哥伦比亚号航天飞机失事原因分析图 摧毁“哥伦比亚”号航天飞机的塑料泡沫，导致七名宇航员遇难

许多网友对哥伦比亚号航天飞机失事原因分析图，摧毁“哥伦比亚”号航天飞机的塑料泡沫，导致七名宇航员遇难不是很了解，下面让艾巴小编为大家介绍下。

乔善勋/文看似不起眼的塑料泡沫能造成多大的伤害？事实上，关键时刻足以摧毁一架航天飞机。“哥伦比亚”对美国人来说意义重大。它可以追溯到18世纪罗伯特格雷指挥的一艘帆船，这也是第一艘环游世界的美国帆船。所以美国很多东西都喜欢以哥伦比亚命名，比如著名的“哥伦比亚大学”。美国第一架航天飞机也是以哥伦比亚命名的。

承载着美国航天光荣与梦想的哥伦比亚号，结局并不美好。2003年2月1日，正在执行STS-107任务的哥伦比亚号在再入大气层时发生事故，在得克萨斯州上空解体，机上7名宇航员遇难。挑战者号爆炸才17年。是什么导致了哥伦比亚的悲剧？

2003年1月16日，美国国家航空航天局(NASA)将执行STS-107，发射第113次航天飞机任务，迎来哥伦比亚号的第28次任务。七名宇航员是布朗、丈夫、克拉克、乔拉、安德森、麦克姆海尔和第一个进入太空的以色列人拉蒙。

由于各种原因，STS-107任务被NASA推迟了18次。从安全程序的角度来看，航天飞机最危险的阶段是起飞和降落，就像飞机一样。尤其是在发射阶段，稍有不慎就会输掉比赛。例如，挑战者号在17年前发射时爆炸。哥伦比亚号的机组人员已经做好准备，并对发射程序保持谨慎。图：航天飞机1、起飞和着陆示意图

10点39分，哥伦比亚号在万众瞩目中成功点火。这个巨大的引擎每半分钟消耗一个标准游泳池的燃料。很快就进入了MAX-Q阶段，大家都是汗流浃背。幸运的是，哥伦比亚顺利度过了最危险的时刻。哥伦比亚号仍在加速向外太空飞行。海拔43000米，与助推器分离。发射8分钟后，哥伦比亚号关闭了主发动机，他们安全进入了既定轨道。

发射后的第二天，美国宇航局的工程师在文章中发现了不寻常的一幕。发射82秒后，一个公文包大小的隔热泡沫从燃料箱上掉下来，砸在哥伦比亚号左翼的复合材料板上。这个时候大家的注意力都在航天飞机本身，根本没有注意到这个细节。这也成了阿喀琉斯的致命弱点，为灾难性的结局埋下了伏笔。

几乎每次飞船发射都会有类似的泡沫塑料掉落，通常不会造成严重后果。美国宇航局局长开始评估坠落泡沫的影响。他认为哥伦比亚号返回后可以修复，所以没有采取进一步措施。图2、哥伦比亚发射时刻2月1日，经过17天的飞行，宇航员们圆满完成了预定任务，他们要回家了。他们穿上特制的宇航服，以抵御返回时的巨大压力。

8时15分，哥伦比亚号在指挥员的一系列操作下进入返回位置。当哥伦比亚号以每小时28000公里的速度穿过大气层时，其机翼的温度可升至1400摄氏度，外层隔热瓦是其唯一的“保护神”。摩擦产生的热量和气体反射出橘黄色的光，当队员们为返回地球兴奋不已时，危险悄然而至。

地面控制人员发现，哥伦比亚号左侧的四个温度传感器突然失灵，机舱内的其他状况似乎正常。控制中心没有通报这一情况，航天飞机已经开始损坏。哥伦比亚号的探测器开始陆续失灵，控制中心的气氛顿时紧张起来。突然，他们与控制中心失去了联系。航天飞机开始出现故障并解体，撕成几块，滑向天空。

控制中心仍然不知道哥伦比亚的详细情况，德克萨斯州的目击者已经报警，说发生了空难。几分钟后，NASA的工程师在电视上看到了航天飞机坠毁的画面，控制中心也开始了善后工作。然而，数百吨的航天飞机残骸正从天而降，这也带来了极大的安全隐患。图3、哥伦比亚号，隐约能看到左翼碎片。

当天下午，美国宇航局正式宣布了哥伦比亚号坠毁的事实。连续两起航天飞机坠毁事件对美国宇航局的声誉和太空计划造成了重大打击。事故发生三小时后，官方成为独立的哥伦比亚事故调查委员会(CAIB)，由退休的美国海军上将哈罗德盖曼领导。

CAIB的当务之急是消除舆论的怀疑。众所周知，2001年的“911”事件让公众对航空安全感到紧张。哥伦比亚会成为恐怖分子的目标吗？在详细审查了安全记录后，调查人员划掉了恐怖分子的选项。

盖曼要求调查小组仔细研究哥伦比亚号返航的每一个细节。他们发现航天飞机坠毁前几分钟返回的数据异常，尤其是故障前的几个传感器检测到极高的温度。这些传感器都分布在左翼起落架附近。

调查人员认为，这是由于航天飞机产生的高温气体逸入起落架舱，然后他们得出结论，哥伦比亚号的外部蒙皮受损，尤其是蒙皮外部的隔热层失效。为了证实调查人员的猜测，他们还需要找到航天飞机的飞行数据记录器，它与“黑匣子”的不同之处在于，它没有坚固的保护壳。图4、航天飞机外部燃料箱中的泡沫。

哥伦比亚号事故发生后的几个月内，美国宇航局组织了最大规模的地面搜索行动，希望从残骸中找到解决空难的线索。数万名搜救队员在得克萨斯州和路易斯安那州展开了紧张的搜索工作。在搜寻残骸时，一架直升机坠毁，造成飞行员朱尔斯f米尔(Jules F. Mill Jr .)和碎片搜索航空专家查尔斯克雷内克(Charles Krenek)死亡，另有三人受伤。

经过努力，搜救队终于找到了飞行数据记录仪。所幸只是轻伤。经过分析的数据显示，航天飞机的蒙皮上有一个洞，不是在起落架模块上，而是在左翼的前缘，这个洞在重返大气层之前就存在了。

这时大家才意识到，发射时，一块掉落的泡沫酿成了大祸。美国宇航局在发射过程中拍摄的文章没有清楚地显示哥伦比亚号的损坏情况。经过图像增强技术，他们发现重约0.8公斤的泡沫以每小时500公里的速度撞击了航天飞机的左翼。

哥伦比亚号的机翼上覆盖着隔热板。这些由碳纤维制成的隔热板可以承受零下160度的低温和1650度的高温，但它们的缺点是不能增加结构的强度，受到冲击就会千里崩塌。为了验证泡沫塑料的破坏力，他们特意用同样的隔热板进行冲击试验。由于每块隔热板价值高达80万美元，他们首先测试了第六块隔热板。

调查人员加速了塑料泡沫，并击中了隔热板，但这只是造成了轻微的裂缝。随后，调查人员从飞行数据中发现第八个隔热罩受损，他们再次开始了同样的实验。原来一块重0.8公斤的塑料泡沫在隔热板上留下了一个直径25厘米的大洞！实验结果震惊了在场的所有人，事故调查取得了突破。图5、塑料泡沫留下了一个直径约25厘米的大洞。

2003年1月16日，哥伦比亚号升空时，燃料箱上脱落的一块塑料泡沫击穿了航天飞机的隔热片。31日，哥伦比亚号在返回地球时，1400摄氏度的高温气体窜入洞口中。航天飞机的左翼涌入4400摄氏度的气流，并陆续摧毁了温度感测器。

地面的目击者开始看到有碎片脱落，失去防护的航天飞机在高温面前异常脆弱，左翼的内部结构亦遭破坏，进而导致系统性损坏。航天飞机左翼受损失去平衡，强烈的摇摆机体逐渐散开，最终在德州上空解体。

调查员还有最后一个疑问，NASA知道哥伦比亚号上的破洞吗？

事实上，NASA的工程师在发射次日便发现了异常，他们还向管理层申请，通过卫星拍摄哥伦比亚号在轨道上飞行时的照片，用以评估航天飞机的受损情况，但是这一建议遭到了拒绝。

调查员发现，NASA的管理层拒绝调查的另一隐情是，担心调查事件会延误飞往国际空间站的重要任务。按照美国国会的要求，如果NASA不能按时完工国际空间站，他们就会削减预算并终止该计划，这是他们最不愿意看到的结果。NASA的管理层在施工进度和预算的双重压力下，选择忽视这个问题。

调查员还有最后一个问题，如果NASA通过卫星图片，得知哥伦比亚号机翼上破洞的消息，他们能挽救航天员的生命吗？

理论上讲，需要NASA加速发射另一架航天飞机，航天员经过一系列的太空漫步进行移舱。虽然整个过程充满了挑战，但是这是挽救航天员的唯一办法。可惜，这一切的希望都浪费在NASA管理层的漠视当中。

2003年8月26日，CAIB发布了最终的调查结果。事故报告充满了严厉批评的措辞，其中包括了继续安全进行航天飞机的计划。

管理系统能否得到彻底贯彻执行，也是发射安全的重要保障。NASA的主管也深刻认识到了问题的严重性，并承诺予以检讨和修正。随后NASA进行了大刀阔斧的改革工程，并鼓励各级员工对安全建言献策。他们也增加了发射的录像机位，并通过卫星拍摄航天飞机的详细照片。

图6、STS-107行动的成员，从左至右分别是：Brown, Husband, Clark,Chawla, Anderson, McCool, Ramon

由于巨大的风险性，NASA在2011年7月21日终结了航天飞机计划。美国阿特兰蒂斯号航天飞机在肯尼迪中心着陆，完成了美国航天飞机项目第135次，也是最后一次飞行。

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