执念 “挑战者号”悲歌
其实我们都知道,有很多探索成就的背后,是默默无闻的牺牲,但当这一幕赤裸裸展现在你面前时,带来的震撼是怎样的?
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1986年1月28日上午,19岁的杰弗里·奥尔特一直心情激动。
作为一个“太空迷”,奥尔特这一天专门赶到了美国佛罗里达州肯尼迪航天发射中心附近。在这一天,美国的“挑战者号”航天飞机将搭载七名宇航员升空。为此,奥尔特还专门购买了一台柯达Super 8手持摄像机,准备将这一幕激动人心的场景全部记录下来。
事实上,心情激动的人远不止奥尔特一人。
在离发射现场6.4公里的看台上,1000多名观众满怀期待地等待着人类又一次挑战太空的壮举。在这1000多名观众中,还有19名准备到时起立欢呼的中学生——他们的老师麦考利夫在全国应征报名的11000名教师中被选拔出来,将成为七名宇航员中的一位,在太空给全国的中小学生上两节科普课。
“挑战者号”航天飞机升空瞬间
而这场发射,还将通过CNN(美国有线电视新闻网)电视台向全国直播。
上午11点39分,激动人心的倒计时开始了:“10,9,8……3,2,1,发射!”
随着承载“挑战者号”的助推火箭点火升空,看台上的观众纷纷起立欢呼。在远处,奥尔特拿摄像机的手甚至有些发抖,他看到取景框中的航天飞机缓缓升空,不断加速,很快就会突破天际……
然后,摄像机画面里就出现了奇怪的一幕——
在升空过程中,助推火箭和“挑战者号”忽然爆出了巨大的火焰,瞬间就四分五裂了。
那是它升空后的第73秒。
看台上的1000多名观众被突如其来的变化震惊了,很多人还没意识到发生了什么,一位观众甚至对着那团烟花赞叹:“天,太美了!”
然而很快,大家都意识到一幕悲剧刚刚发生——
“挑战者号”爆炸了。
“挑战者号”爆炸时的场景。航天飞机此前已有24次的任务成功经验,并宣告美国已脱离使用火箭的年代
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“挑战者号”爆炸的场面震惊了所有人,但其中可能未必包括博伊斯乔利。
罗杰·博伊斯乔利是塞奥科公司的高级工程师,而塞奥科是负责为NASA制造航天飞机SRB部件的承包商——SRB是“solid rocket booster”的缩写,也就是“固体火箭推进器”,是决定航天飞机发射成功与否的最重要环节之一。
作为SRB部件的主要工程师之一,博伊斯乔利到最后一刻,都不同意“挑战者号”发射。
这不仅仅是因为“挑战者号”的发射一直都非常不顺:按照计划,“挑战者号”应该是在美国东部时间1月22日下午2点43分发射的。但是,由于上一次发射其他飞行器的任务有延迟,发射时间推迟到了23日,随后又推迟到了24日。因为恶劣的天气,发射时间再一次推迟到了25日。之后又是糟糕的天气,时间改到了27日。最后,由于外部舱门通道的问题,发射时间最终被定在了1月28日。
发射前一天,肯尼迪发射中心的发射台其实已经出现了结冰现象
但是,1月28日依旧不是一个发射的好天气。
根据天气预报,当天的气温降到了0摄氏度以下(–0.5摄氏度)。虽然这没有超过发射所允许的最低温度,但这样寒冷的气温让博伊斯乔利非常担心一个关键部件:O形环。
O形环,简单来说,就是避免火箭膨胀爆炸的一个重要部件。在火箭点火升空的过程中,火箭助推器会因遭受巨大的内部压力而膨胀,而此时O形环也要瞬间随着钢壁迅速膨胀,防止高温气体泄露进而接触燃料箱。只要O形环膨胀稍慢,哪怕是0.1秒,就会造成热气外泄,进而引发不堪设想的后果。
博伊斯乔利和几个工程师都担心:低温会使O形环变得僵硬,进而在火箭发射时不能及时膨胀,随后引发灾难。
为此,以博伊斯乔利为首的几个工程师联名向公司提出了这个问题,但他们也面临另一个问题:无法拿出数据方面的证据和解决办法。怎么才能确定O形环出问题的概率呢?
而发射的时间因为一拖再拖,已经迫在眉睫。
所以,当NASA再一次询问塞奥科公司究竟能否发射时,公司经过一番激烈的讨论,乃至争论,最终决定忽略博伊斯乔利他们担心的问题,给出了回复:可以发射。
在发射那天,远在犹他州的塞奥科公司职员都在会议室收看电视直播,但博伊斯乔利却在会议室门外来回踱步,他表示自己太紧张了,不想看直播。
在“挑战者号”成功点火升空后的最初几十秒,博伊斯乔利兴奋地握住同事的手,说:“我们刚刚躲过了一颗子弹!”
但是,就在第73秒,会议室里传来了一阵惊呼。
看到电视屏幕上“挑战者号”在爆炸中碎裂成了数千片,尽管博伊斯乔利之前有心理准备,但那一刻,他还是感觉自己的心跳几乎停止了。
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“挑战者号”究竟为何爆炸?这个问题困扰着全美国乃至全世界的人,也包括费曼教授。
理查德·菲利普斯·费曼,1965年诺贝尔物理学奖的获得者。他在“挑战者号”爆炸三天后,被邀请加入由前国务卿罗杰斯领衔的失事原因调查委员会。
费曼一开始是拒绝这个邀请的,因为秉性正直的他认为政府里充满谎言和欺骗,不想和他们进行任何协作。但由于“挑战者号”爆炸事件影响实在太大,他确实也希望能帮忙找出事故原因,所以最终接受了邀请。
费曼教授,犹太裔
在排除了多项可能的原因之后,费曼把目光聚焦在了O形环上。
按照费曼自己的说法,他当时接到了同样参与调查工作的库提纳将军的一个电话:“今天早上修汽车的喷嘴时想到,航天飞机起飞的那天,佛罗里达的气温只有零下二三摄氏度,而以往发射时,最冷的一天也有12摄氏度。请问费曼教授,冷冻对O形环有什么影响?”
费曼立刻想到了温度对O形环的影响。
但他后来才知道,其实当时是NASA的一名宇航员向库提纳将军提起的O形环问题,而库提纳将军为了保护这名宇航员(他还要在NASA工作),才谎称是自己修车时想到的。
事实上,无论是制造部件的塞奥科公司的部分工程师,还是NASA的部分工作人员,当时都已经意识到了O形环可能是这次灾难的主因。但是,如何证明这一点,是相当困难的。
而这个任务,最终由费曼完成了。
在一次有媒体在场的事故原因调查会上,费曼在没有事先通知的情况下,当着媒体的面,拿出了自己事先组装的O形环模型,用钳子压扁,浸到了冰水中,然后取出,松开钳子——O形环没有恢复原状。(腾讯视频可以搜到当时的视频。)
这一幕通过媒体传播,在当晚轰动全美——这意味着“挑战者号”升空爆炸的主要原因被找到了。
而打捞上来的残骸碎片和一系列的验证最终也证明了这一点:
由于发射时气温过低,发射台已经结冰,火箭推进器固定右副燃料舱的O形环硬化。在点火时,O形环未能及时膨胀,火焰外冒。好在添加在燃料中的铝形成了铝渣,临时堵住了裂缝,起到了密封作用。
但是,就在升空58秒左右时,飞船遭遇一股威力相当于“卡特里娜飓风”的风切变,随之而来的震动让铝渣脱落,缝隙再次暴露,于是火焰直接喷射在了主燃料舱上……
在4万升燃料爆炸的冲击下,“挑战者号”被气流撕成了碎片。
而这个原因的公布,也证明了一点:NASA和承包公司在这次灾难中有不可推卸的管理和沟通上的责任。
由于这事关NASA的公众形象和研究经费,所以费曼在整个调查报告的公布过程中受到了很大压力,但他坚持两句话:
“大自然是不可欺骗的!”
“公关不能比人的生命更重要!”
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但是,“挑战者号”上的七名宇航员已经为“欺骗”付出了生命代价。
这七名宇航员分别是:
机长弗朗西斯·斯科比,曾是美国空军战斗机飞行员;驾驶员迈克尔·史密斯,也曾担任过战斗机飞行员;宇航员朱蒂丝·雷斯尼克,在闲暇时喜欢弹钢琴;宇航员罗纳德·麦克奈尔,曾是加州南部的农民;宇航员格里高利·杰维斯,他还随身带着母校送给他的一面旗子,希望能带入太空;埃里森·奥尼佐卡(鬼冢承二)日裔美国人,最大的梦想是去月球。
还有就是中学教师克里斯塔·麦考利夫,她算是七人中唯一一名“业余宇航员”,有一个儿子和一个女儿的她通过层层选拔最终入选七人名单。按计划,她将在太空通过电视为美国和加拿大250万中小学生讲授两节太空课和一些太空科学表演。
“挑战者号”上的七名宇航员
麦考利夫在她成功入选后的一个庆祝仪式上给大家签名
当时,她的学生全都停课,希望通过电视直播亲眼看到自己的老师进入太空。
事实上,在升空后,舱内的七名宇航员并没有发现什么异常。到了升空后68秒,地面的太空舱通信员和舱内的宇航员还有对话:
“执行加速!”
机长斯科比回答:
“收到,执行加速!”
这是“挑战者号”宇航员和地面的最后一次通话。
5秒后,飞机解体。
而更令公众伤心的,是另一份调查报告:
在“挑战者号”解体时,至少有三名以上的宇航员并没有死亡,他们甚至还有自主意识,打开了航天飞机上的应急供氧设备。然而,他们随后在低温和缺氧的环境下,死于坠落时舱体和海面的重击——当时的下坠速度超过334公里每小时。
于是又一个问题被提了出来:难道不给宇航员配备用于逃生的弹射座椅吗?
很遗憾,在“挑战者号”的实验中,确实给每位宇航员配备了弹射座椅,但到了正式任务时却被拆除了。事故原因调查委员会给出的原因是:作用有限,技术复杂,花费过多金钱,重量原因,日程拖延。
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“挑战者号”失事的余波,当然还不止于此。
由于“挑战者号”的发射过程是通过CNN全程直播的,所以很多美国人通过直播画面目睹了灾难的发生(其中还有不少是停课看直播的孩子),而即便没有看直播的人,也在事故发生一小时内通过各种渠道迅速知道了这个新闻。
在这样的高关注度下,NASA面临巨大压力。
在调查组出具最后报告时,前国务卿罗杰斯曾要求加上第十条建议:“我们强烈建议NASA应该继续受到政府和全国的支持,因为它在开发太空的工作中起了关键作用……祝贺NASA以往的成就,并预祝新的业绩更辉煌!”
但作为专家的费曼坚决不同意加上这一条。
费曼并不是不赞成太空探索或否定NASA以往的工作成绩,而是他认为,这次事故,NASA在管理和沟通上就是应该负很大责任。他甚至认为这个组织已经背离了当初探月工程时的精简有效原则,成了一个臃肿低效且会逃避责任的机构——作为一份事故调查报告,这种政策性的鼓励根本就不是什么建议,显得不伦不类。
所以,费曼做出的答复是:如果要加上第十条,那么他不会在调查报告的最终结论上签名。
事实上,NASA因为这次事故也确实付出了惨重的代价:发射计划因此被冻结了32个月,直到1988年9月29日才重新恢复。
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但是,教训需要吸取,脚步却并不停止。
尽管NASA的发射计划被暂时终止,但谁都知道会有重开的一天。因为从当时美国总统罗纳德·里根的演讲中,大家已经得到了答案。
1月28日原本是里根要发表国情咨文的日子,但因为“挑战者号”失事这场灾难过于巨大,里根宣布推迟到一周后再发表国情咨文,取而代之的是在白宫的椭圆办公室发表了一篇演讲。
在这篇演讲中,里根表达了自己的哀悼,并着重强调:
“我们将继续我们的太空探索。我们会有更多的航天飞机、更多的航天机组,并且,是的,更多的平民、更多的教师飞向太空。
“一切都不会在此时此地停止——我们的希望,我们的探索之旅正在继续。”
馒头说
还是想说说我的老东家《解放日报》在当年是如何处理这个新闻的。
当“挑战者号”事故发生后,当时作为上海市委机关报的《解放日报》不仅将事故新闻放到了头版的醒目位置,而且还配了两张照片,这在全国引起轰动——自1942年延安《解放日报》改版后,全国报纸从来没有让国际新闻上过头版(当天《人民日报》也在头版右下角放了两条消息)。
后来我和我的领导、当时经历此事的陈振平老师(后任《解放日报》副总编辑,《文汇报》总编辑、党委书记)聊及此事,他说过一句话:
“这和国家无关,是全人类的事。”
没错,这也是“挑战者号”失事当时、现在乃至未来依旧能够让人铭记的最重要原因,也是我在之前的《海底两万里:不管你是否凝视,深渊总是在那里》中表达过的一个观点:
人类在探索宇宙的过程中才能明白自己的渺小和卑微,但同时,我们不怕牺牲,永不言弃。
从加加林到麦考利夫,从阿姆斯特朗到杨利伟,他们有的人成功,有的人牺牲,但所有人都付出了让人难以想象的艰辛和努力。
而在这个过程中,他们每一个人都有国籍,但他们所从事的事业是无国界的——代表的是全人类。
在“挑战者号”失事之前,NASA最严重的一次事故是“阿波罗1号”在测试时指令舱发生大火,三名宇航员遇难。遇难者之一、指令长维吉尔·格里森曾说过这样一句话:
“要是我们死亡,大家要把它当作一件寻常的事情,我们从事的是一种冒险的事业。万一发生意外,不要耽搁计划的进展。征服太空是值得冒险的。”
虽然不愿意看到,但我相信,人类探索太空的过程中还会继续出现牺牲。
但我们的脚步不会停止。
本文主要参考来源:
1.《美太空迷拍摄1986年挑战者号失事新视频曝光》(新浪科技,2012年3月13日)
2.《纪念“挑战者号”失事10周年》(潘厚任,《自然杂志》,1996年第1期)
3.《挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验》(巴特,知社学术圈,雷锋网转载,2016年5月12日)
4.《“挑战者”号航天飞机失事的原因》(郑学文,《上海航天》,1986年第3期)
5.《碎片背后的伤逝与梦想》(高珮莙,《青年参考》,2016年2月17日)
6.《30年过去了,“挑战者”号工程师仍在自责》(霍华德·伯克斯,美国公共电台,2016年1月28日)