒冷天氣而延遲,卻一點沒有影響到群眾的熱情。

1986年1月28日,航天飛機仰立在發射臺上。

各大媒體都在場,為全國直播挑戰者號的發射,現場還有執行任務的航天員家屬到場。在電視機前,各行各業的人們都等著目睹歷史一刻,“太空教師”的學生們也緊張地等待發射。那場面、氛圍就好像我們看神舟7號上天的時候。

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航天飛機就在全國人民的關注下緩緩升空。固體火箭助推器猛力噴射,帶起一陣陣呼喊聲。

但就在發射後的73秒,挑戰者號冒出一團火光,白色的氣團突然膨脹。一道飛行軌跡頓時分作兩道,如此陣勢,宇航員倖存可能小之又小。


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所有人瞬間從激動變得寂靜。NASA的工作人員也在幾秒驚詫後才開始確認情況。直到最終官方確認機體解體,許多人仍然無法相信意外真的發生了。

全程觀看直播的家屬、學生們都留下不小的陰影,但家屬的堅強也讓人心疼,他們皆表示:繼續前行,別讓這件事阻礙了航天事業。

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里根總統曾極力推進這個計劃,他也迫切想要知道真相。

總統調查委員會迅速成立,由羅傑斯所領導,專家陣容相當豪華:

登月第一人尼爾·阿姆斯特朗,與多名航天、航空專家一同協助;政治方面也有前國務卿的親兒子,配上羅傑斯可謂是權柄通天;還有數名工程師、物理學家助陣,甚至邀請了物理學家理查德·費曼。

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里根總統看直播時,看到爆炸瞬間

費曼一開始並不想參與調查。他當時正在接受癌症相關手術,並不想遠赴華盛頓,更不希望參與任何政府工作。但最終他還是沒有遵從醫囑靜心休養。他很想知道,從未發表過任何研究論文的航天飛機,如何被NASA搞砸。

官僚主義果然是讓人失望的。調查委員會抵達肯尼迪航天中心後,大部分時間都花在會議上。只要社會上有點風吹草動,就需要不斷地開會聽取報告,或是開聽證會。

費曼受夠了委員會低效的處理方法,決定親自去與基層工作者瞭解事情經過。

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經過對事件的回顧,費曼注意到了幾個細節。

在火箭掙脫固定用的螺栓,氫氣排放臂從外儲箱收回,但卻沒有成功。不過根據錄像回放,排放臂也沒有再觸及船體,並不是導致事故的原因。後期檢查發射臺時,也發現4顆螺栓的反衝彈簧遺失,不過對事故影響不大。

費曼發現不少細節問題,調查卻沒什麼進展。不過因為自顧自的調查風格,負責人羅傑斯對費曼滿是怨言。兩人在意見上產生分歧,羅傑斯要求費曼遵從日程表的安排。

哪知費曼不但沒有服從,而且還鬧出了一件大事。

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羅傑斯(前排左)

一天,費曼接到個委員會同事(兩人私交好)的電話。

在例行的會議通知後,同事提到一件事引起他的注意:同事早上修汽車的噴嘴時,想到挑戰者號起飛當天天氣異常寒冷,大約是零下三四攝氏度。

低溫導致某些零部件損壞?費曼頓時抓住腦中一閃而過的靈光。

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發射當天清晨,發射塔被冰雪覆蓋

隔天,費曼來到NASA主管的辦公室諮詢溫度的影響。

主管安排人去搜集資料,還給了一組照片給費曼看:在爆炸前的幾秒鐘,右邊的固體火箭助推器上冒出一簇火焰。

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冒火的地方在洩漏測試孔附近,那裡可以加壓測試密封性,同時這個孔內有兩個O型橡膠環夾在中間。如果因為火箭推力導致孔隙加大,O型環就要發揮其延展性,填上孔隙,保證飛行安全。

那如果沒有起作用?哪怕兩者脫節0.2秒,災難性事故就必將發生。

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隨後當天的會議上,費曼確定了自己的猜想。

先是新的一組照片顯示,在發射之前,洩漏測試孔的位置已經冒了黑煙。同時,莫頓·賽奧科公司*的工程師不邀自來,在大會上說出一個驚人事實:

早在1977年就已經明確,O型橡膠環確實在低溫下會失效,其所存在的缺陷可能導致災難事件。

*注:該公司是製造與維護航天飛機固體火箭助推器(SRB)部件的承包商。

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右側SRB尾部,噴出了一股黑灰色的煙霧

1986年1月22日,這一天原計劃發射挑戰者號。因為天氣、排期、設備問題一再延期,直到27號晚,天氣預報顯示第二天早上溫度已經降至零下。

O型環能夠耐高溫,但是對於抗寒並沒有特別的設計,這件事NASA與莫頓·賽奧科公司都知情。為了以防萬一,NASA還主動聯繫工程師,並得到一組數據和延期飛行的建議。但莫頓·賽奧科公司的管理層最終否決了工程師們的建議,這正契合NASA管理層的想法。

與費曼一樣, 在場的所有人表情都很精彩,沒想到航天史上最受關注的空難,不是遇到了技術難題,卻是人心的輕忽。

NASA長期以來,依賴著O型環保證缺口的氣密性,而同時又將其視作安全保障中的一環,並評定安全係數為3。這種看法問題出在哪?費曼舉了個例子:“安全係數為3”並不應該是日常承受3級。就好像一座橋安全承受為3000噸的橋樑,日常或許只需承擔1000噸,這才能防範於未然。

委員會計劃次日再召開會議,讓群眾知曉事件的經過。

而費曼心中也有了自己的計劃,他想到一個讓媒體瞬間明白問題所在的方法。

第二天的會議上,他在鄰座的壓制下,辛苦等到其他人說完長篇大論。他當著所有人要了一份冰水,再將O型環扭變形用夾子夾住泡入冰水中,在低溫下O型環徹底失去了韌性。第二天的新聞報道很好地轉達了費曼的意思。

費曼的這場小實驗,也成了眾人津津樂道的事情。


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後期的調查還發現了其他的問題:

其實挑戰者號昇天時,也並非真的“爆炸”,實際上是火箭解體。實際上是洩漏的燃料燃燒,營造出了爆炸的假象。駕駛艙當時仍是完整,艙內還有三人存活,但因為缺少逃生裝置而只能靜候拍死在海面上的結局。逃生裝置在挑戰者號製造之初就考慮過的,但因為盲目相信挑戰者號的“安全性能”而沒有設置。

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箭頭所指就是駕駛艙

這些問題無疑是管理問題,羅傑斯都能想到這些真實情況彙報給里根總統,將會是怎麼一場腥風血雨。他打算將費曼的真實調查隱瞞起來,但費曼卻以完全退出調查組作為要挾。他的調查內容最終被保留,雖然只出現在附錄2之中,但能夠如此對他來說已經足夠。

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調查報告

這也是為何費曼不願意與政府共事,政客所想的實在太複雜。

不僅是羅傑斯“深謀遠慮”,就連費曼能夠發現O型環也有政治的影子。為什麼好友修車時胡思亂想,就那麼剛好就是謎底?其實因為那位好友的朋友正是知情者,卻害怕直接彙報會丟了“鐵飯碗”。

幸而事情告一段落,費曼匆匆離開了華盛頓,留下了一封信給羅傑斯。

信中費曼說道,調查委員會所要做的只是找出真相,其他的報喜或是報憂不過是佐料罷了。他在信的結尾落款:調查委員費曼,諾貝爾獎、愛因斯坦獎和奧斯特獎獎章得主,對政治卻一竅不通*。

*注:費曼很少談及自己的榮譽,甚至羞於討論這些事,連續註明三個成就,無疑說明了他對NASA調查這件事本身是很重視的。調查工作代價也確實很大,他的病情還因此惡化。

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他在調查報告中寫明,現行的安全方案能有1%的風險率已屬不易。而官方認為的數字遠小於這個風險率,大概100000人犧牲1人。

如果沒有費曼的堅持,或許美國航天領域的進步遠不如今日。當時的官僚們或許忘了,對於全世界而言,人類的航天事業發展不過百年,還不能允許他們含糊其辭。

“挑戰者號”7人身亡的背後,是零件的差池,也是人心的輕忽

我們人類或許取得了眾多的成功,但我們還沒有資格耀武揚威。


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