（NASA Had Solution to Key Flaw in Rocket When Shuttle Exploded）
《纽约时报》1986年9月22日，星期一
威廉·布罗德
访问、文件和证词显示：在“挑战者”号爆炸数年前，解决导致这场灾难的问题的关键办法就由国家宇航局提出并设计好了，而且，现在正有条不紊地应用于整个航天飞机系统。
档案显示了对航天飞机联结处的长期忧虑和用一种创新的修理办法完善火箭助推器。它还表明了为什么1月28日飞行的“挑战者”号没有使用这种解决办法，而这次一个有漏洞的火箭联结处引发了爆炸使航天飞机被毁和7名宇航员丧生。
对批评家而言，这段新的历史让人意识到国家宇航局这一角色的二重性。当它公开宣称航天飞机能安全飞行时，该局的官员们清楚地知道缺陷是严重的，并悄悄地采取大规模的行动修补它，那些批评家们如是说。
国家宇航局的否认
国家宇航局官员们强烈地否认了这种指控，坚持认为他们没有意识到缺陷的严重性，而只是尽力增加助推器的安全余地。
无论什么原因促使他们采取了哪些行动，8月12日披露的国家宇航局有了近5年修理经验的事实说明，它是怎样尽快地提出一个耗资3个亿的联结处再设计方案的。批评家和国家宇航局官员都一致认为，该局正在沿着一条在“挑战者”号失事前很久它自己制定好的基本路线前进。
重新设计的关键部件在1981年就发明出来了。它通过拴住结合处的一个元件而牢牢地锁住密封圈使之不能移位。这个叫做“锁位唇”的东西1982年和1985年先后两次被用于火箭助推器的设计上。
1985年7月，担心密封失灵的气氛越来越浓。国家宇航局官员们订购了72个新钢罩，以便能够把锁位唇安装到已经投入使用的助推器上。在“挑战者”号失事时，这些新钢罩还处在生产阶段，今天，它们已构成改进了的助推器上基本的创新部件。
这段历史是通过数十次的访问、翻阅成百上千份新近发表的内部文件和上万页的证词逐步挖掘出来的。起初，它们大部分是秘密的，同此前公开的信息相比，两者大相径庭。有人一直认为，国家宇航局官员在“挑战者”号失事之前就担心助推器密封处并一直在寻找办法解决它们。事实上，“这个办法”即该局工程师们所称的“锁位唇”的装置正被有条不紊地使用，虽然慢一些。
二、全国报道奖
总统任命的调查“挑战者”号灾难的委员会偏离了这段历史和它提出的问题。他们之中，谁知道替换钢罩被订购一事？那些知道这些钢罩的官员们坚持继续飞行吗？为什么新的设计方案被缓慢地应用？
委员会主席、前任国务卿威廉·罗杰斯说，委员会应该仅仅处理直接导致灾难的事情。然而，其他人正深入地调查别的方面。
例如众议员詹姆斯·朔伊尔，他是国会一个委员会的委员。该委员会最近复查了罗杰斯委员会的调查结果并主持了对这场灾难的听证会。昆斯区民主党人朔伊尔先生说：“国家宇航局知道得何其多，而它所做的又何其少，这是极其惊人的。没有紧迫感，没有命令或者指导，没有权力的流动。”
国家宇航局前任预算分析家理查德·库克在1985年曾警告说，航天飞机助推器节间结合处的问题可能导致一场大灾难。他说：“锁位唇将成为解决之道。显然，这迈出了大步，但它进行得非常缓慢。”他说：“工程师们知道大修的事，”但是在它实施之前，“每当航天飞机起飞时，他们总是紧张得大气都不敢出。”
美国科学家联合会航天政策专家约翰·派克称国家宇航局的状况是“骇人听闻的”。
派克先生说道：“他们显然在掩盖问题的重要性，他提出了谁知道、知道什么、什么时间的问题，说少数工程师所担心的正是微不足道的小问题是一方面，另一方面又着手对系统进行较大规模的重新设计。”
据“挑战者”号宇航员罗纳德·麦克奈尔博士的遗孀谢里尔·麦克奈尔的代理律师说，国家宇航局早在1982年就应用过“这种办法”，1985年再次使用过。这一事实将影响对“挑战者”号灾难的起诉。
“如果助推器没坏，干吗要修它？”曾代理麦克奈尔女士在得克萨斯州提起诉讼的休斯敦的罗纳德·克里斯特律师这样问道。
克里斯特先生说：“它造成了这样一个事实：他们强迫进行了这次应该严厉谴责的发射，它显示了对宇航员安全和利益有意识的漠视。他们坚持按照计划继续行事，而不是推迟发射。”
麦克奈尔女士已经起诉了助推器的制造商。此外，“挑战者”号驾驶员、海军中校迈克尔·史密斯的遗孀简·史密斯对政府管理不当提出了起诉。
为了替过去的行为辩护，国家宇航局官员坚持认为助推器问题的深刻性在“挑战者”号失事前并不知晓。他们声称，钢罩的改进是使所有飞行设备尽可能安全的大范围努力的一部分。
负责火箭助推器设计工作的亚拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天中心科学和工程学指导詹姆斯·金斯伯里说：“结合处的加固工作只是我们所进行的几件工作中的一件，没有人意识到它的缺陷。”
华盛顿国家宇航局总部管理航天飞行的代理副局长托马斯·莫泽也同意上述观点。他说：“公平地讲，我认为你不能说国家宇航局把一个被认为不适当的系统用于飞行中。设计工作被看作是有余地而又适当的，不过，增加安全余地的机会是有的。”
接头：一段复杂的历史
锁位唇的历史始于1974年。那时，聚硫橡胶公司，即现在莫顿聚硫橡胶有限公司的一部分，获得了设计和建造航天飞机固体燃料火箭助推器的合同。该助推器直径12英尺，长149英尺。为了便于安装，助推器是分部件建成的，包括4个钢板围成墙状的、27英尺长的燃料箱。它们在犹他州建成，然后运到佛罗里达州，在那里它们互相联成一体。每个接缝处用了177枚钢针，考虑到每个接头承受的力量，一个钢罩的3英寸榫舌牢牢卡在下一个钢罩相应的沟槽里，将整个燃料箱紧紧锁在一起。或者说，计划就是这样做的。
在1977年的检测中，接头出现了严重裂缝。当火箭点火后，爆炸压力使钢墙膨胀了0.5英寸。而同时，金属比较厚的结合处排斥这种膨胀力，结果造成榫舌和彼此连接的沟槽之间轻微平移或旋转，导致出现裂缝。这种设计要求用两个O形橡胶圈充填这个裂缝，以防高达5 900华氏度的燃气从火箭中逸出。裂缝越宽，结合处不密封的危险性越大。
犹他州的聚硫橡胶公司和亚拉巴马州的马歇尔航天中心在一系列的备忘录上对这种旋转给予了关注。然而，现在的这种榫舌——沟槽结合体仍被认为有足够的安全系数维持飞行。检测表明，至少有一个O形圈能坚守其位，在起初的几次航天飞行中，它们几乎没有什么问题。
可是不久，改进助推器钢罩的两个设计变化使结合处的转动更加严重。
1981年4月，当第一架航天飞机进入飞行轨道时，国家宇航局工程师们正在计划两套新型火箭助推器。第一套是采用轻量的钢罩。如此，航天飞机能装运更重的净负载进入太空，使这种有翼航天飞机更具有成本竞争力。从每个钢罩中削减的几个1%英寸的钢将使它们减轻4 000磅，大约是4%的重量。
第二套完全用轻量碳丝和环氧树脂取代钢。对从加利福尼亚州范登堡空军基地即将开始的飞行而言，这些碳罩被看成是至关重要的。在加利福尼亚，航天飞机将被向南送入南极轨道，而肯尼迪航天中心发射的航天飞机进入的是赤道轨道，前者比后者更难以完成。从范登堡升空的航天飞机必须尽可能地轻，而使用碳罩将使每个助推器减轻3 300磅。
但是，这两种新式罩壳比旧式钢罩更有弹性。在火箭点火后，它们的罩墙膨胀得更厉害，结合处的转动加剧了。
马歇尔航天中心助推器工程师肯尼思·琼斯说：“它加剧了转动。而碳罩甚至比它更加严重。所以我们正在寻求一种方式减轻这种转动。”轻量的钢罩作为替换品其作用有限，因为它只是简单地将老式钢罩减轻了，没有根本性的改进。所以，注意力被集中在碳罩和它构成的结合体上，这是全新的。
又一家公司进入画面
1981年，马歇尔航天中心的工程师们和犹他州默里的赫尔克里斯有限公司、聚硫橡胶公司和寻求碳罩加工合同的两家公司的代表讨论了转动问题。后来，在初步的设计研究中，两家公司绘出的接头的草图几乎和钢罩结合体一模一样。但到了1981年12月4日，赫尔克里斯的一位工程师想出了一个全新的主意。
发明者弗雷德里克·波利塞里在最近的一次采访中说：“这个问题我一直琢磨了几个月。最后，它突然浮现在我脑中，我正要出门，于是坐下把它的草图画出来。”那时，波利塞里先生是赫尔克里斯公司碳丝助推器计划的技术经理。当他和亚拉巴马州马歇尔中心的官员们正要离开一个会议时，他突然想到了这个主意，他把它称作“锁位唇”。
这个“锁位唇”被预想成榫舌上一个1英寸的附加物，它能抑制所对应的沟槽的移动，并能套住成对的关键的O形圈。整个结合处是使一块坚固的钢紧密地和碳丝罩壳联成一体，它将用机器生产。这个“锁位唇”保持了转动的结合处的稳定性，它和紧握的双手没有什么两样。
1982年初，聚硫橡胶和赫尔克里斯提交了竞价和碳罩式助推器的设计方案。聚硫橡胶提出的是与钢罩相同的结合体，而赫尔克里斯提交的是这种“锁位唇”。
曾经长期批评助推器“不能接受的”马歇尔航天中心的工程师威廉·雷说：“有许多反对意见。但我既严厉批评它，又支持它。”
雷先生说：“人们不理解结合处和它的问题。”
受到雷先生和其他马歇尔中心工程师的强烈提倡的影响，国家宇航局于1982年5月将改进碳丝罩壳的合同给予了赫尔克里斯公司。雷先生说：“锁位唇不是他们获胜的唯一原因，但它显然略胜一筹。”
竞争者间的激烈交锋
锁位唇没有因其独创性而获得专利，也没有因其雅致而受到奖励，但它确实在相当程度上改变了结合体的缺点，使得接头不会轻易转动。
它还把共同竞争的空气注入了火箭助推器的制造领域，“聚硫橡胶”和赫尔克里斯之间的激烈竞争突然白热化了。毕竟，新的结合体被看成是对旧式结合体的控告。局势变得特别紧张，因为“聚硫橡胶”仍在负责用燃料充填碳丝罩壳和飞行的准备工作。1982年底的某个时候，“聚硫橡胶”施加了它的影响力，迫使赫尔克里斯放弃了碳丝结合体的计划，将它让给了一个锻造商——威斯康星州卡德希的莱迪希公司。
赫尔克里斯的波利先生回忆道：“最后较量的时刻到了。我们去找国家宇航局，他们支持我们这一方。”
聚硫橡胶公司设在犹他州布里格姆城一个机构的发言人为该公司不愿增加“锁位唇”而辩护，声称甚至在今天它的有效性仍有许多问题。“聚硫橡胶”的发言人罗基·拉布说：“弄清什么变化是必要的，还需时日。”
另外，当时碳丝罩壳的前景又不甚清晰，因为国家宇航局的官员们不能确信新的设计完全替代钢罩，能否成为航天飞机的支柱。使用轻量级的碳丝罩壳可以大幅度增加每架航天飞机带入太空的净载重量。
1982年国家宇航局的主要计划是：到1985年10月，在范登堡空军基地开始使用碳丝罩壳。起初，这些碳丝罩壳准备一次性使用，后废弃掉，而不同于肯尼迪航天中心使用的钢罩，可以清洁后重新充填燃料，再次飞行至20次。但是一段时间以后，随着更多的研究和改进，碳丝罩壳也将成为可再次使用，这使得在整个航天计划中应用它们有望成为现实。
一位不愿透露姓名的犹他州赫尔克里斯公司官员说：“可重复使用是一个目标而不是硬性要求，我们将看到这是否能为整个航天事业而尽力，其中的一个妙处就是它拥有了‘锁位唇’。”
将设计方案付诸实践
可是，在1982年、1983年，国家宇航局的工程师们不愿把航天飞行的未来押在可再次使用的碳丝助推器的成功改进上。据雷先生说，投下赌注后，他们讨论创造性地将锁位唇用于钢罩的可能性。所要做的事情是铸造新钢罩，它的一端内侧围上3英寸的钢条，锁位唇嵌在里边，它可以用机器加工。
新装置由两部分构成，即27英寸长的燃料箱和锁位唇组成的新罩壳和老罩壳。在犹他州的工厂里，整个装置牢牢地结成一体。这些一端都带着锁位唇的燃料箱在肯尼迪航天中心被连缀成一个整体。新老罩壳交替使用意味着随着航天飞机数量的扩大，所有的老式金属罩可以利用。
但是，这也有缺点。锁位唇将使每个罩壳增加大约200磅，或者说，每个火箭助推器增重600磅——一个小但并非无关紧要的数量。带有锁位唇的燃料箱的组装也更加复杂。而且，工程师们估计，新钢罩的锻造、加工、充填燃料和准备飞行要耗时27个月。最后，在1982年和1983年，没有人确信锁位唇是最好的解决办法了。
马歇尔航天中心的雷先生回忆道：“把锁位唇装入钢罩里非常重要，装得不够快的原因是我们想要证实它确实起作用。节间结合处看起来简单，但它非常复杂。你不想因为偶然疏忽使事情变得更糟。”马歇尔航天中心决定等待对碳丝罩壳的检测结果，然后决定是否在钢罩中使用它。
与此同时，钢制助推器的性能问题增大了。显然，部分原因是采用了较轻的钢罩。这些助推器在1983年4月第一次成功地把火箭送上了天，此后成为所有飞行中的标准部件。在1984年2月、4月和8月进行的几次成功的飞行中，人们发现轻钢罩里的O形圈被燃气烧毁了。
幸运的是，从1984年底开始积累了有关锁位唇效能的丰富资料。对碳丝的第一次全面检测于1984年10月在犹他州举行，其他试验紧随其后。而且，调查锁位唇动力的实验室试验也开始进行。试验项目于1985年春结束。马歇尔中心的金斯伯里先生回忆说：“我们确信，锁位唇是个好东西。”
O形圈明显有问题
后来，1985年6月，工程师们在一次航天飞机飞行中首次发现，热气流穿过了主要O形圈，并开始侵蚀辅助O形圈。
一个月后，作为对策，马歇尔中心的官员们在所有航天飞机的飞行中安装了“限制发射装置”。从那时起，在每次飞行前的预备复查中，必须讨论有关结合处问题的最新信息。
钢制助推器项目已经到了转折点。1985年7月，即国家宇航局决定把锁位唇放进碳丝罩壳已经三年多时，马歇尔航天中心和“聚硫橡胶”的官员们才承认了钢制助推器也需要它们。记者从罗杰斯委员会最近公布的证词和国会听证会上获悉，他们命令莱迪希公司开始为助推器火箭锻造72个新钢罩。
1985年8月19日，马歇尔航天中心和“聚硫橡胶”的官员向华盛顿国家宇航局总部的官员们简要汇报了O形圈的侵蚀情况。为这次汇报准备的文件提到了锁位唇，称之为“潜在的长期的解决之道”。文件说，由于飞行任务，它将“尽早贯彻”，并把这一时间安排在1988年8月。
罗杰斯委员会后来总结道，在这次8月会议上提出的O形圈受侵蚀问题已经被“充分详细地陈述，且要求在下次飞行之前采取矫正行动”。但在接下来的航天飞行中，没有任何改变。
今年1月16日和17日，离“挑战者”号失事不到两周，国家宇航局的工程师和“聚硫橡胶”的人士在马歇尔航天中心晤面，回顾O形圈问题的由来和寻求可能的解决办法。第一项议程就是讨论锁位唇：它在碳丝罩中的状态和在钢罩中的前景。一份为会议准备的简报指出，带锁位唇的钢罩预计到1987年2月才能交货。
1月28日，“挑战者”号爆炸，7名机组人员丧生。据罗杰斯委员会说，当燃烧的气体穿过火箭助推器右侧靠下的结合处、从O形圈漏出时，灾难立刻发生了。
爆炸加快了工作进程
罗杰斯委员会发布的文件说，2月4日，马歇尔航天中心的官员们会见火箭承包商以探讨新式钢罩的“加速工作”。原定的1987年2月的期限被放弃了，因为采用新的设计显得更加急迫。
马歇尔航天中心当时负责火箭助推器项目的劳伦斯·马洛伊6天后告知罗杰斯委员会：“现在，我们将在1986年的8月，确保第一批新式部件完成。”
在委员会的第一次保密会议上，马洛伊先生的声明中有他第一次提到这种新式助推器罩壳的内容。他的话令委员们感到不安。
前宇航员、调查委员会副主席尼尔·阿姆斯特朗说，他认为公众不明白，助推器结合处问题的解决办法既然已经提出来了，为什么还没有得到应用。
阿姆斯特朗先生说：“主席先生，以观众和听众的眼光看未来，我担心的是，我们将证实在这个具体的技术领域确实存在问题；但是它没有被认为危及飞行，却被看成能安全飞行；但是，它也被看作是，应该需要修理，需要做得更好。而一切照旧进行，这对我来说，简直不可思议。但我不能确信，这对于其他每个人来说是可以理解的。”
“‘它为什么是安全的？’”他说，人们想知道，“‘如果它是安全的，你为什么要修理它？’这和我有一定关系。”
“它也和我们有关。”杰西·穆尔跟着说。那时他是这次航天计划的指挥。
委员会中最坦率的一个成员、诺贝尔物理学奖获得者理查德·范曼博士同意上述观点。他说：“它看起来确实可怕。”
主席罗杰斯先生转移了他的同事们的话题。他说，他们的调查应集中在导致5I-L飞行任务中“挑战者”号毁灭上，而不是集中在国家宇航局正在着手的计划上。罗杰斯说：“如果你们仔细检查拉里已经检查过的所有事情，那么最后的问题是，所有这些与5IL有关吗？答案是否定的。每个人将问，那么，你们为什么把全部时间花在那上面呢？”
尽管委员会的最后报告没有处理好锁位唇的历史问题，但是，它的大部分实情详细记录在委员会公之于众的超过122 000页的文件和12 600页的证词里。
5月，第一批新式钢罩交给了加利福尼亚的转包商去加工，包括切割锁位唇。
6月6日，总统调查委员会发布了它的最后报告。这份256页的文件没有提及锁位唇或72个新式钢罩。
6月12日，国家宇航局负责航天飞行的副局长（主管技术）L·迈克尔·威克斯在国会听证会上作证说：“订购72个外罩，是因为我们觉得转动问题是严重的。”他说，由于1985年7月已经着手进行的工作，“现在，我们的实施计划提前了6至9个月”。
当被问到，尽管助推器需要修理，航天飞行在1985年是否应该继续进行时，威克斯先生回答，国家宇航局官员们相信，依据那时他们的判断，继续飞行是合理的。
8月12日，在亚拉巴马州的一次新闻发布会上，马歇尔航天中心展示了重新设计的助推器结合体，其主要部件是“锁位唇”。
（余敬中 译）
