Ramp met het ruimteveer Challenger | op 28 januari 1986

De missie van de vlucht die eindigde in een ramp werd STS-51-L genoemd. Het was de tiende missie voor Challenger. STS-51-L was gepland om de tweede in een reeks van Tracking and Data Relay satellieten uit te zetten. Het zou ook de eerste vlucht uitvoeren van de "Shuttle Pointed Autonomous Research Tool for Astronomy" (SPARTAN-203) / Halley's Comet Experiment Deployable om de komeet van Halley te observeren.

Een van de bemanningsleden was Christa McAuliffe, een burgerlerares. Zij zou verschillende lessen vanuit de ruimte uitvoeren als onderdeel van het Teacher in Space Project en het Shuttle Student Involvement Program (SSIP). Een ander bemanningslid van deze missie, Gregory Jarvis, zou oorspronkelijk op de vorige shuttlevlucht (STS-61-C) vliegen. Hij werd echter overgeplaatst naar deze vlucht en vervangen door congreslid Bill Nelson.

De O-ring was een onderdeel van de solid rocket booster van de Shuttle dat, wanneer het correct werkte, het ontsnappen van heet gas tegenhield via verbindingen in de stalen huid van de booster, veldverbindingen genaamd. Elke booster had drie veldverbindingen, en elke verbinding had twee rubberen O-ringen, een hoofd- en een reserve, die de booster omcirkelden. Toen de boosters in 1977 werden getest, deed de kracht veroorzaakt door de druk in de booster de stalen onderdelen van elkaar wegbuigen bij de veldverbindingen, waardoor de O-ringafdichtingen braken en de hete gassen konden ontsnappen. Dit werd "joint rotation" genoemd, en als de "blow-by" van de hete gassen tegen de O-ringen erg genoeg was, had het de ring kunnen vernietigen en de booster kunnen laten exploderen. Er werd echter ook vastgesteld dat de rubberen O-ringen onder de krachten van het opstijgen zouden verschuiven en toch een afdichting zouden vormen, wat "extrusie" werd genoemd, zodat het probleem door NASA niet als ernstig werd beschouwd.

Blow-by van de O-ringen was gezien op vroege Shuttle vluchten, en een patroon werd opgemerkt door de ingenieurs die de boosters bouwden: meer blow-by gebeurde bij koude temperaturen. Het bedrijf dat de boosters bouwde, Thiokol, had gewerkt aan een oplossing, maar had dit niet aan NASA verteld, hoewel de O-ringen "kritieke 1" onderdelen waren, wat betekent dat als ze hun werk niet zouden doen, de raket zou worden vernietigd. Criticality 1 onderdelen mochten ook niet vertrouwen op een back-up onderdeel voor de veiligheid - dit betekende dat de back-up O-ring in de booster niet goed genoeg was om de astronauten veilig te houden.

Het was ongewoon koud op de ochtend van de lancering van het ruimteveer. De ingenieurs voerden aan dat de Challenger niet mocht opstijgen omdat de temperatuur 31 °F (-1 °C; 273 K) bedroeg en de O-ringen niet goed konden afdichten als de temperatuur onder de 53 °F (12 °C; 285 K) lag. De NASA-commandanten waren het daar niet mee eens en zeiden dat de reserve-O-ring wel zou werken. Later werd hun ongelijk bewezen. De temperatuur was zo laag dat er ijspegels aan sommige delen van het lanceerplatform hingen. De NASA-commandanten overtuigden de managers van de ingenieurs echter om hen te overrulen en de lancering goed te keuren.

Challenger steeg op om 11:38 EST precies. In de eerste vier seconden van de vlucht zag men op de camera's van het lanceerplatform grijze rook uit de achterste (onderste) veldverbinding in de rechter booster komen. Dit waren de O-ringen die gedeeltelijk werden vernietigd - ze waren bevroren en konden niet afdichten, dus de hete gassen brandden ze volledig weg voordat de "extrusie" kon plaatsvinden. Aluminiumoxide, gevormd door de brandende raketbrandstof, vulde echter de opening en vormde een zwakke afdichting. Challenger was voorlopig veilig en kwam snel uit de lanceertoren.

Challenger vloog bijna een minuut lang normaal. Maar op 59 seconden brak de aluminium afdichting. Hierdoor kon de brandende raketbrandstof ontsnappen door het kapotte deel van de O-ring. Er kwam een zichtbare vuurpluim uit de rechter SRB, waarbij zowel de externe brandstoftank als het stuk metaal dat de twee met elkaar verbond in brand vloog. Deze pluim brandde door de bodem van de brandstoftank, waar de vloeibare waterstofbrandstof was opgeslagen. 68 seconden na de lancering verhoogden de motoren hun vermogen om de hoogst mogelijke stuwkracht te produceren (bekend als throttling up). De vluchtleiders informeerden de shuttlebemanning dat hun vluchtstatus "go" was in de throttle-up fase. De vluchtcommandant, Dick Scobee, antwoordde met "Roger, go at throttle up. "

72 seconden na de lancering brandde de brand die door de brandstoftank was gebrand echter ook door het verbindingsmetaal, waardoor de rechter booster alleen nog aan het voorste (bovenste) bevestigingspunt hing. Challenger ging plotseling van zijn geplande pad af, wat mogelijk door de bemanning werd gevoeld. Een halve seconde later zei Smith de laatste woorden die werden opgevangen door de recorder die is ontworpen om alle interacties in de bemanningsruimte van de shuttle tijdens de vlucht op te nemen: "Uh oh...". Smith reageerde mogelijk op de computer van de shuttle die hem vertelde dat de motoren snel in beweging kwamen om de nu losse booster te compenseren in een nutteloze poging om de shuttle weer op het geplande pad te krijgen. De rechter booster, vrij om over zijn resterende verbinding te slingeren, draaide naar buiten en raakte de bovenkant van de brandstoftank net toen de waterstoftank brak. De brandende vloeibare brandstof duwde de waterstoftank in de nu gebroken bovenste zuurstoftank en vernietigde beide. De twee vloeibare brandstofdelen werden gecombineerd en explodeerden in één keer, waardoor Challenger werd verzwolgen in een enorme explosie. De boosters, gemaakt van dik staal, overleefden dit, en hoewel de explosie zelf Challenger niet direct vernietigde, duwde het de Shuttle in de verkeerde hoek voor zijn vliegroute door de lucht, wat enorme hoeveelheden luchtweerstand veroorzaakte die Challenger uit elkaar scheurde.

Er is weinig bekend over wat er gebeurde in de minuten na de breuk. De cabine van de bemanning was nog intact toen deze begon te vallen, aangezien deze was gebouwd om sterk te zijn. In het officiële rapport over de ramp staat dat de bemanning de eerste breuk heeft overleefd en dat ten minste drie mensen nog in leven waren. Zij waren in staat om schakelaars te bewegen waarvoor een deksel moest worden losgetrokken voordat ze konden worden verplaatst, waarschijnlijk toen zij probeerden de controle over het vaartuig terug te krijgen, en ook om hun luchtpakketten te activeren. De bemanningscabine had geen enkele vorm van parachute, en stortte in de oceaan na een val van 2 minuten en 45 seconden met een snelheid van ongeveer 207 mijl per uur (333 kilometer per uur). De bemanning die de eerste breuk zou hebben overleefd, stierf onmiddellijk met meer dan 200 keer de kracht van de normale zwaartekracht. Dit is alsof je binnen een seconde van 0 naar meer dan 7.100 kilometer per uur gaat en dan weer afremt naar 0.

Veel mensen wilden weten waarom de Challenger ontplofte. President Ronald Reagan vroeg om een rapport over de ramp. Het werd het Rogers Commission Report genoemd en het werd geschreven door een groep astronauten, wetenschappers en ingenieurs. Zij werkten uit wat er was gebeurd en waarom de Challenger ontplofte. Het rapport zei dat de verantwoordelijken bij NASA niet luisterden naar de ingenieurs die zeiden dat de O-ringen niet veilig waren; en dat de verantwoordelijken soms dachten dat onderdelen van de shuttle goed gemaakt waren terwijl dat niet zo was. Ze schreven ook dat NASA soms onveilige dingen deed omdat mensen boos zouden worden als de lanceringen van de shuttle werden vertraagd.

Er waren geen shuttlevluchten terwijl het rapport werd geschreven. Nadat het rapport was geschreven, moest NASA op veel verschillende manieren voorzichtiger zijn.

• Ramp met spaceshuttle Columbia