哥伦比亚号解体

（文 / 鲁伊）

哥伦比亚号航天飞机上遇难的7名字航员  

2003年2月1日，虽然这是哥伦比亚号航天飞机执行代号为STS-107号任务归来之日，但《波士顿环球报》的专栏作家杰夫·雅各布(Jeff Jacoby)和许多美国人一样，并没有对此予以特别关注。在这以前，与其他太空飞行器相比，航天飞机拥有几乎完美的安全纪录。从1981年开始，哥伦比亚号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号4架航天飞机安全地将超过136万公斤的仪器设备和物资运上太空，运载宇航员超过600人次。虽然1986年的挑战者号事件成为人类航天史上最著名的悲剧，但它并没有动摇人们对航天飞机的信心。

在发表于2003年2月6日《波士顿环球报》上名为《永无止境的航程》(The Neverending Voyage)的纪念文章中，雅各布写道：那天，他一直在为他的儿子朗读一本关于科学家和发明家的故事书。故事主人公是近代冰川学说奠基人、19世纪著名的自然科学家让·路易斯·阿加西(Jean Louis Agassiz)。在1830年前后，为了探知冰川下的奥秘，阿加西曾凭借极其简陋的设备，冒着随时可能遭遇死亡的危险，下潜到阿尔卑斯山上的冰川壶穴中，以获得冰河迁移说的第一手资料。

他写道，他的儿子不断提出问题：为什么“路易斯”一定要亲自潜入几百英尺下的冰川？为什么他一定要看到里面到底有什么？难道他不知道这有多么危险？如果他知道他的伙伴可能不能及时地营救他，又会怎样？而雅各布的回答是，在这个世界上，总有一些人想要尽可能多地了解这个世界，这些勇敢的男性和女性的求知欲是如此强烈，他们愿意冒险去做那些别人没有做过的事情，到达人所未履足之地。有时候，只有亲眼见到，亲自尝试，人们才能真正了解某些事物。而为了获得这样的机会，甚至明知道存在死亡危险，那些人也会一往无前。

虽然杰夫·雅各布在对一个6岁的孩子如是说的时候，他并不知道，在那个为了探索未知而牺牲的勇士名单中，又增加了7个名字。但他和他的孩子的故事，却能帮助我们理解，为什么在17年后的另一次与航天飞机有关的悲剧之后，在2月2日的盖洛普相关调查中，仍会出现下面的结果：82%的美国人认为，哥伦比亚号事件后，NASA仍应继续载人航天飞机项目；73%的人认为，载人项目依然是最好选择；45%的人认为，NASA在这方面的表现非常优秀，而认为良好的亦有37%。

有人把人类探索太空的行为比作现代神话。布鲁诺·贝托罕(Bruno Bettelheim)在他的《媚惑之用：神话的意义与重要性》中曾写过：“每一则神话都是一面魔镜，照耀你我内心深处的某些层面，并光照出我们从昏昧迈向成熟的每一个脚印。”

让我们再次重复这些未能平安返航的勇敢的航行者的名字：哥伦比亚号上的里克·赫斯班德(Rick Husband)、威廉·迈克库尔(William McCool)、迈克尔·安德森(Michael Anderson)、大卫·布朗(David Brown)，卡尔帕纳·查乌拉(Kalpana Chawla)、劳瑞尔·克拉克(Laurel Clark)和伊兰·拉蒙(llan Ramon)；以及挑战者号上的法兰西斯·斯克比(Francis Scobee)、迈克尔·史密斯(Michael Smith)、朱迪斯·莱斯尼克(Judith Resnik)、罗纳德·迈克奈尔(Ronald McNair)、埃利森·乌内苏卡(Ellison Onizuka)、格雷戈里·雅维斯(Gregory Jarvis)和莎朗·麦克奥利维(Sharon McAuliffe)。他们的生命可以因为灾难而终止，但他们的航程永远没有尽头。

哥伦比亚号怎么了？

2月5日，在德克萨斯州汉默非附近的一片树林中发现了哥伦比亚号航天飞机的机头残骸  

即使到了十年后的2月1日，也没有人能否认哥伦比亚号的辉煌经历：作为第一架飞入太空的航天飞机，从1979年3月正式在肯尼迪航天中心发射时起，它共成功完成了27次太空飞行，为人类探索太空做出了具有里程碑意义的贡献。

在2003年2月1日以前，没人认为，或者是忍心认为，这架“元老级”的航天飞机真的老了：虽然已经22岁，但依照设计，它至少仍能完成100次以上的飞行任务。而在这20多年中，NASA已经就它最初的设计做出了上万种改进，使其变得更安全、更可靠、功能更为强大。

但所有这一切，都没能够阻止2003年2月1日这一场悲剧的发生。在距离预计着陆时间只有15分钟之时，这架被人们寄予厚望的航天飞机在德克萨斯州上空61000米处突然解体，化作成千上万块碎片，带走了飞机上7名宇航员的生命，也让他们的家人朋友满怀的希望与等待化为最深切的悲痛。

《17年后，又一个7》，一家美国报纸用这样带有几分宿命意味的标题提醒人们哥伦比亚号解体同1986年挑战者号爆炸间的联系。这样的提醒未免显得多余：即使横亘着17年的绵绵岁月，又有谁能真正忘记这样的悲剧？真正有意义的是找出导致这一切发生的原因。哥伦比亚号到底怎么了？是什么让它出师未捷？这样的悲剧有没有可能避免，在以后如何预防？

截止到本文发稿时止，NASA调查人员已经在收集到的12000多块航天飞机碎片中找到了一块2英尺长的飞机机翼残片，它很可能来自哥伦比亚号解体前温度异常升高的左翼部分。2月1日哥伦比亚号解体后，NASA负责人西恩·奥基夫(Sean O'Keefe)在声明中曾指出，哥伦比亚号左翼的隔热瓦是导致灾难的“最大怀疑对象”。对这块碎片详加分析无疑会帮助调查人员进一步了解事实真相。然而，即便如此，据美联社报道，专家预计整个调查时间仍将持续几个月甚至几年。

那片在1月17日哥伦比亚号发射升空时脱落的重2.7磅的隔热泡沫是否真的就是罪魁祸首？在最终调查结果公布之前，谁都不能妄下断言。但很显然的是，在这个问题上，NASA并不像许多媒体所非难的那样讳疾忌医或刚愎自用。有报道指出，曾有学者在多年前即指出隔热瓦脱落问题可能成为安全隐患，NASA还为此开除过提建议的科学家。另一种说法更像阴谋过分，称NASA在哥伦比亚号发射升空后即预知将发生事故，但却隐瞒真相，不让宇航员修复故障。

其实，在哥伦比亚号的处女航中，就曾经有15片隔热瓦脱落，这样的现象也在其他航天飞机上发生过，但都没有影响它们完成任务。要求万无一失，固然是美好的愿望，但在探索太空这样每一步都没有前例可循，每时每刻都尝试新的可能的领域中，要求绝对完美往往只能意味着什么都不做。在这样的情况下，采纳绝大多数专家的意见是最好的选择，即使不是最正确的。《时代》周刊的文章就指出，一架航天飞机由250万以上的零部件组成，即使可靠性达到了99.9%，也依然有2500个部件可能出现问题。如果因此而停止一次又一次的探险活动，无疑是因噎废食。

1986年，挑战者号失事前，NASA曾宣称，航天飞机发生灾难性事故的可能性为十万分之一。后来，这个比例提高到了1/148。每个准备登上航天飞机飞往太空的宇航员都深知这一点。1990年退役的宇航员迈克·穆莱恩(Mike Mullane)在接受《新闻周刊》采访时谈到，当航天飞机发射时，“我不是害怕，我是吓傻了”。美国公众也了解这一点。在2月2日进行的盖洛普调查中，71%的美国人认为，这样的悲剧仍可能再次发生。

太空探索从来都是伴随着风险的，哥伦比亚号失事后，在载人航天活动中遇难的人数已经增加到了22人。然而，1967年，阿波罗1号在进行飞行模拟试验时舱内起火，3名宇航员遇难。但在21个月后，美国就再次进行了载人航天活动。1986年挑战者号失事，恢复调整期有所延长，但也并未超过3年。而哥伦比亚号失事3天后，俄罗斯的“进步M47”飞船的发射成功，更具象征意味。无论哥伦比亚号发生了什么问题，有一点是可以肯定的：它不会是航天飞机的绝响，更不会是世界载人航天事业的绝唱。

罪魁祸首：外带燃料箱上的绝缘泡沫？

2003年1月16日，哥伦比亚号航天飞机发射时从其外带燃料箱上脱落的绝缘泡沫被NASA的调查人员怀疑为最终导致哥伦比亚号返航途中解体悲剧的主要原因。

外带燃料箱

液氧储存箱

内装用作推进剂的氧化剂的液态氧。推进剂的温度为华氏零下297度，一共需要使用160万磅液态氧。

排气阀

降低箱内的压力

压力传感器

监测每个箱内的压力

液氢储存箱

内装用作推进剂的液氢。一共需要使用22.6万磅液氢。

固体火箭推进器

使用固态推进剂为主发动机提供额外的推动力

外带燃料箱

长约半个橄榄球场长的外带燃料箱承载着为3个主发动机提供动力的全部液态推进剂

高：154英尺(除去基座的净高为151英尺)

直径：27.6英尺

自重：6.6万磅

组成部件数目：48万个

焊接处的总长度：0.5英里

使用连接带的总长度：4.7英里

使用电线的总长度：38英里

液氧防溅装置

液氧输送管

将液态氧输送到主发动机中

碎片

发射时

在1月16日哥伦比亚发射升空时.NASA的摄像机拍摄到一块绝缘泡沫从外带燃料箱上脱落，撞击到航天飞机的左翼上。对此的调查结果是，这并不构成安全隐患。

航天飞机解体前的经过

在哥伦比亚号航天飞机与地面的通讯中断前7分钟，发动机数据显示，飞机左起落舱的温度升高了20到30度。此后，左侧机翼上的机身的温度也升高了约60度。温度的升高伴随着航天飞机阻力的增加，从而导致自动飞行系统调整了飞行路径。

主发动机

液氢(推进剂)和液氧(氧化剂)在这里结合，使3个主发动机分别产生41.8万磅的推进力

1999年对航天飞机外带燃料箱绝缘泡沫的测试

1999年，NASA在德莱顿飞行研究中心进行了一系列测试，以检测航天飞机进入轨道时绝缘隔热泡沫的耐久性。一架F-15B喷气式战斗机被用来模拟航天飞机，在2个星期内进行了6项与绝缘泡沫相关的飞行试验。在飞行试验中，这架F-15B战斗机要在7300英尺高的空中做出一系列飞行动作。此后，飞行的速度逐渐增加到1.5马赫(Mach，飞行速度计量单位，相当于音速)，高度增加到61000英尺。

在这一系列的飞行试验后，没有发现绝缘物质有破损或腐蚀的迹象。

绝缘隔热泡沫

从1983年起，位于北卡罗来纳的北卡罗来纳泡沫工业公司(North Carolina Foam Industries，简称为NCFI)一直是航天飞机外带燃料箱绝缘隔热泡沫的供应商。

最开始的时候，NCFI的绝缘泡沫只覆盖于外带燃料箱的数字自动频率跟踪穹顶，但从1 998年起，整个外带燃料箱都覆盖了NCFI生产的绝缘泡沫。

这种泡沫的化学名称为Polyisocyanurate，直接喷覆到外带燃料箱上，厚度约为1英寸。使用绝缘泡沫的目的在于使燃料保持适当的温度，保护外带燃料箱的外壳不被发射升空时巨大的热量损坏，并将结冰的可能性降到最低。

北卡罗来纳泡沫工业公司

创建于1964年，厂址位于北卡罗来纳爱瑞山，主要生产商用聚氨酯泡沫，用于建筑业、包装业和航海业。它是著名的贝洛翰公司(Barnhardt)的分公司，前者从上个世纪初即开始生产纤维防震材料和棉织品。

一架F-15B喷气式战斗机携带着用作测试的绝缘泡沫板进行模拟飞行

测试用绝缘泡沫板

板上的绝缘物质呈水平脊状起伏，用以模拟燃料箱升空时外界的气流