哥倫比亞號太空梭災難（Space Shuttle Columbia disaster）發生於 2003 年 2 月 1 日，哥倫比亞號當時執行 STS107 任務在得克薩斯與路易斯安納上空重返大氣層。該事故造成機上所有 7 名宇航員遇難。哥倫比亞號的殘骸從達拉斯郊外一直散落到泰勒，部分殘骸落入路易斯安納。 太空梭外儲箱上的絕熱材料碎片在發射時因空氣動力脫落並擊中哥倫比亞號左翼前緣，損壞了重返時提供保護的太空梭隔熱系統，哥倫比亞號因此失事。哥倫比亞號在軌道上時，一些 NASA 工程師懷疑左翼已經受損，但是管理人員限制了進一步調查。 NASA 原先的太空梭設計規範指出，外儲箱不應散落泡沫塑膠或其它碎片；因此太空梭遭到碎片撞擊是需要於准許發射前解決的安全問題。工程師發現泡沫塑膠散落和碎片撞擊不可避免且無法解決，根據此類情況不是安全威脅或可接受風險的假定，發射通常獲得批准。大多數航天飛機發射都有泡沫碎片撞擊和防熱瓦傷痕的記錄。STS107 前的 STS112 任務中，外儲箱腳架斜坡上的泡沫塑膠脫落並撞擊到了左固體助推器底部與外儲箱的連線環上，撞擊產生了 3 英寸寬、3 英寸深的凹痕。此次任務後，NASA 分析了撞擊情況並假定外儲箱可安全飛行，泡沫塑膠不會產生威脅到飛行安全的新問題。哥倫比亞號仍在軌道上時，該理由在任務管理團隊主席的要求下重新評估。哈姆和太空梭計劃經理都出席了 2002 年 10 月 31 日決定繼續航天飛機發射的會議。 在 STS107 重返階段，高溫氣體穿透損傷部位並摧毀了內部機翼結構，迅速導致太空梭在空中解體。乘員遺體和若干太空梭碎片在一次涉及得克薩斯、路易斯安納、阿肯色的地面搜尋中找到。 STS107 任務是第 113 次航天飛機發射，曾被推遲 18 次 ，其原定發射日期為 2001 年 1 月 11 日，實際發射日期為 2003 年 1 月 16 日（此為 STS113 的原定發射日期）。在 2002 年 7 月 19 日前的一個月前，太空梭因推進劑管線裂推遲發射。但事故發生 6 個月後，認為該推遲與此次災難無關。 事故調查委員會的建議書指出了若干技術和管理問題。同挑戰者號事故一樣，太空梭此後停飛兩年。國際空間站建造暫停，在 STS114 前 29 個月內完全依靠俄羅斯聯邦航天局補給，在 STS121 前 41 個月內替換人員也完全依靠俄航天局。在太空梭復飛後，主要操作變化包括徹底的入軌檢查，確認太空梭隔熱系統承受上升的能力，並準備好指定的救援任務，以防發現無法彌補的損壞。此後，除了 2009 年 NASA 透過 STS125 升空任務修復位於高海拔低傾角軌道的哈勃太空望遠鏡之外，太空梭只前往國際空間站，以便在太空人必要時就近作為避難所。 乘員 指揮官：裡克赫斯本德，美國空軍上校，機械工程師，曾在 STS96 中駕駛太空梭與國際空間站對接。 飛行員：威廉麥庫爾，美國海軍中校 有效載荷指令長：邁克爾安德森，美國空軍中校，負責科學任務的物理學家。 有效載荷專家：伊蘭拉蒙，以色列空軍上校，首名以色列宇航員。 任務專家：卡爾帕娜喬拉，印度出生的航空航天工程師，此為其第二次任務。 任務專家：大衛布朗，美國海軍上校，接受飛行員與飛行外科醫生訓練。布朗進行了若干科學實驗。 任務專家：勞雷爾克拉克：美國海軍上校、飛行外科醫生。克拉克進行了若干科學實驗。 發射時的碎片撞擊 自肯尼迪航天中心 LC39A 發射架發射後約 82 秒，一個公事包大小的絕熱泡沫塑膠從外儲箱脫落，擊中哥倫比亞號左翼板。哥倫比亞號事故調查委員會進行的實驗顯示是次撞擊產生了一個到直徑的洞，使高溫氣體在哥倫比亞號再入大氣層時進入機翼。撞擊發生時，軌道器在約海拔處以 246 倍音速飛行。 左腳架泡沫斜坡是一個約長的，完全由泡沫塑膠製成的空氣動力學元件。此元件並非結構材料，但仍須承受一些空氣動力學載荷。這些特殊要求使其澆築和固化過程必須由高階技師進行。外儲箱被泡沫塑膠包裹，避免在充滿液氫和液氧時表面結冰損壞太空梭。腳架斜坡原被用於減少腳架於外儲箱連線點上的氣動應力，但本次事故中顯示該斜坡並不必要。該斜坡在 STS107 之後的任務的外儲箱設計中被取消。（液氧管線上的一處泡沫塑膠斜坡在分析與測試後也被取消）。 在 STS7（1983）， STS32（1990）， STS50（1992）， STS112（與 STS107 僅間隔一個任務）中都觀測到了腳架泡沫斜坡整體或部分脫落。諷刺的是，STS112 攜帶了外儲箱相機以瞭解泡沫塑膠脫落問題。本次事故之後的分析顯示，STS52 與 STS62 中腳架泡沫斜坡也已脫落。突起物空氣載荷斜坡也產生脫落碎片。至少一個撞擊沒有造成嚴重損害。NASA 管理部門開始將這種現象稱為泡沫塑膠脫落。雖然 O 形環破損最終毀滅了挑戰者號，NASA 管理部門開始習慣了這些沒有造成嚴重損害的現象。社會學家黛安沃恩在其關於挑戰者號航天飛機發射決定的著作上將這種對故障的習慣稱為偏差的正常化。 STS107 起飛時的錄影在發射兩個小時後被反覆回顧，並沒有發現異常。翌日，經過通宵處理的高解析度影像顯示泡沫塑膠碎片擊中了左翼，可能損壞了太空梭的熱防護系統。截至此時，由於太空梭的跟蹤錄影解析度過低，還無法確定機翼的確切受損部位。 再入時的損壞 下面是哥倫比亞號再入時的時間軸，原定著陸時間是美國東部時間 0916。 2003 年 2 月 1 日 0230－再入團隊在開始值班。 飛行管制團隊並沒有對任何有關哥倫比亞號脫離軌道和再入的問題進行努力。該團隊表示對升空過程中左翼收到撞擊並不擔心，再入應當和以往一樣。管制團隊完成了脫離軌道點火檢查清單和再入檢查清單手續。天氣預報員在飛行員的幫助下評估了肯尼迪航天中心著陸場的狀況。 0800－任務控制中心再入飛行主管詢問任務控制室關於是否進行點火脫離軌道的決定。 所有氣象觀察和預告都符合飛行條例的要求，所有系統正常。 0810－座艙通訊員通知機組進行脫離軌道點火。 081530 （EI1719）－赫斯本德和麥庫爾透過哥倫比亞號的兩個軌道機動系統引擎進行脫離軌道點火。 點火指令執行時，軌道器以腹面朝上，尾部向前的姿勢位於印度洋上空處。脫離軌道機動在第 255 軌道進行，2 分 38 秒的點火令軌道器自減速並開始再入。在點火期間，機組感受到了 10％的重力。赫斯本德將軌道器機動到右側朝上，面部朝前，機鼻上指，此後的點火過程中沒有問題。 084409 （EI000）－入口介面（，），人為定義的軌道器進入稠密大氣層點，位於太平洋上空處。 哥倫比亞號自太空進入大氣層後與空氣分子撞擊通常使機翼前緣溫度平穩上升，在接下來的 6 分鐘內升至。（前太空梭計劃經理韋恩黑爾在一次 zhtw 記者會；zhcn 新聞釋出會 上指出，90％的升溫是因軌道器超音速飛行壓縮空氣造成的，而不是摩擦的結果。） 084839（EI270）－左翼翼尖前緣的一個感測器感受到了高於哥倫比亞號以往再入的扭曲。 此 zhtw 資料；zhcn 資料 僅被 zhtw 模組；zhcn 模組 化輔助 zhtw 資料；zhcn 資料 系統紀錄，並沒有傳送給地面控制或機組。此係統與飛行資料記錄器類似。 084932（EI323）－哥倫比亞號進行了計劃的向右翻滾，速度：245 馬赫。 哥倫比亞號開始橫向翻滾產生升力以減少下降率和加熱速率。 085053（EI404）－哥倫比亞號進入了長達 10 分鐘的氣動加熱，此時熱應力最大。速度：241 馬赫，高度。 085200（EI471）－哥倫比亞號大約在加利福尼亞海岸線西處。 軌道器機翼前緣溫度此時通常達到。 085326（EI557）－哥倫比亞號自薩克拉門託西的加州海岸線透過，速度：23 馬赫，高度。 軌道器機翼前緣溫度此時通常達到。 085346（EI577）－外出觀察的人群看到了碎片脫落的跡象。速度：228 馬赫，高度。 軌道器周圍的過熱空氣突然變亮，導致軌道器發光軌跡突變。該變化在西海岸黎明前的天空中十分明顯。觀察者在接下來 23 秒內目擊了四次類似事件，業餘影片片段中的對話顯示這些觀察者已經意識到他們正在拍攝某種異常情況。 085424（EI615）－維護、機械與乘員系統官員向飛行主管彙報左翼的四個壓力感測器 讀數偏低。飛行控制中再入仍然照常進行。 讀數偏低 指讀數低於感測器最低量程。通常意味著感測器因內部或外部因素失效，而不是實測數值低於最低量程。 再入團隊繼續討論失效跡象。 085425（EI616）哥倫比亞號穿過加州，進入內華達空域。速度：225 馬赫，高度。 目擊者此時觀察到了一次明亮的閃光，並在接下來 4 分鐘內觀測到了 18 次類似事件。 085500（EI651）再入近 11 分鐘後，機翼前緣溫度通常達到近。 085532（EI683）－哥倫比亞號穿過內華達到達猶他。速度：218 馬赫，高度。 085552（EI703）－哥倫比亞號穿過猶他進入亞利桑那。 085630（EI741）－哥倫比亞號在亞利桑那進行了從左向右的反向反轉。 085645（EI756）－哥倫比亞號穿過亞利桑那進入新墨西哥。速度：209 馬赫，高度。 085724（EI795）－哥倫比亞號透過阿爾伯克基北部。 085800（EI831）－此時機翼前緣溫度通常減少至。 085820（EI851）－哥倫比亞號穿過新墨西哥進入得克薩斯。速度：195 馬赫，高度。 此時軌道器一塊防熱瓦脫落，是所有已發現碎片中最靠西的。搜尋隊在拉伯克北部農田中發現了這片防熱瓦。 085915（EI906）－MMACS 向飛行主管彙報左起落架兩個輪胎壓力讀數 zhtw 失效；zhcn 丟失。飛行主管命令座艙通訊員告知機組任務控制中心已經收到了 zhtw 訊息；zhcn 資訊 而且正在評估讀數。飛行主管還補充說飛行管制團隊無法理解機組的上一條通訊。 085932（EI923）－任務指令長的一條不完整通訊被紀錄：收到，嗯。但－［被中間打斷］。這是任務控制中心收到的最後一組機組通訊和最後一組遙測訊號。 085937（EI928）－操縱飛行控制面所必需的液壓約於 GMT 135937 失效。此時主警報將會響起，太空梭失控，開始不受控制的滾轉和偏航，機組此時瞭解到所遇到的嚴重的問題。 090018（EI969）－達拉斯附近的地面觀察者作出的錄影與目擊者報告顯示軌道器在其上空解體、不斷破裂成更小的碎片並留下若干向東的凝結尾。任務控制室中除了丟失訊號，並沒有其他嚴重問題的跡象。在軌道器解體前的 GMT 140018，哥倫比亞號座艙壓力正常，機組仍能夠自覺活動。 機組模組在解體過程中幾乎保持完好，但是已無法保持座艙壓力，於 90053 徹底失壓。 090057（EI1008）－仍然完整的機組模組斷裂成了若干子元件，並在 90110 從視野中消失。任何倖存的機組成員在此刻已經死亡。 0905－得克薩斯中北部居民，特別是泰勒附近的居民報告了來自達拉斯東部空中的巨大隆聲、小幅震盪波、煙和碎片。 091239（EI1710）－在接到太空梭解體的目擊報告後，NASA 飛行主管宣佈進入緊急狀況，通知搜救隊進入碎片區域。他還通知地面控制員：地面控制；飛行［主管］，地面控制；飛行［主管］。鎖門。兩分鐘後任務控制中心開始執行緊急狀況預案。任何人不得進入或離開控制室，飛行管制員開始為未來分析保留所有任務 zhtw 資料；zhcn 資料。 回收殘骸 在、西路易斯安那和阿肯色西南部分縣找到了包括人類遺體在內的超過兩千件殘骸。大部分殘骸散落在了納科多奇斯到達拉斯西南的人煙稀少的地區。每日電訊報報道說搜救隊發現了包括手臂、足、軀幹、心臟在內的人類遺體。在事故發生後的數月內，人們組織起了最大的地面搜尋。 NASA 發出警告說任何殘骸都可能含有有害化學品，人們不應接觸任何殘骸並應向當地災難應對部門或政府當局彙報其位置；任何人擅自佔有殘骸還將被起訴。由於殘骸散佈面積之廣，業餘無線電操作員們自發向搜尋隊提供通訊支援。 一些裝有秀麗隱杆線蟲成蟲（約 1 毫米長）培養皿的鋁製容器在事故後幾周內被發現，這些線蟲在再入與墜落時倖存；2003 年 4 月 28 日，這些培養物被確認仍然存活。Worms Survive Shuttle Disaster Fall 2003 這些線蟲是研究失重對生理影響的生物實驗的一部分，由主持進行。 在搜尋殘骸時發生了一起直升機墜機事故，殘骸搜尋飛行員小朱爾斯F米爾和碎片搜尋航空專家查爾斯克熱內克遇難，另外三人也因此受傷。 一些得克薩斯州居民找到了部分殘骸，並無視警告、企圖在網上拍賣網站 eBay 上以 10000 美元起價拍賣這些殘骸。此拍賣被迅速移除，有關哥倫比亞號的節目、照片、貼布繡等商品在事故後迅速升值；與哥倫比亞號有關的商品數量也同時激增。為回收被非法佔有殘骸開出的三天特赦期間，數百件太空梭殘骸被上繳。超過四萬件找到的殘骸無法辨識。最大的碎片包括前起落架輪胎和窗框。 2008 年 5 月 9 日，據報道哥倫比亞號上的一個硬碟上的資料被在事故中倖存。該硬碟用於儲存關於剪下稀化性質的實驗資料。儘管這個 340MB 的硬碟部分受損，但是儲存實驗資料的部分安然無恙並得以恢復。 2011 年 7 月 29 日，納科多奇斯當局通知 NASA 說在一湖中發現了直徑的殘骸。NASA 鑑定此殘骸為電力反應劑儲存和分配系統的一部分。 哥倫比亞號的所有殘骸儲存於航天器裝配大樓閒置的辦公用地中。所有機組成員遺體被另外儲存於大樓專門隔間中。 紀念 2003 年 2 月 4 日，喬治W布什總統同夫人勞拉在林頓約翰遜太空中心為宇航員家屬主持了追悼會。兩天後，副總統迪克切尼同夫人琳恩在華盛頓國家座堂的類似追悼活動中與華盛頓官員和全國一起致敬。是次追悼會上，歌手帕蒂拉貝里演唱了 Way Up There。 thumbrightupright 阿靈頓國家公墓中的哥倫比亞號紀念碑 thumbright 火星探測漫遊者勇氣號上的哥倫比亞號紀念標記 3 月 26 日美國眾議院科學委員會批准在阿靈頓國家公墓為 STS107 機組建立紀念碑的撥款。阿靈頓國家公墓已為挑戰者號的最後機組建立類似的紀念碑。2003 年 10 月 28 日，宇航員們的姓名被加在了位於的上。 為紀念機組，休士頓太空人隊在 2003 年 4 月 1 日賽季開始時讓機組成員的親友同時進行七次。在奏唱國歌時，包括哥倫比亞號最終任務中的飛行控制等在內的 107 名 NASA 人員將美國國旗帶上球場。另外在整個賽季中，太空人隊隊員手套上都貼上了 STS107 任務的貼布繡，他們也將陽棚廣告替換為 STS107 任務標誌。 2004 年，布什向在挑戰者號事故與哥倫比亞號事故中遇難的全部 14 名宇航員追授國會太空榮譽勳章。 為紀念哥倫比亞號和其機組，NASA 將若干地點以他們命名：七顆帕洛瑪山天文臺於 2001 年 7 月發現的小行星以七名宇航員的名字正式命名：51823 裡克赫斯本德、51824 邁克爾安德森、51825 大衛布朗、51826 卡爾帕娜喬娜、51827 勞雷爾克拉克、51828 伊蘭拉蒙、51829 威廉麥庫爾。火星上，火星探測漫遊者勇氣號的著陸點被命名為哥倫比亞號紀念站，勇氣號的高增益天線後方也貼著寫有機組成員姓名的牌子。勇氣號著陸點東部的七座丘陵命名為哥倫比亞丘陵，七座丘陵都分別按照機組成員姓名命名。勇氣號專門探測了赫斯本德山並登上其頂峰。NASA 還同樣將美國國家科學氣球設施更名為。 媒體 此事件也收錄在 2005 年國家地理頻道節目《重返危機現場》第二季。 相關條目 STS107 阿波羅 1 號 挑戰者號太空梭災難 參考文獻 Category2003 年美國災難 Category 美國航天事故 Category 哥倫比亞號太空梭 Category 路易斯安那州災難 Category 德克薩斯州災難