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챌린저 우주왕복선 폭발 사고

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목차

1. 개요

챌린저 우주왕복선 폭발 사고는 1986년 1월 28일, 챌린저 우주왕복선이 발사 73초 만에 공중에서 폭발한 사건이다. 이 사고는 우주왕복선 프로그램의 25번째 비행이자 챌린저호의 10번째 비행으로, 발사 전 낮은 기온으로 인해 고체 로켓 부스터(SRB)의 O링이 제대로 밀봉되지 못해 발생했다. 사고로 7명의 승무원 전원이 사망했으며, 우주왕복선 프로그램은 32개월 동안 중단되었다. 이 사건은 기술적 결함과 더불어 NASA의 안전 불감증, 의사 결정 과정의 문제점을 드러내며, 공학 윤리, 안전, 소통의 중요성을 강조하는 계기가 되었다. 사고 이후 우주왕복선 프로그램은 재개되었지만, 안전 기준 강화와 함께 우주 개발의 방향에 큰 영향을 미쳤으며, 희생자들을 기리는 다양한 추모 사업이 진행되었다.

2. 사고의 경과

챌린저 우주왕복선은 발사 후, 다음과 같은 과정을 거쳐 폭발했다.

시간사건
T-6.6초챌린저호 본체의 주 엔진 점화
T+0초발사
T+0.678초오른쪽 SRB 아래쪽에서 검은 연기 확인[11]
T+2.273초연기 사라짐
T+3.375초연기 확산
T+28초주 엔진 출력 감소, 궤도 수정
T+35.379초주 엔진 출력 65%로 증가, 마하 1 돌파
T+51.860초Max Q(최대 압력 지점) 도달
T+58.788초오른쪽 SRB 아래쪽 불꽃 확인 (사후 기록 판독으로 확인)[12]
T+1분 0.238초불꽃이 SRB와 외부 연료 탱크(ET) 연결 부위로 이동
T+1분 4.660초ET 액체 수소 탱크에서 수소 누출
T+1분 6.764초ET 수소 탱크 압력 저하 확인
T+1분 8초관제센터, 챌린저호에 출력 증가 지시
T+1분 12.284초오른쪽 SRB 바깥쪽으로 밀림
T+1분 12.525초오른쪽 SRB 급가속 (승무원 인지 추정)
T+1분 13.025초스미스 조종사 "Uh oh" 반응 (CCTV 기록)
T+1분 13.124초ET 수소 탱크 돔 파손, 산소 탱크 쪽으로 밀림. 오른쪽 SRB, ET 타격
--
T+73.124초LH2 탱크 돔 분리, 액체 수소 방출. LH2 탱크, LOX 탱크 밀어냄. 우측 SRB, 탱크 간 구조와 충돌
--이로 인해 우주왕복선 자세와 방향 급변,[14] 마하 수 1.92에서 공기역학적 힘을 받아 파괴. 날개, 주 엔진, 승무원실 등 확인. 고도 약 14020.80m에서 발생.[11] SRB는 T+110초에 비행 종료 시스템 작동.[121]


2. 1. 발사 전 상황

발사 전, 얼음이 붙은 발사대 정비 타워


챌린저호의 발사는 원래 1월 22일로 예정되어 있었으나, 다른 발사(STS-61-C)와 기상 악화 등의 문제로 여러 차례 연기되었다.[9] 1월 23일, 24일, 25일로 계속 연기되다가, 27일에는 챌린저호 본체의 추가 정비가 필요하여 결국 1월 28일로 최종 결정되었다.

1월 28일 아침은 이상 저온 현상이 발생하여 발사대 주변 기온은 영하로 떨어졌고, 발사를 실시할 수 있는 하한값인 -1℃에 근접할 것으로 예상되었다. 이러한 이상 한파에 대해, 고체 로켓 부스터(SRB)의 제조 및 유지보수를 담당하는 사이오콜사의 기술자들은 강한 우려를 표명했다.

1월 27일 밤, 사이오콜사의 기술자와 간부는 케네디 우주 센터와 마셜 우주 비행 센터에 있는 NASA 간부들과 원격 회의를 열어 기상 조건에 대한 토의를 진행했다. 몇몇 기술자들, 그 중에서도 특히 이전에 유사한 우려를 표명했던 로저 보이졸리는 SRB의 접합부를 밀봉하는 고무 O-링의 탄성이 이상 저온에 의해 받는 영향에 대해 불안을 표명했다.

각 SRB에는 6곳의 접합부가 있으며, 그 중 3곳은 제조 공장에서 용접되고, 나머지 3곳은 케네디 우주 센터의 우주 왕복선 조립동(VAB)에서 결합된다. VAB에서 결합되는 부분에는 O링이 이중으로 시공되어 있다.

모든 결합부는 고체 연료의 연소로 발생한 고온, 고압의 연소 가스가 정상적으로 노즐에서 분출되도록 밀봉하여 가스 누출을 방지해야 한다. 사이오콜사의 기술자는 링의 온도가 12℃ 이하로 내려갈 경우 기밀성을 정상적으로 유지할 수 있을 정도의 유연성을 가지고 있는지 판단할 충분한 데이터를 가지고 있지 않다고 주장했다.

O-링은 "치명도 1"로 지정되었는데, 이는 주 및 부 링이 모두 고장난 경우 백업이 없으며, 그 고장은 궤도선 및 승무원을 파괴할 수 있다는 것을 의미했다.

사이오콜사의 주장에 대한 NASA의 반론은 주 링이 고장나더라도 부 링이 충분히 밀폐성을 유지해줄 것이라는 것이었다. 하지만 이는 실증된 적이 없었고, 또한 어떤 경우에도 치명도 1인 중요 부품에 대해서는 규정에 위반되는 논법이었다. 사이오콜사의 기술자들은 야간의 저온으로 SRB의 온도가 위험한 값인 4℃를 거의 틀림없이 밑돌 것이라고 지적했다. 그러나 사이오콜사의 간부는 그들의 주장을 받아들이지 않고 예정대로 발사를 진행하도록 권고했다.[113]

저온으로 인해 발사대 정비 타워에는 엄청난 양의 얼음이 붙어 있었고, 케네디 빙결 대책반이 측정한 결과 오른쪽 SRB의 온도는 -13℃였다. 이는 기온보다 훨씬 낮았고, O링의 설계 사양을 크게 밑돌았다. 하지만 -13℃라는 값은 나중에 오류로 판명되었다.[114]

셔틀의 주 계약 기업인 록웰 인터내셔널의 기술자들은 발사 시 SRB의 배기 가스 분출이 일으키는 흡인력으로 인해 얼음이 떨어져 나가 셔틀의 내열 타일을 직격할 것이라고 두려워했다. 록웰의 우주 수송 부문 책임자인 로코 페트론(Rocco Petrone)과 그의 동료들은 이 상황을 발사에 대한 장애로 간주하고 발사를 지지할 수 없다고 전달했다. 그런데 케이프 기지의 록웰 간부들은 이러한 우려를 제대로 전달하지 않았고, 결국 휴스턴 기지의 계획 책임자인 아놀드 알드리치(Arnold Aldrich)는 발사를 강행하기로 결정했다. 알드리치는 빙결 대책반에게 다시 한 번 검사하게 하기 위해 발사를 한 시간 늦췄다. 이 검사에서 얼음이 녹기 시작하는 모습이 보였고, 오전 11시 38분, 챌린저는 마침내 발사를 허가받았다.[113]

2. 2. 발사 당일



1월 28일의 기온은 우주 왕복선 발사 사상 최저 기온으로 예측되었다.[9] 기온은 하룻밤 사이에 약 -7.8°C까지 떨어졌다가 오전 6시에는 약 -5.6°C, 예정된 발사 시간인 오전 9시 38분에는 약 -3.3°C까지 상승할 것으로 예보되었다.[10] 모턴 씨오콜 엔지니어들은 이전의 더 따뜻한 발사에서 발생했던 O-링 침식에 근거하여, 기록적인 저온이 발사 시 SRB O-링의 밀봉 능력에 미칠 영향에 대해 우려했다.[9]

1월 27일 저녁, 마셜 우주 비행 센터의 KSC 사무소 관리자 세실 휴스턴은 발사 안전성을 논의하기 위한 전화 회의를 소집했다. 모턴 씨오콜 엔지니어들은 저온이 고무 O-링의 탄력성에 미치는 영향에 대해 우려를 표명했다. 이들은 더 추운 기온으로 인해 고무 O-링의 탄성이 감소하여, 발사 시 O-링이 밀봉을 형성하기 위해 압출되지 않을 것이라고 우려했다.[10] 엔지니어들은 지금까지의 우주 왕복선 발사 중 가장 추웠던 약 11.7°C보다 낮은 온도에서 O-링이 밀봉될지 여부를 결정할 충분한 데이터가 없다고 주장했다.[10] 모턴 씨오콜의 엔지니어링 부사장 로버트 룬드와 우주 로켓 프로그램 부사장 조 킬민스터는 기온이 약 11.7°C 이상이 될 때까지 발사를 보류할 것을 권고했다.

NASA는 모턴 씨오콜 경영진과의 비공개 논의를 위해 전화 회의를 휴회했다. 회의가 재개되었을 때, 모턴 씨오콜 경영진은 O-링 고장에 대한 증거가 결정적이지 않으며, 고장 또는 침식의 경우 상당한 여유가 있다는 이전과 반대되는 의견을 냈다. 그들은 발사를 진행하기로 결정했다고 밝혔다. 모턴 씨오콜 경영진은 발사 권고안을 제출했고, 전화 회의는 종료되었다.[10] NASA SRB 프로젝트 매니저 로렌스 멀로이는[10] NASA 미션 관리 팀장 아놀드 올드리치에게 발사 결정과 기상 상황에 대해 전화했지만, O-링 논의에 대해서는 언급하지 않았다. 두 사람은 발사를 진행하기로 합의했다.[10]

KSC 얼음 팀은 하룻밤 사이 왼쪽 SRB는 약 -3.9°C, 오른쪽 SRB는 약 -13.3°C로 측정했다.[10] 이 측정값은 엔지니어링 데이터를 위해 기록되었지만, SRB의 온도는 발사 승인 기준의 일부가 아니었기 때문에 보고되지 않았다.[10] 추운 기온은 O-링에 미치는 영향 외에도 고정 서비스 구조에 얼음을 형성하게 했다. 파이프가 얼어붙는 것을 방지하기 위해 시스템에서 물을 천천히 흘려보냈지만, 곧 있을 발사 때문에 완전히 배수할 수는 없었다. 그 결과, 영하의 온도에서 얼음이 형성되었다. 궤도선을 제조한 록웰 인터내셔널의 엔지니어들은 발사 중 얼음이 떨어져 나가 궤도선의 열 보호 시스템을 손상시키거나 엔진 중 하나로 흡입될 수 있다고 우려했다. 록웰의 우주 운송 부서 책임자 로코 페트론과 그의 팀은 얼음으로 인한 잠재적 피해로 인해 임무 수행이 안전하지 않다고 결정했다. 아놀드 올드리치는 KSC와 존슨 우주 센터(JSC)의 엔지니어들과 상담하여 얼음이 궤도선의 안전을 위협하지 않는다는 조언을 받았고, 발사를 진행하기로 결정했다.[10] 발사는 더 많은 얼음이 녹을 수 있도록 한 시간 더 연기되었다. 얼음 팀은 T-20분에서 검사를 수행했으며, 얼음이 녹고 있음을 확인하여 ''챌린저''는 오전 11시 38분(EST), 기온 약 2.2°C에서 발사 승인을 받았다.[10]

2. 3. 폭발

발사 직전, 오른쪽 SRB에서 발생하고 있는 연기


챌린저의 파괴(346 kB, ogg/Theora format)

  • '''T+0.678초''': 오른쪽 보조추진로켓(고체 로켓 부스터(SRB) 아래쪽에서 검은 연기가 확인되었다.[11]
  • '''T+2.273초''': 연기가 더 이상 나오지 않았다.
  • '''T+3.375초''': 연기가 확산되어 보이지 않았다.
  • '''T+28초''': 주 엔진 출력을 낮춰 궤도를 수정했다.
  • '''T+35.379초''': 주 엔진 출력을 65%까지 높여 마하 1을 돌파했다.
  • '''T+51.860초''': Max Q(가장 압력이 높은 지점)에 도달했다.
  • '''T+58.788초''': 오른쪽 SRB 아래쪽에 불꽃이 확인되었다. 당시에는 인지하지 못했지만, 기록 판독 결과 확인되었다.[12]
  • '''T+1분 0.238초''': 불꽃이 SRB와 외부 연료 탱크(ET) 연결 부위로 옮겨 붙었다.
  • '''T+1분 4.660초''': ET의 액체 수소 탱크에서 수소가 새어나왔다.
  • '''T+1분 6.764초''': ET 수소 탱크 압력 저하가 확인되었다.
  • '''T+1분 8초''': 관제센터가 챌린저호에 출력 증가를 지시했다.
  • '''T+1분 12.284초''': 오른쪽 SRB가 바깥쪽으로 밀리는 현상이 관측되었다.
  • '''T+1분 12.525초''': 사후 분석 결과, 오른쪽 SRB가 갑자기 가속했다. 승무원들도 인지했을 것으로 추정된다.
  • '''T+1분 13.025초''': 조종실 CCTV에 스미스 조종사가 계기판을 보며 "Uh oh"라고 반응하는 모습이 기록되었다. 주 엔진 작동 상태나 ET 압력 저하에 의아해하는 것으로 추정된다.
  • '''T+1분 13.124초''': ET 수소 탱크 위쪽 돔이 파손되어 산소 탱크 쪽으로 밀려들어갔다. 동시에 오른쪽 SRB가 앞쪽 연결부 방향으로 돌아오면서 ET를 타격했다.

TV-3 카메라로 촬영한 챌린저 우주왕복선 폭발 장면

  • '''T+72.284초''': 우측 SRB가 ET 후방 지지대에서 떨어져 나가면서 승무원들이 느낄 정도의 측면 가속도가 발생했다. 액체 수소(LH2) 탱크 압력이 감소하기 시작했다.
  • '''T+73.124초''': LH2 탱크 후방 돔이 떨어져 나가면서 모든 액체 수소가 방출, LH2 탱크가 액체 산소(LOX) 탱크를 밀어냈다. 우측 SRB는 탱크 간 구조와 충돌했다.

사고 직후 촬영된 제이 그린 관제관(실제 사진)


이로 인해 우주왕복선 자세와 방향이 급격히 바뀌었고,[14] 마하 수 1.92 속도에서 견딜 수 없는 공기역학적 힘을 받아 여러 조각으로 부서졌다. 증기 구름에서 날개, 주 엔진, 승무원실, 파열된 반응 제어 시스템에서 새어 나오는 연료 등이 확인되었다. 이 재앙은 고도에서 발생했다.[11] 두 SRB는 붕괴에서 살아남아 비행하다가 T+110초에 비행 종료 시스템이 활성화되었다.[121]

3. 사고의 원인 분석

발사 당일, 추운 날씨로 인해 발사대에 고드름이 생겼다.


사고의 원인은 오른쪽 우주왕복선 고체 로켓 부스터(SRB)의 고무 재질 O링(고무패킹)이 추운 날씨로 인해 얼어 제 기능을 다하지 못했기 때문이다. 미국 항공우주국(NASA)과 SRB를 제작한 모튼 치오콜사 회의에서, O링 기술자는 발사를 연기해야 한다고 여러 차례 요청했다. 낮은 온도가 O링을 얼게 해 탄성을 잃게 하고, 금속 동체 밀폐에 실패, 초고온 추진 가스가 O링에 닿아 타버렸다.[5] 그러나 NASA와 치오콜사 고위 관리자들은 이를 무시하고 발사를 허가했다.

결과적으로 SRB의 O링은 탄력성 부족으로 발사 후 틈으로 새어나온 고온, 고압 연료에 불이 붙었다. SRB는 발사 2분 뒤 분리되므로 2분만 버텼으면 무사했으나, SRB 불꽃이 우주왕복선 외부 연료 탱크(ET) 아래쪽 액체수소 연료로 옮겨붙어 폭발했다. 챌린저호 본체는 고온, 고압 연기 속에서 압력을 이기지 못하고 공중분해되었다.

이후 로저스 위원회가 설립되었고, 물리학자 리처드 파인만이 원인을 찾아냈다.

승무원실은 강화 알루미늄으로 설계되어 튼튼했고,[122] 기체 분해 중에도 통째로 분리되어 포외 탄도로 굴러갔다. NASA는 분리 시 부하를 12G~20G로 추정했지만, 2초 내 4G 이하, 10초 내 자유 낙하했다.[122]

분해 직후, 최소 일부 비행사들은 생존, 의식이 있던 것으로 보인다. 비행 갑판 4개 개인용 공기 공급 팩(PEAP) 중 3개가 작동, 공기 잔량은 기체 분해 후 비행 2분 45초 예상 소비량과 일치했다.[123]

마이클 스미스 비행사 오른쪽 패널 전력 계통 스위치 일부가 발사 위치에서 움직였다. 스위치는 레버 잠금 장치로 보호, 움직이려면 스프링 힘에 거슬러 당겨야 했다. 실험 결과 폭발, 해면 충돌로는 움직이지 않아, 스미스 비행사가 궤도선 분리 후 조종실 전력 복구를 시도했을 거라 추정된다.[123]

비행사들의 기체 분해 후 의식 유지는 불분명하며, 승무원실 가압 유지 여부에 달렸다. 유지 안됐다면, 고도에서 의식 유지는 수 초뿐이다. PEAP는 가압 안 된 공기만 공급해 의식 유지에 도움 안 됐을 것이다. 승무원실 해면 충돌 속도는 약 333km/h, 제동력은 200 G를 넘어, 생존 가능 수준을 초과했다.[120]

1986년 7월 28일, 리처드 H. 트룰리 해군 소장은 존슨 우주 센터 의학 전문가의 챌린저호 사고 승무원 사인 조사 보고서를 발표했다. 보고서는 사인 특정 불가, 기체 분해 시 충격은 사망, 중상 미발생, 비행사들은 기체 분해 후 수 초 내 감압으로 의식 잃었을 가능성을 제시했다.[120]

NASA 수석 조사관 등 일부 전문가는, 대부분 승무원은 해면 격돌까지 생존, 의식이 있었을 거라 믿는다.[122]

사고 후 NASA는 언론 공개 부족을 비판받았다. 뉴욕 타임스는 사고 다음 날 "발사 책임자 등 관제실 누구도 언론 취재를 허용 안 했다"고 보도했다. UPI 통신 등 언론 억측이 있었지만, NASA 내부 조사는 초기부터 SRB에 주목했다[141].

로저스 위원회는 윌리엄 P. 로저스 위원장, 닐 암스트롱 부위원장, 데이비드 에이킨슨, 유진 코바트, 리처드 파인만, 로버트 호츠, 도널드 쿠티나, 샐리 라이드, 로버트 램멜, 조셉 서터, 아서 워커, 앨버트 호윌론, 척 예거로 구성되었다. 위원회 보고서는 챌린저호 사고 원인이 오른쪽 SRB O링 결함, 누출된 고온 가스가 화염을 일으켜 O링, 외부 연료 탱크에 '블로우 바이'로 구조 파괴를 초래했다고 결론지었다. O링 결함은 설계 불량, 저온에서 기능 부전 가능성이 있었다[143].

보고서는 NASA와 사이오콜 사가 설계 결함 위험에 대처 안 했다고 지적했다. 설계 재검토 대신 위험 허용 범위로 규정했다. 마셜 우주 비행 센터 간부들은 1977년 결함 인지 후에도 외부에 알리지 않았다. NASA 규정 위반, 결함 수정까지 셔틀 비행 중단도 없었다. 마셜 간부들은 과거 6차례 O링 관련 발사 문제 발생 시마다 덮었다[144]. 보고서는 발사 결정 과정에도 흠이 있다고 비판했다[145].

리처드 파인만은 청문회에서 얼음물로 O링 탄성, 밀폐성 손실을 시연했다. NASA '안전 문화'를 비판, 독자 보고서는 '부록 F'로 수록됐다[147]. NASA 안전성 평가는 비현실적, 현장 기술자 평가와 1000배 차이 난다고 했다. 부록 F 말미는 "기술 성공 위해 체면보다 현실 우선, 자연은 속일 수 없다"로 맺는다[148].

미국 하원 과학기술위원회 보고서(1986년 10월 29일)는 로저스 위원회 기술적 원인에 동의, 근본 원인은 NASA 수뇌부, 계약 기업 직원들의 기술 판단력 부족, SRB 이상 해결 위한 행동 부재로 평가했다[149][150].

3. 1. 기술적 원인



사고의 직접적인 원인은 오른쪽 우주왕복선 고체 로켓 부스터(SRB)의 O링(고무패킹)이 추운 날씨로 인해 제 기능을 하지 못했기 때문이다. 발사 전 미국 항공우주국(NASA)과 SRB를 설계·제작한 모튼 치오콜사와의 회의에서, O링 기술자는 발사를 연기해야 한다고 여러 차례 요청했다. 매우 낮은 온도가 O링을 얼게 하여 탄성을 잃게 만들었고, 이로 인해 금속 동체의 밀폐에 실패하여 초고온의 추진 가스가 O링에 닿아 타버렸다.[5] 그러나 NASA와 치오콜사의 고위 관리자들은 그의 말을 무시하고 발사를 허가했다. 결과적으로 챌린저 우주왕복선에 장비된 SRB의 O링은 낮은 온도로 인해 탄력성이 부족해져 발사 후 그 틈으로 새어나온 고온, 고압의 연료에 불이 붙었다.

원래 SRB 필드 조인트의 단면도.


1970년대 초 SRB 설계 및 현장 조인트 테스트 평가 결과, 결합된 부품 간의 넓은 허용 오차로 인해 O-링이 압축되기보다는 좌석에서 압출될 수 있었다. 1977년 테스트에서는 발사 시뮬레이션된 내부 압력 동안 최대 약 0.13cm의 조인트 회전이 발생했다. 텅과 클레비스가 서로 떨어지면서 발생하는 조인트 회전은 O-링에 가해지는 압력을 감소시켜 밀봉을 약화시키고 연소 가스가 O-링을 침식시킬 수 있게 했다.[5] 1980년 NASA 검증/인증 위원회는 약 4.4°C 에서 약 32.2°C의 온도 범위에서 테스트하고 O-링을 하나만 설치하는 등 조인트 무결성에 대한 추가 테스트를 요청했지만, NASA 프로그램 관리자는 현재의 테스트 수준이 충분하다고 결정했다. 1982년 12월, 중요 항목 목록이 업데이트되어 보조 O-링은 조인트 회전 시 반드시 밀봉을 형성하지 않기 때문에 1차 O-링의 백업을 제공할 수 없음을 나타냈다.[5]

1985년 1월 STS-51-C 발사는 가장 추운 우주 왕복선 발사였다. 발사 당시 기온은 약 16.7°C였고, 계산된 O-링 온도는 약 11.7°C였다. 비행 후 분석 결과 두 SRB 모두에서 1차 O-링의 침식이 나타났다. 모튼 시오콜 엔지니어는 추운 온도로 인해 O-링의 유연성이 감소하여 현장 조인트를 밀봉하는 능력이 감소하여 뜨거운 가스와 그을음이 1차 O-링을 지나 흐르도록 했다고 판단했다.[5]

O-링 침식 문제를 해결하기 위해 앨런 맥도날드와 로저 보이솔리가 이끄는 모튼 시오콜의 엔지니어는 조인트의 움직임을 제한하기 위해 금속 립을 도입한 재설계된 현장 조인트를 제안했다. 또한 추가적인 열 보호를 제공하기 위해 스페이서를 추가하고 더 큰 단면의 O-링을 사용할 것을 권장했다.[5]

STS-51-L 발사 당일, 1월 28일의 기온은 우주 왕복선 발사 사상 최저 기온으로 예측되었다.[5] 기온은 하룻밤 사이에 약 -7.8°C까지 떨어졌다가 오전 6시에는 약 -5.6°C, 예정된 발사 시간인 오전 9시 38분에는 약 -3.3°C까지 상승할 것으로 예보되었다.[5] 모턴 시오콜 엔지니어들은 기록적인 저온이 발사 시 SRB O-링이 제공하는 밀봉에 미칠 영향에 대해 우려했다.[5] 엔지니어들은 지금까지의 우주 왕복선 발사 중 가장 추웠던 약 11.7°C보다 낮은 온도에서 O-링이 밀봉될지 여부를 결정할 충분한 데이터가 없다고 주장했다.[5]

전화 회의는 모턴 시오콜 경영진 간의 비공개 논의를 위해 휴회했다. 재개되었을 때, 모턴 시오콜 경영진은 의견을 바꾸어 O-링의 고장에 대한 증거가 결정적이지 않으며, 고장 또는 침식의 경우 상당한 여유가 있다고 말했다. 그들은 발사를 진행하기로 결정했다고 밝혔다.[5]

T+0.678초부터 T+3.375초까지, 어두운 회색 연기 아홉 줄기가 오른쪽 SRB의 후방 지지대 근처에서 새어 나오는 것이 기록되었는데, 이 지지대는 부스터를 우주왕복선 외부 연료 탱크(ET)에 연결하는 역할을 했다.[5] 이 연기들은 나중에 발사 시 오른쪽 SRB의 후방 현장 조인트에서 발생한 조인트 회전으로 인해 발생한 것으로 밝혀졌다.[5]

조인트의 낮은 온도는 O-링이 밀봉되지 못하게 했다. 발사대에 앞서 내린 강우로 인해 현장 조인트 내에 물이 축적되었을 가능성이 높으며, 이는 O-링의 밀봉 능력을 더욱 저하시켰다. 그 결과, 고온의 가스가 O-링을 통과하여 침식시켰다. 연소된 추진제에서 나온 용융된 산화 알루미늄은 조인트를 다시 밀봉하여 더 이상의 고온 가스와 화염이 현장 조인트를 통해 새어 나가지 못하도록 임시적인 장벽을 만들었다.[5]

T+58.788초에 오른쪽 SRB의 Plume


에 추적 필름 카메라가 최대 동압(max q)을 통과하기 직전인 에 오른쪽 SRB의 후방 부착 스트럿 근처에서 플룸의 시작을 포착했다.[12] 높은 공기역학적 힘과 윈드 시어(wind shear)로 인해 침식된 O-링을 대체한 산화알루미늄 씰이 파손되어 화염이 조인트를 관통했을 가능성이 높다.[5]

3. 2. 관리적 원인

NASA와 모튼 치오콜(Morton Thiokol)사의 의사 결정 과정에는 심각한 문제가 있었다. 특히, 기술자들의 경고를 무시하고 발사를 강행한 NASA의 결정은 비판받아 마땅하다. 과거 O링 문제를 제대로 해결하지 않고 발사를 계속해온 점은 NASA의 안전 불감증을 보여주는 대표적인 사례이다.

1970년대 초, SRB 설계 및 현장 조인트 테스트 평가 결과, 결합 부품 간 넓은 허용 오차로 인해 O링이 압축되지 않고 좌석에서 압출될 수 있다는 우려가 제기되었다. NASA 엔지니어는 현장 조인트를 O-링 주변에 심을 포함하도록 재설계해야 한다고 제안했지만, NASA는 현재 테스트 수준이 충분하다는 이유로 추가 테스트를 하지 않았다.[5] 1982년 12월, 중요 항목 목록이 업데이트되어 보조 O-링은 조인트 회전 시 반드시 밀봉을 형성하지 않기 때문에 1차 O-링의 백업을 제공할 수 없음을 나타냈고, O-링은 Criticality1로 재지정되어 더 이상 중복 시스템으로 간주되지 않음을 나타내기 위해 "R"이 제거되었다.[5]

1981년 11월 STS-2에서 O링 침식의 첫 번째 발생이 확인된 이후, 1985년 STS-51-C 발사까지 O링 침식은 계속 발생했다. 특히 STS-51-C 발사는 당시까지 가장 추운 우주 왕복선 발사였으며, 비행 후 분석 결과 두 SRB 모두에서 1차 O-링의 침식이 나타났다. 모턴 시오콜 엔지니어는 추운 온도로 인해 O-링의 유연성이 감소하여 현장 조인트를 밀봉하는 능력이 감소했다고 판단했다.[5]

이러한 문제에도 불구하고, NASA는 발사 일정을 맞추기 위해 안전 규정을 무시하는 행태를 보였다. 1985년 7월, 모턴 시오콜은 재설계된 케이스가 나올 때까지 이미 제조된 케이스를 예정된 발사에 사용할 의도로 재설계된 SRB 케이스를 주문했다.[5]

STS-51-L 발사 당일, 모턴 치오콜 엔지니어들은 기록적인 저온이 SRB O링의 밀봉에 미칠 영향에 대해 우려를 표명했다. 엔지니어들은 보다 낮은 온도에서 O링이 밀봉될지 여부를 결정할 충분한 데이터가 없다고 주장했다.[10] 모턴 시오콜 직원인 엔지니어링 부사장 로버트 룬드(Robert Lund)와 우주 로켓 프로그램 부사장인 조 킬민스터(Joe Kilminster)는 기온이 약 11.7°C 이상이 될 때까지 발사를 보류할 것을 권고했다.[5] 그러나 NASA와 치오콜사의 고위 관리자들은 그의 말을 무시하고 발사를 허가하였다.

결국, 챌린저 우주왕복선 폭발 사고는 NASA의 조직 문화와 안전 불감증, 그리고 발사 일정을 맞추기 위해 안전을 희생하는 잘못된 의사 결정이 복합적으로 작용한 결과였다.

4. 사고 조사

챌린저 우주왕복선 폭발 사고 직후, 지상과 우주선 간의 통신에 정전기가 발생했다. 이는 파괴된 우주선에서 신호를 찾기 위한 지상 기지국의 탐색 때문이었다. NASA 공보관 스티브 네스빗은 처음에는 폭발을 인지하지 못하고 비행 정보를 계속 읽었다. T+89에서, 미션 통제 센터에 폭발 장면이 비춰진 후, 지상 관제사는 ''챌린저''로부터 더 이상 신호를 수신하지 못해 "접촉 불량(및) 다운링크 손실"을 보고했다.

네스빗은 "비행 관제사들은 상황을 매우 주의 깊게 살펴보고 있습니다. 분명히 심각한 고장입니다. 다운링크가 없습니다."라고 말했다. 곧이어 "비행 역학 담당관으로부터 우주선이 폭발했다는 보고를 받았습니다. 비행 책임자가 이를 확인했습니다. 현재 구조대에 무엇을 할 수 있는지 확인해 보도록 하겠습니다."라고 덧붙였다.

미션 통제 센터에서 비행 책임자 제이 그린은 비상 절차를 지시했다. 여기에는 문을 잠그고, 전화 통신을 중단하고, 컴퓨터 터미널을 동결하여 데이터를 수집하는 것이 포함되었다.

이후 사고 조사를 위해 대통령 직속 로저스 위원회와 미국 하원 과학기술위원회가 구성되었다.

4. 1. 로저스 위원회

로저스 위원회는 1986년 2월 6일에 챌린저 우주왕복선 폭발 사고를 조사하기 위해 구성되었다. 위원회는 위원장 윌리엄 P. 로저스, 부위원장 닐 암스트롱을 비롯하여 데이비드 애치슨, 유진 커버트, 리처드 파인만, 로버트 호츠, 도널드 쿠티나, 샐리 라이드, 로버트 루멜, 조셉 서터, 아서 워커, 앨버트 휠론, 척 예거로 구성되었다.[143]

위원회는 NASA의 사고 조사, 우주왕복선 프로그램, 그리고 O-링 안전 문제에도 불구하고 발사를 권고한 모턴 시오콜(현 ATK 런치 시스템즈 그룹)의 권고에 대해 논의하는 청문회를 열었다. 2월 15일, 로저스는 NASA 내부 절차의 실패에 대한 우려로 인해 위원회의 역할을 NASA와는 독립적으로 사고를 조사하는 방향으로 전환하는 성명을 발표했다. 위원회는 임무의 다양한 측면을 연구하기 위해 4개의 조사 패널을 구성했다.[146]

패널명의장주요 조사 내용
사고 분석 패널도널드 쿠티나사고의 정확한 원인을 파악하기 위해 인양 작업과 테스트 데이터를 사용했다.
개발 및 생산 패널조셉 서터하드웨어 계약자와 그들이 NASA와 어떻게 상호 작용했는지 조사했다.
사전 발사 활동 패널데이비드 애치슨케네디 우주 센터에서 수행된 최종 조립 과정과 사전 발사 활동에 집중했다.
임무 계획 및 운영 패널샐리 라이드임무 개발에 대한 계획과 승무원 안전에 대한 잠재적 우려 및 일정 준수에 대한 압력을 조사했다.



4개월 동안 위원회는 160명 이상의 개인을 인터뷰하고, 최소 35회의 조사 세션을 열었으며, 6,000명 이상의 NASA 직원, 계약자 및 지원 인력이 참여했다. 위원회는 1986년 6월 6일에 보고서를 발표했다.[146]

위원회는 사고의 원인이 오른쪽 SRB(고체 로켓 부스터)의 현장 조인트에 있는 O-링을 지나 뜨거운 가스가 새어 나간 것이라고 결정했으며, 이 재앙의 다른 잠재적 원인은 발견하지 못했다. 위원회는 사고가 온도 변화, 동적 하중 및 재료 특성에 용납할 수 없을 정도로 민감한 현장 조인트의 결함 있는 설계에 기인한다고 보았다.[143] 보고서는 NASA와 모턴 시오콜을 비판했으며, 두 조직 모두 SRB 현장 조인트의 잠재적 위험을 나타내는 증거를 간과했다고 강조했다. 위원회는 NASA가 임무의 안전에 잠재적으로 어떤 영향을 미칠 수 있는지 평가하지 않고 O-링 침식의 위험을 받아들였다고 지적했다.[146]

위원회는 NASA의 안전 문화와 관리 구조가 비행 문제를 적절하게 보고, 분석하고 예방하기에 불충분하다고 결론 내렸다. 위원회는 비행 빈도를 늘리려는 압력이 각 임무에 사용 가능한 훈련, 품질 관리 및 수리 작업의 양에 부정적인 영향을 미쳤다고 밝혔다.[146]

위원회는 우주왕복선 프로그램의 안전을 개선하기 위한 일련의 권고 사항을 발표했다. 위원회는 가스가 O-링을 지나 새는 것을 방지하는 SRB 조인트의 재설계를 제안했다. 또한 위원회는 프로그램의 관리를 재구성하여 프로젝트 관리자가 안전하지 않은 조직 기한을 준수하도록 압력을 받지 않도록 하고, 승무원 안전 문제를 더 잘 해결하기 위해 우주 비행사를 포함해야 한다고 권고했다. 위원회는 NASA 프로그램의 모든 안전, 신뢰성 및 품질 보증 기능을 감독하기 위해 NASA 관리자에게 직접 보고하는 안전 사무실을 설립할 것을 제안했다. 또한 위원회는 궤도선의 전반적인 안전 및 유지 보수 문제를 다루었으며, 통제된 활공 비행 중 승무원의 탈출 수단 추가를 권고했다.[146]

리처드 파인만은 텔레비전 청문회에서 차가운 물 한 컵과 고무 조각을 사용하여 저온에서 고무의 탄성 손실을 시연하여 언론의 주목을 받았다. 그는 보고서에서 NASA에 대한 더 가혹한 비판을 옹호했으며, 로저스와 반복적으로 의견이 달랐다. 그는 보고서에 신뢰성에 대한 자신의 개인적인 의견을 포함하지 않으면 보고서에서 자신의 이름을 삭제하겠다고 위협했으며, 이 의견은 부록 F로 나타났다. 부록에서 그는 프로그램 개발의 엔지니어링 및 소프트웨어 업적을 칭찬했지만, SRB 외에도 항공 전자 공학 및 SSME(우주왕복선 주 엔진)를 포함한 여러 구성 요소가 원래 NASA 추정치보다 더 위험하고 사고가 발생하기 쉽다고 주장했다.[147][148]

4. 2. 미국 하원 과학기술위원회 보고서

미국 하원 과학기술위원회(en]])는 ''챌린저'' 참사에 대한 조사를 실시하여 1986년 10월 29일에 보고서를 발표했다.[63] 우주왕복선 프로그램의 자금 지원을 승인한 위원회는 조사의 일환으로 로저스 위원회의 조사 결과를 검토했다. 위원회는 실패한 SRB 현장 조인트가 사고의 원인이며, NASA와 모턴 시오콜이 SRB의 잠재적 위험에 대한 수많은 경고에도 불구하고 조치를 취하지 않았다는 로저스 위원회의 결론에 동의했다. 위원회의 보고서는 다른 구성 요소의 안전 문제를 더욱 강조했으며 모든 중요 시스템에 대한 위험 관리 검토를 권고했다.[63]

미국 하원 과학기술위원회는 청문회를 거듭하여 챌린저호 사고에 관한 자체 보고서를 같은 날인 1986년 10월 29일에 공표했다.[149] 동 위원회는 조사의 일환으로 로저스 위원회 보고 내용을 검증하고, 사고의 기술적인 원인에 대해서는 로저스 위원회에 동의했다. 그러나 사고의 근본 원인을 평가하는 단계에서는 다른 견해를 보였다.

5. 사고의 영향

챌린저 우주왕복선 폭발 사고로 인해 우주왕복선 운용은 약 2년 8개월 동안 전면 중지되었다. 이후 STS-26 임무를 통해 디스커버리호가 운용을 재개했다.

희생자들을 기리기 위해 그들의 이름을 딴 학교, 도로, 건물 등이 생겨났으며, 달의 크레이터와 소행성에도 이름이 붙여졌다. 특히 학자 출신인 맥네어와 교사 출신인 매콜리프의 이름을 딴 학교가 많았다. 승무원 유족들은 비영리 교육재단인 챌린저 재단을 설립하여 미국 내외에서 약 60여 곳의 우주 과학 교육센터(en)를 운영하고 있으며, 대한민국 내에는 양주시에 위치한 송암천문대에서 운영되고 있다.

1990년에는 사고를 다룬 영화(en)가 제작되었다. STS-4 이후 철거되었던 우주왕복선의 승무원 비상탈출기구가 다시 설계, 설치되었는데, 이는 승무원 중 오니즈카와 레스닉이 기체 잔해가 바다에 떨어질 때까지 생존해 있었다는 정황이 포착되었기 때문이다.

챌린저호와 승무원들을 추모하는 악곡도 다수 만들어졌다.


  • 스웨덴의 록 밴드 '''유럽'''이 1986년 5월에 발표한 3집 앨범''The Final Countdown''의 타이틀곡 ''The Final Countdown''은 챌린저호와 승무원들을 추모하는 곡으로 알려졌으나, 1985년에 이미 녹음이 끝난 곡이었다.
  • '''장미셸 자르'''는 텍사스주와 휴스턴의 150주년을 기념하는 공연에서 연주할 곡 중 ''Randez-vous VI''을, 공동 작곡한 로널드 맥네어를 추모하여 ''Last Randez-vous(Ron's Piece)''로 제목을 바꾸어 초연하였다.
  • '''존 덴버'''의 ''Flying for Me''는 크리스타 매콜리프를 추모하는 곡이다. 덴버는 Teacher in space의 우주비행사 선발에 응모하기도 했다.
  • '''아울 시티'''의 ''Galaxies''와 앞 트랙인 ''January 28, 1986''도 날짜와 가사 내용으로 보아 챌린저호 폭발 사고를 추모하는 노래로 보고 있다.


사고 당일 밤, 레이건 대통령은 연례 일반 교서 연설을 1주일 연기하고 백악관 대통령 집무실에서 챌린저호 사고에 대한 국가 추도사를 낭독했다. 추도사는 페기 누난이 작성했으며, 마지막 부분은 미국계 캐나다 공군 조종사이자 시인인 존 질레스피 매기 주니어(John Gillespie Magee, Jr.)의 시 "하이 플라이트(High Flight, 하늘 높이)"의 한 구절을 인용하여 마무리했다.

1986년1월 31일, 텍사스주 휴스턴에서 열린 추도식에 참석한 레이건 대통령과 그의 아내 낸시 레이건 (왼쪽)


3일 후, 레이건 대통령 부부는 존슨 우주 센터에서 열린 추도식에 참석했다. 추도식에는 승무원 가족[128] 외에도 NASA 직원 6,000명과 일반 조문객 4,000명이 참석했다.[129][130] 식전에서는 공군 군악대의 반주에 맞춰 갓 블레스 아메리카를 제창하는 순간, NASA의 T-38이 전통적인 미싱맨 포메이션(en)으로 지나갔으며, 이는 텔레비전 방송망을 통해 전국에 중계되었다.[129][130]

앨라배마주헌츠빌은 NASA와 강한 관계를 맺고 있는 도시로, 이 도시에서 설립된 최신 공립 중학교는 "챌린저 중학교"로 명명되었다. 셔틀의 모든 기체를 제조한 캘리포니아주 팜데일시와 그 인근의 랭커스터시는, 시내를 통과하는 동십번가 대로 M 거리에서 에드워즈 공군 기지까지의 구간을, 잃어버린 셔틀과 비행사를 기념하여 "챌린저 거리"로 개명했다.

알링턴 국립 묘지에 세워진 챌린저 기념비. 일부 유해는 이 묘지에 안치되어 있다.


1986년에 공개된 영화 "스타 트렉 4: 고향으로의 긴 여정"은 챌린저호의 추억에 헌정되었다. 플로리다주 브레바드 카운티 코코아에서는, 목숨을 잃은 7명의 비행사를 기념하여 "챌린저 7 중학교"를 설립했다. 이 사고를 계기로 1986년 여름에 우주 비행사 기념 재단(AMF)이 설립되었고, 1991년 5월에는 미국의 우주 개발과 관련하여 목숨을 잃은 사람들을 추모하는 기념비 "우주 거울 기념관"이 케네디 우주 센터 내에 건립되었다. 이 사고의 희생자들의 이름도 새겨져 있다. 1988년에는 국제 천문 연맹에 의해 7명의 이름이 달의 뒷면에 위치한 크레이터에 붙여졌다. 2004년, 부시 대통령은 챌린저호와 컬럼비아호 사고로 사망한 14명의 비행사에게 우주 명예 훈장을 추서했다.

사고 후 잔해 회수 작업은 사고 발생 후 몇 분 안에 시작되었으며, NASA는 SRB 회수에 사용할 선박을 추락 해역으로 파견했다. 구난기도 발진했지만, 잔해가 계속 낙하하고 있었기 때문에 안전해질 때까지 대기했다. 사고 발생 약 한 시간 후 구조대에 작업 시작이 허가되었다.[131] 첫 주간의 수색 구조 활동은 국방부가 해안경비대의 지원을 받으며 실행했으며, 주로 해상 수색이 이루어졌다. 이후 "수색, 회수 및 재건"반이 인계받아 사고 원인 규명에 연결될 수 있는 잔해를 해저에서 인양했다. 소나, 잠수사, 원격 조종 잠수정과 유인 잠수정 등이 수색에 투입되었으며, 수색 범위는 480제곱 해리(1,600km²), 깊이는 370m에 달했다. 3월 7일, 해군 구조선 프리저버(en)는 승무원 구획으로 보이는 물체를 해저에서 발견했으며,[132][133] 3월 9일 NASA는 7명 전원의 유해 발견 사실을 언론에 발표했다.[134]

수색 회수반에 의해 인양된 좌측 SRB의 일부


5월 1일까지 주요 인양 작업이 종료되었고, 이후 일부 얕은 해역에서의 수색 작업은 사고 조사와 무관하게 진행되었다. 회수 작업에서는 15톤의 잔해가 인양되었지만, 궤도선의 55%, 승무원 구획의 5%, 위성 화물의 65%는 여전히 행방불명이다.[135] 잔해의 일부는 현재도 플로리다 해안에 밀려오는 경우가 있으며, 1996년 12월 17일에는 코코아 비치에서 셔틀의 큰 파편 2개가 발견되었다.[136] 미국 연방 법전 제18편 641조에 의해 챌린저 잔해를 사유화하는 것은 금지되어 있으며, 새로 발견된 파편은 NASA에 제출해야 한다.[137] 모든 잔해는 케이프 커내버럴 공군 기지 제31발사 시설에 있는 봉인된 과거의 지하 미사일 사일로에 보존되어 있다.

챌린저에는 보이스카우트 제514분대가 헌납한 "챌린저 깃발"이라고 불리는 성조기가 실려 있었는데, 이는 플라스틱 용기에 봉인된 채로 손상 없이 회수되었다.[138]

비행사 유해 중 식별 가능한 것은 1986년 4월 29일 가족에게 인도되었다. 딕 스코비 기장과 마이클 스미스 비행사의 유해는 알링턴 국립묘지의 개인 묘지에 매장되었고, 엘리슨 오니즈카 공군 대령의 유해는 하와이주호놀룰루의 태평양 국립 기념 묘지에 매장되었다. 유해 중 식별 불가능한 것은 1986년 5월 20일 알링턴의 챌린저호 기념비에 공동 매장되었다.[139] 크리스타 매콜리프의 유해는 뉴햄프셔주콩코드의 블로섬 힐 묘지에 안장되었다.

사고의 여파 속에서 NASA는 언론에 대한 공개성 부족을 비판받았다. 뉴욕 타임스는 사고 다음 날 "발사 책임자인 제이 그린을 비롯해 관제실에 있던 그 누구에게도 우주 기관은 언론 취재를 허용하지 않았다"고 보도했다. 신뢰할 만한 정보원이 없었기에 언론에는 여러 억측이 흘러나왔다. 뉴욕 타임스와 UPI 통신은 외부 연료 탱크에 생긴 문제가 사고를 초래했다고 보도했지만, NASA의 내부 조사는 초기 단계부터 고체 연료 보조 로켓에 주목하고 있었다.[141]

챌린저 호는 뉴햄프셔주의 고등학교 교사 크리스타 매콜리프가 탑승하고 있었기 때문에 일부 언론의 주목을 받았지만, 발사를 생중계하는 방송국은 CNN 뿐이었다. NASA TV를 통해 많은 공립학교에 영상이 중계되어,[158] 당시 미국에서 학교 학생이었던 많은 사람들이 발사 장면을 생생하게 볼 기회를 얻었다. 그러나 사고 후 진행된 연구에 따르면, 우주왕복선 발사를 봤다고 응답한 사람은 응답자의 17%였으며, 85%는 사고 소식을 발생 후 한 시간 이내에 알았다고 답했다.[159]

5. 1. 우주왕복선 프로그램 중단 및 재개

사고로 인해 우주왕복선 프로그램은 32개월 동안 중단되었다.[72] 운용이 재개된 것은 1988년 9월 29일 STS-26 임무(디스커버리 우주왕복선)였다.[72] 이 임무는 챌린저호와 함께 손실된 TDRS-3 인공위성을 대체하는 것이었다.[73] 재설계된 부스터를 시험하고, 승무원들은 발사 및 재진입 시 압력복을 착용하는 등 안전에 더 주의를 기울였다.[73]

STS-4 이후 철거되었던 우주왕복선 승무원 비상탈출기구가 다시 설계되어 설치되었다.[73] 이는 승무원 중 오니즈카와 레스닉이 기체 잔해가 바다에 떨어질 때까지 생존해 있었다는 정황이 포착된 것이 크게 작용하였다.

1986년 8월, 로널드 레이건 대통령은 챌린저호를 대체할 우주왕복선(엔데버) 제작을 승인했다.[69] 엔데버의 제작은 1987년에 시작되어 1990년에 완료되었으며, 1992년 5월 STS-49에서 처음 비행했다.[69] 레이건 대통령은 또한 우주왕복선 프로그램이 더 이상 상업 인공위성 탑재체를 운반하지 않고, 상업 소모성 발사체를 사용하여 발사될 것이라고 발표했다.[70]

5. 2. 안전 개선 조치

NASA는 챌린저호 폭발 사고 이후 우주왕복선의 안전성을 높이기 위해 여러 조치를 취했다. 우선, 사고의 주 원인이었던 고체 로켓 부스터(SRB)를 완전히 재설계했다. 재설계된 SRB는 'RSRM'으로 명명되었으며, 독립적인 감독 그룹의 감독을 받았다.[64]
RSRM의 주요 개선 사항

  • 연결부 캡처 기능 추가: 연결부 회전을 방지하기 위해 클레비스 내벽 주변 텐에 캡처 기능을 추가했다.
  • 추가 O-링: 캡처 기능과 클레비스 사이의 공간을 밀봉하기 위해 또 다른 O-링을 추가했다.
  • 히터 설치: O-링의 온도를 일정하게 유지하여 저온 환경에서의 성능 저하를 방지하기 위해 히터를 설치했다.


RSRM은 1987년 8월 30일에 첫 시험을 거쳤고, 1988년 4월과 8월에는 고온 가스가 연결부를 통과하도록 의도적으로 결함을 만든 상태에서 시험을 진행하여 성능을 검증했다.

SRB 외에도, NASA는 다른 우주왕복선 구성 요소에 대한 안전 기준을 강화했다.

  • 주 엔진(SSME) 개선: 핵심 품목 목록과 고장 모드를 업데이트하고 18가지 하드웨어 변경을 적용했다. 최대 추력을 104%로 제한하고, 비상 중단 시에만 109%를 허용했다.
  • 착륙 장치 개선: 착륙 시 조향 및 취급 능력을 향상시키기 위해 착륙 장치를 업데이트했다.
  • 승무원 탈출 시스템: 활공 비행 중 승무원이 탈출할 수 있는 시스템을 구현했다. 승무원은 측면 해치를 통해 탈출하여 막대를 타고 내려가 낙하산을 펼치는 방식으로 탈출할 수 있다. 이 시스템은 챌린저호와 같은 발사 중 폭발 상황에서는 사용할 수 없지만, 다른 비상 상황에 대비하기 위한 조치였다.[17]


또한, NASA는 안전, 신뢰성 및 품질 보증을 담당하는 새로운 사무국을 신설했다. 이 사무국은 NASA 부행정관이 책임지며, NASA 행정관에게 직접 보고하도록 하여 독립성을 강화했다.[65][66] 전 챌린저호 비행 책임자였던 제이 그린이 이 사무국의 안전 부서장을 맡았다.[67]

하지만 2003년 우주왕복선 컬럼비아호 참사 이후, 컬럼비아 사고 조사 위원회(CAIB)는 NASA가 안전 감독을 위한 "진정으로 독립적인" 사무국을 설립하지 않았다고 지적했다.[68] CAIB는 챌린저호 사고를 초래한 비효율적인 안전 문화가 컬럼비아호 참사의 원인이 되었다고 결론지었다.

5. 3. 사회적 영향

케네디 우주 센터 방문자 단지에 전시된 ''챌린저'' 동체 파편


TRW의 스페이스 파크에 있는 ''챌린저'' 승무원 추모 명판. 이들의 처녀 비행과 마지막 비행은 TDRS 위성을 탑재했다.


챌린저호 헌정 포스터


사고 이후, 희생자들의 이름을 딴 학교, 도로, 건물 등이 생겨났고, 달의 크레이터와 소행성에도 희생자들의 이름이 붙여졌다.[82][83][84] 특히 학자 출신인 맥네어와 교사 출신인 매콜리프의 이름을 따 개명된 학교가 많았다.

승무원들의 유족은 교육 비영리 단체인 우주 과학 교육을 위한 챌린저 센터를 설립했다.[88] 이 단체는 미국 내외에서 약 60여 곳의 우주 과학 교육센터(en)를 운영하고 있으며, 대한민국 내에는 양주시에 위치한 송암천문대에서 운영되고 있다.

1990년에는 챌린저호 사고를 다룬 영화(en)가 제작되었다. 이 영화는 STS-51-L 미션의 발사 장면으로 끝을 맺는다. BBC의 다큐 드라마 ''챌린저 재앙''은 2013년 3월 18일에 방영되었다.[104] 이 작품은 윌리엄 허트가 파인만 역을 맡았으며, 재앙의 원인에 대한 조사를 그렸다.[104] 네이선 폰민덴이 감독한 영화 ''챌린저 재앙''은 2019년 1월 25일에 개봉되었으며, 발사 결정 과정에 참여하는 허구의 인물들을 묘사한다.[105] 스티븐 레카트와 글렌 지퍼가 제작한 4부작 다큐멘터리 시리즈 ''챌린저: 마지막 비행''은 2020년 9월 16일에 넷플릭스를 통해 공개되었다.[106]

챌린저호와 승무원들을 추모하는 악곡도 다수 만들어졌다.

  • 스웨덴의 록 밴드 '''유럽'''이 1986년 5월에 발표한 3집 앨범 ''The Final Countdown''의 타이틀곡 ''The Final Countdown''은 챌린저호와 승무원들을 추모하는 곡으로 알려졌으나, 이 노래는 이미 그 전 해인 1985년에 녹음을 끝낸 노래였다고 한다.
  • '''장미셸 자르'''는 텍사스주와 휴스턴의 150주년을 기념하는 공연에서 연주할 곡 중 ''Randez-vous VI''을, 이 곡을 공동 작곡한 로널드 맥네어를 추모하여 ''Last Randez-vous(Ron's Piece)''로 제목을 바꾸어 초연하였다.
  • '''존 덴버'''의 ''Flying for Me''는 크리스타 매콜리프를 추모하는 곡이다. 덴버는 Teacher in space의 우주비행사 선발에 응모하기도 했다.
  • '''아울 시티'''의 ''Galaxies''와 앞 트랙인 ''January 28, 1986''도 날짜와 가사 내용으로 보아 챌린저호 폭발 사고를 추모하는 노래로 보고 있다.


1986년 영화 ''스타 트렉 4: 귀환''은 "''스타 트렉''의 출연진과 제작진은 이 영화를 우주선 ''챌린저''의 남녀에게 헌정합니다. 그들의 용감한 영혼은 23세기와 그 이후의 세상에서도 살아 있을 것입니다..."라는 오프닝 메시지와 함께 ''챌린저'' 승무원에게 헌정되었다.[91]

2004년, 조지 W. 부시 대통령은 ''챌린저''와 ''콜롬비아'' 사고로 사망한 14명의 모든 승무원에게 사후 의회 우주 명예 훈장을 수여했다.[74]

6. 탑승한 우주비행사

역할이름비고
앞줄 왼쪽부터마이클 J. 스미스조종사, 공군 중령
프랜시스 스코비선장, 해군 대령
로널드 맥네어탑승 운용 기술자, 물리학자
역할이름비고
뒷줄 왼쪽부터엘리슨 오니즈카탑승 운용 기술자, 공군 중령
크리스타 매콜리프탑승 과학 기술자 겸 우주비행 참가자, 교사
그레고리 자비스탑승 과학 기술자, 공군 대위
주디스 레스닉탑승 운용 기술자, 기술자


  • 괄호 속 숫자는 사망 당시 나이와 사고를 포함한 우주 비행 횟수이다.[6]


7. STS-51-L 미션의 목표

STS-51-L 미션은 챌린저 우주왕복선의 10번째 비행으로, 다음과 같은 주요 목표를 가지고 있었다.[7]


  • 추적 및 데이터 중계 위성(TDRS) TDRS-B 인공위성 궤도 투입: 궤도 우주선과의 지속적인 통신을 가능하게 하는 위성 네트워크의 일부였다.
  • 핼리 혜성 관측: SPARTAN 위성을 배치하고 회수하여 핼리 혜성이 태양 근처를 지날 때 핼리 혜성을 연구할 계획이었다.[8] 이 임무는 맥네어가 수행할 예정이었다.
  • Teacher in Space 계획 실행: 매콜리프가 우주에서 원격으로 학교 강의를 진행할 예정이었다.
  • 기타 과학 실험


맥네어는 정식 목적은 아니지만, 우주에서 색소폰을 연주할 계획도 있었다. 이는 그와 사적인 친분이 있는 작곡가 장미셸 자르와의 공동 작업이었다.

8. 교훈 및 유산

챌린저 우주왕복선 폭발 사고는 공학 및 안전 문제, 우주 개발의 미래 등 여러 분야에 걸쳐 중요한 교훈과 유산을 남겼다. 이 사고는 공학적 안전, 내부 고발의 윤리, 소통과 집단 의사 결정, 그리고 집단사고의 위험 등에 대한 사례 연구로 널리 활용되었으며, 특히 엔지니어링 윤리 교육에서 중요한 사례로 다뤄진다.[57]

사고 이후 우주왕복선 프로그램은 32개월 동안 중단되었고, 사고 원인을 밝히기 위한 조사와 함께 안전 기준이 강화되었다.[168] 1988년 9월 29일, 우주왕복선 디스커버리호가 발사되면서 프로그램이 재개되었으며, 이는 재설계된 고체 로켓 부스터(SRB)를 시험하고 안전에 대한 새로운 접근 방식을 보여주는 계기가 되었다.[168]

8. 1. 공학 윤리 및 안전 문제

챌린저호 사고는 공학적 안전, 내부 고발의 윤리, 소통과 집단 의사 결정, 그리고 집단사고의 위험과 같은 주제에 대한 사례 연구로 널리 활용되어 왔다.[57] 특히, 이 사고는 엔지니어링 윤리 교육에서 중요한 사례로 다뤄진다.

사고 당시 저온이 O-링에 미치는 영향에 대해 경고했던 모턴-사이오콜사의 기술자였던 로저 보이졸리는 회사를 퇴사한 후 직장 윤리에 대해 강연하는 연사가 되었다.[162] 그는 발사를 강행하도록 압력을 가한 회사 간부들의 결정이 "고객(NASA)의 압력에 의한 비윤리적인 의사 결정"이었다고 비판했다.[163] 미국 과학 진흥 협회는 그의 용기와 정직함을 기려 과학의 자유와 책임상을 수여했다.[163]

정보 디자이너 에드워드 터프티는 챌린저호 사고를 정보 전달의 중요성을 보여주는 사례로 제시했다. 그는 모턴-사이오콜사의 엔지니어들이 저온과 O-링 손상 간의 관계를 명확하게 제시했다면, NASA 경영진이 발사를 연기했을 수도 있다고 주장했다.[166] 그러나 보이졸리는 터프티가 제시한 데이터가 실제로는 그렇게 간단하거나 쉽게 얻을 수 있는 것이 아니었다고 반박했다.[59]

이처럼 챌린저호 사고는 엔지니어링 윤리, 의사 결정 과정, 조직 문화, 그리고 내부 고발의 중요성에 대한 중요한 교훈을 남겼다.

8. 2. 우주 개발의 미래

챌린저호 폭발 사고는 우주 개발에 큰 영향을 미쳤다. 이 사고로 우주왕복선 프로그램은 32개월 동안 중단되었고, 사고 원인을 밝히기 위한 조사와 함께 안전 기준이 강화되었다.[168] 특히, NASA는 조직 문화와 의사 결정 과정을 재검토하고, 기술적인 문제에 대한 보고 체계를 개선해야 했다.

1988년 9월 29일, 우주왕복선 디스커버리호가 발사되면서 우주왕복선 프로그램이 재개되었다.[168] 이 비행은 재설계된 고체 로켓 부스터(SRB)를 시험하고, 안전에 대한 새로운 접근 방식을 보여주는 계기가 되었다. 이후 우주왕복선 프로그램은 2003년 컬럼비아호 참사가 발생하기 전까지 지속되었다.

챌린저호 사고는 안전 공학과 직장 윤리의 중요한 사례로 널리 알려져 있다. 이 사고를 통해 우주 개발에 있어서 안전을 최우선으로 고려해야 한다는 점이 강조되었다.

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