更新时间：2024-09-21 00:08
挑战者号航天飞机灾难（The Space Shuttle Challenger Accident），以下简称“挑战者号”，指美国挑战者号航天飞机爆炸事故，是美国进行25次载人航天飞行中首次发生在空中的大灾难。
美国东部时间1986年1月28日上午11时39分（格林尼治标准时间16时39分），挑战者号航天飞机在美国佛罗里达州的上空发射。发射后第73秒，飞行高度为16600米时，挑战者号外挂燃料箱凌空爆炸解体，机上7名宇航员全部遇难。事后查明是挑战者号右侧固体火箭助推器（SRB）的O型环密封圈失效，毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效并燃烧，使高速飞行中的航天飞机发生爆炸。
美国东部时间1986年1月28日上午11时39分（格林尼治标准时间16时39分），挑战者号航天飞机在美国佛罗里达州的上空发射。挑战者号升空后，其右侧固体火箭助推器的O型环密封圈失效，继而毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效，使高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下，在发射后的第73秒解体，机上7名宇航员全部遇难。挑战者号的残骸散落在大海中，1996年失事飞机的部分左翼被冲上了美国佛罗里达州海岸，2022年11月美国佛罗里达州海岸附近发现挑战者号航天飞机的部分残骸，也是迄今为止发现的最大碎片。
该起灾难性事故导致美国的航天飞机飞行计划冻结32个月。期间，美国时任总统里根委派罗杰斯委员会进行事故调查，罗杰斯委员会的调查报告发布了事故的直接原因、间接原因以及调查过程中发现的10项其他问题。其中，事故的直接原因是右侧固体火箭推进器后现场连接处的O形密封圈损坏，间接原因是1986年1月28日发射挑战者号的决定是错误的。针对调查发现的问题，调查委员会提出10项改进建议，并敦促美国航空航天局局长在总统委员会调查报告发表后一年内，向总统递交关于执行相关建议的情况报告。
由于在该事故中遇难的宇航员克里斯塔·麦考利夫是太空教学计划成员，她原计划在太空中向学生授课，因此很多学生观看挑战者号发射直播。此次事故的媒体覆盖面非常广，民意调查显示，85%的美国人在事故发生后1个小时内已听闻事件新闻，该起事故也成为此后工程安全教育中的一个常见案例。
挑战者号原计划发射时间为美国东部时间1月22日下午2时43分，但受上一起任务STS-61-C的延迟影响，发射日推迟至24日；后受恶劣天气影响，发射再度推迟到25日；由于计划使用的TAL场地配备无法应对夜间降落，发射时间继续推迟到佛罗里达州时间清晨；后再次受恶劣天气影响，发射时间延至美国东部时间27日上午9时37分；其后因外部舱门通道设备出现故障，发射日期又再延至28日。
发射前夜，承包商塞奥科公司的工程师和管理层与来自肯尼迪航天中心和马歇尔航天飞行中心的美国航空航天局管理层进行远程会议。因天气预报指28日清晨气温接近允许发射的最低温度华氏31度（摄氏度0.5度），部分工程师指出低温会导致密封固体火箭助推器（SRB）部件接缝处O型环的橡胶材料失去弹性，从而无法保证它能有效密封住接缝，且发射前一天夜间的低温把SRB的温度降到华氏40度的警戒温度以下，但管理层坚持认为发射进程能按计划进行。肯尼迪冰雪小组在红外摄像机中发现，右侧SRB部件尾部接缝处的温度仅有华氏8度（摄氏-13度），从液氧舱通风口吹来的极冷空气降低了接缝处的温度，让该处的温度远低于气温，并远低于O形环的设计承限温度，但这个信息从未传达给决策层，冰雪小组用了一整夜的时间来移除冰雪。航天飞机的最初承包商罗克韦尔公司的工程师曾警告，发射时被震落的冰雪可能会撞上航天飞机，或者会由于SRB的排气喷射口引发吸入效应，对此，罗克韦尔公司的管理层告知航天飞机计划的管理人员阿诺德·奥尔德里奇，其不能完全保证航天飞机安全地发射，但也没能提出一个能强有力地反对发射的建议。
经过多方讨论，阿诺德·奥尔德里奇决定将发射时间再推迟一个小时，在冰雪小组完成最后一项检查后，冰雪开始融化时，挑战者号发射时间最终确定，在美国东部时间当日上午11时38分发射。
升空前6.6秒，三部航天飞机主引擎（SSME）点火。为了应对发射的临时中断，SSME可在火箭离开地面前安全地关闭。在起飞时间点时（T=0，为美国东部时间当日11:38:00.010），三部SSME达到了100%的效能率，并在计算机控制下提高到104%，在此时，两部固体火箭助推器（SRB）点火，火箭挣脱了固定用的紧固螺栓，从发射台开始上升。随着火箭的第一次垂直动作，氢气排放臂从外部舱收回，但没有成功锁上，通过对发射台摄像机记录视频的回放，发现排放臂此后没有重新接触到船体，因而可排除它作为对事故有影响因素的猜想。另外，发射后对发射台的检查也显示出4颗紧固螺栓的反冲弹簧遗失，但它作为对事故有影响因素的情况也已被排除。
挑战者号升空下一个发射时的视频回放点显示，在T+0.678时，一股黑灰色的烟雾从右侧SRB尾部靠近连接该部件与外部舱的支架处喷出，大约在T+2.733时烟雾不再喷出。烟雾最后可见的时刻位于T+3.375。后来确定这些烟雾是由右侧SRB部件尾部接缝的开合引发的。助推器的外壳在点火产生的压力下有所膨胀，作为膨胀的结果，外壳的金属部分崩离了其他的部分，打开了一个泄漏温度高达华氏5,000度（摄氏度2,760度）气体的裂缝。主O型环是设计用于封闭该裂缝，但在过低的温度下它没能在第一时间内密封住，而副O型环又因为金属部分的崩离而偏离了原有位置。这样就没有可阻碍气体逸出的障碍了，两个O型环在大约70度的范围内都被气化了。然而，固体燃料燃烧产生的氧化铝封闭了损坏的接缝，在明火冲出裂缝前临时替代了O型环的密封作用。
在火箭离开发射塔后，SSME以最大效能的104%运行，控制权从位于肯尼迪中心的发射控制中心（LCC）移交到了休斯敦的任务控制中心（MCC）。为了预防空气动力学拆散航天飞机，在T+28时SSME开始降低功率以减小航天飞机在密度较大的低空大气中的速度。在T+35.379时，SSME已低于计划的65%效能。5秒后，在5800米（19,000英尺）的位置时，挑战者号突破了音障。在T+51.860时，SSME重新回到104%的效能，火箭也已接近最大Q值（Max Q）：飞行物能承受的最大气动压力。
一台追踪摄像机捕捉到了右侧固体火箭助推器（SRB）靠近尾部支架处出现的烟羽。当时挑战者号与地面的休斯敦对此都还不知情，但可燃气体已从右侧SRB的一个接缝处开始泄漏出来。风切变的力量粉碎了替代损坏O型环的氧化物密封层，移除了阻碍明火从接缝处泄漏出来的最后一个屏障。在一秒内，烟羽变得明显并剧烈。由于密封失效的接缝处迅速扩大的裂缝，右侧SRB的内压开始减小，在T+60.238时，已可在视觉上观察到从接缝处逸出的火焰，同时开始灼烧外部舱。
随后，烟羽突然改变了形状，这表明尾部燃料舱的液氢舱开始出现泄漏。在电脑控制下，主引擎的喷嘴开始绕枢轴进行转动，试图补偿助推器产生冲力导致的不平衡。在T+66.764时，航天飞机外部液氢舱的压力开始下降，显现出了泄漏所导致的影响。
太空舱通讯员（CAPCOM）通知宇航员们“执行加速”，机长迪克·斯科比确认了这个呼叫。他的响应是：“收到，执行加速”，这句话是挑战者号空对地回路的最后一次通讯。
不久后，右侧固体火箭助推器（SRB）部件似乎已从与外部舱连接的尾部支架上扯落。事后从遥测数据的分析显示，航天飞机右侧有突然的加速，宇航员们也可能感觉到：船员舱记录器最后的状态记录是在加速后半秒钟时，驾驶员迈克尔·史密斯发出了“嗯噢”的叫声。史密斯可能也感觉到了主引擎异常表现的征兆，或是外部燃料舱压力的下降。
舰尾拱顶的液氢燃料舱之后发生故障，产生的一股推力将液氢舱推挤入了上端的液氧舱；与此同时，右侧的SRB绕着支架向上转动，并且撞击到了内部燃料舱结构。
在航天飞机在14.6千米的高度上开始解体。伴随着外部燃料舱的瓦解，挑战者号在气流的冲击下改变了正常的方向，并在异常的气体动力产生20g（远超过设计极限的）负载系数下立刻被撕裂开来。
两架SRB则因能承受更大的空气动力负载，在从外部舱分离后还继续进行了37秒钟的失控动力飞行。SRB的外壳由12.7毫米厚的钢板构成，比航天飞机与外部燃料舱更为坚固；因此两架SRB在航天飞机解体时得以幸免，即使导致挑战者号毁灭的SRB接缝烧穿对右侧SRB的影响依然存在。SRB在其于大气层的烧蚀过程中损坏。
在事故发生后，任务控制中心持续了十几秒的宁静。电视屏幕上显示着挑战者号所在位置出现的烟雾，和向海洋坠落的大量碎片残骸。在大约T+89时，飞行指挥杰伊·格林提醒飞行动力官员向他提供信息。得到的回复是“过滤雷达得到不连续的来源”，进一步表明挑战者号已经破裂成了许多碎片。地面控制员报告说，挑战者号的无线通讯器与遥测数据均“无法连接，下行链路失败”。格林命令他的小组“仔细察看你的数据”并寻找太空舱成功逃生的任何迹象。
卡纳维拉尔角空军基地的靶场安全官员向航天飞机与SRB发出了无线电信号，激活了靶场安全系统的自毁程序。这是一个应对紧急情况的正常程序，以确保自由飞行的SRB不对陆地或海洋的目标造成威胁。另外一个相同的自毁信号也摧毁掉了外部舱未分解的部分。
按照美国航空航天局团队在事故后的影像分析，在飞行器解体的过程中，船员舱与固体火箭助推器（SRB）原本幸存下来，但SRB随后被远程遥控命令自毁，而分离的船员舱则以抛射轨道下坠，并处于慢速翻转状态，10秒后船员舱进入自由落体状态，以大约334千米/时的速度溅落海面，导致了超过200g的瞬间减速，远远超过了船员舱的结构承受极限与人员存活极限，因此在飞行器解体25秒后，船员舱抵达19.8千米（65,000英尺）的抛射轨道顶点，最终于14.6千米（48,000英尺）处解体。
根据调查，在航天飞机解体爆炸前，至少有3名宇航员并没有马上死亡。这3名宇航员打开了航天飞机上的应急供氧设备。航天飞机解体到坠入海洋历时至少3分钟，这3人最终死于低温、缺氧和掉入海洋时500多G的超重。在航天飞机设计期间，曾有几次提及发射逃生系统，但美国航空航天局的最终结论是：航天飞机可期待的高可靠性可以排除对这一系统的需要。前4次测试飞行的航天飞机轨道任务中，用到了修改后的黑鸟式侦察机弹射座椅与全套的增压服；但在后来正式的任务中，却移除了这些装置。发射逃生系统未安装的原因被认为有：作用有限、技术复杂花费金钱过多、重量与日程表拖延。
根据1986年7月28日发布的休斯敦约翰逊航天中心生物医学专家约瑟夫·克尔温提交的报告，对于宇航员死亡原因，报告中提到：“结果是不确定的。船员舱与海洋表面的碰撞非常猛烈，导致了在爆炸后几秒内造成的破坏迹象被抹除。最终结论是：不能确定导致挑战者号宇航员死亡的原因；太空舱解体时的作用力对宇航员也许不能造成致命或严重的伤害；而宇航员很有可能，不过不一定，在轨道舱解体后的几秒内由于飞行中的船员模块失去压力而失去意识。根据死亡解剖证据，死因已经被判明为坠落时舱体与海面的重击而造成死亡”。
事故发生后一分钟，美国航空航天局已调动船只及飞机展开搜救行动，但由于碎片不停掉落，直到事发后1小时确定被影响区域安全后，船只及飞机才可开展全力搜救工作。搜救行动持续至2月7日，此后工作重点集中在抢救出有助于找出事故原因的碎片残骸，搜寻广度达到1,600平方千米海域，深度达到海面下370米。截至5月1日，搜集到的右侧SRB碎片修复还原已能足够判断出事故的真正原因，主要的搜救工作结束。为了搜集并修复残余碎片以供NASA进行对航天飞机与发射器的后续材料研究，其他的一些浅水区域搜寻仍持续一段时间。
1996年失事飞机的部分左翼被冲上了佛罗里达州海岸，2022年11月美国佛罗里达州海岸附近发现挑战者号航天飞机的部分残骸，也是迄今为止发现的最大碎片。
可辨识的宇航员遗体于1986年4月29日交还给了他们的家人。其中的两名成员：迪克·斯科比与迈克尔·史密斯被他们的家属安葬在阿林顿国家公墓的私人墓地。其他的遗体则于1986年5月20日安葬在阿林顿的航天飞机挑战者号纪念墓碑下。
灾难发生当日，时任总统里根将原定于当晚发表国情咨文的时间推迟一周，改为发表关于挑战者号灾难的演说。演说引用小约翰·吉列斯比·麦基的一首诗《高高飞翔》作为结尾：“我们永远缅怀他们，我们不会忘记今晨最后看到他们的情景。他们整装待发，向我们挥手致意，然后脱离了大地执拗的束缚飞上天际”。
灾难发生3天后，三天后，里根夫妇出席悼念遇难宇航员的纪念仪式，6,000名美国航空航天局雇员和罹难宇航员的家人一同出席。
灾难发生后，遇难宇航员的家人们成立非营利组织“挑战者号太空科学教育中心组织”，建立50个学习中心，作为对罹难者的永久纪念。
事故发生后，时任美国总统里根于1986年2月3日签署了12546号命令，命令成立一个调查“挑战者”号航天飞机事故的总统委员会。6月9日，以前国务卿罗杰斯为首的总统委员会向里根总统呈交了调查报告,题为《总统委员会关于“挑战者”号航天飞机事故的报告》。
调查报告发布了事故的直接原因、间接原因以及调查过程中发现的10项其他问题。其中，事故的直接原因是右侧固体火箭推进器后现场连接处的O形密封圈损坏，因此，在火箭发动机燃烧过程中，燃气从插裙和U形槽之间的缝隙逸出，烧穿了外贮箱，使液氢液态氧燃烧并爆炸，造成机毁人忙。事故的间接原因是1986年1月28日发射挑战者号的决定是错误的，由于O形密封圈之前曾出现不少问题，因此承包商锡奥科尔公司(又名“塞奥科公司”)曾提出书面建议反对在53华氏度（11.6摄氏度）以下发射航天飞机，但该建议被美国航空航天局的发射管理当局驳回；还有洛克韦尔（又名“罗克韦尔公司”）也曾认为由于发射台上有冰凌，所以发射是不安全的，但据说该情况未反映到发射决策人，从而做出了当天发射的错误决定。
针对调查发现的问题，调查委员会提出10项改进建议，并敦促NASA局长在总统委员会调查报告发表后一年内，向总统递交关于执行相关建议的情况报告。
作为对委员会的回应，NASA开始重新设计航天飞机的整个固体火箭助推器（SRB）部件，并由委员会推荐的一个独立观察小组进行监督。遵从委员会对行政官员的建议，NASA由副行政官员乔治·马丁直接重新建立了安全性、可靠性与质量保证办公室，直接地向NASA的行政官员报告。挑战者号前飞行指挥官员杰伊·格林则成为安全部门理事会的负责人。事故之后，NASA努力尝试制订出更实际的航天飞机航班：它亦将另一架航天飞机奋进号加入航天飞机的舰队，以取代挑战者号；并与国防部合作，尽量使用一次性发射系统而非航天飞机来发射卫星。
虽然在挑战者号事故后，NASA已做出重大的改革，但NASA的管理僵化问题未实质改善。2003年初，哥伦比亚号航天飞机成功发射，有工程师观察到发射过程中火箭掉下来的隔热材料砸到了航天飞机的机翼，他们向美国国防部提出请求，希望调用航天飞机机翼侧面的高清照片。美国航空航天局高层不支持工程师澄清问题，并向国防部道歉，因为工程师没有通过正常渠道沟通。在NASA高层看来，避免打乱美国官僚机构之间正常渠道沟通带来的麻烦，比为避免一次潜在灾难而做出努力更重要。在哥伦比亚号两周的太空航行中，NASA本有足够时间研判隔热材料掉落带来的风险，也有机会安排宇航员太空行走来实地了解问题，更可以启动应急机制让宇航员乘坐其他太空船安全回家，可他们什么都没做。航天任务结束，哥伦比亚号返回大气层时，机翼的耐火材料受损解体，7名宇航员全部丧生。哥伦比亚号事故后，美国航空航天局的管理再度收到事故调查小组批评。
直至2003年7月，NASA宣布将创立一个独立的办公室来负责审查其所有项目的安全性，其中包括航天飞机，新的工程与安全中心位于NASA分支机构所在的弗吉尼亚州汉普顿，中心拥有可对航空航天工程进行研究试验的强大专业团队，成立后将对NASA所有的项目进行全面审查。新成立的安全中心将不受任何特定项目组的管理，而是独立对NASA各项工程的质量进行评估。
美国众议院科学与技术委员会（CST）也召开一场听证会，并在1986年10月29日发表了他们关于挑战者号事故的报告。他们在调查的过程中，重新审视罗杰斯委员会的发现，并同意罗杰斯委员会所指出的技术肇因，不过在所占比例上有所不同，报告指出：“委员会认为，导致挑战者号事故的根本原因，并非是罗杰斯委员会结论中所指出的拙劣的沟通或基本的程序。更确切地说，基本问题在于美国航空航天局高层与承包商人员多年来拙劣的技术决策，他们未能果断地行动，去解决固体火箭助推器接缝存在的日益严重的异常。”
挑战者号的事故常是专题研究的案例，例如工程安全、揭弊者的道德规范、沟通与集体决策等。在加拿大和其他一些国家，更是工程师在取得专业执照前必知内容的一部分。对O型环在低温下将会失效提出警告的工程师罗杰·博伊斯乔利，辞去了他在塞奥科公司的工作，并且成为了工作场所道德规范的一位发言人。他认为，由塞奥科公司管理层召开的核心会议，及其最后产生关于发射的建议，“是起因于强烈的顾客威逼，而造成了不道德的决策制定。”麻省理工学院、德州农工大学、得克萨斯大学奥斯汀分校、德雷塞尔大学和马利兰大学的派克学院，都将此一事故作为工程伦理的一个教案。
信息设计师爱德华·塔夫特曾经以挑战者号事故为例，说明当信息表达不明确时会发生的问题。他认为，如果塞奥科公司的工程师能更明确地表达出固体火箭助推器（SRB）部件的接缝在低温与烧穿间的数据关系，他们也许能成功地说服美国航空航天局取消航天飞机的发射。塔夫特也认为，信息表达的不完备也可能影响了NASA在哥伦比亚号航天飞机最后一次飞行中的决定。
电影《挑战者号》（1990年版），重现航天飞机挑战者号发射事故。
电影《挑战者号》（2006年版），聚焦理查德·费曼对事故的后续调查。
电视情景喜剧《庞姬·布鲁斯特》在1986年3月的一集“意外的发生”中，呈现主角庞姬在学校的电视上看见灾难发生后的反应。
电视剧集《遥远星际》的一集“堪萨斯”中，描述了主角穿越时空回到过去，以阻止他的宇航员父亲成为挑战者号任务的成员。
电影《星际旅行IV：抢救未来》，拍摄者和演员们希望以此电影纪念挑战者号上的宇航员们：“他们勇敢的精神将留存在23世纪以及后世代人们的记忆中。”
电影《华尔街》，约翰·麦金利告诉查理·希恩说，戈登·月光在航天飞机爆炸后，很贪婪地在几分钟内沽空了美国航空航天局的股票。
戏剧《秘而不宣》，主角谈到了她的一个梦，梦中她在太空中飞行，并看到了克丽斯塔·麦考利夫在金星教孩子们读书。在她讲完后，在场景中的记者珍娜转向玛吉的父亲弗兰克，并说（关于挑战者号灾难的）：“当它爆炸时我正吃着麦乐鸡。”
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