STS-51-L byla poslední mise raketoplánu Challenger. Cílem mise bylo vypuštění komunikační družice TDRS-B, astronomické pozorování a experimenty. Raketoplán 73 sekund po startu explodoval a nikdo ze sedmičlenné posádky nepřežil. Spolu s havárií raketoplánu Columbia jde o nejtragičtější vesmírnou misi, při obou zahynulo sedm lidí.
Cíl mise Hlavním cílem mise bylo vypuštění telekomunikační družice TDRS-B, ke kterému mělo dojít přibližně 6 hodin po startu. Komunikační družice ale neměla být jediným nákladem vypuštěným do vesmíru. V nákladovém prostoru se nacházela taktéž družice Spartan/Halley, kterou měl raketoplán druhý den letu vypustit a 5. den letu zachytit a uložit zpět do nákladového prostoru. Kromě toho měla posádka pozorovat a fotografovat Halleyovu kometu a vykonat mikrogravitační experimenty. V náplni letu byly také experimenty, které připravili studenti vysokých škol a univerzit z celých Spojených států amerických. Návrat na Zemi se předpokládal začátkem sedmého dne letu tj. 6 dní a 34 minut po startu.
V rámci programu Učitel ve vesmíru, který vyhlásil prezident Ronald Reagan 27. srpna 1984 se na palubu raketoplánu dostala i učitelka Christa McAuliffeová. Měla své žáky vyučovat přímo z oběžné dráhy prostřednictvím televizního přenosu. Byla označována jako „první cestující do vesmíru“ a její přítomnost na palubě budila mimořádnou pozornost. Byla vybrána z více než 11 000 zájemců. Poté se výběr zúžil na 114 zájemců, z kterých vybralo ředitelství NASA 10 finalistů – 6 žen a 4 muže. 22. července 1985 oznámilo ředitelství NASA ve Washingtonu, že do vesmíru poletí Christa McAuliffeová a její náhradou měla být Barbara Morganová. Funkce Christy McAuliffeové jako člena posádky dostala nové označení – účastník kosmického letu (SFP – ).
Posádka Francis R. „Dick“ Scobee (velitel) – narozený 19. května 1939 v městě Cle Elum ve státě Washington. Do armády vstoupil v roce 1965 a dosáhl hodnosti majora. Absolvoval leteckou školu výzkumných pilotů (Edwards AFB). Astronautem se stal v roce 1978 a v roce 1984 absolvoval svůj první let do vesmíru (STS-41-C). Michael J. Smith (pilot) – narozený 30. dubna 1945 v Bedfortě, Severní Karolína. Sloužil jako zkušební pilot a pilot útočných letadel A-6 Intruder. Astronautem se stal v roce 1981. Mise STS-51-L měla být jeho prvním letem do vesmíru. Ellison S. Onizuka (první letový specialista ) – narozený 24. června 1946 v Kealakekua na Havaji. Vystudoval letecké inženýrství na univerzitě v Coloradu. Poté se na letecké základně McClellan AFB podílel na bezpečnostních zkouškách více typů letadel. Do týmu astronautů přišel v roce 1978 a jako letový specialista se zúčastnil mise STS-51-C. Judith A. Resniková (druhý letový specialista) – narozena 5. dubna 1949 v městě Akron ve státu Ohio. Do týmu astronautů vstoupila v roce 1978 a svůj první let absolvovala v roce 1984 na palubě Discovery při letu STS-41-D. Stala se tak druhou Američankou ve vesmíru po Sally Rideové a celkově čtvrtou ženou ve vesmíru. Ronald E. McNair (třetí letový specialista) – narozený 21. října 1950 v Lake City ve státě Jižní Karolína. Do NASA přišel v roce 1978 a svůj první let STS-41-B ve funkci letového specialisty absolvoval v roce 1984. Christa Sharon McAuliffeová (první specialista pro užitečné zatížení) – narozena 2. září 1948 v Bostonu ve státě Massachusetts. Nebyla profesionální astronautkou – do této mise byla vybrána v rámci programu Učitel ve vesmíru v roce 1985. Gregory B. Jarvis (druhý specialista pro užitečné zatížení) – narodil se 24. srpna 1944 v Detroitu. Byl zaměstnaný ve firmě Hughes Aircraft Co., kde pracoval na vývoji některých družic. Do mise byl vybrán v roce 1984.
Příprava na start Příprava raketoplánu Challenger na misi začala, jako obyčejně, v hangáru OPF na Floridě. Na Floridu se družicový stupeň raketoplánu dostal prostřednictvím transportního letadla Boeing-747SCA z Kalifornie, kde uskutečnil svoje poslední přistání. V hangáru do nákladového prostoru raketoplánu vložili laboratoř Spacelab-D1 a speciální úchytnou konstrukci na družici TDRS-B. Na orbiteru byly vyměněny motory SSME a RCS. 16. prosince 1985 byla Challenger přemístěný do montážní haly VAB. Tam k orbiteru připojili hlavní palivovou nádrž ET a pomocné motory SRB. Z haly putovala startovací sestava na rampu 39-B. Začátkem ledna do nákladového prostoru vložili družice TDRS-B a Spartan/Halley. První datum startu bylo stanoveno na 22. ledna 1986.
Problémy před startem K prvnímu odkladu startu došlo z toho důvodu, že předcházející mise STS-61-C měla časový skluz. Start Challengeru byl tedy přeložen na 25. ledna. V ten den se však nemohlo startovat z důvodu špatného počasí v místě nouzového přistání. Další pokus o start proběhl 27. ledna, ale opět došlo k odvolání startu. Tentokrát pro technickou závadu. Start byl přeložený o jeden den na 28. ledna. I v tento den došlo k odkladu, ale pouze o dvě hodiny. Příčinou byla porucha počítače.
V ten den bylo na mysu Canaveral velmi chladné počasí. Teploty byly, na floridské poměry, velmi nízké, naměřili −4 °C.
Kontrola před startem neukázala žádné vážné závady. Někteří pracovníci firmy Thiokol upozorňovali na to, že pokles teploty může ovlivnit pružnost a spolehlivost teflonového těsnění motorů SRB. Někteří inženýři proti startu dokonce protestovali a upozorňovali, že nízká teplota může zavinit nepružnost těsnění. Z tohoto důvodu se před startem odehrála dvouhodinová tisková konference. Tlak termínů byl však příliš silný. Kvůli odkladu předcházející mise se posunul i pevný termín startu Challengeru, který byl později několikrát změněný. Další raketoplán Columbia musel bezpodmínečně odstartovat už 6. března, takže v tomto natěsnaném programu byly další odklady velmi nežádoucí. Ředitel NASA Jesse Moore prohlásil, že představitelé NASA i jejich dodavatelé považují podmínky za přijatelné. Nikdo z vedení firmy Morton Thiokol nemohl předložit vedení NASA dostatečně přesvědčivý argument o tom, že start je potřeba bezpodmínečně odložit.
Raketoplán odstartoval na svoji poslední cestu 28. ledna 1986 v 11:38 místního času. Na pilotní palubě seděl vlevo ve velitelském křesle Francis Scobee, vpravo od něho pilot Michael Smith. Za ním v druhé řadě seděl Ellison Onizuka, vpravo od něho (mezi piloty v druhé řadě) byla Judith Resniková. V obytné části byli další tři astronauti: uprostřed Gregory Jarvis, po pravé ruce Christa McAuliffeová a vlevo Ronald McNair.
Průběh letu a havárie
náhled|Start raketoplánu Challenger STS-51-L. Zřetelně je vidět obláček spalin z netěsnosti spojů motoru. náhled|Let raketoplánu Challenger a unikající spaliny z motoru SRB náhled|Destrukce Challengeru: aerodynamické síly roztrhaly nádrž ET Jak se později ukázalo, už krátce po startu zaznamenaly sledovací kamery něco, co nebylo úplně v pořádku. Jednalo se o malý obláček černého dýmu (viz obrázek vpravo) z netěsnosti, která se objevila v čase +0,445 sekund. Nacházel se zhruba v oblasti spodního spoje pravého motoru SRB s nádrží ET. Podle počítačových simulací v tomto místě došlo k největšímu proudění vzduchu a tím pádem i k největšímu poklesu teploty na povrchu raketoplánu. Netěsnost způsobila ztrátu pružnosti gumových kroužků mezi jednotlivými segmenty motoru. Do takto vzniklé štěrbiny vnikly spaliny a začaly přepalovat gumové těsnění a vnější kryt motoru. Tento dým sledovaly kamery až do 12. sekundy letu, kdy se škvíra působením aerodynamických sil sama na chvíli utěsnila.
V čase T-0 se Challenger vznesl k obloze z odpalovací rampy 39-B. Tímto startem se začala v pořadí 25. mise amerického raketoplánu a 10. let družicového stupně Challenger. V okamžiku startu Resniková nadšeně zakřičela: „Skvělé!“ Vzápětí se přidal i velitel Scobee: „Jdeme na to!“ Nikdo na palubě a ani v řídícím středisku neměl ani nejmenší podezření, že by mohly být vážné problémy.
Průběh startu Téměř celou první minutu probíhal let relativně normálně, i když i v této fázi byly později nalezeny známky blížícího se neštěstí. Následuje přehled událostí od opuštění startovací rampy až do okamžiku katastrofy.
T + 6,5 sekund: Zvýšení tahu motorů ze 100 na 104 %. T + 7 sekund: Začátek rotace raketoplánu. Při tomto manévru se raketoplán obrací orbiterem směrem k oceánu. Začátek tohoto manévru oznámil Scobee v čase T + 7 sekund řídícímu středisku slovy: „Houstone, Challenger začíná rotovat.“ T + 14 sekund: Resniková ohlásila zkratkou L. V. L. H. ukončení manévru, a potom přidala: „Je to paráda!“ T + 16 sekund: Scobee: „Všechno je v pořádku!“ T + 19 sekund: Smith (Scobeemu): „Podívej, jak dnes víříme vzduch!“ T + 20 sekund: Scobee (Smithovi): „To jo…“ T + 20 sekund: Plánované snížení tahu motorů na 94 % výkonu. T + 22 sekund: Scobee (Smithovi): „Je trochu těžké dívat se z tohohle okna.“ T + 28 sekund: Scobee (řídícímu středisku): „Výška deset tisíc stop, Mach nula pět.“ Znamenalo to, že Challenger letěl ve výšce asi 3,5 kilometru a letěl rychlostí půl Machu. T + 35 sekund: Scobee (řídícímu středisku): „Nula devět.“ T + 36 sekund: Plánované snížení tahu motorů SSME na 65 % výkonu. T + 40 sekund: Rychlost jeden Mach (raketoplán překročil rychlost zvuku). V tomto okamžiku zaznamenal hlavní počítač raketoplánu silné boční nárazy větru – je možné, že právě ty umožnily opětovné unikání spalin z těsnění motorů SRB. T + 40 sekund: Scobee (řídícímu středisku): „Máme Mach jedna.“ Vzápětí vyslovil další hlášení: „Prolétáváme přes devatenáct tisíc.“ Raketoplán překonal výšku 19 000 stop, což odpovídá asi 5,8 kilometru. T + 43 sekund: Scobee (řídícímu středisku): „O. K. Snižujeme tah motorů.“ T + 50 sekund: Tah SSME začíná plánovaně opět narůstat. T + 52 sekund: Opětovné zvýšení tahu SSME na 100 %. Challenger letěl rychlostí 414 m/s ve výšce asi 8 km a ve vzdálenosti 5,5 km od místa startu. Letová telemetrie nevykazovala žádné odchylky. T + 57 sekund: Scobee: „Zvyšujeme tah.“ T + 58 sekund: Smith: „Zvýšeno.“ T + 58,8 sekund: Na záznamech kamer se opět objevuje dým. T + 59 sekund: Dým se mění na plamen. Tento plamen v okamžiku narostl na délku přibližně 2,5 metru, přičemž teplota spalin dosáhla 3200 °C. T + 60 sekund: Smith: „Jedeme dál.“ Zároveň neidentifikovatelný hlas nadšeně vykřikl: „Huráá…“ T + 60 sekund: Sledovací přístroje zaznamenávají odchylku od předpokládaného tlaku v poškozeném motoru SRB. T + 60,497 sekund: Tvar plamenu se náhle změní, pravděpodobně v důsledku toho, že dosáhl až na povrch hlavní palivové nádrže. T + 62 sekund: Smith: „Jedeme přes třicetpěttisíc, jeden a půl. Výška 35 000 stop (10,7 km), rychlost 1,5 Machu.“ T + 62,5 sekund: Autopilot poprvé vychýlením trysek motorů SSME korigoval odchylku od stanovené dráhy. Odchylka byla způsobena poklesem tlaku v motoru SRB. Challenger letěl rychlostí zhruba 500 m/s. T + 65 sekund: Plamen poškodil hlavní palivovou nádrž ET, unikající vodík začal pomalu hořet. T + 65 sekund: Scobee: „Máme 486.“ Běžná zpráva o sledování rychlosti větru. T + 67 sekund: Smith (Scobeemu): „Jo, mám to také.“ T + 67 sekund: V nádrži ET přestal narůstat tlak.
V tuto chvíli ještě nikdo netušil blížící se katastrofu. Plamen unikajícího vodíku však pomalu přepaloval spodní spoj mezi hlavní nádrží a pomocným motorem. V nádrži přestal narůstat tlak. Poslední okamžiky letu vypadaly taktoZrychlené video průběhu startu a havárie.:
T + 71 sekund: Tlak ve spalovací komoře pravého motoru SRB byl už o 4 % nižší oproti normálu. T + 72,141 s: Všechno nasvědčuje tomu, že plamen přepálil spodní závěs pravého motoru SRB. Challenger začal být se zrychlením 0,227 G doprava. Jeho výška byla 14 kilometrů a rychlost 550 metrů za sekundu. T + 72,201 s: Gyroskopy motoru SRB zaregistrovaly nečekaný pohyb. Motor, volně visící na horním spoji, se začal naklánět spodní částí směrem k pravému křídlu raketoplánu a jeho špička se přiblížila k nádrži ET.