挑戰者號穿梭機

**挑戰者號太空梭**（**STS Challenger STA-099/OV-099**）是美國國家航空暨太空總署甘迺迪太空中心旗下的一架太空梭。1983 年開始用做軌道載具（Orbiter Vehicle），但在 1986 年時於任務中爆炸墜毀。

## 簡介

挑戰者號太空梭（STS Challenger，STS 是太空運輸系統 Space Transportation System 的縮寫，是美國官方對於太空梭這種設備的正式稱呼）是美國航空太空總署（NASA）旗下正式使用的第二架太空梭。開發初期原本是被作為高擬真結構測試體（high-fidelity Structural Test Article，因此初期機身代號為 STA-099），但在挑戰者號完成初期測試任務後，被改裝成正式的軌道載具（Orbiter Vehicle，因此代號改為 OV-099），並於 1983 年 4 月 4 日正式進行任務首航。然而很不幸，挑戰者號在 1986 年 1 月 28 日當地時間早上 11 時 38 進行代號 STS-51-L 的第 10 次太空任務時，因為右側固態火箭推進器（Solid Rocket Booster, SRB）上一個 O 形環失效，導致一連串連鎖反應，在升空後 73 秒爆炸解體墜毀。當時機上的 7 名太空人，全在該次意外中喪生。

## 歷史

美國的太空梭都是以早期的研究船名作為命名，因此挑戰者號的命名由來也不例外，是承襲自 1870 年代航行於大西洋與太平洋上的英國海軍研究船挑戰者號（HMS Challenger），除此之外，「挑戰者」這名字，也曾經被拿來命名阿波羅 17 號（Apollo 17）的登月模組。

挑戰者號在 1972 年簽約建造時，主要的功能並非實際擔負往返地球與外太空之間的軌道運具功能，而是美國的太空梭建造計畫初期，用來測試機身結構安全性的高擬真結構測試體（編號 STA-099），由洛克威爾（Rockwell）公司承造，在 1978 年 2 月 4 日送抵洛克希德（Lockheed）42 號工廠，開始進行實際的結構測試。之所以需要這種測試，是因為太空梭本身雖然是一種需要承受極大外力的飛行工具，但它同時也需要盡可能的減輕本身重量，因此幾乎整架機身的每一部分，都負擔了非常大的結構應力。但考量到當年的電腦技術有限，工程師們並沒有把握僅靠軟體模擬就能將太空梭在受到機械負荷與熱負荷情況下的表現計算到非常精準的程度。為了安全，唯一的解決方法就是用真的太空梭進行測試分析，這也是挑戰者號被製造出來的初衷。

STA-099 在一個由 256 架油壓千斤頂所組成的 43 噸重測試儀中，進行了為期 11 個月的測試與分析，這些千斤頂能在 836 個不同的部位上施加荷重。在電腦的控制下，能夠逼真的模擬出太空梭在發射、爬升、繞行軌道、重返大氣層與降落時所受到的各種力量，其中，太空梭主引擎啟動時的龐大推力是由三具一百萬磅（約 450 公噸）推力的液壓汽缸來模擬。

在洛克威爾公司當初獲得的那紙 26 億美元合約中，該公司需負責製造一對靜態測試體（也就是主推進器測試體 MPTA-098 與結構測試體 STA-099），以及兩架初期飛行測試載具（也就是 OV-101 與 OV-102）。但在 1978 年達成的一項決議中，決定不以主要是用來作為迫近與降落測試（Approach and Landing Test，ALT）用途的企業號太空梭改裝成可以實際使用的的軌道載具，使得真正可以執行任務的軌道載具剩下了哥倫比亞號而已。因此在 1979 年 1 月 29 日時，NASA 與洛克威爾補簽了一張合約，將挑戰者號（當時編號 STA-099）從測試載具的狀態改裝成真的可以執行太空任務的軌道載具 OV-099。

STA-099 在 1979 年 11 月 7 日被送回洛克威爾，改裝工程也從那時開始。雖然比較起企業號，要將挑戰者號由測試用途改裝成任務用途的工程規模比較單純，但挑戰者號依然躲不掉整架被拆解開來再重新組裝的命運。這主要是因為，原本的挑戰者號上裝置的是一個模擬用的乘客艙，因此工程師得將整個太空梭的前半段機身拆開，才有辦法取出模擬艙，放入真正有功能的乘客艙模組。除此之外，挑戰者號的機翼部分也經過相當程度的改良與強化，這些參考數據全來自它先前所進行的那些實機測試。最後，在駕駛艙中加裝上兩具抬頭顯示器（HUD）之後，挑戰者號的改裝工程遂告一段落，整架太空梭的空重為 155,400 磅（70,552 公斤），加上主引擎後重 175,111 磅（79,500 公斤），較哥倫比亞號約輕了 2,889 磅（1311 公斤）。

在實際服役過程中，挑戰者號與另一艘太空梭發現號曾經在甘迺迪太空中心被改裝，以便能夠在籌載艙裡面載送半人馬上節火箭（Centaur Upper Stage）。配合這點太空梭的籌載艙裡需裝設額外管線、通風管與可以監控上節火箭運作的飛行平台，以配合半人馬火箭的低溫（L02/LH2）推進燃料（大部分的慣性上節火箭（IUS）都是使用固態推進燃料）。不過 NASA 不曾實際進行用太空梭載運半人馬火箭的任務。而自從挑戰者號爆炸墜毀後，NASA 決定中止這種危險嘗試；畢竟，在籌載艙裡放了一具裝滿高爆燃料的火箭，風險實在太大。

2022 年 11 月 10 日，在佛羅里達州太空海岸水下發現來自挑戰者號太空梭的殘骸。

### 20 周年悼念活動

2006 年 1 月 28 日美國東岸時間早上十時，美國佛羅里達州甘迺迪航太中心舉行活動紀念三次美國航天災難，並向罹難的 7 名太空人致敬。三次美國航天災難均集中在 1 月 27 日（阿波羅 1 號）、1 月 28 日（挑戰者號）及 2 月 1 日（哥倫比亞號）。

在挑戰者災難中，七位太空人分別為機師麥克・史密斯（Mike Smith）、機長史高比（Dick Scobee）、專家麥克奈爾（Ron McNair）、專家鬼塚承次（Ellison Onizuka）、教師麥考莉芙（Christa McAuliffe）、專家賈維士（Greg Jarvis）、專家萊斯尼克（Judith Resnik）。

### 建造歷程

* STA-099
  * 1972 年 7 月 26 日 - 簽約
  * 1975 年 11 月 21 日 - 開始乘客艙模組的結構組裝
  * 1976 年 6 月 14 日 - 開始後段機身的結構組裝
  * 1977 年 3 月 16 日 - 機翼自格魯曼（Grumman）公司送抵位於加州棕櫚谷（Palmdale, CA）的洛克威爾工廠
  * 1977 年 9 月 30 日 - 開始最後組裝
  * 1978 年 2 月 10 日 - 完成最後組裝
  * 1978 年 2 月 14 日 - 在棕櫚谷駛出棚廠，正式亮相
* OV-099
  * 1979 年 1 月 5 日 - 簽約
  * 1979 年 1 月 28 日 - 開始乘客艙模組的結構組裝
  * 1980 年 11 月 3 日 - 開始最後組裝
  * 1981 年 10 月 23 日 - 完成最後組裝
  * 1982 年 6 月 30 日 - 在棕櫚谷駛出棚廠，正式亮相
  * 1982 年 7 月 1 日 - 以陸運方式將太空梭自棕櫚谷送至愛得華
  * 1982 年 7 月 5 日 - 空運至甘迺迪太空中心（Kennedy Space Center，KSC）
  * 1982 年 12 月 19 日 - 進行飛行準備點火
  * 1983 年 4 月 4 日 - 首次飛行（STS-6）

### 相關紀錄

* 飛行次數：10 次
* 繞行地球：987 圈
* 任務長度：在太空中 69 日

## 歷次任務

## 參考文獻

* （英文）挑戰者號介紹頁（NASA 官方網站） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* （英文）挑戰者號介紹頁（甘迺迪太空中心官方網站） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 參見

* 挑戰者號太空梭災難

## 外部連結

* 美國國家航空暨太空總署官方網站（英文） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 甘迺迪太空中心官方網站（英文） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）