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  发布者:尹传红 |  浏览(3839) 评论 (0)  | 发布时间:2016-04-01 13:07:57 最后更新时间:2016-09-02 15:18:31  
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前瞻后望(4):小小橡胶圈引发太空探索史上最大惨案

《科技日报》201641日第6

 

小小橡胶圈引发太空探索史上最大惨案

尹传红 

    2016128日,在“挑战者”号航天飞机爆炸坠毁30周年之际,美国肯尼迪航天中心举行了一场特别的纪念活动。受邀与会的遇难机组人员家属中,有一位叫做朱恩·斯科比·罗杰斯的老太太,虽然她仍对自己的丈夫和其他6名宇航员(其中一名是中学女教师)的遇难感到心痛,但已经能够平和地对待那段不幸的历史。她说:“当我再看斯科比的照片时,我反而有些嫉妒。他还是那么年轻,而我已经是曾祖母了。” 

    “挑战者”号事故是一个灾难性范例,也是政治学战胜工程学的一个缩影。

     场景一:1986127日晚上,莫顿·瑟奥科尔公司和马歇尔航天中心联合召开的电视会议气氛紧张,几近形成对峙。鉴于发射场的低温极有可能会降低火箭推进器之间密封装置中O形环的密封性能,公司技术人员一致建议停止发射“挑战者”号航天飞机。但是,美国国家航空航天局(NASA)的一位官员怒气冲冲地质问道:“我的上帝,瑟奥科尔,你们希望我们什么时候发射?明年愚人节吗?”随即,瑟奥科尔公司高级副总裁杰拉德·梅森对副总工程师罗伯特·伦德发话:“抛开(你)工程师的身份,履行(你)管理者的职责!” 

    场景二:1986128日上午,肯尼迪航天中心发射现场,瑟奥科尔公司主管O形环项目的高级工程师罗杰·博伊斯乔利,与他的同事鲍勃·埃比林极不情愿地看到了“挑战者”号点火发射。当飞行器飞离发射塔时,埃比林喃喃自语:“我们刚刚躲过了一颗原子弹!”在接下来的大约60秒后,埃比林对博伊斯乔利说,他刚做完感激上帝赐予成功发射的一个祈祷。过了仅仅13秒,天空中就呈现出爆炸时毁灭的恐怖场景。 

    场景三:19862月的一天,在一个现场直播的记者招待会上,“挑战者”号事故调查委员会成员、诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼从密封圈连接件模型中卸下O形环,用一个C形钳夹紧,然后放进了一杯冰水里。过了一会,费曼在众人注视下把C形钳拿出来,高高举起,一边松开一边解释道:“我发现松开钳子后,橡胶圈并没有恢复原状。也就是说,低温时这种材料有好几秒钟会失去弹性。我相信这与我们正在研究的问题有很大的关系。” 

    一个不起眼的橡胶部件,即一个有缺陷的O形密封环设计,正是酿成这场太空探索史上最大惨案的起因。调查表明,低温会导致O形环丧失弹性,起不到密封作用,进而造成高温气体泄漏,点燃存储仓内的燃料,引发致命的爆炸。这个“小”问题,实际上在事故发生之前半年就已经引起了工程师们的注意。博伊斯乔利在致伦德的备忘录中写道:“我真诚地并且心怀恐惧地认为,如果我们不立即采取行动解决这一问题,将安装接头放在优先解决的位置,我们将面临飞行失败并造成重大损失的危险。” 

    然而,此一警示并没有引起管理层的重视。在事故发生前夜,身为瑟奥科尔公司高管的梅森心里念及的或许是一切按计划行事。他知道NASA迫切需要一次成功的飞行,更清楚公司渴望与NASA签订一份新的合同,而工程师们不发射的主张无疑不利于新合同的获得。他还认为,工程师们并没有拿出低温下O形环性能的确切数据,也提供不了不能安全飞行的准确温度,且所有担忧的理论根据都不是结论性的。他甚至觉得,事关安全问题,工程师们通常总有一种谨慎的倾向,持保守的立场。所以,他才会要求监理工程师伦德收起工程师的姿态,换成管理者的思路。伦德起初是坚持异议的,但在听了上司那番话后,终于妥协让步。于是,先前不发射的主张就出现了逆转。 

    事后看,政府资助的大型高技术项目又一次滞后于预定计划数年,而且大大超过了预算,由于要赶在新的不现实的最后期限前完工,方方面面都承受着巨大的经济和政治压力。梅森作证时承认:“为了得出我们需要得出的,只能采取一种判断,而不是一个精确的工程计算。”这样,就在一个没有可靠工程基础的情况下,进一步扩大了可接受风险的界限。 

    这次技术灾难一度让NASA和瑟奥科尔公司声誉扫地,其领导者的管理行为被视为一种病态的决策体制。它提供了一个关于组织与个体责任之间的对抗性的例证,也引起了严肃的伦理道德关注。比如,如何看待管理者与工程师的不同视角?在工程伦理学者看来,这一案例中,工程师,而不是管理者,应该对是否发射拥有最终的发言权。伦德错在,作为一名工程师,在他本该像工程师那样工作的时候,他却像管理者那样工作。在参与决策过程中,他本应支持工程师一方,体现工程师的判断。他的副主管身份是针对工程的,当他放弃工程师的身份时,他就成了另一种管理者…… 

    这个案例,也提出了发展或者促进适当的工程自主的实践问题。事故发生后,博伊斯乔利辞去了公司的职务,积极建言工程职业要有更大的自主权,应把工程伦理纳入工程课程。此举大大促进了全美理工科大学工程伦理课程的发展。



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