「挑戰者號」7人身亡的背後，是零件的差池，也是人心的輕忽

來自專欄 Dizzy In Science

與諾獎得主共事是一種什麼體驗？

1986年時，曾任美國國務卿的威廉·羅傑斯就有一次與費曼共事的機會。當時挑戰者號太空梭升天時炸毀，7名宇航員因此殞命，他們受命調查事情真相。羅傑斯回憶：「費曼才是真正讓我頭疼的事。」

挑戰者號的隕落，在當時掀起軒然大波。

一方面，因為這次宇航員參加人數達到罕有的7人；另一方面，這是挑戰者號10次太空飛行中首次空難。鮮有失敗的NASA原打算在這次航天任務中加些噱頭：太空教師計劃。

太空教師計劃得到了里根總統的高度認可和支持，在全國矚目之下，從百名體魄、能力都十分卓出的教師中挑選一位執行航天任務。

克里斯塔·麥考利芙就是這位幸運兒。她將按計划進行訓練，熟悉無重力下的教學。如果計劃順利，她將成為第一個「平民宇航員」，以及第一個在太空直播教學的老師。

所有人都認為，這會是航天歷史上最偉大的成就之一。

接下來，媒體每天圍繞著太空教師計劃報道，實況直播、專訪報道接連不斷。這次航天任務得到前所未有的關注，雖然發射計劃因為寒冷天氣而延遲，卻一點沒有影響到群眾的熱情。

1986年1月28日，太空梭仰立在發射台上。

各大媒體都在場，為全國直播挑戰者號的發射，現場還有執行任務的航天員家屬到場。在電視機前，各行各業的人們都等著目睹歷史一刻，「太空教師」的學生們也緊張地等待發射。那場面、氛圍就好像我們看神舟7號上天的時候。

太空梭就在全國人民的關注下緩緩升空。固體火箭助推器猛力噴射，帶起一陣陣呼喊聲。

但就在發射後的73秒，挑戰者號冒出一團火光，白色的氣團突然膨脹。一道飛行軌跡頓時分作兩道，如此陣勢，宇航員倖存可能小之又小。

所有人瞬間從激動變得寂靜。NASA的工作人員也在幾秒驚詫後才開始確認情況。直到最終官方確認機體解體，許多人仍然無法相信意外真的發生了。

全程觀看直播的家屬、學生們都留下不小的陰影，但家屬的堅強也讓人心疼，他們皆表示：繼續前行，別讓這件事阻礙了航天事業。

里根總統曾極力推進這個計劃，他也迫切想要知道真相。

總統調查委員會迅速成立，由羅傑斯所領導，專家陣容相當豪華：

登月第一人尼爾·阿姆斯特朗，與多名航天、航空專家一同協助；政治方面也有前國務卿的親兒子，配上羅傑斯可謂是權柄通天；還有數名工程師、物理學家助陣，甚至邀請了物理學家理查德·費曼。

費曼一開始並不想參與調查。他當時正在接受癌症相關手術，並不想遠赴華盛頓，更不希望參與任何政府工作。但最終他還是沒有遵從醫囑靜心休養。他很想知道，從未發表過任何研究論文的太空梭，如何被NASA搞砸。

官僚主義果然是讓人失望的。調查委員會抵達肯尼迪航天中心後，大部分時間都花在會議上。只要社會上有點風吹草動，就需要不斷地開會聽取報告，或是開聽證會。

費曼受夠了委員會低效的處理方法，決定親自去與基層工作者了解事情經過。

經過對事件的回顧，費曼注意到了幾個細節。

在火箭掙脫固定用的螺栓，氫氣排放臂從外儲箱收回，但卻沒有成功。不過根據錄像回放，排放臂也沒有再觸及船體，並不是導致事故的原因。後期檢查發射台時，也發現4顆螺栓的反衝彈簧遺失，不過對事故影響不大。

費曼發現不少細節問題，調查卻沒什麼進展。不過因為自顧自的調查風格，負責人羅傑斯對費曼滿是怨言。兩人在意見上產生分歧，羅傑斯要求費曼遵從日程表的安排。

哪知費曼不但沒有服從，而且還鬧出了一件大事。

一天，費曼接到個委員會同事（兩人私交好）的電話。

在例行的會議通知後，同事提到一件事引起他的注意：同事早上修汽車的噴嘴時，想到挑戰者號起飛當天天氣異常寒冷，大約是零下三四攝氏度。

低溫導致某些零部件損壞？費曼頓時抓住腦中一閃而過的靈光。

隔天，費曼來到NASA主管的辦公室諮詢溫度的影響。

主管安排人去搜集資料，還給了一組照片給費曼看：在爆炸前的幾秒鐘，右邊的固體火箭助推器上冒出一簇火焰。

冒火的地方在泄漏測試孔附近，那裡可以加壓測試密封性，同時這個孔內有兩個O型橡膠環夾在中間。如果因為火箭推力導致孔隙加大，O型環就要發揮其延展性，填上孔隙，保證飛行安全。

那如果沒有起作用？哪怕兩者脫節0.2秒，災難性事故就必將發生。

隨後當天的會議上，費曼確定了自己的猜想。

先是新的一組照片顯示，在發射之前，泄漏測試孔的位置已經冒了黑煙。同時，莫頓·賽奧科公司*的工程師不邀自來，在大會上說出一個驚人事實：

早在1977年就已經明確，O型橡膠環確實在低溫下會失效，其所存在的缺陷可能導致災難事件。

*註：該公司是製造與維護太空梭固體火箭助推器（SRB）部件的承包商。

1986年1月22日，這一天原計劃發射挑戰者號。因為天氣、排期、設備問題一再延期，直到27號晚，天氣預報顯示第二天早上溫度已經降至零下。

O型環能夠耐高溫，但是對於抗寒並沒有特別的設計，這件事NASA與莫頓·賽奧科公司都知情。為了以防萬一，NASA還主動聯繫工程師，並得到一組數據和延期飛行的建議。但莫頓·賽奧科公司的管理層最終否決了工程師們的建議，這正契合NASA管理層的想法。

與費曼一樣， 在場的所有人表情都很精彩，沒想到航天史上最受關注的空難，不是遇到了技術難題，卻是人心的輕忽。

NASA長期以來，依賴著O型環保證缺口的氣密性，而同時又將其視作安全保障中的一環，並評定安全係數為3。這種看法問題出在哪？費曼舉了個例子：「安全係數為3」並不應該是日常承受3級。就好像一座橋安全承受為3000噸的橋樑，日常或許只需承擔1000噸，這才能防範於未然。

委員會計劃次日再召開會議，讓群眾知曉事件的經過。

而費曼心中也有了自己的計劃，他想到一個讓媒體瞬間明白問題所在的方法。

第二天的會議上，他在鄰座的壓制下，辛苦等到其他人說完長篇大論。他當著所有人要了一份冰水，再將O型環扭變形用夾子夾住泡入冰水中，在低溫下O型環徹底失去了韌性。第二天的新聞報道很好地轉達了費曼的意思。

費曼的這場小實驗，也成了眾人津津樂道的事情。

後期的調查還發現了其他的問題：

其實挑戰者號升天時，也並非真的「爆炸」，實際上是火箭解體。實際上是泄漏的燃料燃燒，營造出了爆炸的假象。駕駛艙當時仍是完整，艙內還有三人存活，但因為缺少逃生裝置而只能靜候拍死在海面上的結局。逃生裝置在挑戰者號製造之初就考慮過的，但因為盲目相信挑戰者號的「安全性能」而沒有設置。

這些問題無疑是管理問題，羅傑斯都能想到這些真實情況彙報給里根總統，將會是怎麼一場腥風血雨。他打算將費曼的真實調查隱瞞起來，但費曼卻以完全退出調查組作為要挾。他的調查內容最終被保留，雖然只出現在附錄2之中，但能夠如此對他來說已經足夠。

這也是為何費曼不願意與政府共事，政客所想的實在太複雜。

不僅是羅傑斯「深謀遠慮」，就連費曼能夠發現O型環也有政治的影子。為什麼好友修車時胡思亂想，就那麼剛好就是謎底？其實因為那位好友的朋友正是知情者，卻害怕直接彙報會丟了「鐵飯碗」。

幸而事情告一段落，費曼匆匆離開了華盛頓，留下了一封信給羅傑斯。

信中費曼說道，調查委員會所要做的只是找出真相，其他的報喜或是報憂不過是佐料罷了。他在信的結尾落款：調查委員費曼，諾貝爾獎、愛因斯坦獎和奧斯特獎獎章得主，對政治卻一竅不通*。

*註：費曼很少談及自己的榮譽，甚至羞於討論這些事，連續註明三個成就，無疑說明了他對NASA調查這件事本身是很重視的。調查工作代價也確實很大，他的病情還因此惡化。

他在調查報告中寫明，現行的安全方案能有1%的風險率已屬不易。而官方認為的數字遠小於這個風險率，大概100000人犧牲1人。

如果沒有費曼的堅持，或許美國航天領域的進步遠不如今日。當時的官僚們或許忘了，對於全世界而言，人類的航天事業發展不過百年，還不能允許他們含糊其辭。

我們人類或許取得了眾多的成功，但我們還沒有資格耀武揚威。

*參考資料

Implementation of the Recommendations of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident. Safety Organization.

Rogers Commission Report. Feynman.

Alex Pasternack. How Challenger Exploded, and Other Mistakes Were Made. motherboard.

Margaret Lazarus Dean. An Oral History of the Space Shuttle Challenger Disaster. popularmechanics. 2016.

一場不該發生的慘劇:"挑戰者"號爆炸內幕, space.lamost.org.

《你幹嗎在乎別人怎麼想？》. 理查德·費曼【著】.

《費曼傳》楊建鄴【著】.

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