[美国《空间飞行》2003年5月8日报道]经过3个月的紧张调查，美国"哥伦比亚"号航天飞机事故调查委员会(CAIB)在美国家航空航天局事故调查组(NAIT)的帮助下，公布了"哥伦比亚"号航天飞机失事原因的初步调查结果。该调查委员会认为，"哥伦比亚"号航天飞机左翼在发射升空时曾遭到从外部燃料贮箱上脱落的泡沫绝缘材料撞击，结果造成机体表面隔热瓦出现了大面积松动和破损，最终导致"哥伦比亚DOUBLE_QUOTATIO N号于今年2月1日在返航途中因超高温空气侵入而彻底解体，7名航天员全部遇难。在调查过程中，调查人员对航天飞机硬件进行了认真细致的分析，分析了航天飞机遥感记录数据和模块化辅助数据系统(MADS)记录仪测量数据，研究了拍摄的图像图片资料，还进行了超音速风洞试验、空气动力和热分析试验。

　　1.CAIB对"哥伦比亚"号执行任务过程的推断

　　CAIB分发射、在轨和再入3个阶段描述了航天飞机执行任务的情况。目前，调查委员会已进行的分析和试验结果证实了他们对失事过程的推断。

　　1.1发射阶段

　　"哥伦比亚"号在2003年1月16日10时39分(文中时间均为美国东部时间)发射升空。在"哥伦比亚"号发射81秒后，通过发射图像资料分析，证实从航天飞机外部燃料贮箱上的左双脚支撑架斜面区域脱落的泡沫塑料撞击到航天飞机左翼后部第5至第9块增强碳-碳纤维材料(RCC)板附近。

　　1.2在轨阶段

　　在"哥伦比亚"号在轨运行的16天里，基于对航天飞机遥感记录以及航天员下行传送的图像、图片和报告的分析，没有迹象表明航天飞机出现任何损伤。

　　美空军航天司令部提供的雷达跟踪数据飞行评估报告中提到，在"哥伦比亚"号执行飞行任务的第二天曾有一个物体从航天飞机上脱落。此物体在空间停留了大约两天半后再入大气层。为了确定此物体是航天飞机上的什么部件，调查人员对多种热防护系统部件和防热衬垫进行了雷达测试和弹道分析，还分析了航天飞机有效载荷舱的下行录像资料。虽然目前尚无确凿的证据证明从航天飞机上脱离了什么物体，但是通过试验和分析，调查人员认为此物体可能是RCC T型密封垫或RCC板加强肋。

　　1.3再入阶段

　　2003年2月1日，按照任务飞行控制中心预定的步骤，航天飞机完成脱离轨道和再入定位，此阶段无任何异常。

　　"哥伦比亚"号带着飞机左翼后部的损伤开始再入。损伤位于航天飞机左翼第5至第9块RCC T型密封垫或RCC板加强肋上。航天飞机硬件认真细致的分析和MADS温度记录的检查结果以及飞机左翼前缘结构金属疲劳性测定试验表明，飞机左翼后部第8至第9块RCC板最可能是受到损伤的区域。分析还表明，第8至第9块RCC板区域在航天飞机再入阶段的较长时间内经受高温，导致RCC加强肋侵蚀，使航天飞机表面的隔热瓦严重松动，并使损伤区域的RCC板真正出现金属熔化沉积。

　　MADS数据表明RCC空腔温度和机翼前缘翼梁的温度大约是在8时49分0秒开始升高的。这表明高温气体是在再入阶段的8时44分9秒到8时49分0秒这段时间里涌入RCC空腔。3分钟后(8时52分)，航天飞机的温度和压力测量传感器表明高温气体通过机翼前缘翼梁上的裂缝进入机翼内部。涌入的高温气体使传输实时遥感记录和MADS数据的电线束受热，在8时52分16秒导致左翼上的MADS压力测量传感器失效，在随后的4分钟里，导致其他164个传感器失效。位于裂缝处的多数传感器是在2分钟内失效的。

　　"哥伦比亚"号的飞行控制系统在8时52分05秒察觉到因左翼受损引起的气动干扰。起初航天飞机轻易地补偿了此气动干扰，但是航天飞机在8时54分20秒了受到显著的气动干扰。这表明，此刻飞机左翼的受损情况出现了变化，同时，地面上也观测到航天飞机有明显的碎片脱落。

　　从地面观测录像上发现，在高温气体进入航天飞机左翼后，碎片脱落明显加剧。地面观测录像资料的起始时刻为8时53分46秒(航天飞机飞经加利福尼亚海岸后20秒)，终止时刻是航天飞机解体。"哥伦比亚"号最早开始脱落碎片的位置最终可能无法确定。但是，调查人员估计机翼上表层或热防护系统(TPS)最早开始脱落碎片。"哥伦比亚"号内部铝合金结构的受损估计就是从这个时刻开始的。航天飞机上的隔热瓦能够耐受1650℃的高温。而内部结构能承受的温度不超过350℃。此外，碎片脱落事件还影响到了通信系统，致使这段时间里出现了13个无法解释的通信联络丢失。

　　在8时56分16秒，机上液压线形传感器温度出现了超出额定值的温度上升，这表明高温气体已经穿透了起落架舱壁，涌入起落架舱。"哥伦比亚"号于8时58时9秒出现了另外一个显著的气动干扰，同时伴随有更多的碎片脱落。航天飞机迅速调整副翼以应对此干扰。在8时58时56秒，机上所有的左主起落架轮胎压力和温度传感器失效，这表明起落架舱受损情况加剧。在8时59分29秒，航天飞机左翼持续遭受的损伤导致航天飞机的气动干扰突然加剧，"哥伦比亚"号试图通过启动4个右偏航发动机来补偿干扰。在8时59分32秒，地面任务控制中心失去了所有的遥感数据联络。MADS记录器数据也于9时0分14秒丢失，根据录像资料，航天飞机主体于9时0分23秒解体。

　　2.CAIB继续对"哥伦比亚"号失事原因进行深入分析

　　虽然，CAIB已经掌握了大量证据支持上述的"哥伦比亚"号失事过程推断，但是CAIB和NAIT还将进行分析和测试以了解失事过程更为详细的细节。目前，CAIB正在进行的分析和测试有：

　　(1)在西南研究学院完成RCC和隔热瓦的撞击试验。

　　(2)根据MADS观测数据，对航天飞机左侧机身受热过程和左飞行器轨道机动系统(OMS)吊舱受热进行气动热相关分析。

　　(3)进行仪器电缆电弧等离子体射流燃烧试验和热分析，以确定所观测到的设备出现故障的确切时间。

　　(4)进行设备电路分析和试验来证实观测数据记录的故障特征。

　　(5)进行超音速风洞试验和气动分析，来解释飞行观测数据中的飞行滚动和偏航。

　　(6)第9块U形对RCC板和翼梁温度传感器进行热分析，来检验飞行数据的有效性。

　　(7)对机翼内部和起落架舱附近的热空气流和热传递进行计算，来检验MADS传感器的读数。

　　(8)进行电弧等离子体射流试验并结合以前电弧等离子体射流试验的分析结果，来确定RCC遭受侵蚀的可能性，同时对发现的第8和第9块RCC板的几个关键碎片残骸进行比对。

　　(9)继续对发现的重要残骸进行认真细致的试验和分析。

　　(10)进行外部燃料贮箱剖析，并进行深冷抽吸试验。

　　CAIB目前还没有得出"哥伦比亚"号航天飞机失事原因的最终结论，不过最终结论将在今年夏天提交。

　　(中国国防科技信息中心)