NASA紀(jì)念哥倫比亞號航天飛機失事20周年 2003年2月1日在重返大氣層時解體 _NASA

NASA紀(jì)念哥倫比亞號航天飛機失事20周年 2003年2月1日在重返大氣層時解體(Credit: AP Photo/Jason Hutchinson/file)
據(jù)美國國家航空航天局：2003年對美國國家航空航天局來說是一個雄心勃勃的一年，計劃執(zhí)行六次航天飛機任務(wù)，其中五次將繼續(xù)建設(shè)不斷增長和永久占領(lǐng)的國際空間站。今年的第一次飛行， STS-107搭載美國宇航局最古老的軌道飛行器哥倫比亞號，這是近五年來首次致力于微重力研究的航天飛機任務(wù) ，它將不會前往空間站，而是執(zhí)行為期16天的單人飛行任務(wù) 。七名機組人員將在哥倫比亞有效載荷艙的Spacehab雙研究艙上進行80項美國和國際計劃中的許多實驗。宇航員在太空中的16天所獲得的科學(xué)成果超出了科學(xué)家的預(yù)期。不幸的是，2003年2月1日，哥倫比亞號在再入大氣層時解體，宇航員死亡。

STS-107機組成員David M.Brown，左， Rick D.Husband ， Laurel B、 Clark、Kalpana Chawla、Michael P.Anderson、WilliamC.“Willie”McCool，和伊蘭·拉蒙。

STS-107任務(wù)圖標(biāo) 。
1998年3月，美國國家航空航天局首次宣布了分配給哥倫比亞號航天飛機的STS-107微重力研究任務(wù)，當(dāng)時計劃于2000年5月發(fā)射，這一日期幾乎立即開始下滑。2000年9月，美國宇航局任命了有效載荷指揮官邁克爾·安德森（Michael P.Anderson）、任務(wù)專家大衛(wèi)·布朗（David M.Brown）、卡爾帕納·查瓦拉（Kalpana Chawla）和勞雷爾·B·克拉克（Laurel B.Clark）以及以色列航天局有效載荷專家伊蘭·拉蒙（Ilan Ramon）組成的五名科學(xué)人員，三個月后又增加了指揮官里克·D·丈夫（Rick D.Husband）和飛行員威廉·C·“威利”·麥考爾（William C.“威利。拉蒙的加入源于1995年美國總統(tǒng)比爾·克林頓和以色列總理西蒙·佩雷斯就兩國太空合作達成的協(xié)議。當(dāng)被分配到飛行任務(wù)時，機組人員為2001年8月的發(fā)射進行了訓(xùn)練，但各種因素，如哥倫比亞號翻新工程的延誤、影響航天飛機機隊的技術(shù)問題，以及與哈勃太空望遠鏡維修任務(wù)和國際空間站組裝飛行的優(yōu)先事項相沖突，導(dǎo)致該日期推遲到2003年1月。

Ilan Ramon的STS-107機組人員，左，Laurel B.Clark，Michael P.Anderson，Kalpana Chawla、David M.Brown、William C.“Willie”McCool和Rick D 。飛行前新聞發(fā)布會上的丈夫。

丈夫，左，麥考爾、布朗、克拉克、拉蒙、安德森和喬拉在休斯頓艾靈頓球場的一架T-38塔龍訓(xùn)練機。
STS-107任務(wù)共包括80項不同研究領(lǐng)域的實驗，并在航天飛機的不同部分進行。宇航員直接使用32個有效載荷，包括在Spacehab研究雙艙進行的59次調(diào)查。其中包括9個商業(yè)有效載荷，涉及21項單獨的調(diào)查，4個有效載荷為歐洲航天局提供14項調(diào)查，1項為國際空間站減輕風(fēng)險的調(diào)查， 18個有效載荷支持NASA在物理和生物科學(xué)領(lǐng)域的23項調(diào)查。這些實驗中的許多應(yīng)用于空間站上的未來研究，促使STS-107任務(wù)科學(xué)家約翰·B·查爾斯（John B.Charles）將該任務(wù)的研究稱為“模擬空間站科學(xué)，盡管科學(xué)本身是獨立的”，幾所大學(xué)也在Spacehab進行了實驗。Spacehab艙頂部安裝了三個需要暴露在開放空間的實驗，而有效載荷艙內(nèi)的Hitchhicker特拉斯則進行了六個實驗，其中包括以色列使用多光譜相機對地中海地區(qū)撒哈拉塵埃分布進行的調(diào)查。

STS-107宇航員走出NASA肯尼迪航天中心的船員艙

執(zhí)行STS-107任務(wù)的哥倫比亞號航天飛機升空。
哥倫比亞號航天飛機于美國東部時間2003年1月16日上午10:39從佛羅里達州NASA肯尼迪航天中心（KSC）39A發(fā)射臺開始了第28次任務(wù) 。發(fā)射似乎進展順利，八分鐘半后，哥倫比亞號抵達計劃軌道，開始為期16天的微重力研究任務(wù) 。從進入太空的第一天開始，七名宇航員分成了兩個小組——丈夫、喬拉、克拉克和拉蒙組成了紅隊，而麥考爾、安德森和布朗組成了藍隊。在任務(wù)期間，兩個小組輪班工作，連續(xù)進行了16天的研究工作。布朗忙于打開哥倫比亞號的有效載荷艙門，而安德森、克拉克和拉蒙則將軌道飛行器從火箭重新配置為航天器，以支持研究，包括啟動Spacehab研究艙。藍隊第一次輪班睡覺，而紅隊開始啟動一些實驗。在接下來的15天里，哥倫比亞號的船員孜孜不倦地完成了實驗，克服了技術(shù)問題。地面上的科學(xué)家們對他們的表現(xiàn)喜出望外，并對任務(wù)帶來的超出預(yù)期的科學(xué)回報感到驚訝。

STS-107指揮官里克·D·丈夫在哥倫比亞號的飛行甲板上。

STS-107飛行員威廉·C·“威利”·麥考爾乘坐哥倫比亞號

從后飛行甲板觀看哥倫比亞號的有效載荷，顯示Spacehab雙研究

從傳輸隧道到Spacehab模塊的視圖，有效載荷指揮官邁克爾·P·安德森進行實驗。

安德森在太空艙工作。
在對發(fā)射膠片進行例行分析時，工程師們注意到，在飛行開始約82秒時，航天飛機外部油箱（ET）釋放出的一塊泡沫隔熱材料似乎擊中了哥倫比亞號的左翼。1月23日，即任務(wù)的第八天，任務(wù)控制部的飛行主任J.Steve Stich通過電子郵件（包括撞擊的視頻片段）通知了Husband和McCool泡沫撞擊事件，但向他們保證，由于這一現(xiàn)象發(fā)生在之前的任務(wù)中，因此不會對飛行器的損壞或再入造成任何擔(dān)憂。丈夫通知了其他船員。然而，現(xiàn)場工程師繼續(xù)評估泡沫沖擊的影響，要求對受影響區(qū)域進行高分辨率成像，以完成更徹底的分析，但最終管理人員拒絕了這一要求。1月27日， STS-107機組人員通過無線電與國際空間站上的三名遠征6號機組人員聊天，這是他們計劃的五個月任務(wù)的第三個月。

STS-107宇航員勞雷爾·B·克拉克（Laurel B.Clark），左圖，里克·D·丈夫（Rick D.Husband）和卡爾帕娜·查瓦拉（Kalpana Chawla）在睡夢中哥倫比亞號中甲板的四分之一。

宇航員邁克爾·P·安德森（Michael P.Anderson），左，喬拉（Chawla），伊蘭·拉蒙（Ilan Ramon），和大衛(wèi)·M·布朗在Spacehab艙。

威廉·C·“威利”·麥考爾在血液樣本上工作。

STS-107宇航員卡爾帕娜·查瓦拉（左）和里克·D·丈夫在Spacehab研究艙。

大衛(wèi)·M·布朗（David M.Brown）在Spacehab艙內(nèi)使用相機。

Laurel B 。克拉克戴著紫色手套，在Spacehab艙進行實驗。

以色列哥倫比亞和西奈半島北部。
1月28日，哥倫比亞號機組人員向17年前在挑戰(zhàn)者號事故和1967年1月27日阿波羅1號發(fā)射臺火災(zāi)中喪生的宇航員同胞致敬。丈夫說：“今天，我們緬懷和紀(jì)念阿波羅1號和挑戰(zhàn)者號的宇航員。他們做出了最大的犧牲：為國家和全人類獻出了自己的生命。他們對太空探索的執(zhí)著和獻身精神鼓舞了我們每一個人，也激勵著世界各地的人們?yōu)樗俗龀鰝ゴ蟮呢暙I 。”
宇航員于1月31日完成了最后一次科學(xué)課程，而丈夫和麥考爾使用模擬器練習(xí)了進入和著陸程序，并測試了哥倫比亞號返回地球所需的系統(tǒng) 。第二天早上，他們關(guān)閉了Spacehab艙的艙門，然后關(guān)閉了有效載荷艙門，由飛行總監(jiān)Leroy E.Cain領(lǐng)導(dǎo)的進入小組從任務(wù)控制部監(jiān)控他們的活動。宇航員們穿上橙色的發(fā)射和進入服，就座，丈夫、麥考爾、喬拉和克拉克在飛行甲板上，布朗、安德森和拉蒙在中間甲板上。丈夫和麥考爾將哥倫比亞號定位為軌道機動系統(tǒng) ，發(fā)動機指向飛行方向，并在收到太空艙通訊器NASA宇航員查爾斯·O·“斯考奇”·霍博（Charles O.“Scorch”Hobaugh）發(fā)出的脫軌燃燒指令后，在印度洋上空發(fā)射了兩分38秒的發(fā)動機。他們重新調(diào)整了哥倫比亞號的方向，使它的機頭朝前，并以40度角向上，以面對再入大氣層的熱量，在40萬英尺的高空遇到地球大氣層。為了幫助車輛減速，它進行了一系列機動以釋放能量。進入界面15分鐘后，在207000英尺的高度飛越德克薩斯州上空，距離在KSC著陸16分鐘后，任務(wù)控制中心與哥倫比亞號及其機組人員失去了聯(lián)系。
離家16分鐘個人紀(jì)念
就星期六上午而言，這一天的開始很普通。我和七歲的女兒亞歷克斯在家；我妻子蘇珊在教堂開會。亞歷克斯可能不同意普通人的看法，因為我把家庭電視調(diào)到了NASA頻道，而不是她通常的動畫片或迪斯尼視頻，來觀看今天上午在佛羅里達州降落的航天飛機。伴隨著更為壯觀的發(fā)布會，我養(yǎng)成了觀看這些活動的習(xí)慣——就像今天一樣，朋友和同事有時也在現(xiàn)場。
當(dāng)我們坐在沙發(fā)上時，培根和法式吐司的香氣縈繞不散，這是為了將亞歷克斯的抱怨降到最低而行賄的證據(jù) 。但我還是聽到了一些“為什么我們要看這個，太無聊了！”和“結(jié)束了嗎？”，其中夾雜著一個七歲的孩子讀她的書時的喋喋不休。美國國家航空航天局公共事務(wù)官員宣布再入大氣層的每一個里程碑都是值得歡迎的。我折疊報紙時，報紙沙沙作響，我讀完了滑稽劇，隨著時間的臨近，我把注意力轉(zhuǎn)向了電視。離著陸還有16分鐘。
哥倫比亞號的機組人員當(dāng)天上午從一次為期16天的科學(xué)任務(wù)中返回，這次任務(wù)進展非常順利。在任務(wù)控制中，科學(xué)家們對實驗結(jié)果喜笑顏開，以他們的書呆子科學(xué)家的方式興奮不已。宇航員一如既往地自信，在失重狀態(tài)下穿梭，這一切看起來都很容易。他們感謝所有幫助他們準(zhǔn)備飛行的人，并期待著回到家中，與大家分享他們的冒險經(jīng)歷。四天前，他們默哀一刻，悼念在阿波羅大火和挑戰(zhàn)者號事故中喪生的戰(zhàn)友、宇航員同胞。
當(dāng)然， 16天前有人說有東西在起飛時撞到了機翼，但這沒什么好擔(dān)心的，對吧？這種情況經(jīng)常發(fā)生，結(jié)果總是好的，對吧？如果這是真的，有人會對此采取行動。對嗎？？當(dāng)然此外，就在幾天前，任務(wù)控制部向宇航員保證， “絕對不擔(dān)心再入大氣層”
“距離哥倫比亞隊觸地得分還有14分鐘，”公共事務(wù)播報員打破沉默說道。“飛行控制器繼續(xù)待命，以恢復(fù)與航天器的通信。”
“哥倫比亞，休斯敦。通訊檢查，”capcom或太空艙通訊員呼叫機組人員，等待通訊檢查的回復(fù) 。寂靜他再試了一次。寂靜恐懼的第一縷卷須開始收緊我的內(nèi)心。有些事情感覺不對勁。他們已經(jīng)沉默了兩分鐘多。不久前，通常的通訊中斷結(jié)束了。我現(xiàn)在渴望著那些無聊的技術(shù)閑聊。
“離觸地得分還有十二分半鐘，”公共事務(wù)播報員說。
“哥倫比亞，休斯敦，通訊檢查。“哥倫比亞，休斯敦，通訊檢查。”
公共事務(wù)部表示：“飛行控制人員正在等待哥倫比亞號在佛羅里達州跟蹤站的范圍內(nèi)移動。” 。“也在等待來自佛羅里達州的追蹤數(shù)據(jù) 。
“距離哥倫比亞隊預(yù)期的觸地得分還有十分鐘半。”隨著更多的電話無人接聽，恐懼的加劇伴隨著困惑和迫切需要知道發(fā)生了什么。
“哥倫比亞號著陸鐘八分鐘了。”機組人員仍然沒有回應(yīng) 。
“離著陸還有6分鐘。”佛羅里達州的雷達在10分鐘內(nèi)沒有反應(yīng) ，更令人擔(dān)憂的是，它什么也看不到航天飛機應(yīng)該在哪里。任務(wù)控制部宣布“緊急情況” ，美國宇航局表示“出了嚴(yán)重的問題” 。他們鎖上了門，保存了所有數(shù)據(jù)，以便進行調(diào)查。我的內(nèi)心在一場全面的混亂中。
著陸倒計時鐘為零。他們現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)著陸了，通過熟悉的雙音爆宣布他們的到來。搜索天空，徒勞的搜索。愿意讓他們憑空出現(xiàn)在佛羅里達寂靜的天空中。但他們遲到了。他們不能遲到。這是不對的。我想起了那些等待著的家人，他們感到疑惑。
我轉(zhuǎn)向亞歷克斯，她的話在句子中間停止了。“亞歷克斯，這很嚴(yán)重，我們需要注意，”我說。“發(fā)生了一件非常糟糕的事。我想我的朋友們有麻煩了，他們可能已經(jīng)死了。我需要傾聽，好嗎？”她點了點頭，眼睛像茶托一樣大。
由于美國國家航空航天局電視臺缺乏信息，我很沮喪，于是轉(zhuǎn)到了CNN，被淹沒了。當(dāng)他們播放來自達拉斯的視頻時，我的呼吸停止了——哥倫比亞隊在德克薩斯州上空突破20萬英尺時，一條連續(xù)的視頻傳到了很多地方。我的大腦充滿了這樣一種想法：也許他們會脫險，但現(xiàn)實會降臨，我知道他們太高了。恐懼的控制釋放了，釋放了一波眼淚，幸運的是模糊了那段可怕視頻的無休止回放。
我需要伸出援手，給某人打電話，分擔(dān)悲傷。蘇珊沒有回答。當(dāng)然，在一次會議上，電話關(guān)機了。我還是再試了一次。語音郵件。我給同事打電話。我們分享我們的感受，這是我們通常不會做的事情。我們思考該做什么，意識到什么都沒有。一個我在去日本的路上到達機場——他沒有聽到，所以我把這個消息告訴了他。然后我覺得很糟糕。他將在飛機上度過接下來的14個小時，沒有更新的希望。一天剩下的時間里，我坐在電視機前看新聞，無法轉(zhuǎn)身離開，情緒紛亂。
亞歷克斯后來告訴我，這是她第一次看到我哭。
哥倫比亞的余波與遺產(chǎn)

哥倫比亞號之后，休斯敦NASA約翰遜航天中心（JSC）半旗飄揚

喬治·W·布什總統(tǒng)在JSC為七名宇航員舉行的紀(jì)念儀式上講話

美國國家航空航天局局長肖恩·奧基夫（Sean C.O'Keefe）在哥倫比亞省JSC紀(jì)念館發(fā)表講話。
在任務(wù)控制中心，在意識到哥倫比亞發(fā)生了悲劇后，凱恩下令鎖門，并指示控制人員保存所有數(shù)據(jù) ，以備下次調(diào)查。事故發(fā)生后90分鐘內(nèi)，美國國家航空航天局局長肖恩·奧基夫（Sean C.O'Keefe）召集了哥倫比亞事故調(diào)查委員會（CAIB），任命退役海軍上將哈羅德·W·格曼（Harold W.Gehman）為委員會主席，以確定悲劇的原因。悲劇發(fā)生五小時后，喬治·W·布什總統(tǒng)向震驚的全國發(fā)表講話，“我的美國同胞們，這一天給我們的國家?guī)砹丝膳碌南⒑途薮蟮谋瘋鐐惐葋喬栆呀?jīng)消失，沒有幸存者。”當(dāng)時，德克薩斯州和路易斯安那州的當(dāng)局已經(jīng)開始了從哥倫比亞號回收宇航員遺體和殘骸的艱巨任務(wù)，這一過程花了三個多月的時間，并導(dǎo)致大約38%的哥倫比亞號被魏格悲劇發(fā)生三天后，布什總統(tǒng)和第一夫人勞拉·布什在JSC為七名遇難宇航員舉行了追悼會。

STS-107任務(wù)中哥倫比亞號發(fā)射的視圖，顯示了泡沫的位置，脫落和撞擊軌道器左翼的點。

仍然來自STS-107發(fā)射顯示了泡沫沖擊機翼前緣的瞬間。

航天飛機機翼前緣的樣品照片，西南研究所的實驗性泡沫打擊。
到2003年5月，在圣安東尼奧西南研究所進行了一系列聽證會、碎片檢查和對加固碳碳（RCC）材料（如軌道飛行器機翼前緣）進行泡沫沖擊試驗后，CAIB發(fā)布了事故的工作場景，并在2003年8月26日發(fā)布的最終報告中得到了確認(rèn) 。事故的直接原因始于哥倫比亞號1月16日發(fā)射后大約82秒，發(fā)射后的照片分析表明了這一點。ET左側(cè)雙腳架斜坡區(qū)域的泡沫沖擊了哥倫比亞號，位于下左翼RCC面板5-9附近。在軌道運行16天期間，哥倫比亞號機組人員和地面控制人員都沒有根據(jù)軌道器遙測、機組人員下載的視頻、靜態(tài)照片或機組人員報告發(fā)現(xiàn)任何損壞跡象。當(dāng)飛行器開始再入時，機翼的這一受損部分在很長一段時間內(nèi)受到極端的進入加熱。機翼因過熱而毀壞，導(dǎo)致了哥倫比亞號的解體和墜毀。CAIB報告還批評了NASA的組織和安全文化，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致1986年挑戰(zhàn)者號事故的類似缺陷。在批評中，該報告指出，美國宇航局對ET泡沫的損失感到自滿，因為除了飛行后的維護外，沒有任何其他問題導(dǎo)致重大問題。本案例研究總結(jié)了哥倫比亞事故的教訓(xùn) 。2008年，NASA發(fā)布了“哥倫比亞船員生存調(diào)查報告”，總結(jié)了事故對宇航員的影響。盡管失去了哥倫比亞號，但在其最后16天的任務(wù)中進行的一些科學(xué)研究還是得以恢復(fù) 。對于那些主要下載數(shù)據(jù)的實驗，科學(xué)家獲得了50%到90%的結(jié)果。對于那些依賴于返回樣本的實驗，這些結(jié)果無法挽救，只有一個顯著的例外，即在再入和墜毀的極端情況下幸存下來的叫做秀麗隱桿線蟲的微小蠕蟲。

美國國家航空航天局局長肖恩·奧基夫（Sean C.O'Keefe）接受哥倫比亞事故調(diào)查的副本，委員會主席Harold W.Gehman上將的報告。

CAIB的封面匯報

“哥倫比亞船員生存調(diào)查報告”的封面
哥倫比亞號悲劇導(dǎo)致了航天飛機機隊停飛，因為NASA執(zhí)行了CAIB的建議，特別是為了更好地理解和控制ET上的泡沫脫落。該機隊停飛了29個多月，直到2005年7月STS-114返回發(fā)現(xiàn)號飛行任務(wù) 。到那時，布什總統(tǒng)在2004年1月宣布了他的太空探索愿景，該愿景要求航天飛機在完成空間站組裝后退役。2011年7月，航天飛機執(zhí)行了最后一次任務(wù)，即亞特蘭蒂斯號的STS-135飛行。對于未來的人類太空飛行，NASA開發(fā)了載人探索飛行器，現(xiàn)在稱為獵戶座，用于深空探測任務(wù) 。2014年12月，獵戶座進行了首次無障礙試飛，之后于2022年11月至12月首次無障礙登月，作為阿爾忒彌斯1號任務(wù)在太空發(fā)射系統(tǒng)上發(fā)射。未來的阿爾忒彌斯任務(wù)將看到獵戶座飛船將宇航員帶到月球，從而使第一位女性和第一位有色人種登上月球。對于往返國際空間站的宇航員任務(wù)，航天飛機退役后，NASA一直依賴俄羅斯聯(lián)盟號運載工具，直到2020年5月開始使用SpaceX Cre Dragon飛船進行商業(yè)載人發(fā)射。
2015年，美國國家航空航天局（NASA）與在挑戰(zhàn)者號和哥倫比亞號悲劇中喪生的宇航員家屬合作舉辦的“永遠銘記”展覽在KSC游客中心開幕。紀(jì)念館向宇航員致敬，向飛船致敬，并強調(diào)從過去學(xué)習(xí)的重要性。展品包括每位船員的個人物品，以及挑戰(zhàn)者號和哥倫比亞號的回收物品。同樣在KSC游客中心，在哥倫比亞悲劇中喪生的七名宇航員的名字被刻在太空鏡紀(jì)念館上。在JSC ， NASA在宇航員紀(jì)念林種植了七棵樹，以紀(jì)念哥倫比亞號的七名船員。為了紀(jì)念在哥倫比亞號事故中喪生的宇航員，以及在阿波羅1號火災(zāi)和挑戰(zhàn)者號事故中遇難的宇航員，美國宇航局每年1月底都會舉辦紀(jì)念日。這一天讓美國宇航局的員工不僅能反思失去的生命，還能反思導(dǎo)致事故發(fā)生的環(huán)境，以及由此導(dǎo)致的美國宇航局運營和安全文化的變化。現(xiàn)在也是一個確保每個人都盡最大努力通過高度安全和卓越的文化防止未來悲劇發(fā)生的時候，尤其是在NASA與國際和商業(yè)合作伙伴合作開展新項目，并計劃將人類送回月球作為阿爾忒彌斯計劃的一部分之際。
對哥倫比亞七名宇航員的榮譽也超越了地球。2003年8月，兩年前發(fā)現(xiàn)的七顆小行星以七名宇航員的名字命名：51823里克夫森、51824米肯德森、51825大衛(wèi)布朗、51826卡爾帕納查瓦拉、51827月桂雀、51828伊蘭拉蒙和51829威利姆喬爾。2004年1月登陸這顆紅色星球的火星探測車“勇氣號”上有一塊紀(jì)念哥倫比亞號機組人員的牌匾，NASA將其著陸地點定為哥倫比亞紀(jì)念站。科學(xué)家們將勇氣號著陸點以東的七座山丘稱為哥倫比亞山，每座山丘都以機組人員的名字命名。2006年，國際天文學(xué)聯(lián)合會批準(zhǔn)以哥倫比亞宇航員的名字命名月球阿波羅盆地的七座隕石坑。