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最佳答案 - 由提问者1年前选出

　　2003年2月1日，“哥伦比亚号”航天飞机在完成16天的太空研究任务后，在返回大气层时突然发生解体，机上7名宇航员全部遇难。“哥伦比亚号”是航天飞机第一次在即将着陆时发生的灾难。空难发生后，由美国宇航局(NASA)支持组成了由材料和工艺工程师及科学家组成的调查组。调查组对飞机残骸进行了重组、残骸材料的冶金分析以及模拟试验，分析了航天飞机爆炸的原因。“哥伦比亚号”航天飞机的爆炸，震惊了世人，同时也引起了人们对材料的关注。

　　“哥伦比亚号”航天飞机1981年4月12日首次发射升空，是美国资格最老的航天飞机。“哥伦比亚号”机舱长18米，舱内能装运36吨重的货物，外形像一架大型三角翼飞机，机尾装有三个主发动机和一个巨大的推进剂外贮箱，里面装有几百吨重的液氧、液氢燃料，它附在机身腹部，供给航天飞机燃料进入太空轨道；外贮箱两边各有一枚巨型固体燃料助推火箭。整个组合装置重约2000吨。

　　2003年2月1日，“哥伦比亚号”在完成为期16天的科学实验任务后，在返航途中解体，7名宇航员丧生。灾难发生后，为了查清原因，首先由美国宇航局(NASA)前头组成了调查组，调查组由材料和工艺的工程师和科学家组成。目的是对收集来的8.4万片大约38%飞机残骸重新组装，提供实际数据进行分析，通过分析和再现的模拟试验来证实这次事故产生的原因。

　　调查组根据以下的结果判断：

　　1.残骸的清洗和评估、热分析以寻找航天飞机爆炸的起源。

　　2.对各种材料的冶金分析，如铬镍铁合金、铝合金、不锈钢、C/C复合材料的X-射线和断口分析。
　　
　　3.机翼上的传感器和录音机的结果。

　　在检查残骸时发现连接上下翼展面板的钢紧固件表现出沿晶断裂的脆性断口，中间体面板舷内上端有弹坑小半球冲蚀花样，表明该处发生很高的局部过热和大量的沉积物。机翼前缘三个部分重点研究了子系统面板隔热瓦，碳/碳复合材料(RCC)面板和机翼构件。这个区域主要分析左机翼前的8号和9号面板附近沉积物成分和观察X射线显示的花样。分析结果指出，高温离子流是从RCC面板内侧缝隙穿过上下面板进入，用SEM/EDS光电子能谱分析指出沉积物的化学成分是Fe、Al、Ni、Nb和C。这些成分虽然不能明确确定是什么合金，但是它们与2000系铝合金、Inconel601、Inconel718以及面板与绝缘体有关。隔热瓦上陶瓷的内表面上也发现该类沉积物，而其他部位完好，说明沉积物是从隔热瓦的内侧导入的。调查组经过X射线鉴定矿渣为高温转变的多铝红柱石，其形成温度为1100℃。X射线在RCC面板试样上发现有Inconel718合金、铝合金等，这是由于左机翼RCC的8号面板横梁及翼展支撑材料是Inconel718合金，桅杆是A286合金。

　　“哥伦比亚号”航天飞机残骸材料分析的结果和肉眼判断以及飞行录音机记录的异常解释是一致的。左机翼隔热瓦受损是“哥伦比亚号”航天飞机解体的主要原因。航天飞机共有两万多块隔热瓦，这种隔热瓦像鱼鳞一样一圈圈地围绕着机身。如果隔热瓦松动、损坏或丢失，将改变航天飞机的空气动力学结构，进入大气层中遇到高温会引起铝合金机身变形，从而导致更大面积的隔热瓦脱落，使航天飞机的温度超过承受极限而导致破裂和爆炸。调查组收集到的分析数据指出：一个很大的热事件发生在靠近左机翼前缘的8号和9号面板之间，融熔渣沉积指出这里温度超过1649℃，能够冲蚀和吃掉金属支撑结构、隔热瓦和RCC面板材料。

　　因此，材料分析结果认为：“哥伦比亚号”航天飞机在升空时从外储存的燃料箱左侧双脚架处，掉下的一块隔热泡沫砸到左翼碳/碳复合材料面板下半部附近，造成裂缝。在再入过程中高温热离子流穿过此处，使机翼铝合金、铁基合金、钠基合金结构熔化，导致航天飞机失控、机翼破坏和机体解体。

　　在美国得克萨斯州的一个实验室所进行的一次模拟实验中，一个航天飞机机翼的复制品被泡沫隔热材料高速撞击后，留下一道裂缝。这一实验结果为“哥伦比亚号”航天飞机失事提供了最强有力的新证据。可见，材料分析揭开了哥伦比亚空难之谜。