L’accident de la navette spatiale américaine Challenger est un accident astronautique qui a lieu le en Floride, lors duquel la navette spatiale Challenger de l'agence spatiale américaine la NASA se désintègre après son décollage, causant la mort des sept astronautes à bord. L'un des évènements les plus marquants de l'histoire du vol spatial, l'accident révèle les graves défaillances de la culture d'entreprise de la NASA, les vulnérabilités de la navette spatiale, et conduit à une profonde réorientation du programme qui abandonne ses ambitieux objectifs initiaux, dont les lancements commerciaux et les vols avec des civils.
La navette spatiale américaine est un véhicule spatial conçu dans les années 1970 pour être réutilisé et ainsi abaisser les coûts de lancement de satellites. Après son premier décollage en 1981, la cadence des vols est progressivement augmentée. La mission STS-51-L est un lancement de routine chargé de placer en orbite le satellite de télécommunication TDRS-B et d'étudier la comète de Halley, avec à bord cinq hommes et deux femmes : le commandant Francis Scobee et le pilote Michael Smith, les spécialistes de mission Ellison Onizuka, Ronald McNair et Judith Resnik, et les spécialistes de charge utile Gregory Jarvis et Christa McAuliffe.
Le matin du au centre spatial Kennedy est inhabituellement froid avec des températures descendues à , ce qui rigidifie les joints toriques assurant l'étanchéité entre les segments des deux propulseurs d'appoint à poudre qui fournissent l'essentiel de la poussée au décollage. Lors du lancement, deux des joints du propulseur droit laissent les gaz brûlants s'échapper. En quelques secondes, le propulseur se détache du réservoir externe et s'incline, le détruisant et déviant la trajectoire de la navette instantanément désintégrée par des forces aérodynamiques qu'elle n'est pas conçue pour encaisser. Les deux propulseurs continuent leur course puis sont détruits par le contrôle au sol, de nombreux débris et les corps des astronautes sont plus tard retrouvés dans l'océan.
La commission Rogers est établie pour enquêter sur les causes de l'accident, elle constate que les défauts d'étanchéité des joints toriques sont un problème bien connu de la NASA et souligné par l'entreprise Morton Thiokol chargée de la conception et de la construction des propulseurs d'appoints. Des problèmes similaires ont déjà été constatés lors des précédents vols mais jugés acceptables par la direction de l'agence qui a alors une grande confiance dans la fiabilité du véhicule malgré les avertissements des ingénieurs, d'autant que pour être économiquement rentable la navette doit assurer un grand nombre de lancements par an.
Le décollage est très suivi du fait de la présence à bord de l'institutrice Christa McAuliffe, sélectionnée par le projet Teacher in Space, et beaucoup d'écoliers assistent à la catastrophe en direct à la télévision. L'évènement écorne l'image d'exceptionnalisme de la NASA et suscite de nombreux débats sur la sécurité technologique et la prise de décision, comme l'absence de système de sauvetage sur la navette. Les vols cessent pendant plus de deux ans, la NASA abandonne les décollages depuis la base de Vandenberg, impose une combinaison pressurisée, et commande Endeavour pour remplacer Challenger. L'accident de Columbia plus tard révèle que les leçons de la catastrophe n'ont pas été retenues par la NASA et que la navette spatiale est fondamentalement dangereuse.
Mission STS-51-L et de la navette spatiale
vignette|L'équipage du STS-51-L. Premier rang, de gauche à droite : Michael J. Smith, Francis Richard Scobee et Ronald E. McNair ; second rang, de gauche à droite : Ellison Onizuka, Christa McAuliffe, Gregory B. Jarvis et Judith A. Resnik.vignette|Logotype de la mission STS-51-L.
Reports du lancement
La navette spatiale Challenger était à l'origine prévue pour être lancée du centre spatial Kennedy (KSC) de Floride le à HNE. Toutefois, les retards liés à la précédente mission STS-61-C repoussèrent le décollage au , puis au 24. Le lancement fut encore reporté au à cause des mauvaises conditions météorologiques sur le site du Transoceanic Abort Landing (TAL) de Dakar, ce site étant la solution de repli principale lorsque la navette ne peut revenir au point de lancement. La NASA décida de se replier sur le site de Casablanca comme nouveau site de TAL, mais cette piste n'étant pas équipée pour un atterrissage de nuit, le lancement dut être différé au matin (heure de Floride). Des prévisions météorologiques mauvaises au centre spatial Kennedy provoquèrent un nouveau report du lancement au à HNE.
vignette|gauche|Givre sur une tour de l'aire de lancement le matin du décollage de Challenger. Le lendemain, le décollage fut retardé par des problèmes concernant la trappe d'accès extérieur : d'abord, l'un des indicateurs de la fermeture complète de la trappe fonctionnait mal., puis un boulon détérioré empêcha l'équipage de retirer une protection de la trappe de la navette.. Lorsque le boulon fut finalement scié, le vent de travers à la piste d'atterrissage de secours excédait la limite autorisée pour un Return to Launch Site (RTLS), c'est-à-dire un retour au point de lancement. L'équipage attendit que le vent se calme, mais le délai de la fenêtre de lancement fut finalement dépassé, imposant encore un autre report du lancement.
Les prévisions pour le avaient annoncé une matinée exceptionnellement froide, avec des températures proches de (), la température minimale autorisée pour un décollage. Les basses températures suscitèrent l'inquiétude des ingénieurs de Morton Thiokol et du fournisseur chargé de la construction et de la maintenance du propulseur d'appoint à poudre de la navette spatiale américaine (SRB). Lors d'une téléconférence qui se tint dans la soirée du , des ingénieurs et des cadres de Thiokol discutèrent des conditions météorologiques avec des responsables de la NASA au centre spatial Kennedy et du centre de vol spatial Marshall. Plusieurs ingénieurs, dont Roger Boisjoly, avaient exprimé précédemment des préoccupations similaires quant à l'effet de la température sur la résistance des joints toriques en caoutchouc qui permettaient d'assurer l'étanchéité des segments du SRB. Ils firent valoir que si les joints toriques étaient plus froids qu'environ (), il n'y avait pas de garantie qu'ils soient véritablement hermétiques. C'était une considération importante, car les joints toriques avaient été repérés comme des composants d'un niveau « critique 1 », ce qui voulait dire que s'ils ne fonctionnaient pas de manière optimale, cela menacerait la navette et son équipage. Ils firent également valoir que les faibles températures de la nuit se traduisaient presque certainement par des températures au-dessous de la limite de () fixée pour les SRB. Cependant, ces remarques furent rejetées par les responsables de Thiokol qui recommandèrent que le lancement soit exécuté comme prévu. À ce titre, ces ingénieurs et notamment Roger Boisjoly sont considérés comme lanceurs d'alerte.
En raison de la température très basse, une importante quantité de glace s'accumula sur les structures de l'aire de lancement, notamment la tour de service jouxtant la navette. L'équipe chargée de la surveillance de la glace au centre spatial Kennedy pointa par inadvertance une caméra thermique sur le joint du SRB droit et trouva une température de seulement (). C'était la conséquence de l'air frais soufflant sur le joint à partir du conduit de la citerne d'oxygène liquide. Cela était bien en dessous de la température de l'air et bien en deçà des spécifications de conception pour les joints toriques, mais cette information ne fut jamais communiquée aux responsables.
Les ingénieurs de Rockwell International, le manufacturier principal de la navette, avaient toujours exprimé des inquiétudes même sans être au courant du joint très froid. Ils avaient prévenu que la glace pouvait être ébranlée au cours du lancement et tomber sur la navette, peut-être à cause de l'aspiration provoquée par le jet des gaz d'échappement des SRB. Bien que Rockwell vît cette situation comme un empêchement au décollage de la navette, les responsables de Rockwell au Cap Kennedy firent part de leurs préoccupations d'une manière qui conduisit le responsable de la mission basée à Houston Arnold Aldrich à ne pas annuler le lancement. Aldrich décida de reporter d'une heure le lancement de la navette afin que l'équipe chargée de la surveillance de la glace ait le temps d'effectuer une nouvelle inspection après avoir tenté dans la nuit d'enlever cette glace. Après cette dernière inspection, au cours de laquelle la glace avait semblé fondre, Challenger fut finalement autorisé à décoller à HNE.
Lancement et déroulement de l'accident
Décollage et ascension initiale Le récit de l'accident suivant résulte de la télémesure en temps réel et des données et des analyses photographiques, ainsi que des transcriptions des communications air-sol et du centre de contrôle de missionA major source for information about the Challenger accident is the STS 51-L Incident Integrated Events Timeline developed by the NASA Photo and TV Support Team as part of the Rogers Report (Appendix N). Numerous other timelines have been written based on this information. A detailed transcript of air-to-ground and mission control voice communications was put together by Rob Navias and William Harwood for CBS News, and integrates a timeline of events : . Tous les temps sont donnés en secondes après le lancement et correspondent aux « time codes » de la télémesure des instruments.
vignette|Un panache de fumée grise est visible sur le SRB droit au décollage. vignette|Décollage puis explosion de la navette spatiale. Six secondes et six dixièmes avant le décollage, les trois principaux moteurs de la navette spatiale (SSME) sont mis en marche. Jusqu'au décollage, les SSME peuvent être arrêtés en toute sécurité et le lancement peut être avorté si nécessaire. Au décollage (t = 0, soit 11:38:00.010 EST), les trois SSME étaient à 100 % de leur performance, et montaient à 104 % sous contrôle de l'ordinateur de bord. À ce moment, les deux propulseurs d'appoint à poudre (SRB) avaient été allumés et les attaches les maintenant au sol ont été libérées grâce à de l'explosif, libérant le véhicule de l'aire de lancement. Lors du premier mouvement vertical du véhicule, le bras à hydrogène gazeux se rétracta depuis le réservoir externe, mais sans pouvoir se replier complètement. Les films tournés par les caméras de l'aire de lancement ont montré que le bras n'a pas touché le véhicule, et donc il a été exclu comme facteur contribuant à l'accident. L'inspection post-lancement de la plate-forme a aussi révélé que des ressorts des attaches au sol étaient absents, mais là encore, ceci a été écarté comme cause possible de l'accident .