STS-51-L bola posledná misia raketoplánu Challenger. Ako prvá zo všetkých misií amerických vesmírnych lodí skončila tragédiou. Raketoplán 73 sekúnd po štarte explodoval a nikto zo sedemčlennej posádky neprežil. Spolu s haváriou raketoplánu Columbia, pri ktorej tiež zahynula celá sedemčlenná posádka, ide o nehody kozmických lodí s najvyšším počtom obetí v histórii kozmonautiky. Táto udalosť mala veľký dopad na ďalší vývoj programu raketoplánov a pozastavila lety týchto strojov na viac ako dva roky.
Cieľom letu bolo vypustenie komunikačnej družice TDRS-2 a astronomické pozorovania a experimenty. Let sa stal známy aj prítomnosťou učiteľky na palube, ktorá mala svojich študentov vyučovať pri priamych prenosoch z vesmíru. Dôvodom tragédie bola netesnosť spoja medzi segmentami jedného z dvoch pomocných štartovacích motorov SRB. Cez vzniknutú trhlinu sa dostal von plameň, v dôsledku ktorého došlo k zničeniu hlavnej palivovej nádrže raketoplánu plnej vysoko výbušných látok.
Posádka raketoplánu Francis R. "Dick" Scobee (veliteľ) – narodený 19. mája 1939 v meste Cle Elum v štáte Washington. Do armády vstúpil v roku 1965 a dosiahol hodnosť majora. Absolvoval leteckú školu výskumných pilotov (Edwards AFB). Astronautom sa stal v roku 1978 a v roku 1984 absolvoval svoj prvý let do vesmíru – STS-41-C.
Michael J. Smith (pilot) – narodil sa 30. apríla 1945 v Beauforte, Severná Karolína. Slúžil ako skúšobný pilot a pilot útočných lietadiel A-6 Intruder. Astronautom sa stal v roku 1981. Misia STS-51-L mala byť jeho prvým letom do vesmíru.
Ellison S. Onizuka (prvý letový špecialista) – narodený 24. júna 1946 v Kealakekua na Havaji. Vyštudoval letecké inžinierstvo na univerzite v Colorade, neskôr sa na leteckej základni McClellan AFB podieľal na bezpečnostných skúškach viacerých typov lietadiel. Do tímu astronautov prišiel v roku 1978 a ako letový špecialista sa zúčastnil misie STS-51-C.
Judith A. Resniková (druhý letový špecialista) – narodila sa 5. apríla 1949 v meste Akron v štáte Ohio. Do tímu astronautov vstúpila v roku 1978, svoj prvý let absolvovala v roku 1984 na palube raketoplánu Discovery pri misii STS-41-D. Stala sa tak druhou Američankou vo vesmíre (po Sally Ridovej) a celkove štvrtou ženou vo vesmíre.
Ronald E. McNair (tretí letový špecialista) – narodený 21. októbra 1950 v Lake City (Južná Karolína). Do NASA prišiel v roku 1978 a svoj prvý let absolvoval pri misii STS-41-B vo funkcii letového špecialistu v roku 1984.
Christa McAuliffeová (prvý palubný špecialista) – narodená 2. septembra 1948 v Bostone v štáte Massachusetts. Nebola profesionálnou astronautkou – do tejto misie ju vybrali v rámci programu Učiteľ vesmíru v roku 1985. Bola to prvá žena-civilistka, ktorá mala letieť do vesmíru.
Gregory B. Jarvis (druhý palubný špecialista) – narodil sa 24. augusta 1944 v Detroite (štát Michigan). Bol zamestnaný vo firme Hughes Aircraft Co., kde pracoval na vývoji niektorých družíc. Do misie ho vybrali v roku 1984, mal však letieť počas predchádzajúcej misie raketoplánom Columbia. Do posádky misie STS-51-L bol zaradený iba tri mesiace pred jej štartom. Mal aj náhradníka, ďalšieho inžiniera z firmy Hughes, Louisa Williama Butterwortha.
Ciele misie Hlavným cieľom misie bolo vypustenie komunikačnej družice TDRS-B, ku ktorému malo dôjsť približne 6 hodín po štarte. Družica TDRS-B mala byť druhá zo skupiny družíc, ktoré zaisťovali lepšie spojenie nízko letiacich družíc a teda aj raketoplánov so Zemou. Aby sa TDRS-B po vypustení z raketoplánu dostala na dostatočne vysokú, geostacionárnu dráhu, bola pripojená na raketový stupeň IUS (Inertial Upper Stage).
Komunikačná družica ale nemala byť jediným nákladom vypusteným do vesmíru. V nákladovom priestore sa nachádzala taktiež astronomická družica Spartan/Halley, ktorú mal raketoplán na druhý deň letu vypustiť a počas piateho dňa letu zachytiť a uložiť späť do nákladového priestoru. Okrem toho mala aj samotná posádka pozorovať a fotografovať Halleyovu kométu, ku ktorej NASA neposlala žiadnu kozmickú sondu, a tak tento známy objekt počas jeho priblíženia k Zemi v roku 1986 mali sledovať len zariadenia na palubách niekoľkých misí raketoplánov. Ďalej mala posádka vykonať mikrogravitačné experimenty v západoeurópskom laboratóriu Spacelab. V náplni letu boli aj experimenty, ktoré pripravili študenti vysokých škôl a univerzít z celých Spojených štátov. Návrat na Zem sa predpokladal na začiatku siedmeho dňa letu, 6 dní a 34 minút po štarte.
V rámci programu Učiteľ vesmíru, ktorý vyhlásil prezident Ronald Reagan 27. augusta 1984, sa na palubu raketoplánu dostala aj učiteľka Christa McAuliffeová. Mala svojich žiakov vyučovať priamo z obežnej dráhy prostredníctvom televíznych prenosov. Označovali ju ako „prvý cestujúci do vesmíru“, a jej prítomnosť na palube budila mimoriadnu pozornosť. Vybrali ju z viac než 11 000 záujemcov. Neskôr sa okruh zúžil na 114 záujemcov, z ktorých riaditeľstvo NASA zvolilo 10 finalistov, 6 žien a 4 mužov. 22. júla 1985 oznámilo riaditeľstvo NASA vo Washingtone, že do vesmíru poletí Christa McAuliffeová, a jej náhradníčkou mala byť Barbara Morganová. Funkcia Christy McAuliffeovej ako člena posádky dostala nové označenie – účastník kozmického letu (SFP – Space Flight Participant). Jej lekcie študentom boli naplánované na 2. februára 1986 a mali byť dve. McAuliffeová mala v prvej lekcii prednášať o životných podmienkach posádky a v druhej lekcii o plánoch na permanentnú prítomnosť ľudí vo vesmíre na palube americkej orbitálnej stanice (z ktorej konceptu sa neskôr stala Medzinárodná vesmírna stanica).
Prípravy na štart thumb|Vývoz raketoplánu Challenger z montážnej haly Vehicle Assembly Building (VAB) na štartovaciu rampu 39B počas príprav na misiu STS-51-L, 22. december 1985
Príprava raketoplánu Challenger na misiu začala, ako obyčajne, v hangári OPF na Floride. Na Floridu sa družicový stupeň raketoplánu dostal prostredníctvom transportného lietadla Boeing 747 SCA z Kalifornie, kde uskutočnil svoje posledné pristátie. V hangári do nákladového priestoru raketoplánu vložili laboratórium Spacelab-D1 a špeciálnu záchytnú konštrukciu na družicu TDRS-B. Na orbiteri boli vymenené jeho hlavné vzletové motory SSME (Space Shuttle Main Engines) aj manévrovacie motorčeky RCS (Reactive Control System).
16. decembra 1985 bol Challenger premiestnený do montážnej haly VAB. Tam k orbiteru pripojili hlavnú palivovú nádrž ET a pomocné motory SRB. 45-metrov vysoké motory SRB slúžili raketoplánu v prvých dvoch minútach vzletu, kedy zabezpečovali až 85 % ťahy celej zostavy. Boli to najvýkonnejšie pomocné motory na svete a program raketoplánov bol prvým programom, ktorý používal pri štarte zo Zeme pomocné motory na pevné palivo. Po zhruba dvoch minútach letu mali spáliť všetko svoje palivo, odpojiť sa od zostavy a pristáť v Atlantickom oceáne, ponad ktorý vtedy raketoplán práve prelietaval. Hlavná palivová nádrž, najväčší diel celej zostavy, zase obsahovala tekutý vodík a kyslík pre hlavné motory raketoplánu SSME.
Z haly 22. decembra štartovacia zostava putovala na 4 km vzdialenú rampu LC-39B. Misia STS-51-L bola prvou misiou raketoplánu, ktorá z tejto rampy odštartovala. Začiatkom januára do nákladového priestoru vložili družice TDRS-B a Spartan/Halley. Prvý dátum štartu bol stanovený na 22. januára 1986.
Odklady štartu K prvému odkladu štartu došlo z toho dôvodu, že predchádzajúca misia STS-61-C mala časový sklz. Štart Challengeru bol preložený na 25. januára. V ten deň sa však nemohlo štartovať pre zlé počasie v mieste núdzového pristátia. Ďalší pokus o štart prebehol 27. januára, ale opäť došlo k odvolaniu štartu, tentoraz pre technickú poruchu. Štart bol preložený o jeden deň na 28. januára. Aj v tento deň došlo k odkladu, ale iba dvojhodinovému. Príčinou bolo zlyhanie počítača, ktorý dozeral na požiarne senzory. Podľa iných zdrojov bol zase štart oneskorený preto, aby sa ľad rozpustil. left|thumb|Ľad na štartovacej rampe 39B v deň štartu, 28. január 1986 V ten deň panovalo v Kennedyho vesmírnom stredisku veľmi chladné počasie. Teploty boli veľmi nízke, ráno namerali −4 °C, v noci podľa rôznych zdrojov −13 °C až −17 °C. Raketoplán ešte nikdy nevzlietol po až takejto mrazivej noci. V takýchto podmienkach sa motory nikdy ani neskúšali. Teplotu vo vnútri motorov SRB odhadovali na −14 °C. Na rampe sa tvorila námraza a početné cencúle. Niektoré z nich boli dlhé až pol metra a musel ich odstrániť špeciálny tím.
Kontrola pred štartom neukázala nijaké vážne závady. Niektorí pracovníci firmy Thiokol, ktorá motory SRB vyrábala, však upozorňovali na to, že pokles teploty môže ovplyvniť pružnosť a spoľahlivosť teflónového tesnenia motorov SRB, ktoré malo zabrániť vytlačeniu tmelu zo spoja motora tlakom spálených plynov. Tmel sa nachádzal na spoji dvoch častí každého motora SRB, pretože motory boli na Kennedyho vesmírne stredisko dopravované po častiach a až v montážnej hale sa spájali. Niektorí inžinieri proti štartu dokonca protestovali a upozorňovali, že mráz mohol toto tesnenie poškodiť. Z tohto dôvodu sa deň pred štartom odohrala dvojhodinová tlačová konferencia. Firma Thiokol preto neodporučila štart.
Tlak termínov bol však príliš silný. Okrem nutnosti pozorovať Halleyho kométu súvisel s rastúcim tlakom užívateľov, predovšetkým Pentagonu, aby sa intervaly medzi štartmi skracovali a približovali sa k sľubovanej frekvencii z čias vývoja stroja. Z tohto dôvodu bol rok pred haváriou Challengera rokom s najvyššou frekvenciou letov raketoplánu v histórii celého programu. No kvôli odkladom predchádzajúcej misie sa posunul aj pevný termín štartu misie STS-51-L, ktorý bol sám napokon niekoľkokrát zmenený. Ďalší raketoplán, Columbia, musel bezpodmienečne štartovať už 6. marca, takže v tomto natesnanom programe boli ďalšie odklady veľmi nežiaduce. Riaditeľ NASA Jesse Moore prehlásil, že predstavitelia NASA aj ich dodávatelia považujú podmienky za prijateľné. Nikto z vedenia firmy Morton Thiokol navyše nemohol predložiť vedeniu NASA dosť presvedčivý argument o tom, že štart treba bezpodmienečne odložiť. Morton Thiokol zmenila svoje stanovisko na súhlas so štartom.
Vo firme Rockwell International sa inžinieri zase obávali, aby vzniknutý ľad nepoškodil motory či tepelný štít orbitera. Ani obavy týchto inžinierov však neviedli k odloženiu štartu.
Ráno teda posádka v modrých kombinézach vyšla z dverí prípravy posádok a za prítomnosti sledujúcich novinárov a rodiny nastúpila do dodávky, ktorá ju odviezla na rampu. Tam cez obslužné rameno a "bielu izbu" na jeho konci začali za pomoci technikov nastupovať do Challengera. Všetky akcie, vrátane následného uzavretia vstupného prielezu a kontroly jeho hermetickosti, dopadli bez problémov.
Napriek mimoriadne mrazivému počasiu a teplotám zhruba o 15° nižším, než boli najnižšie teploty, pri ktorých raketoplán predtým štartoval, raketoplán Challenger vzlietol na svoju poslednú cestu 28. januára 1986 o 11:38 miestneho času, čo bolo 17:38 nášho času. Na pilotnej palube sedel vľavo vo veliteľskom kresle Francis Scobee, vpravo od neho pilot Michael Smith. Za ním v druhom rade sedel Ellison Onizuka, vľavo od neho (medzi pilotmi v druhom rade) bola Judith Resniková. Na obytnej palube sedeli ďalší traja astronauti: Uprostred Georgy Jarvis, po jeho pravej ruke Christa McAuliffeová a vľavo Ronald McNair (pozri schému nižšie). McNair a Onizuka si pri pristávaní mali vymeniť miesta, aby sa aj McNair mohol pozerať z okna. Zo spodnej, obytnej paluby, na ktorej sedel, totiž prakticky nie je pri pripútaní v kreslách výhľad von.
Seat Štart Plán počas(pristátia) Sedadlá 1–4 sú na pilotnej (hornej) palube.Sedadlá 5–7 sú na obytnej (strednej) palube. 1 Scobee 2 Smith 3 Onizuka McNair 4 Resniková 5 McNair Onizuka 6 Jarvis 7 McAuliffeová
Priebeh letu a havária thumb|Štart raketoplánu Challenger na misiu STS-51-L. Zreteľne je vidieť obláčik spalín z netesnosti spojov motora SRB thumb|Let raketoplánu Challenger a unikajúce spaliny z boku motora SRB