Equipage

Francis R. Schobee, 2ème vol, Commandant
Michael J. Smith, 1er vol, pilote
Judith A. Resnik, 2ème vol, spécialiste mission 1
Ellison S. Onizuka, 2ème vol, spécialiste mission 2
Ronald E. McNair, 2ème vol, spécialiste mission 3
Gregory B. Jarvis, 1er vol, spécialiste charge utile 1
Sharon Christa McAuliffe, 1er vol, spécialiste charge utile 2

Chronologie du lancement

28 janvier 1986, 11:38:00 heure locale, premier lancement d'une navette depuis le pas de tir 39-B, le 39-A étant en service depuis 1981. Le lancement était prévu le 22/01 à 15:43 puis reporté au 23/01 puis au 24/01 à cause de retards pour la mission 61-C. Le lancement ne peut se faire le 25 car la météo est mauvaise sur la piste d'atterrissag d'urgence à Dakar, Sénégal. On ne peut utiliser la piste de Casablanca car elle n'est pas équipée pour un atterrissage de nuit. Durant le compte à rebours du 28, il y a une défaillance au niveau du système de remplissage en hydrogène, nouveau report de 2 heures.

11:38:00, décollage. 0,678 seconde après l'allumage des boosters, les photos montrent une fumée sombre qui s'échappe du joint inférieur du booster à poudre droit. Les analyses graphiques montrent que cela vient du secteur compris entre 270° à 310°. Cette zone est face au Réservoir Externe. Le joint n'est pas échanche.

8 autres fuites avec de la fumée de plus en plus noire sont repérés entre +0,836 et +2,5 s. La fumée sort du joint vers le haut. Les bouffées de fumée se forment environ 4 fois par secondes, approximativement la fréquence dynamique structurelle du booster en flexion avec les joints.

La couleur sombre et la composition dense de cette fumée suggère que les joints et les anneaux en O sont en train d'être brûlés et érodés par les gaz brûlants de combustion du booster.

A environ + 37 s., Challenger a rencontrer la première des multiples zones de turbulences jusqu'à + 64 s. Le vent créée des forces sur le véhicule avec de larges fluctuations. Ceci est immédiatement ressenti par les ordinateurs de bord qui vont corriger la trajectoire. Le système de gestion de la poussée des boosters (vérin qui orientent une tuyère) répond à ces correctons les plus importantes rencontrées jusque là dans les vols précédents.

A la fois les moteurs principaux et les boosters réduisent leur poussée pour l'approche et le passage de la zone de pression dynamique maximale de 5600 Pa (720 lb/sq ft).Ensuite, les moteurs sont montés à 104 % de leur poussée nominale et les boosters réaugmentent leur poussée. A ce moment, une première flamme apparaît sur des photos à + 58,788 au niveau de 305° sur le joint du booster.

Une image plus tard sur le même film, la flamme est visible sans réhaussement d'image, et forme une plume continue à +59,262 s. Au même moment (+ 60 s.), la télémétrie montre une différence de pression dans les chambres de combustion des boosters droit et gauche. La pression de droite était plus faible, confirmant l'hypothèse d'une fuite.

A cause des perturbations aérodynamiques, la flamme est orientée vers la surface du réservoir externe. La première indication que la flamme a touché le réservoir est à + 64,660 s. quand la couleur de la fumée change brutalement. Cela indique qu'il y a une fuite d'hydrogène. La télémétrie annonce simultanément une baisse de pression du réservoir à hydrogène. Dans les 45 ms qui suivent, la flamme se répend entre Challenger et le réservoir externe.

A partir de + 72 s., une série d'événement se produisent extrêmement rapidemement et conduisent à la fin du vol. La télémétrie indique une importante variété d'actions du système de vol qui montre que la navette agonise et tentant de résister aux forces qui vont la détruire.

A + 72,20 s., le lien réservoi externe // booster droit est brûlé ce qui permet au booster de tourné autour de son attache haute. Cela est enregistré par les capteurs de mesure des accélérations sur les boosters qui indiquent des données très différentes.

A + 73,124 s., la vapeur blanche entoure tout le bas du réservoir d'hyrogène. C'était de début de la destructuration du réservoir à hydrogène qui s'achève avec la séparation du dome formant le fond de ce réservoir. L'importante quantité d'hydrogène libérée créée une poussée brutale d'environ 11000 kN ce qui propulse le réservoir d'hydrogène vers le haut dans l'intertank (zone entre les deux réservoirs). Au même moment, le booster détaché percute la structure de l'intertank et la partie inférieure du réservoir d'oxygène. Ces structures cassent à + 73,137 avec l'apparition de vapeurs blanches au niveau de l'intertank.

En quelques millisecondes, il y aune massive et explosive combustion de tout l'hydrogène libéré par l'oxygène qui fuit de son réservoir.

A ce moment, à la vitesse de Mach 1,92 et à une altitude de 14 km, Challenger est totalement enveloppée dans l'explosion. Les réservoirs internes de la navette sont touchés et libèrent à leur tour leur combustible explosif. La couleur rougeâtre de ces combustible est visible sur les photos. Des sections séparées montrent l'arrière avec les moteurs encore actifs, une aile de la navette et le fuselage avant avec des lignes ombilicales qui en sortent.

L'explosion à + 73 s. détruit le véhicule et tue l'équipage.

Conclusions

- les causes de l'explosion ont été identifiées comme étant une défaillance du joint du booster droit
- la température ambiante froide est un facteur agravant

Corrections apportées

De nombreuses modifications ont été faites à la fois sur les boosters et sur les navettes. Au niveau de la politique, la NASA a décider surtout de ne plus se servir des navettes pour satelliser des satellites commerciaux (et donc éviter de mettre la vie des astronautes en jeu à chaque lancement). Cependant, comme le programme de lanceur conventionnel avait été abandonné au profit de la navette "miracle", les européens ont récupéré la grande majorité des parts de marché. Depuis, Arianespace est le leader mondial des lancements commerciaux avec au moins 50 % du marché.

Au niveau des boosters, les joints ont été réétudiés, et les anneaux en forme de C qui permettaient aux boosters de ne pas exploser à cause de la pression des gaz à l'intérieur ont été remplacés par des anneaux en O plus solides. De même, les attaches entre le réservoir et les boosters ont été améliorées.

En juillet 1987, le Congrès valide la construction d'une navette de remplacement, Endeavour. Cette navette sera livrée en Floride en 1991 et effectuera son premier vol en 1992. Elle dispose d'un parachute, de freins en carbone plus performants et de nombreuses améliorations dont bénéficieront rapidemment les 3 autres navettes.