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“哥伦比亚”号航天飞机失事:20年后,美国国家航空航天局(NASA)仍然非常关注从中吸取的教训

放大字体  缩小字体 发布日期: 2024-09-27 05:53   来源:网络推广  作者:baidu  浏览次数:77
核心提示:20年前的这个星期三,2003年2月1日,美国东部时间上午8:48:39,哥伦比亚号航天飞机左翼的传感器首次记录到不寻常的压力,当时这

20年前的这个星期三,2003年2月1日,美国东部时间上午8:48:39,哥伦比亚号航天飞机左翼的传感器首次记录到不寻常的压力,当时这架轨道飞行器和它的7名机组人员正返回地球,成功完成一项为期16天的科学任务。

在接下来的12分钟里,飞船上的数据记录仪将跟踪一连串警报传感器读数和飞船左侧的故障,这些故障表明,随着再入大气层的炽热吞噬飞船,灾难正在迅速升级。

但它最初是在飞船的战斗计算机的幕后上演的,这些计算机展开了越来越绝望的斗争,以确保哥伦比亚号按计划在佛罗里达州肯尼迪航天中心着陆,那里的朋友和家人都在等待。

就这样,上午8:53:26,哥伦比亚号在44英里的高度,以23倍音速的速度,准时飞越了加利福尼亚海岸,

美国西部的太空爱好者将捕捉到哥伦比亚号黎明降落的戏剧性视频,包括航天飞机白热等离子体轨迹的不寻常变化,以及耀斑样的光点分离和消失。当时没有人知道,如果有的话,灯光秀可能意味着什么。

但在16天前,也就是升空后81.7秒,当“哥伦比亚号”以每小时1500英里的速度加速时,一块公文包大小的轻质泡沫绝缘材料从“哥伦比亚号”的外部燃料箱上脱落。

跟踪摄像头显示,泡沫在航天飞机左翼下方消失,片刻之后又以细颗粒云的形式出现。后来的分析显示,泡沫以超过500英里每小时的相对速度撞击了左翼的底部,立即解体。

工程师们无法确定泡沫击中的确切位置,而哥伦比亚号也没有配备机械臂,无法在太空中进行检查。

但一项基于软件建模的工程分析显示,泡沫撞击不会造成“飞行安全”问题。高级经理们排除了要求提供间谍卫星图像的可能性,因为这些图像可能会让他们进行更彻底的分析,也可能不会。

无论如何,指挥官里克·哈伯德、飞行员威利·麦库尔、任务专家卡尔帕纳·舒拉、劳蕾尔·克拉克、迈克尔·安德森、大卫·布朗和以色列客座宇航员伊兰·拉蒙在返回地球时都没有意识到任何问题,他们惊叹于驾驶舱窗户外的粉红色光芒,这韩国女RAPPERDISS高清是在传感器第一次异常读数之前的瞬间形成的大气摩擦。

然后,大约在早上8:54:24,也就是在数据记录仪储存了初始读数5分45秒之后,休斯顿约翰逊航天中心的飞行控制人员通过遥测技术发现了第一个问题:哥伦比亚号左翼液压管线的温度读数丢失。

四分钟后,哥伦比亚号的备用飞行计算机在驾驶舱内显示一条信息,显示左主起落架轮胎压力读数丢失。丈夫打电话给地面控制中心,大概是想问问胎压,但他的变速箱被切断了。

“哥伦比亚号,这里是休斯顿,我们看到了你们的轮胎压力信息,但我们没有复制上次的信息,”宇航员查尔斯·霍博从休斯顿打来电话。

“罗杰,嗯,”丈夫开口了。但是,信号再次被中断。时间是早上8:59:32。

工程师们后来才知道,“哥伦比亚”号在随后的几秒钟内失控,在德克萨斯州中部上空38英里处以18倍音速飞行时解体。所有七名宇航员在机组舱失去压力后失去意识,在超音速气流中机舱解体时被钝器击伤致死。

又过了两分半钟左右,“哥伦比亚号”坠毁的残酷现实才被传递到肯尼迪航天中心。在那里,家属、NASA管理人员、地面支持团队、记者和摄影师都在等待“哥伦比亚号”返回家园。

在接下来的几天、几周和几个月里,哥伦比亚事故调查委员会(Columbia Accident Investigation Board)发现了一个众所周知的历史,即外部在线天堂bt种子燃料箱泡沫绝缘问题、管理失误和内部沟通不畅,这些都导致了事故。

在一次戏剧性的测试中,工程师们用空气炮向机翼前缘模型发射了一块外部燃料箱泡沫,其角度和速度与摧毁哥伦比亚号的相同。撞击在模型的前缘炸出了一个洞,最终证明在最坏的情况下,轻质绝缘材料可能会造成灾难性的破坏。

这正是发生在哥伦比亚的事情。

在返航过程中,过热的空气从左侧机翼前缘的缺口冲进来,切断了传感器线路,熔化了内部的桅杆,并烧毁了左侧起落架的轮舱。机翼最终要么折叠,要么脱离机身,导致飞船失去控制。

哥伦比亚号的灾难,就像之前的挑战者号一样,在事故调查进行时引发了整个机构的反思。

  • 哥伦比亚广播公司新闻回顾了2016年哥伦比亚号空难。在下面的播放器中观看该视频:

美国宇航局的任务管理团队因基于有缺陷的工程分析而取消泡沫撞击而受到批评。航天飞机没有配备机械臂、工具或材料来修复主要的隔热板损坏,而且MMT从未考虑过进行高风险的紧急太空行走来检查损坏地点。

虽然美国宇航局后来的一项研究表明,航天飞机救援任务在理论上是可能的,但没有人相信,该机构会在不事先知道哥伦比亚号发生了什么事情的情况下,再发射一名宇航员。

简而言之,哥伦比亚号的命一二三四视频在线看免费运在升空81.7秒后就已注定。事故委员会得出结论,真正的问题是NASA之前未能妥善处理一个持续存在的问题:在上升过程中,外部燃料箱脱落的泡沫绝缘材料击中了隔热板碎片。

众所周知,每次航天飞机飞行都会有泡沫撞击轨道飞行器的隔热板,尽管该机构有明确的规定禁止碎片撞击。这一规定从未严格执行,NASA最终将泡沫脱落视为“可接受的风险”。

但在2002年10月,就在哥伦比亚号前两次飞行时,一块邮箱大小的绝缘材料从亚特兰蒂斯号航天飞机的外部燃料箱上脱落。碎片撞上了固体燃料助推器底部的一个连接环,留下了一个4英寸宽、3英寸深的大坑。

真是千钧一发。泡沫击中的地方距离一个关键的电子盒子只有6英寸,这个电子盒子是用来将航天飞机飞行计算机的指令传递给助推器的。

工程师们迅速追踪到缺失的泡沫是两个双吊舱坡道中的一个,在两个支撑杆的底座周围建立了隔热层,这些支撑杆用于将轨道飞行器的机头固定在油箱上。

2002年10月31日,美国国家航空航天局的管理人员在肯尼迪航天中心开会,对飞行准备情况进行审查,讨论奋进号航天飞机计划在下一次空间站组装任务中发射。

当年10月早些时候,亚特兰蒂斯号发射时的泡沫损失只是摆在桌面上的几个技术问题之一,会议主席比尔·雷迪(Bill Readdy)告诫大家要保持警惕。他曾是航天飞机指挥官,现任美国宇航局航天飞行副局长。

鸭脖娱乐成年app下载但在随后的讨论中,坦克经理和工程师们认为,“奋进”号坦克出现问题的可能性并不比用同样方法制造的早期坦克高或低。没有明确的证据表明下一个坦克有任何问题,虽然泡沫脱落很常见,但大块的损失是罕见的。

他们不能保证即将进行的飞行不会有大量的泡沫碎片,但外部燃料箱团队得出的结论是,“奋进号”燃料箱“安全飞行,没有新的担忧(也没有额外的风险)”。

尽管有些人认为“飞行理由”有点可疑,但飞行准备审查以正式批准发射而结束。奋进号的飞行没有遭受任何严重的泡沫损坏,当NASA的管理人员在2003年1月9日召开哥伦比亚号准备审查会议时,泡沫脱落并没有被提上议程。

回顾挑战者号灾难,社会学家黛安·沃恩(Diane Vaughan)将这种对一个明确已知问题的接受称为“越轨正常化”。

在这种情况下,结束的开始出现在2002年万圣节,当时奋进号飞行准备审查的参与者同意在彻底了解双舱泡沫问题之前继续飞行航天飞机。

这一决定的影响仍在整个太空计划中回荡。

除了建议的技术和管理改革外,哥伦比亚事故调查委员会还告诉NASA,如果该机构想让航天飞机在2010年以后继续飞行,就必须“在材料、部件、子系统和系统层面进行飞行器重新认证”,而这项工作将耗资巨大。

相反,2004年1月,乔治·w·布什总统要求NASA在完成国际空间站后退役航天飞机。这个想法是为了腾出资金,在21世纪20年代初建造南极式月球基地所需的新火箭和航天器。

在航天飞机退役后,为了保证空间站人员和货运飞行正常进行,NASA转向私营企业开发营利性货机和太空出租车,以运送物资和运送宇航员往返实验室。

SpaceX和轨道科学公司(现为诺斯罗普·格鲁曼公司)分别于2012年和2013年发射了第一艘商业货运飞船。SpaceX公司于2020年用Crew Dragon太空舱发射了第一批宇航员,结束了NASA在后航天飞机时代对俄罗斯基本人员运输的依赖。波音公司预计将在今年晚些时候推出“星际飞船”太空舱。

但是布什总统的月球计划——星座计划——从来没有得到足够的资金,奥巴马政府认为这是不可持续的。NASA被告知继续开发“星座计划”的“猎户座”乘员舱,并建造一种新的火箭,这就是太空发射系统,用于深空探索。

然后,在2017年,特朗普总统命令NASA加速陷入停滞的月球计划。由此产生的阿尔忒弥斯计划在去年年底使用SLS火箭和猎户座太空舱进行了无人驾驶的首次飞行。该机构计划在2024年派遣四名宇航员进行环绕月球飞行——阿尔忒弥斯2号,然后在2025-26年期间登陆月球。

但在哥伦比亚号灾难的直接后果中,NASA的发展之路甚至是遥不可及的。我们所知道的是,还有七名男女的名字将被刻在肯尼迪航天中心的纪念碑上。

还有更多艰难的教训需要重新学习。

美国宇航局局长比尔·尼尔森上周对机构员工说:“在美国宇航局,我们每天都有机会,我们有责任,带着那些我们失去的人的记忆,带着他们的梦想前进和向上。”

“底线是:大声说出来。一个问题,即使是一个简单的问题,也比一个可能导致悲剧的错误更容易被原谅。我们每个人都有责任营造一种工作环境,让NASA大家庭的每个成员都能感到有能力表达怀疑。说出你的担忧。”

更多的

威廉·哈伍德

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比尔·哈伍德自1984年以来一直全职报道美国太空计划,最初是合众国际社卡纳维拉尔角分社社长,现在是哥伦比亚广播公司新闻频道的顾问。他报道了129次航天飞机任务,自旅行者2号飞越海王星以来的每一次星际飞行,以及数十次商业和军事发射。哈伍德在佛罗里达州肯尼迪航天中心工作,他是一位忠实的业余天文学家,也是《通信检查:哥伦比亚号航天飞机的最后一次飞行》一书的合著者。

 

 
 
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