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Text File  |  1992-10-22  |  94KB  |  1,937 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5. 51-L 25th Shuttle Flight
  6.  
  7. Summary of the Presidential Commission Report
  8. on the Space Shuttle Challenger Accident
  9. (Source:  The Presidential Commission on the Space Shuttle 
  10. Challenger Accident Report, June 6, 1986)
  11.  
  12. 0..Previous Menu        1..Main Menu
  13.  
  14. 2..Mission Overview & Preface to Presidential Commission Report
  15. 3..The Challenger Accident & Sequence of Major Events
  16. 4..The Cause of the Accident
  17. 5..The Contributing Cause of the Accident
  18. 6..An Accident Rooted in History
  19. 7..The Silent Safety Program
  20. 8..Pressures on the System
  21. 9..Other Safety Considerations
  22. 10.The Presidential Commission
  23. 11.Commission Activities and Recommendations
  24. 12.NASA Actions to Implement Commission Recommendations
  25. 13.***All of the Above in One Document***
  26.  
  27. Enter an option number, 'G' for GO TO, ? for HELP, or
  28.   press RETURN to redisplay menu...14 3
  29.  
  30.  
  31. "6_2_2_14_13.TXT" (91444 bytes) was created on 07-20-92
  32.  
  33. Enter {V}iew, {X}MODEM, {Y}MODEM, ? for HELP, or {M}enu [V]...
  34.  
  35. STS 51-L Mission Overview and Preface to Presidential Commission
  36. Report on the Challenger Accident
  37.  
  38.  
  39. SPACELINK NOTE:  The 25th mission in the Space Shuttle program --
  40. flown by the Challenger -- ended tragically with the loss of its seven
  41. crew members and destruction of the vehicle when it exploded shortly
  42. after launch.
  43.  
  44. The launch -- the first from Pad B at KSC's Launch Complex 39 --
  45. occurred at ll:38 a.m. EST, on Jan. 28, 1986.  The flight had been
  46. scheduled six times earlier, but was delayed because of technical
  47. problems and bad weather.
  48.  
  49. One minute, 13 seconds after liftoff, the vehicle exploded and was
  50. destroyed.
  51.  
  52. All seven members of the crew were killed.  They were Francis R.
  53. Scobee, commander; Michael J. Smith, pilot; three mission specialists:
  54. Judith A. Resnik, Ellison Onizuka and Ronald E. McNair; payload
  55. specialist, Gregory Jarvis of Hughes Aircraft, and payload specialist,
  56. S. Christa McAuliffe, a New Hampshire teacher -- the first Space
  57. Shuttle passenger/observer participating in the NASA Teacher in Space
  58. Program.  She had planned to teach planned lessons during live
  59. television transmissions.
  60.  
  61. The primary cargo was the second Tracking and Data Relay Satellite
  62. (TDRS).  Also on board was another Spartan free-flying module which
  63. was to observe Halley's Comet.
  64.  
  65. The preface from the report by The Presidential Commission on the
  66. Space Shuttle Accident (created by Executive Order 12546 of February
  67. 3, 1986) follows:
  68.  
  69. PREFACE
  70.  
  71. The accident of Space Shuttle Challenger, mission 51-L, interrupting
  72. for a time one of the most productive engineering, scientific and
  73. exploratory programs in history, evoked a wide range of deeply felt
  74. public responses.  There was grief and sadness for the loss of seven
  75. brave members of the crew; firm national resolve that those men and
  76. women be forever enshrined in the annals of American heroes, and a
  77. determination, based on that resolve and in their memory to strengthen
  78. the Space Shuttle program so that this tragic event will become a
  79. milestone on the way to achieving the full potential that space offers
  80. to mankind.
  81.  
  82. The President, who was moved and troubled by this accident in a very
  83. personal way, appointed an independent Commission made up of persons
  84. not connected with the mission to investigate it.  The mandate of the
  85. Commission was to:
  86.  
  87.   1. Review the circumstances surrounding the accident to establish
  88. the probable cause or causes of the accident; and
  89.   2. Develop recommendations for corrective or other action based upon
  90. the Commission's findings and determinations.
  91.  
  92. Immediately after being appointed, the Commission moved forward with
  93. its investigation and, with the full support of the White House, held
  94. public hearings dealing with the facts leading up to the accident.  In
  95. a closed society other options are available; in an open society --
  96. unless classified matters are involved -- other options are not,
  97. either as matter of law or as a practical matter.
  98.  
  99. In this case a vigorous investigation and full disclosure of the facts
  100. were necessary.  The way to deal with a failure of this magnitude is
  101. to disclose all the facts fully and openly; to take immediate steps to
  102. correct mistakes that led to the failure; and to continue the program
  103. with renewed confidence and determination.
  104.  
  105. The Commission construed its mandate somewhat broadly to include
  106. recommendations on safety matters not necessarily involved in this
  107. accident but which require attention to make future flights safer.
  108. Careful attention was given to concerns expressed by astronauts
  109. because the Space Shuttle program will only succeed if the highly
  110. qualified men and women who fly the Shuttle have confidence in the
  111. system.
  112.  
  113. However, the Commission did not construe its mandate to require a
  114. detailed investigation of all aspects of the Space Shuttle program; to
  115. review budgetary matters; or to interfere with or supersede Congress
  116. in any way in the performance of its duties.  Rather, the Commission
  117. focused its attention on the safety aspects of future flights based on
  118. the lessons learned from the investigation with the objective being to
  119. return to safe flight.
  120.  
  121. Congress recognized the desirability, in the first instance, of having
  122. a single investigation of this national tragedy.  It very responsibly
  123. agreed to await the Commission's findings before deciding what further
  124. action might be necessary to carry out its responsibilities.
  125.  
  126. For the first several days after the accident -- possibly because of
  127. the trauma resulting from the accident -- NASA appeared to be
  128. withholding information about the accident from the public.  After the
  129. Commission began its work, and at its suggestion, NASA began releasing
  130. a great deal of information that helped to reassure the public that
  131. all aspects of the accident were being investigated and that the full
  132. story was being told in an orderly and thorough manner.
  133.  
  134. Following the suggestion of the Commission, NASA established several
  135. teams of persons not involved in the mission 51-L launch process to
  136. support the Commission and its panels.  These NASA teams have
  137. cooperated with the Commission in every aspect of its work.  The
  138. result has been a comprehensive and complete investigation.
  139.  
  140. The Commission believes that its investigation and report have been
  141. responsive to the request of the President and hopes that they will
  142. serve the best interests of the nation in restoring the United States
  143. space program to its preeminent position in the world.
  144.  
  145.  
  146.  
  147. THE CHALLENGER ACCIDENT
  148.  
  149. Just after liftoff at .678 seconds into the flight, photographic data
  150. show a strong puff of gray smoke was spurting from the vicinity of the
  151. aft field joint on the right Solid Rocket Booster.  The two pad 39B
  152. cameras that would have recorded the precise location of the puff were
  153. inoperative.  Computer graphic analysis of film from other cameras
  154. indicated the initial smoke came from the 270 to 310-degree sector of
  155. the circumference of the aft field joint of the right Solid Rocket
  156. Booster.  This area of the solid booster faces the External Tank.  The
  157. vaporized material streaming from the joint indicated there was not
  158. complete sealing action within the joint.
  159.  
  160. Eight more distinctive puffs of increasingly blacker smoke were
  161. recorded between .836 and 2.500 seconds.  The smoke appeared to puff
  162. upwards from the joint.  While each smoke puff was being left behind
  163. by the upward flight of the Shuttle, the next fresh puff could be seen
  164. near the level of the joint.  The multiple smoke puffs in this
  165. sequence occurred at about four times per second, approximating the
  166. frequency of the structural load dynamics and resultant joint
  167. flexing.  Computer graphics applied to NASA photos from a variety of
  168. cameras in this sequence again placed the smoke puffs' origin in the
  169. 270- to 310-degree sector of the original smoke spurt.
  170.  
  171. As the Shuttle increased its upward velocity, it flew past the
  172. emerging and expanding smoke puffs.  The last smoke was seen above the
  173. field joint at 2.733 seconds.
  174.  
  175. The black color and dense composition of the smoke puffs suggest that
  176. the grease, joint insulation and rubber O-rings in the joint seal were
  177. being burned and eroded by the hot propellant gases.
  178.  
  179. At approximately 37 seconds, Challenger encountered the first of
  180. several high-altitude wind shear conditions, which lasted until about
  181. 64 seconds.  The wind shear created forces on the vehicle with
  182. relatively large fluctuations.  These were immediately sensed and
  183. countered by the guidance, navigation and control system.
  184.  
  185. The steering system (thrust vector control) of the Solid Rocket
  186. Booster responded to all commands and wind shear effects.  The wind
  187. shear caused the steering system to be more active than on any
  188. previous flight.
  189.  
  190. Both the Shuttle main engines and the solid rockets operated at
  191. reduced thrust approaching and passing through the area of maximum
  192. dynamic pressure of 720 pounds per square foot.  Main engines had been
  193. throttled up to 104 percent thrust and the Solid Rocket Boosters were
  194. increasing their thrust when the first flickering flame appeared on
  195. the right Solid Rocket Booster in the area of the aft field joint.
  196. This first very small flame was detected on image enhanced film at
  197. 58.788 seconds into the flight.  It appeared to originate at about 305
  198. degrees around the booster circumference at or near the aft field
  199. joint.
  200.  
  201. One film frame later from the same camera, the flame was visible
  202. without image enhancement.  It grew into a continuous, well-defined
  203. plume at 59.262 seconds.  At about the same time (60 seconds),
  204. telemetry showed a pressure differential between the chamber pressures
  205. in the right and left boosters.  The right booster chamber pressure
  206. was lower, confirming the growing leak in the area of the field joint.
  207.  
  208. As the flame plume increased in size, it was deflected rearward by the
  209. aerodynamic slipstream and circumferentially by the protruding
  210. structure of the upper ring attaching the booster to the External
  211. Tank.  These deflections directed the flame plume onto the surface of
  212. the External Tank.  This sequence of flame spreading is confirmed by
  213. analysis of the recovered wreckage.  The growing flame also impinged
  214. on the strut attaching the Solid Rocket Booster to the External Tank.
  215.  
  216. The first visual indication that swirling flame from the right Solid
  217. Rocket Booster breached the External Tank was at 64.660 seconds when
  218. there was an abrupt change in the shape and color of the plume.  This
  219. indicated that it was mixing with leaking hydrogen from the External
  220. Tank.  Telemetered changes in the hydrogen tank pressurization
  221. confirmed the leak.  Within 45 milliseconds of the breach of the
  222. External Tank, a bright sustained glow developed on the black-tiled
  223. underside of the Challenger between it and the External Tank.
  224.  
  225. Beginning at about 72 seconds, a series of events occurred extremely
  226. rapidly that terminated the flight.  Telemetered data indicate a wide
  227. variety of flight system actions that support the visual evidence of
  228. the photos as the Shuttle struggled futilely against the forces that
  229. were destroying it.
  230.  
  231. At about 72.20 seconds the lower strut linking the Solid Rocket
  232. Booster and the External Tank was severed or pulled away from the
  233. weakened hydrogen tank permitting the right Solid Rocket Booster to
  234. rotate around the upper attachment strut.  This rotation is indicated
  235. by divergent yaw and pitch rates between the left and right Solid
  236. Rocket Boosters.
  237.  
  238. At 73.124 seconds,. a circumferential white vapor pattern was observed
  239. blooming from the side of the External Tank bottom dome.  This was the
  240. beginning of the structural failure of hydrogen tank that culminated
  241. in the entire aft dome dropping away.  This released massive amounts
  242. of liquid hydrogen from the tank and created a sudden forward thrust
  243. of about 2.8 million pounds, pushing the hydrogen tank upward into the
  244. intertank structure.  At about the same time, the rotating right Solid
  245. Rocket Booster impacted the intertank structure and the lower part of
  246. the liquid oxygen tank.  These structures failed at 73.137 seconds as
  247. evidenced by the white vapors appearing in the intertank region.
  248.  
  249. Within milliseconds there was massive, almost explosive, burning of
  250. the hydrogen streaming from the failed tank bottom and liquid oxygen
  251. breach in the area of the intertank.
  252.  
  253. At this point in its trajectory, while traveling at a Mach number of
  254. 1.92 at an altitude of 46,000 feet, the Challenger was totally
  255. enveloped in the explosive burn.  The Challenger's reaction control
  256. system ruptured and a hypergolic burn of its propellants occurred as
  257. it exited the oxygen-hydrogen flames.  The reddish brown colors of the
  258. hypergolic fuel burn are visible on the edge of the main fireball.
  259. The Orbiter, under severe aerodynamic loads, broke into several large
  260. sections which emerged from the fireball.  Separate sections that can
  261. be identified on film include the main engine/tail section with the
  262. engines still burning, one wing of the Orbiter, and the forward
  263. fuselage trailing a mass of umbilical lines pulled loose from the
  264. payload bay.
  265.  
  266.  
  267. SEQUENCE OF MAJOR EVENTS OF THE CHALLENGER ACCIDENT
  268.  
  269. Mission Time                             Elapsed
  270. (GMT, in hr:min:sec)     Event           Time (secs.)    Source
  271. 16:37:53.444  ME-3  Ignition Command              -6.566  GPC
  272.    37:53.564  ME-2  Ignition Command              -6.446  GPC
  273.    37:53.684  ME-1  Ignition Command              -6.326  GPC
  274.    38:00.010  SRM Ignition Command (T=0)           0.000  GPC
  275.    38:00.018  Holddown Post 2 PIC firing           0.008  E8 Camera
  276.    38:00.260  First Continuous Vertical Motion     0.250  E9 Camera
  277.    38:00.688  Confirmed smoke above field joint
  278.               on RH SRM                            0.678  E60 Camera
  279.    38:00.846  Eight puffs of smoke (from 0.836
  280.                 thru 2.500 sec MET)                0.836  E63 Camera
  281.    38:02.743  Last positive evidence of smoke
  282.               above right aft SRB/ET attach ring   2.733  CZR-1 Camera
  283.    38:03.385  Last positive visual indication 
  284.                   of smoke                         3.375  E60 Camera
  285.    38:04.349  SSME 104% Command                    4.339  E41M2076D
  286.    38:05.684  RH SRM pressure 11.8 psi above
  287.                 nominal                            5.674  B47P2302C
  288.    38:07.734  Roll maneuver initiated              7.724  V90R5301C
  289.    38:19.869  SSME 94% Command                    19.859  E41M2076D
  290.    38:21.134  Roll maneuver completed             21.124  VP0R5301C
  291.    38:35.389  SSME 65% Command                    35.379  E41M2076D
  292.    38:37.000  Roll and Yaw Attitude Response to
  293.               Wind (36.990 to 62.990 sec)         36.990  V95H352nC
  294.    38:51.870  SSME 104% Command                   51.860  E41M2076D
  295.    38:58.798  First evidence of flame on RH SRM   58.788  E207 Camera
  296.    38:59.010  Reconstructed Max Q (720 psf)       59.000  BET
  297.    38:59.272  Continuous well defined plume
  298.                     on RH SRM                     59.262  E207 Camera
  299.    38:59.763  Flame from RH SRM in +Z direction
  300.               (seen from south side of vehicle)   59.753  E204 Camera
  301.    39:00.014  SRM pressure divergence (RH vs. LH) 60.004  B47P2302
  302.    39:00.248  First evidence of plume deflection,
  303.                 intermittent                      60.238  E207 Camera
  304.    39:00.258  First evidence of SRB  plume
  305.               attaching to ET ring frame          60.248  E203 Camera
  306.    39:00.998  First evidence of plume deflection,
  307.                continuous                         60.988  E207 Camera
  308.    39:01.734  Peak roll rate response to wind     61.724  V90R5301C
  309.    39:02.094  Peak TVC response to wind           62.084  B58H1150C
  310.    39:02.414  Peak yaw response to wind           62.404  V90R5341C
  311.    39:02.494  RH outboard elevon actuator hinge
  312.                moment spike                       62.484  V58P0966C
  313.    39:03.934  RH outboard elevon actuator delta
  314.                 pressure change                   63.924  V58P0966C
  315.    39:03.974  Start of planned pitch rate
  316.                 maneuver                          63.964  V90R5321C
  317.    39:04.670  Change in anomalous plume shape
  318.               (LH2 tank leak near 2058 ring
  319.               frame)                              64.660  E204 Camera
  320.    39:04.715  Bright sustained glow on sides
  321.                of ET                              64.705  E204 Camera
  322.    39:04.947  Start SSME gimbal angle large
  323.                 pitch variations                  64.937  V58H1100A 
  324.    39:05.174  Beginning of transient motion due
  325.                 to changes in aero forces due to
  326.                 plume                             65.164  V90R5321C
  327.    39:06.774  Start ET LH2 ullage pressure
  328.                deviations                         66.764  T41P1700C
  329.    39:12.214  Start divergent yaw rates
  330.                (RH vs. LH SRB)                    72.204  V90R2528C
  331.    39:12.294  Start divergent pitch rates
  332.                (RH vs. LH SRB)                    72.284  V90R2525C
  333.    39:12.488  SRB major high-rate actuator
  334.                 command                           72.478  V79H2111A
  335.    39:12.507  SSME roll gimball rates 5 deg/sec   72.497  V58H1100A
  336.    39:12.535  Vehicle max +Y lateral
  337.                acceleration (+.227 g)             72.525  V98A1581C
  338.    39:12.574  SRB major high-rate actuator
  339.               motion                              72.564  B58H1151C
  340.    39:12.574  Start of H2 tank pressure decrease
  341.               with 2 flow control valves open     72.564  T41P1700C
  342.    39:12.634  Last state vector downlinked       72.624 Data reduction
  343.    39:12.974  Start of sharp MPS LOX inlet
  344.               pressure drop                       72.964  V41P1330C
  345.    39:13.020  Last full computer frame of TDRS
  346.                  data                            73.010 Data reduction
  347.    39:13.054  Start of sharp MPS LH2 inlet
  348.               pressure drop                       73.044  V41P1100C
  349.    39:13.055  Vehicle max -Y lateral
  350.                 accelerarion (-.254 g)            73.045  V98A1581C
  351.    39:13.134  Circumferential white pattern on
  352.               ET aft dome (LH2 tank failure)      73.124  E204 Camera
  353.    39:13.134  RH SRM pressure 19 psi lower
  354.               than LH SRM                         73.124  B47P2302C
  355.    39:13.147  First hint of vapor at intertank    E207 Camera
  356.    39:13.153  All engine systems start responding
  357.               to loss of fuel and LOX inlet
  358.                 pressure                          73.143  SSME team
  359.    39:13.172  Sudden cloud a long ET between
  360.               intertank and aft dome              73.162  E207 Camera
  361.    39:13.201  Flash between Orbiter & LH2 tank    73.191  E204 Camera
  362.    39:13.221  SSME telemetry data interference
  363.               from 73.211 to 73.303               73.211
  364.    39:13.223  Flash near SRB fwd attach and
  365.                brightening of flash between
  366.                Orbiter and ET                     73.213  E204 Camera
  367.    39:13.292  First indication intense white
  368.               flash at SRB fwd attach point       73.282  E204 Camera
  369.    39:13.337  Greatly increased intensity of
  370.                white flash                        73.327  E204 Camera
  371.    39:13.387  Start RCS jet chamber pressure
  372.                 fluctuations                      73.377  V42P1552A
  373.    39:13.393  All engines approaching HPFT
  374.               discharge temp redline limits       73.383  E41Tn010D
  375.    39:13.492  ME-2 HPFT disch. temp Chan. A vote
  376.              for shutdown; 2 strikes on Chan. B   73.482  MEC data
  377.    39:13.492  ME-2 controller last time word
  378.                 update                            73.482  MEC data
  379.    39:13.513  ME-3 in shutdown due to HPFT discharge
  380.               temperature redline exceedance      73.503  MEC data
  381.    39:13.513  ME-3 controller last time word
  382.                  update                           73.503  MEC data
  383.    39:13.533  ME-1 in shutdown due to HPFT discharge
  384.               temperature redline exceedance      73.523  Calculation
  385.    39:13.553  ME-1 last telemetered data point    73.543  Calculation
  386.    39:13.628  Last validated Orbiter telemetry
  387.               measurement                         73.618  V46P0120A
  388.    39:13.641  End of last reconstructured data 
  389.               frame with valid synchronization
  390.               and frame count                    73.631 Data reduction
  391.    39:14.140  Last radio frequency signal from
  392.                 Orbiter                          74.130 Data reduction
  393.    39:14.597  Bright flash in vicinity of Orbiter
  394.                 nose                             74.587  E204 Camera
  395.    39:16.447  RH SRB nose cap sep/chute 
  396.                 deployment                       76.437  E207 Camera
  397.    39:50.260  RH SRB RSS destruct               110.250  E202 Camera
  398.    39:50.262  LH SRB RSS destruct               110.252  E230 Camera
  399.  
  400.  
  401. ACT POS -- Actuator Position
  402. APU     -- Auxilixary Power Unit
  403. BET     -- Best Estimated Trajectory
  404. CH      -- Channel
  405. DISC    -- Discharge
  406. ET      -- External Tank
  407. GG      -- Gas Generator
  408. GPC     -- General Purpose Computer
  409. GMT     -- Greenwich Mean Time
  410. HPFT    -- High Pressure Fuel Turbopump
  411. LH      -- Lefthand
  412. LH2     -- Liquid Hydrogen
  413. LO2     -- Liquid Oxygen (same as LOX)
  414. MAX Q   -- Maximum Dynamic Pressure
  415. ME      -- Main Engine (same as SSME)
  416. MEC     -- Main Engine Controller
  417. MET     -- Mission Elapsed Time
  418. MPS     -- Main Propulsion System
  419. PC      -- Chamber Pressure
  420. PIC     -- Pyrotechnics Initiator Controller
  421. psf     -- Pounds per square foot
  422. RCS     -- Reaction Control System
  423. RGA     -- Rate Gyro Assembly
  424. RH      -- Righthand
  425. RSS     -- Range Safety System
  426. SRM     -- Solid Rocket Motor
  427. SSME    -- Space Shuttle Main Engine
  428. TEMP    -- Temperature
  429. TVC     -- Thrust Vector Control
  430.  
  431.  
  432. NOTE:  The Shuttle coordinate system used is relative to the Orbiter,
  433. as follows:
  434.  
  435. +X direction = forward (tail to nose)
  436. -X direction = rearward (nose to tail)
  437. +Y direction = right (toward the right wing tip)
  438. -Y direction = left (toward the left wing tip)
  439. +Z direction = down
  440. -Z direction = up
  441.  
  442.  
  443.  
  444. THE CAUSE OF THE ACCIDENT
  445.  
  446. The consensus of the Commission and participating investigative
  447. agencies is that the loss of the Space Shuttle Challenger was caused
  448. by a failure in the joint between the two lower segments of the right
  449. Solid Rocket Motor.  The specific failure was the destruction of the
  450. seals that are intended to prevent hot gases from leaking through the
  451. joint during the propellant burn of the rocket motor.  The evidence
  452. assembled by the Commission indicates that no other element of the
  453. Space Shuttle system contributed to this failure.
  454.  
  455. In arriving at this conclusion, the Commission reviewed in detail all
  456. available data, reports and records; directed and supervised numerous
  457. tests, analyses, and experiments by NASA, civilian contractors and
  458. various government agencies; and then developed specific scenarios and
  459. the range of most probable causative factors.
  460.  
  461. FINDINGS
  462. 1.  A combustion gas leak through the right Solid Rocket Motor aft
  463. field joint initiated at or shortly after ignition eventually weakened
  464. and/or penetrated the External Tank initiating vehicle structural
  465. breakup and loss of the Space Shuttle Challenger during STS Mission
  466. 51-L.
  467.  
  468. 2. The evidence shows that no other STS 51-L Shuttle element or the
  469. payload contributed to the causes of the right Solid Rocket Motor aft
  470. field joint combustion gas leak.  Sabotage was not a factor.
  471.  
  472. 3.  Evidence examined in the review of Space Shuttle material,
  473. manufacturing, assembly, quality control, and processing on
  474. non-conformance reports found no flight hardware shipped to the launch
  475. site that fell outside the limits of Shuttle design specifications.
  476.  
  477. 4.  Launch site activities, including assembly and preparation, from
  478. receipt of the flight hardware to launch were generally in accord with
  479. established procedures and were not considered a factor in the
  480. accident.
  481.  
  482. 5. Launch site records show that the right Solid Rocket Motor segments
  483. were assembled using approved procedures.  However, significant
  484. out-of-round conditions existed between the two segments joined at the
  485. right Solid Rocket Motor aft field joint (the joint that failed).
  486.  
  487.   a. While the assembly conditions had the potential of generating
  488. debris or damage that could cause O-ring seal failure, these were not
  489. considered factors in this accident.
  490.  
  491.   b. The diameters of the two Solid Rocket Motor segments had grown as
  492. a result of prior use.
  493.  
  494.   c. The growth resulted in a condition at time of launch wherein the
  495. maximum gap between the tang and clevis in the region of the joint's
  496. O-rings was no more than .008 inches and the average gap would have
  497. been .004 inches.
  498.  
  499.   d. With a tang-to-clevis gap of .004 inches, the O-ring in the joint
  500. would be compressed to the extent that it pressed against all three
  501. walls of the O-ring retaining channel.
  502.  
  503.   e. The lack of roundness of the segments was such that the smallest
  504. tang-to-clevis clearance occurred at the initiation of the assembly
  505. operation at positions of 120 degrees and 300 degrees around the
  506. circumference of the aft field joint.  It is uncertain if this tight
  507. condition and the resultant greater compression of the O-rings at
  508. these points persisted to the time of launch.
  509.  
  510. 6. The ambient temperature at time of launch was 36 degrees
  511. Fahrenheit, or 15 degrees lower than the next coldest previous launch.
  512.  
  513.   a.  The temperature at the 300 degree position on the right aft
  514. field joint circumference was estimated to be 28 degrees plus or minus
  515. 5 degrees Fahrenheit.  This was the coldest point on the joint.
  516.  
  517.   b.  Temperature on the opposite side of the right Solid Rocket
  518. Booster facing the sun was estimated to be about 50 degrees
  519. Fahrenheit.
  520.  
  521. 7.  Other joints on the left and right Solid Rocket Boosters
  522. experienced similar combinations of tang-to-clevis gap clearance and
  523. temperature.  It is not known whether these joints experienced
  524. distress during the flight of 51-L.
  525.  
  526. 8. Experimental evidence indicates that due to several effects
  527. associated with the Solid Rocket Booster's ignition and combustion
  528. pressures and associated vehicle motions, the gap between the tang and
  529. the clevis will open as much as .017 and .029 inches at the secondary
  530. and primary O-rings, respectively.
  531.  
  532.   a.  This opening begins upon ignition, reaches its maximum rate of
  533. opening at about 200-300 milliseconds, and is essentially complete at
  534. 600 milliseconds when the Solid Rocket Booster reaches its operating
  535. pressure.
  536.  
  537.   b.  The External Tank and right Solid Rocket Booster are connected
  538. by several struts, including one at 310 degrees near the aft field
  539. joint that failed.  This strut's effect on the joint dynamics is to
  540. enhance the opening of the gap between the tang and clevis by about
  541. 10-20 percent in the region of 300-320 degrees.
  542.  
  543. 9.  O-ring resiliency is directly related to its temperature.
  544.  
  545.   a. A warm O-ring that has been compressed will return to its
  546. original shape much quicker than will a cold O-ring when compression
  547. is relieved.  Thus, a warm O-ring will follow the opening of the
  548. tang-to-clevis gap.  A cold O-ring may not.
  549.  
  550.   b.  A compressed O-ring at 75 degrees Fahrenheit is five times more
  551. responsive in returning to its uncompressed shape than a cold O-ring
  552. at 30 degrees Fahrenheit.
  553.  
  554.   c.  As a result it is probable that the O-rings in the right solid
  555. booster aft field joint were not following the opening of the gap
  556. between the tang and cleavis at time of ignition.
  557.  
  558. 10. Experiments indicate that the primary mechanism that actuates
  559. O-ring sealing is the application of gas pressure to the upstream
  560. (high-pressure) side of the O-ring as it sits in its groove or
  561. channel.
  562.  
  563.   a. For this pressure actuation to work most effectively, a space
  564. between the O-ring and its upstream channel wall should exist during
  565. pressurization.
  566.  
  567.   b.  A tang-to-clevis gap of .004 inches, as probably existed in the
  568. failed joint, would have initially compressed the O-ring to the degree
  569. that no clearance existed between the O-ring and its upstream channel
  570. wall and the other two surfaces of the channel.
  571.  
  572.   c. At the cold launch temperature experienced, the O-ring would be
  573. very slow in returning to its normal rounded shape.  It would not
  574. follow the opening of the tang-to-clevis gap.  It would remain in its
  575. compressed position in the O-ring channel and not provide a space
  576. between itself and the upstream channel wall.  Thus, it is probable
  577. the O-ring would not be pressure actuated to seal the gap in time to
  578. preclude joint failure due to blow-by and erosion from hot combustion
  579. gases.
  580.  
  581. 11.  The sealing characteristics of the Solid Rocket Booster O-rings
  582. are enhanced by timely application of motor pressure.
  583.  
  584.   a.  Ideally, motor pressure should be applied to actuate the O-ring
  585. and seal the joint prior to significant opening of the tang-to-clevis
  586. gap (100 to 200 milliseconds after motor ignition).
  587.  
  588.   b.  Experimental evidence indicates that temperature, humidity and
  589. other variables in the putty compound used to seal the joint can delay
  590. pressure application to the joint by 500 milliseconds or more.
  591.  
  592.   c.  This delay in pressure could be a factor in initial joint
  593. failure.
  594.  
  595. 12.  Of 21 launches with ambient temperatures of 61 degrees Fahrenheit
  596. or greater, only four showed signs of O-ring thermal distress; i.e.,
  597. erosion or blow-by and soot.  Each of the launches below 61 degrees
  598. Fahrenheit resulted in one or more O-rings showing signs of thermal
  599. distress.
  600.  
  601.   a.  Of these improper joint sealing actions, one-half occurred in
  602. the aft field joints, 20 percent in the center field joints, and 30
  603. percent in the upper field joints.  The division between left and
  604. right Solid Rocket Boosters was roughly equal.
  605.  
  606.   b.  Each instance of thermal O-ring distress was accompanied by a
  607. leak path in the insulating putty.  The leak path connects the
  608. rocket's combustion chamber with the O-ring region of the tang and
  609. clevis.  Joints that actuated without incident may also have had these
  610. leak paths.
  611.  
  612. 13.  There is a possibility that there was water in the clevis of the
  613. STS 51-L joints since water was found in the STS-9 joints during a
  614. destack operation after exposure to less rainfall than STS 51-L.  At
  615. time of launch, it was cold enough that water present in the joint
  616. would freeze.  Tests show that ice in the joint can inhibit proper
  617. secondary seal performance.
  618.  
  619. 14.  A series of puffs of smoke were observed emanating from the 51-L
  620. aft field joint area of the right Solid Rocket Booster between 0.678
  621. and 2.500 seconds after ignition of the Shuttle Solid Rocket Motors.  
  622.  
  623.   a. The puffs appeared at a frequency of about three puffs per
  624. second.  This roughly matches the natural structural frequency of the
  625. solids at lift off and is reflected in slight cyclic changes of the
  626. tang-to-clevis gap opening.
  627.  
  628.   b.  The puffs were seen to be moving upward along the surface of the
  629. booster above the aft field joint.
  630.  
  631.   c.  The smoke was estimated to originate at a circumferential
  632. position of between 270 degrees and 315 degrees on the booster aft
  633. field joint, emerging from the top of the joint.
  634.  
  635. 15.  This smoke from the aft field joint at Shuttle lift off was the
  636. first sign of the failure of the Solid Rocket Booster O-ring seals on
  637. STS 51-L.
  638.  
  639. 16.  The leak was again clearly evident as a flame at approximately 58
  640. seconds into the flight.  It is possible that the leak was continuous
  641. but unobservable or non-existent in portions of the intervening
  642. period.  It is possible in either case that thrust vectoring and
  643. normal vehicle response to wind shear as well as planned maneuvers
  644. reinitiated or magnified the leakage from a degraded seal in the
  645. period preceding the observed flames.  The estimated position of the
  646. flame, centered at a point 307 degrees around the circumference of the
  647. aft field joint, was confirmed by the recovery of two fragments of the
  648. right Solid Rocket Booster.
  649.  
  650.   a.  A small leak could have been present that may have grown to
  651. breach the joint in flame at a time on the order of 58 to 60 seconds
  652. after lift off.
  653.  
  654.   b.  Alternatively, the O-ring gap could have been resealed by
  655. deposition of a fragile buildup of aluminum oxide and other combustion
  656. debris.  This resealed section of the joint could have been disturbed
  657. by thrust vectoring, Space Shuttle motion and flight loads inducted by
  658. changing winds aloft.
  659.  
  660.   c.  The winds aloft caused control actions in the time interval of
  661. 32 seconds to 62 seconds into the flight that were typical of the
  662. largest values experienced on previous missions.
  663.  
  664. CONCLUSION
  665. In view of the findings, the Commission concluded that the cause of
  666. the Challenger accident was the failure of the pressure seal in the
  667. aft field joint of the right Solid Rocket Booster.  The failure was
  668. due to a faulty design unacceptably sensitive to a number of factors.
  669. These factors were the effects of temperature, physical dimensions,
  670. the character of materials, the effects of reusability, processing and
  671. the reaction of the joint to dynamic loading.
  672.  
  673.  
  674.  
  675. THE CONTRIBUTING CAUSE OF THE ACCIDENT
  676.  
  677. The decision to launch the Challenger was flawed.  Those who made that
  678. decision were unaware of the recent history of problems concerning the
  679. O-rings and the joint and were unaware of the initial written
  680. recommendation of the contractor advising against the launch at
  681. temperatures below 53 degrees Fahrenheit and the continuing opposition
  682. of the engineers at Thiokol after the management reversed its
  683. position.  They did not have a clear understanding of Rockwell's
  684. concern that it was not safe to launch because of ice on the pad.  If
  685. the decision makers had known all of the facts, it is highly unlikely
  686. that they would have decided to launch 51-L on January 28, 1986.
  687.  
  688. FINDINGS
  689. 1.  The Commission concluded that there was a serious flaw in the
  690. decision making process leading up to the launch of flight 51-L.  A
  691. well structured and managed system emphasizing safety would have
  692. flagged the rising doubts about the Solid Rocket Booster joint seal.
  693. Had these matters been clearly stated and emphasized in the flight
  694. readiness process in terms reflecting the views of most of the Thiokol
  695. engineers and at least some of the Marshall engineers, it seems likely
  696. that the launch of 51-L  might not have occurred when it did.
  697.  
  698. 2.  The waiving of launch constraints appears to have been at the
  699. expense of flight safety.  There was no system which made it
  700. imperative that launch constraints and waivers of launch constraints
  701. be considered by all levels of management.
  702.  
  703. 3.  The Commission is troubled by what appears to be a propensity of
  704. management at Marshall to contain potentially serious problems and to
  705. attempt to resolve them internally rather than communicate them
  706. forward.  This tendency is altogether at odds with the need for
  707. Marshall to function as part of a system working toward successful
  708. flight missions, interfacing and communicating with the other parts of
  709. the system that work to the same end.
  710.  
  711. 4.  The Commission concluded that the Thiokol Management reversed its
  712. position and recommended the launch of 51-L, at the urging of Marshall
  713. and contrary to the views of its engineers in order to accommodate a
  714. major customer.
  715.  
  716. Findings
  717. The Commission is concerned about three aspects of the ice-on-the-pad
  718. issue.
  719.  
  720. 1.  An Analysis of all of the testimony and interviews establishes
  721. that Rockwell's recommendation on launch was ambiguous.  The
  722. Commission finds it difficult, as did Mr. Aldrich, to conclude that
  723. there was a no-launch recommendation.  Moreover, all parties were
  724. asked specifically to contact Aldrich or other NASA officials after
  725. the 9:00 Mission Management Team meeting and subsequent to the
  726. resumption of the countdown.
  727.  
  728. 2.  The Commission is also concerned about the NASA response to the
  729. Rockwell position at the 9:00 a.m. meeting.  While it is understood
  730. that decisions have to be made in launching a Shuttle, the Commission
  731. is not convinced Levels I and II appropriately considered Rockwell's
  732. concern about the ice.  However ambiguous Rockwell's position was, it
  733. is clear that they did tell NASA that the ice was an unknown
  734. condition.  Given the extent of the ice on the pad, the admitted
  735. unknown effect of the Solid Rocket Motor and Space Shuttle Main
  736. Engines ignition on the ice, as well as the fact that debris striking
  737. the Orbiter was a potential flight safety hazard, the Commission finds
  738. the decision to launch questionable under those circumstances.  In
  739. this situation, NASA appeared to be requiring a contractor to prove
  740. that it was not safe to launch, rather than proving it was safe.
  741. Nevertheless, the Commission has determined that the ice was not a
  742. cause of the 51-L accident and does not conclude that NASA's decision
  743. to launch specifically overrode a no-launch recommendation by an
  744. element contractor.
  745.  
  746. 3.  The Commission concluded that the freeze protection plan for
  747. launch pad 39B was inadequate.  The Commission believes that the
  748. severe cold and presence of so much ice on the fixed service structure
  749. made it inadvisable to launch on the morning of January 28, and that
  750. margins of safety were whittled down too far.
  751.  
  752. Additionally, access to the crew emergency slide wire baskets was
  753. hazardous due to ice conditions.  Had the crew been required to
  754. evacuate the Orbiter on the launch pad, they would have been running
  755. on an icy surface.  The Commission believes the crew should have been
  756. made aware of the condition, greater consideration should have been
  757. given to delaying the launch.
  758.  
  759.  
  760.  
  761. AN ACCIDENT ROOTED IN HISTORY
  762.  
  763. EARLY DESIGN
  764. The Space Shuttle's Solid Rocket Booster problem began with the faulty
  765. design of its joint and increased as both NASA and contractor
  766. management first failed to recognize it as a problem, then failed to
  767. fix it and finally treated it as an acceptable flight risk.
  768.  
  769. Morton Thiokol, Inc., the contractor, did not accept the implication
  770. of tests early in the program that the design had a serious and
  771. unanticipated flaw.  NASA did not accept the judgment of its engineers
  772. that the design was unacceptable, and as the joint problems grew in
  773. number and severity NASA minimized them in management briefings and
  774. reports.  Thiokol's stated position was that "the condition is not
  775. desirable but is acceptable."
  776.  
  777. Neither Thiokol nor NASA expected the rubber O-rings sealing the
  778. joints to be touched by hot gases of motor ignition, much less to be
  779. partially burned.  However, as tests and then flights confirmed damage
  780. to the sealing rings, the reaction by both NASA and Thiokol was to
  781. increase the amount of damage considered "acceptable."  At no time did
  782. management either recommend a redesign of the joint or call for the
  783. Shuttle's grounding until the problem was solved.
  784.  
  785. FINDINGS
  786. The genesis of the Challenger accident -- the failure of the joint of
  787. the right Solid Rocket Motor -- began with decisions made in the
  788. design of the joint and in the failure by both Thiokol and NASA's
  789. Solid Rocket Booster project office to understand and respond to facts
  790. obtained during testing.
  791.  
  792. The Commission has concluded that neither Thiokol nor NASA responded
  793. adequately to internal warnings about the faulty seal design.
  794. Furthermore, Thiokol and NASA did not make a timely attempt to develop
  795. and verify a new seal after the initial design was shown to be
  796. deficient.  Neither organization developed a solution to the
  797. unexpected occurrences of O-ring erosion and blow-by even though this
  798. problem was experienced frequently during the Shuttle flight history.
  799. Instead, Thiokol and NASA management came to accept erosion and
  800. blow-by as unavoidable and an acceptable flight risk.  Specifically,
  801. the Commission has found that:
  802.  
  803. 1.  The joint test and certification program was inadequate.  There
  804. was no requirement to configure the qualifications test motor as it
  805. would be in flight, and the motors were static tested in a horizontal
  806. position, not in the vertical flight position.
  807.  
  808. 2.  Prior to the accident, neither NASA nor Thiokol fully understood
  809. the mechanism by which the joint sealing action took place.
  810.  
  811. 3.  NASA and Thiokol accepted escalating risk apparently because they
  812. "got away with it last time."  As Commissioner Feynman observed, the
  813. decision making was:
  814.  
  815.   "a kind of Russian roulette. ...  (The Shuttle) flies (with O-ring
  816. erosion) and nothing happens.  Then it is suggested, therefore, that
  817. the risk is no longer so high for the next flights.  We can lower our
  818. standards a little bit because we got away with it last time. ... You
  819. got away with it, but it shouldn't be done over and over again like
  820. that."
  821.  
  822. 4. NASA's system for tracking anomalies for Flight Readiness Reviews
  823. failed in that, despite a history of persistent O-ring erosion and
  824. blow-by, flight was still permitted.  It failed again in the strange
  825. sequence of six consecutive launch constraint waivers prior to 51-L,
  826. permitting it to fly without any record of a waiver, or even of an
  827. explicit constraint.  Tracking and continuing only anomalies that are
  828. "outside the data base" of prior flight allowed major problems to be
  829. removed from and lost by the reporting system.
  830.  
  831. 5.  The O-ring erosion history presented to Level I at NASA
  832. Headquarters in August 1985 was sufficiently detailed to require
  833. corrective action prior to the next flight.
  834.  
  835. 6.  A careful analysis of the flight history of O-ring performance
  836. would have revealed the correlation of O-ring damage and low
  837. temperature.  Neither NASA nor Thiokol carried out such an analysis;
  838. consequently, they were unprepared to properly evaluate the risks of
  839. launching the 51-L mission in conditions more extreme than they had
  840. encountered before.
  841.  
  842.  
  843.  
  844. THE SILENT SAFETY PROGRAM
  845.  
  846. The Commission was surprised to realize after many hours of testimony
  847. that NASA's safety staff was never mentioned.  No witness related the
  848. approval or disapproval of the reliability engineers, and none
  849. expressed the satisfaction or dissatisfaction of the quality assurance
  850. staff.  No one thought to invite a safety representative or a
  851. reliability and quality assurance engineer to the January 27, 1986,
  852. teleconference between Marshall and Thiokol.  Similarly, there was no
  853. representative of safety on the Mission Management Team that made key
  854. decisions during the countdown on January 28, 1986.  The Commission is
  855. concerned about the symptoms that it sees.
  856.  
  857. The unrelenting pressure to meet the demands of an accelerating flight
  858. schedule might have been adequately handled by NASA if it had insisted
  859. upon the exactingly thorough procedures that were its hallmark during
  860. the Apollo program.  An extensive and redundant safety program
  861. comprising interdependent safety, reliability and quality assurance
  862. functions existed during and after the lunar program to discover any
  863. potential safety problems.  Between that period and 1986, however, the
  864. program became ineffective.  This loss of effectiveness seriously
  865. degraded the checks and balances essential for maintaining flight
  866. safety.
  867.  
  868. On April 3, 1986, Arnold Aldrich, the Space Shuttle program manager,
  869. appeared before the Commission at a public hearing in Washington,
  870. D.C.  He described five different communication or organization
  871. failures that affected the launch decision on January 28, 1986.  Four
  872. of those failures relate directly to faults within the safety
  873. program.  These faults include a lack of problem reporting
  874. requirements, inadequate trend analysis, misrepresentation of
  875. criticality and lack of involvement in critical discussions.  A
  876. properly staffed, supported, and robust safety organization might well
  877. have avoided these faults and thus eliminated the communication
  878. failures.
  879.  
  880. NASA has a safety program to ensure that the communication failures to
  881. which Mr. Aldrich referred do not occur.  In the case of mission 51-L,
  882. that program fell short.
  883.  
  884. FINDINGS
  885.  
  886. 1.  Reductions in the safety, reliability and quality assurance work
  887. force at Marshall and NASA Headquarters have seriously limited
  888. capability in those vital functions.
  889.  
  890. 2. Organizational structures at Kennedy and Marshall have placed
  891. safety, reliability and quality assurance offices under the
  892. supervision of the very organizations and activities whose efforts
  893. they are to check.
  894.  
  895. 3.  Problem reporting requirements are not concise and fail to get
  896. critical information to the proper levels of management.
  897.  
  898. 4.  Little or no trend analysis was performed on O-ring erosion and
  899. blow-by problems.
  900.  
  901. 5.  As the flight rate increased, the Marshall safety, reliability and
  902. quality assurance work force was decreasing, which adversely affected
  903. mission safety.
  904.  
  905. 6.  Five weeks after the 51-L accident, the criticality of the Solid
  906. Rocket Motor field joint was still not properly documented in the
  907. problem reporting system at Marshall.
  908.  
  909.  
  910.  
  911. PRESSURES ON THE SYSTEM
  912.  
  913. With the 1982 completion of the orbital flight test series, NASA began
  914. a planned acceleration of the Space Shuttle launch schedule.  One
  915. early plan contemplated an eventual rate of a mission a week, but
  916. realism forced several downward revisions.  In 1985, NASA published a
  917. projection calling for an annual rate of 24 flights by 1990.  Long
  918. before the Challenger accident, however, it was becoming obvious that
  919. even the modified goal of two flights a month was overambitious.
  920.  
  921. In establishing the schedule, NASA had not provided adequate resources
  922. for its attainment.  As a result, the capabilities of the system were
  923. strained by the modest nine-mission rate of 1985, and the evidence
  924. suggests that NASA would not have been able to accomplish the 14
  925. flights scheduled for 1986.  These are the major conclusions of a
  926. Commission examination of the pressures and problems attendant upon
  927. the accelerated launch schedule.
  928.  
  929. FINDINGS
  930. 1.  The capabilities of the system were stretched to the limit to
  931. support the flight rate in winter 1985/1986.  Projections into the
  932. spring and summer of 1986 showed a clear trend; the system, as it
  933. existed, would have been unable to deliver crew training software for
  934. scheduled flights by the designated dates.  The result would have been
  935. an unacceptable compression of the time available for the crews to
  936. accomplish their required training.
  937.  
  938. 2.  Spare parts are in critically short supply.  The Shuttle program
  939. made a conscious decision to postpone spare parts procurements in
  940. favor of budget items of perceived higher priority.  Lack of spare
  941. parts would likely have limited flight operations in 1986.
  942.  
  943. 3.  Stated manifesting policies are not enforced.  Numerous late
  944. manifest changes (after the cargo integration review) have been made
  945. to both major payloads and minor payloads throughout the Shuttle
  946. program.
  947.  
  948.     Late changes to major payloads or program requirements can require
  949. extensive resources (money, manpower, facilities) to implement.
  950.  
  951.     If many late changes to "minor" payloads occur, resources are
  952. quickly absorbed.
  953.  
  954.     Payload specialists frequently were added to a flight well after
  955. announced deadlines.
  956.  
  957.     Late changes to a mission adversely affect the training and
  958. development of procedures for subsequent missions.
  959.  
  960. 4.  The scheduled flight rate did not accurately reflect the
  961. capabilities and resources.
  962.  
  963.     The flight rate was not reduced to accommodate periods of
  964. adjustment in the capacity of the work force.  There was no margin in
  965. the system to accommodate unforeseen hardware problems.
  966.  
  967.     Resources were primarily directed toward supporting the flights
  968. and thus not enough were available to improve and expand facilities
  969. needed to support a higher flight rate.
  970.  
  971. 5.  Training simulators may be the limiting factor on the flight rate:
  972. the two current simulators cannot train crews for more than 12-15
  973. flights per year.
  974.  
  975. 6.  When flights come in rapid succession, current requirements do not
  976. ensure that critical anomalies occurring during one flight are
  977. identified and addressed appropriately before the next flight.
  978.  
  979.  
  980.  
  981. OTHER SAFETY CONSIDERATIONS
  982.  
  983. In the course of its investigation, the Commission became aware of a
  984. number of matters that played no part in the mission 51-L accident but
  985. nonetheless hold a potential for safety problems in the future.
  986.  
  987. Some of these matters, those involving operational concerns, were
  988. brought directly to the Commission's attention by the NASA astronaut
  989. office.  They were the subject of a special hearing.
  990.  
  991. Other areas of concern came to light as the Commission pursued various
  992. lines of investigation in its attempt to isolate the cause of the
  993. accident.  These inquiries examined such aspects as the development
  994. and operation of each of the elements of the Space Shuttle -- the
  995. Orbiter, its main engines and the External Tank; the procedures
  996. employed in the processing and assembly of 51-L, and launch damage.
  997.  
  998. This chapter examines potential risks in two general areas. The first
  999. embraces critical aspects of a Shuttle flight; for example,
  1000. considerations related to a possible premature mission termination
  1001. during the ascent phase and the risk factors connected with the
  1002. demanding approach and landing phase.  The other focuses on testing,
  1003. processing and assembling the various elements of the Shuttle.
  1004.  
  1005. ASCENT:  A Critical Phase
  1006. The events of flight 51-L dramatically illustrated the dangers of the
  1007. first stage of a Space Shuttle ascent.  The accident also focused
  1008. attention on the issues of Orbiter abort capabilities and crew
  1009. escape.  Of particular concern to the Commission are the current abort
  1010. capabilities, options to improve those capabilities, options for crew
  1011. escape and the performance of the range safety system.
  1012.  
  1013. It is not the Commission's intent to second-guess the Space Shuttle
  1014. design or try to depict escape provisions that might have saved the
  1015. 51-L crew.  In fact, the events that led to destruction of the
  1016. Challenger progressed very rapidly and without warning.  Under those
  1017. circumstances, the Commission believes it is highly unlikely that any
  1018. of the systems discussed below, or any combination of those systems,
  1019. would have saved the flight 51-L crew.
  1020.  
  1021. FINDINGS
  1022.  
  1023. 1.  The Space Shuttle System was not designed to survive a failure of
  1024. the Solid Rocket Boosters.  There are no corrective actions that can
  1025. be taken if the boosters do not operate properly after ignition, i.e.,
  1026. there is no ability to separate an Orbiter safely from thrusting
  1027. boosters and no ability for the crew to escape the vehicle during
  1028. first-stage ascent.
  1029.  
  1030.    Neither the Mission Control Team not the 51-L crew had any warning
  1031. of impending disaster.
  1032.  
  1033.    Even if there had been warning, there were no actions available to
  1034. the crew of the Mission Control Team to avert the disaster.
  1035.  
  1036.  
  1037. LANDING:  Another Critical Phase
  1038.  
  1039. The consequences of faulty performance in any dynamic and demanding
  1040. flight environment can be catastrophic.  The Commission was concerned
  1041. that an insufficient safety margin may have existed in areas other
  1042. than Shuttle ascent.  Entry and landing of the Shuttle are dynamic and
  1043. demanding with all the risks and complications inherent in flying a
  1044. heavyweight glider with a very steep glide path.  Since the Shuttle
  1045. crew cannot divert to any alternate landing site after entry, the
  1046. landing decision must be both timely and accurate.  In addition, the
  1047. landing gear, which includes wheels, tires and brakes, must function
  1048. properly.
  1049.  
  1050. In summary, although there are valid programmatic reasons to land
  1051. routinely at Kennedy, there are concerns that suggest that this is not
  1052. wise under the present circumstances.  While planned landings at
  1053. Edwards carry a cost in dollars and days, the realities of weather
  1054. cannot be ignored.  Shuttle program officials must recognize that
  1055. Edwards is a permanent, essential part of the program.  The cost
  1056. associated with regular scheduled landing and turnaround operations at
  1057. Edwards is thus a necessary program cost.
  1058.  
  1059. Decisions governing Space Shuttle operations must be consistent with
  1060. the philosophy that unnecessary risks have to be eliminated.  Such
  1061. decisions cannot be made without a clear understanding of margins of
  1062. safety in each part of the system.
  1063.  
  1064. Unfortunately, margins of safety cannot be assured if performance
  1065. characteristics are not thoroughly understood, nor can they be deduced
  1066. from a previous flight's "success."
  1067.  
  1068. The Shuttle program cannot afford to operate outside its experience in
  1069. the areas of tires, brakes and weather, with the capabilities of the
  1070. system today.  Pending a clear understanding of all landing and
  1071. deceleration systems, and a resolution of the problems encountered to
  1072. date in Shuttle landings, the most conservative course must be
  1073. followed in order to minimize risk during this dynamic phase of
  1074. flight.
  1075.  
  1076.  
  1077. SHUTTLE ELEMENTS
  1078. The Space Shuttle Main Engine teams at Marshall and Rocketdyne have
  1079. developed engines that have achieved their performance goals and have
  1080. performed extremely well.  Nevertheless the main engines continue to
  1081. be highly complex and critical components of the Shuttle that involve
  1082. an element of risk principally because important components of the
  1083. engines degrade more rapidly with flight use than anticipated.  Both
  1084. NASA and Rocketdyne have taken steps to contain that risk.  An
  1085. important aspect of the main engine program has been the extensive
  1086. "hot fire" ground tests.  Unfortunately, the vitality of the test
  1087. program has been reduced because of budgetary constraints.
  1088.  
  1089. The number of engine test firings per month has decreased over the
  1090. past two years.  Yet this test program has not yet demonstrated the
  1091. limits of engine operation parameters or included tests over the full
  1092. operating envelope to show full engine capability.  In addition, tests
  1093. have not yet been deliberately conducted to the point of failure to
  1094. determine actual engine operating margins.
  1095.  
  1096.  
  1097.  
  1098. PRESIDENTIAL COMMISSION ON THE SPACE SHUTTLE CHALLENGER ACCIDENT
  1099.  
  1100. William P. Rogers, Chairman
  1101. Former Secretary of State under President Nixon (1969-1973), and
  1102. Attorney General under President Eisenhower (1957-1961), currently a
  1103. practicing attorney and senior partner in the law firm of Rogers &
  1104. Wells.  Born in Norfolk, New York, he was awarded the Medal of Freedom
  1105. in 1973.  He holds a J.D. from Cornell University (1937) and served as
  1106. LCDR, U.S. Navy (1942-1946).
  1107.  
  1108. Neil A. Armstrong, Vice Chairman
  1109. Former astronaut, currently Chairman of the Board of Computing
  1110. Technologies for Aviation, Inc.  Born in Wapakoneta, Ohio, Mr.
  1111. Armstrong was spacecraft commander for Apollo 11, July 16-24, 1969,
  1112. the first manned lunar landing mission.  He was Professor of
  1113. Aeronautical Engineering at the University of Cincinnati from 1971 to
  1114. 1980 and was appointed to the National Commission on Space in 1985.
  1115.  
  1116. David C. Acheson
  1117. Former Senior Vice President and General Counsel, Communications
  1118. Satellite Corporation (1967-1974), currently a partner in the law firm
  1119. of Drinker Biddle & Reath.  Born in Washington, DC, he previously
  1120. served as an attorney with the U.S. Atomic Energy Commission
  1121. (1948-1950) and was U.S. Attorney for the District of Columbia
  1122. (1961-1965).  He holds an LL.B. from Harvard University (1948) and
  1123. served as LT, U.S. Navy (1942-1946).
  1124.  
  1125. Dr. Eugene E. Covert
  1126. Educator and engineer.  Born in Rapid City, South Dakota, he is
  1127. currently Professor and Head, Department of Aeronautics and
  1128. Astronautics, at Massachusetts Institute of Technology.  Member of the
  1129. National Academy of Engineering, he was a recipient of the Exceptional
  1130. Civilian Service Award, USAF, in 1973 and the NASA Public Service
  1131. Award in 1980.  He holds a Doctorate in Science from Massachusetts
  1132. Institute of Technology.
  1133.  
  1134. Dr. Richard P. Feynman
  1135. Physicist.  Born in New York City, he is Professor of Theoretical
  1136. Physics at California Institute of Technology.  Nobel Prize winner in
  1137. Physics, 1965, he also received the Einstein Award in 1954, the
  1138. Oersted Medal in 1972 and the Niels Bohr International Gold Medal in
  1139. 1973.  He holds a Doctorate in Physics from Princeton (1942).
  1140.  
  1141. Robert B. Hotz
  1142. Editor, publisher.  Born in Milwaukee, Wisconsin.  He is a graduate of
  1143. Northwestern University.  He was the editor-in-chief of Aviation Week
  1144. & Space Technology magazine (1953-1980).  He served in the Air Force
  1145. in World War II and was awarded the Air Medal with Oak Leaf Cluster.
  1146. Since 1982, he has been a member of the General Advisory Committee to
  1147. the Arms Control and Disarmament Agency.
  1148.  
  1149. Major General Donald J. Kutyna, USAF
  1150. Director of Space Systems and Command, Control, Communications.  Born
  1151. in Chicago, Illinois, and graduate of the U.S. Military Academy, he
  1152. holds a Master of Science degree from Massachusetts Institute of
  1153. Technology (1965).  A command pilot with over 4,000 flight hours, he
  1154. is a recipient of the Distinguished Service Medal, Distinguished
  1155. Flying Cross, Legion of Merit and nine air medals.
  1156.  
  1157. Dr. Sally K. Ride
  1158. Astronaut.  Born in Los Angeles, California, she was a mission
  1159. specialist on STS-7, launched on June 18, 1983, becoming the first
  1160. American woman in space.  She also flew on mission 41-G launched
  1161. October 5, 1984.  She holds a Doctorate in Physics from Stanford
  1162. University (1978) and is still an active astronaut.
  1163.  
  1164. Robert W. Rummel
  1165. Space expert and aerospace engineer.  Born in Dakota, Illinois, and
  1166. former Vice President of Trans World Airlines, he is currently
  1167. President of Robert W. Rummel Associates, Inc., of Mesa, Arizona.  He
  1168. is a member of the National Academy of Engineering and is holder of
  1169. the NASA Distinguished Public Service Medal.
  1170.  
  1171. Joseph F. Sutter
  1172. Aeronautical engineer.  Currently Executive Vice President of the
  1173. Boeing Commercial Airplane Company.  Born in Seattle, he has been with
  1174. Boeing since 1945 and was a principal figure in the development of
  1175. three generations of jet aircraft.  In 1984, he was elected to the
  1176. National Academy of Engineering.  In 1985, President Reagan conferred
  1177. on him the U.S. National Medal of Technology.
  1178.  
  1179. Dr. Arthur B. C. Walker, Jr.
  1180. Astronomer.  Born in Cleveland, Ohio, he is currently Professor of
  1181. Applied Physics and was formerly Associate Dean of the Graduate
  1182. Division at Stanford University.  Consultant to Aerospace Corporation,
  1183. Rand Corporation and the National Science Foundation, he is a member
  1184. of the American Physical Society, American Geophysical Union, and the
  1185. American Astronomy Society.  He holds a Doctorate in Physics from the
  1186. University of Illinois (1962).
  1187.  
  1188. Dr. Albert D. Wheelon
  1189. Physicist.  Born in Moline, Illinois, he is currently Executive Vice
  1190. President, Hughes Aircraft Company.  Also a member of the President's
  1191. Foreign Intelligence Advisory Board, he served as a consultant to the
  1192. President's Science Advisory Council from 1961 to 1974.  He holds a
  1193. Doctorate in Physics from Massachusetts Institute of Technology
  1194. (1952).
  1195.  
  1196. Brigadier General Charles Yeager, USAF (Retired)
  1197. Former experimental test pilot.  Born in Myra, West Virginia, he was
  1198. appointed in 1985 as a member of the National Commission on Space.  He
  1199. was the first person to penetrate the sound barrier and the first to
  1200. fly at a speed of more than 1,600 miles an hour.
  1201.  
  1202. Dr. Alton G. Keel, Jr., Executive Director
  1203. Detailed to the Commission from his position in the Executive Office
  1204. of the President, Office of Management and Budget, as Associate
  1205. Director for National Security and International Affairs; formerly
  1206. Assistant Secretary of the Air Force for Research, Development and
  1207. Logistics; and Senate Staff.  Born in Newport News, Virginia, he
  1208. holds a Doctorate in Engineering Physics from the University of
  1209. Virginia (1970).
  1210.  
  1211.  
  1212. PRESIDENTIAL COMMISSION STAFF
  1213. Dr. Alton G. Keel, Jr.  Executive Director        White House
  1214. Thomas T. Reinhardt     Executive Secretary       MAJ, USA/OMB
  1215.  
  1216. Special Assistants
  1217. Marie C. Hunter         Executive Assistant       Rogers & Wells
  1218.                         to the Chairman
  1219. M. M. Black             Personal Secretary        OMB
  1220.                         to Vice Chairman &
  1221.                         Executive Director
  1222. Mark D. Weinberg        Media Relations           White House
  1223. Herb Hetu               Media Relations           Consultant
  1224. John T. Shepherd        NASA Tasking        CAPT, USN(Ret)/Atty.
  1225.                         Coordination
  1226.  
  1227. Administrative Staff
  1228. Steven B. Hyle          Administrative Officer          LTC, USAF
  1229. Patt Sullivan           Administrative Assistant        NASA
  1230. Marilyn Stumpf          Travel Coordination             NASA
  1231. Joleen A. B. Bottalico  Travel Coordination             NASA
  1232. Jane M. Green           Secretary                       NASA
  1233. Lorraine K. Walton      Secretary                       NASA
  1234. Vera A. Barnes          Secretary                       NASA
  1235. Virginia A. James       Receptionist               Contract Support
  1236.  
  1237. Investigative Staff
  1238. William G. Dupree         Investigator, Development     DOD IG
  1239.                           and Production
  1240. John B. Hungerford, Jr.   Investigator, Development     LTC, USAF
  1241.                           and Production
  1242. John P. Chase             Investigator,            MAJ, USMC/DOD IG
  1243.                           Pre-Launch Activities
  1244. Brewster Shaw             Investigator,            LTC, USAF/NASA
  1245.                           Pre-Launch Activities    Astronaut
  1246. John C. Macidull          Investigator, Accident   FAA/CDR, USNR-R
  1247.                           Analysis
  1248. Ron Waite                 Investigator, Accident   Engineering
  1249.                           Analysis                 Consultant
  1250. John Fabian               Investigator Mission     COL, USAF/Former
  1251.                           Planning & Operations     Astronaut
  1252. Emily M. Trapnell         Coordinator, General     FAA Atty.
  1253.                           Investigative Activities
  1254. Randy R. Kehrli           Evidence Analysis        DOJ Atty.
  1255. E. Thomas Almon           Investigator             Special Agent, FBI
  1256. Patrick J. Maley          Investigator             Special Agent, FBI
  1257. John R. Molesworth, Jr.   Investigator             Special Agent, FBI
  1258. Robert C. Thompson        Investigator             Special Agent, FBI
  1259. Dr. R. Curtis Graeber     Human Factors Specialist   LTC, USA/NASA
  1260. Michael L. Marx           Metallurgist             NTSB
  1261.  
  1262. Writing Support
  1263. Woods Hansen           Editor                      Free Lance
  1264. James Haggerty         Writer                      Free Lance
  1265. Anthony E. Hartle      Writer                      COL, USA/USMA
  1266. William Bauman         Writer                      CAPT, USAF/USAFA
  1267. Frank Gillen           Word Processing Supervisor  Contract Support
  1268. Lawrence J. Herb       Art Layout                  Free Lance
  1269. Willis Rickert         Printer                     NASA
  1270. Lynne Komai            Design                      Contract Support
  1271.  
  1272. Documentation Support
  1273. Clarisse Abramidis     Case Manager                DOJ
  1274. Fritz Geurtsen         Project Manager             DOJ
  1275. John Dunbar            Contract Representative     Contract Support
  1276. Valarie Lease          Support Center Supervisor   Contract Support
  1277. Stephen M. Croll       Correspondence Support      Contract Support
  1278.  
  1279. Independent Test Observers
  1280. Eugene G. Haberman     Rocket Propulsion Lab          USAF
  1281. Wilbur W. Wells        Rocket Propulsion Lab          USAF
  1282. Don E. Kennedy         TRW Ballistic Missile Office   Pro Bono
  1283. Laddie E.Dufka         Aerospace Corp                 Pro Bono
  1284. Mohan Aswani           Aerospace Corp                 Pro Bono
  1285. Michael L. Marx        Metallurgist                   NTSB
  1286.  
  1287.  
  1288.  
  1289. COMMISSION ACTIVITIES
  1290. An Overview
  1291. President Reagan, seeking to ensure a thorough and unbiased
  1292. investigation of the Challenger accident, announced the formation of
  1293. the Commission on February 3, 1986.  The mandate given by the
  1294. President, contained in Executive Order 12546, required Commission
  1295. members to:
  1296.   (1)  Review the circumstances surrounding the accident to establish
  1297. the probable cause or causes of the accident; and,
  1298.   (2)  Develop recommendations for corrective or other action based
  1299. upon the Commission's findings and determinations.
  1300.  
  1301. The Commission itself divided into four investigative panels:
  1302.  
  1303.   1.  Development and Production, responsible for investigating the
  1304. acquisition and test and evaluation processes for the Space Shuttle
  1305. elements;
  1306.  
  1307.   2.  Pre-Launch Activities, responsible for assessing the Shuttle
  1308. system processing, launch readiness process and pre-launch security;
  1309.  
  1310.   3.  Mission Planning and Operations, responsible for investigating
  1311. mission planning and operations, schedule pressures and crew safety
  1312. areas; and
  1313.  
  1314.   4.  Accident Analysis, charged with analyzing the accident data and
  1315. developing both an anomaly tree and accident scenarios.
  1316.  
  1317. More than 160 individuals were interviewed and more than 35 formal
  1318. panel investigative sessions were held generating almost 12,000 pages
  1319. of transcript.  Almost 6,300 documents, totaling more than 122,000
  1320. pages, and hundreds of photographs were examined and made a part of
  1321. the Commission's permanent data base and archives.  These sessions and
  1322. all the data gathered added to the 2,800 pages of hearing transcript
  1323. generated by the Commission in both closed and open sessions.
  1324.  
  1325. In addition to the work of the Commission and the Commission staff,
  1326. NASA personnel expended a vast effort in the investigation.  More than
  1327. 1,300 employees from all NASA facilities were involved and were
  1328. supported by more than 1,600 people from other government agencies and
  1329. over 3,100 from NASA's contractor organizations.  Particularly
  1330. significant were the activities of the military, the Coast Guard and
  1331. the NTSB in the salvage and analysis of the Shuttle wreckage.
  1332.  
  1333.  
  1334.  
  1335. RECOMMENDATIONS OF THE PRESIDENTIAL COMMISSION
  1336.  
  1337. The Commission has conducted an extensive investigation of the
  1338. Challenger accident to determine the probable cause and necessary
  1339. corrective actions.  Based on the findings and determinations of its
  1340. investigation, the Commission has unanimously adopted recommendations
  1341. to help assure the return to safe flight.
  1342.  
  1343. The Commission urges that the Administrator of NASA submit, one year
  1344. from now, a report to the President on the progress that NASA has made
  1345. in effecting the Commission's recommendations set forth below:
  1346.  
  1347. I
  1348. DESIGN
  1349. The faulty Solid Rocket Motor joint and seal must be changed.  This
  1350. could be a new design eliminating the joint or a redesign of the
  1351. current joint and seal.  No design options should be prematurely
  1352. precluded because of schedule, cost or reliance on existing hardware.
  1353. All Solid Rocket Motor joints should satisfy the following
  1354. requirements:
  1355.   
  1356.   The joints should be fully understood, tested and verified.
  1357.  
  1358.   The integrity of the structure and of the seals of all joints should
  1359. be not less than that of the case walls throughout the design
  1360. envelope.
  1361.  
  1362.   The integrity of the joints should be insensitive to:
  1363.   --Dimensional tolerances.
  1364.   --Transportation and handling.
  1365.   --Assembly procedures.
  1366.   --Inspection and test procedures.
  1367.   --Environmental effects.
  1368.   --Internal case operating pressure.
  1369.   --Recovery and reuse effects.
  1370.   --Flight and water impact loads.
  1371.  
  1372.   The certification of the new design should include:
  1373.   --Tests which duplicate the actual launch configuration as closely
  1374. as possible.
  1375.   --Tests over the full range of operating conditions, including
  1376. temperature.
  1377.  
  1378.   Full consideration should be given to conducting static firings of
  1379. the exact flight configuration in a vertical attitude.
  1380.  
  1381. INDEPENDENT OVERSIGHT
  1382. The Administrator of NASA should request the National Research Council
  1383. to form an independent Solid Rocket Motor design oversight committee
  1384. to implement the Commission's design recommendations and oversee the
  1385. design effort.  This committee should:
  1386.  
  1387.   Review and evaluate certification requirements.
  1388.   Provide technical oversight of the design, test program and
  1389. certification.
  1390.   Report to the Administrator of NASA on the adequacy of the design
  1391. and make appropriate recommendations.
  1392.  
  1393.  
  1394. II
  1395. SHUTTLE MANAGEMENT STRUCTURE
  1396. The Shuttle Program Structure should be reviewed.  The project
  1397. managers for the various elements of the Shuttle program felt more
  1398. accountable to their center management than to the Shuttle program
  1399. organization.  Shuttle element funding, work package definition, and
  1400. vital program information frequently bypass the National STS (Shuttle)
  1401. Program Manager.
  1402.  
  1403. A redefinition of the Program Manager's responsibility is essential.
  1404. This redefinition should give the Program Manager the requisite
  1405. authority for all ongoing STS operations.  Program funding and all
  1406. Shuttle Program work at the centers should be placed clearly under the
  1407. Program Manager's authority.
  1408.  
  1409. ASTRONAUTS IN MANAGEMENT
  1410. The Commission observes that there appears to be a departure from the
  1411. philosophy of the 1960s and 1970s relating to the use of astronauts in
  1412. management positions.  These individuals brought to their positions
  1413. flight experience and a keen appreciation of operations and flight
  1414. safety.
  1415.  
  1416.   NASA should encourage the transition of qualified astronauts into
  1417. agency management positions.  
  1418.  
  1419.   The function of the Flight Crew Operations director should be
  1420. elevated in the NASA organization structure.
  1421.  
  1422. SHUTTLE SAFETY PANEL
  1423. NASA should establish an STS Safety Advisory Panel reporting to the
  1424. STS Program Manager.  The Charter of this panel should include Shuttle
  1425. operational issues, launch commit criteria, flight rules, flight
  1426. readiness and risk management.  The panel should include
  1427. representation from the safety organization, mission operations, and
  1428. the astronaut office.
  1429.  
  1430.  
  1431. III
  1432. CRITICALITY REVIEW AND HAZARD ANALYSIS
  1433. NASA and the primary Shuttle contractors should review all Criticality
  1434. 1, 1R, 2, and 2R items and hazard analyses.  This review should
  1435. identify those items that must be improved prior to flight to ensure
  1436. mission safety.  An Audit Panel, appointed by the National Research
  1437. Council, should verify the adequacy of the effort and report directly
  1438. to the Administrator of NASA.
  1439.  
  1440.  
  1441. IV
  1442. SAFETY ORGANIZATION
  1443. NASA should establish an Office of Safety, Reliability and Quality
  1444. Assurance to be headed by an Associate administrator, reporting
  1445. directly to the NASA Administrator.  It would have direct authority
  1446. for safety, reliability, and quality assurance throughout the agency.
  1447. The office should be assigned the work force to ensure adequate
  1448. oversight of its functions and should be independent of other NASA
  1449. functional and program responsibilities.
  1450.  
  1451. The responsibilities of this office should include:
  1452.  
  1453.   The safety, reliability and quality assurance functions as they
  1454. relate to all NASA activities and programs.
  1455.  
  1456.   Direction of reporting and documentation of problems, problem
  1457. resolution and trends associated with flight safety.
  1458.  
  1459.  
  1460. V
  1461. IMPROVED COMMUNICATIONS
  1462. The Commission found that Marshall Space Flight Center project
  1463. managers, because of a tendency at Marshall to management isolation,
  1464. failed to provide full and timely information bearing on the safety of
  1465. flight 51-L to other vital elements of Shuttle program management.
  1466.  
  1467.   NASA should take energetic steps to eliminate this tendency at
  1468. Marshall Space Flight Center, whether by changes of personnel,
  1469. organization, indoctrination or all three.
  1470.  
  1471.   A policy should be developed which governs the imposition and
  1472. removal of Shuttle launch constraints.
  1473.  
  1474.   Flight Readiness Reviews and Mission Management Team meetings should
  1475. be recorded.
  1476.  
  1477. The flight crew commander, or a designated representative, should
  1478. attend the Flight Readiness Review, participate in acceptance of the
  1479. vehicle for flight, and certify that the crew is properly prepared for
  1480. flight.
  1481.  
  1482.  
  1483. VI
  1484. LANDING SAFETY
  1485. NASA must take actions to improve landing safety.
  1486.  
  1487.   The tire, brake and nosewheel steering systems must be improved.
  1488. These systems do not have sufficient safety margin, particularly at
  1489. abort landing sites.
  1490.  
  1491.   The specific conditions under which planned landings at Kennedy
  1492. would be acceptable should be determined.  Criteria must be
  1493. established for tires, brakes and nosewheel steering.  Until the
  1494. systems meet those criteria in high fidelity testing that is verified
  1495. at Edwards, landing at Kennedy should not be planned.
  1496.  
  1497.   Committing to a specific landing site requires that landing area
  1498. weather be forecast more than an hour in advance.  During
  1499. unpredictable weather periods at Kennedy, program officials should
  1500. plan on Edwards landings.  Increased landings at Edwards may
  1501. necessitate a dual ferry capability.
  1502.  
  1503.  
  1504. VII
  1505. LAUNCH ABORT AND CREW ESCAPE
  1506. The Shuttle program management considered first-stage abort options
  1507. and crew escape options several times during the history of the
  1508. program, but because of limited utility, technical infeasibility, or
  1509. program cost and schedule, no systems were implemented.  The
  1510. Commission recommends that NASA:
  1511.  
  1512.   Make all efforts to provide a crew escape system for use during
  1513. controlled gliding flight.
  1514.  
  1515.   Make every effort to increase the range of flight conditions under
  1516. which an emergency runway landing can be successfully conducted in the
  1517. event that two or three main engines fail early in ascent.
  1518.  
  1519.  
  1520. VIII
  1521. FLIGHT RATE
  1522. The nation's reliance on the Shuttle as its principal space launch
  1523. capability created a relentless pressure on NASA to increase the
  1524. flight rate.  Such reliance on a single launch capability should be
  1525. avoided in the future.
  1526.  
  1527. NASA must establish a flight rate that is consistent with its
  1528. resources.  A firm payload assignment policy should be established.
  1529. The policy should include rigorous controls on cargo manifest changes
  1530. to limit the pressures such changes exert on schedules and crew
  1531. training.
  1532.  
  1533.  
  1534. IX
  1535. MAINTENANCE SAFEGUARDS
  1536. Installation, test, and maintenance procedures must be especially
  1537. rigorous for Space Shuttle items designated Criticality 1.  NASA
  1538. should establish a system of analyzing and reporting performance
  1539. trends of such items.
  1540.  
  1541. Maintenance procedures for such items should be specified in the
  1542. Critical Items List, especially for those such as the liquid-fueled
  1543. main engines, which require unstinting maintenance and overhaul.
  1544.  
  1545. With regard to the Orbiters, NASA should:
  1546.  
  1547.   Develop and execute a comprehensive maintenance inspection plan.
  1548.  
  1549.   Perform periodic structural inspections when scheduled and not
  1550. permit them to be waived.
  1551.  
  1552.   Restore and support the maintenance and spare parts programs, and
  1553. stop the practice of removing parts from one Orbiter to supply
  1554. another.
  1555.  
  1556.  
  1557. CONCLUDING THOUGHT
  1558. The Commission urges that NASA continue to receive the support of the
  1559. Administration and the nation.  The agency constitutes a national
  1560. resource that plays a critical role in space exploration and
  1561. development.  It also provides a symbol of national pride and
  1562. technological leadership.
  1563.  
  1564. The Commission applauds NASA's spectacular achievements of the past
  1565. and anticipates impressive achievements to come.  The findings and
  1566. recommendations presented in this report are intended to contribute to
  1567. the future NASA successes that the nation both expects and requires as
  1568. the 21st century approaches.
  1569.  
  1570.  
  1571.  
  1572. NASA ACTIONS TO IMPLEMENT COMMISSION RECOMMENDATIONS
  1573. (Source:  Actions to Implement the Recommendations of The Presidential 
  1574. Commission on the Space Shuttle Challenger Accident, Executive Summary, July
  1575. 14, 1986, NASA Headquarters)
  1576.  
  1577. On June 13, 1986, the President directed NASA to implement, as soon as
  1578. possible, the recommendations of the Presidential Commission on the
  1579. Space Shuttle Challenger Accident.  The President requested that NASA
  1580. report, within 30 days, how and when the recommendations will be
  1581. implemented, including milestones by which progress can be measured.
  1582.  
  1583. In the months since the Challenger accident, the NASA team has spent
  1584. many hours in support of the Presidential Commission on the Space
  1585. Shuttle Challenger Accident and in planning for a return of the
  1586. Shuttle to safe flight status.  Chairman William P. Rogers and the
  1587. other members of the Commission have rendered the Nation and NASA an
  1588. exceptional service.  The work of the Commission was extremely
  1589. thorough and comprehensive.  NASA agrees with the Commission's
  1590. recommendations and is vigorously pursuing the actions required to
  1591. implement and comply with them.
  1592.  
  1593. As a result of the efforts in support of the Commission, many of the
  1594. actions required to safely return the Space Shuttle to flight status
  1595. have been under way since March.  On March 24, 1986, the Associate
  1596. Administrator for Space Flight outlined a comprehensive strategy, and
  1597. defined major actions, for safely returning to flight status.  The
  1598. March 24 memorandum (Commission Activities:  An Overview) provided
  1599. guidance on the following subjects:
  1600.  
  1601.   actions required prior to next flight,
  1602.   first flight/first year operations, and
  1603.   development of sustainable safe flight rate.
  1604.  
  1605. The Commission report was submitted to the President on June 9, 1986.
  1606. Since that time, NASA has taken additional actions and provided
  1607. direction required to comply with the Commission's recommendations.
  1608.  
  1609. The NASA Administrator and the Associate Administrator for Space
  1610. Flight will participate in the key management decisions required for
  1611. implementing the Commission recommendations and for returning the
  1612. Space Shuttle to flight status.  NASA will report to the President on
  1613. the status of the implementation program in June 1987.
  1614.  
  1615. The Commission report included nine recommendations, and a summary of
  1616. the implementation status for each is provided:
  1617.  
  1618. RECOMMENDATION I
  1619. Solid Rocket Motor Design:
  1620.  
  1621. On March 24, 1986, the Marshall Space Flight Center (MSFC) was
  1622. directed to form a Solid Rocket Motor (SSRM) joint redesign team to
  1623. include participation from MSFC and other NASA centers as well as
  1624. individuals from outside NASA.  The team includes personnel from
  1625. Johnson Space Center, Kennedy Space Center, Langley Research Center,
  1626. industry, and the Astronaut Office.  To assist the redesign team, an
  1627. expert advisory panel was appointed which includes 12 people with six
  1628. coming from outside NASA.
  1629.  
  1630. The team has evaluated several design alternatives, and analysis and
  1631. testing are in progress to determine the preferred approaches which
  1632. minimize hardware redesign.  To ensure adequate program contingency in
  1633. this effort, the redesign team will also develop, at least through
  1634. concept definition, a totally new design which does not utilize
  1635. existing hardware.  The design verification and certification program
  1636. will be emphasized and will include tests which duplicate the actual
  1637. launch loads as closely as feasible and provide for tests over the
  1638. full range of operating conditions.  The verification effort includes
  1639. a trade study which has been under way for several weeks to determine
  1640. the preferred test orientation (vertical or horizontal) of the
  1641. full-scale motor firings.  The Solid Rocket Motor redesign and
  1642. certification schedule is under review to fully understand and plan
  1643. for the implementation of the design solutions as they are finalized
  1644. and assessed.  The schedule will be reassessed after the SRM
  1645. Preliminary Design Review in September 1986.  At this time it appears
  1646. that the first launch will not occur prior to the first quarter of
  1647. 1988.
  1648.  
  1649. Independent Oversight:
  1650. In accordance with the Commission's recommendation, the National
  1651. Research Council (NRC) has established an Independent Oversight Group
  1652. chaired by Dr. H. Guyford Stever and reporting to the NASA
  1653. Administrator.  The NRC Oversight Group has been briefed on Shuttle
  1654. system requirements, implementation, and control; Solid Rocket Motor
  1655. background; and candidate modifications.  The group has established a
  1656. near-term plan that includes briefings and visits to review inflight
  1657. loads; assembly processing; redesign status; and other solid rocket
  1658. motor designs, including participation in the Solid Rocket Motor
  1659. preliminary design review in September 1986.
  1660.  
  1661.  
  1662. RECOMMENDATION II
  1663. Shuttle Management Structure:
  1664.  
  1665. The Administrator has appointed General Sam Phillips, who served as
  1666. Apollo Program Director, to study every aspect of how NASA manages its
  1667. programs, including relationships between various field centers and
  1668. NASA Headquarters.  General Phillips has broad authority from the
  1669. Administrator to explore every aspect of NASA organization, management
  1670. and procedures.  His activities will include a review of the Space
  1671. Shuttle management structure.
  1672.  
  1673. On June 25, 1986, Astronaut Robert Crippen was directed to form a
  1674. fact-finding group to assess the Space Shuttle management structure.
  1675. The group will report recommendations to the Associate Administrator
  1676. for Space Flight by August 15, 1986.  Specifically, this group will
  1677. address the roles and responsibilities of the Space Shuttle Program
  1678. Manager to assure that the position has the authority commensurate
  1679. with its responsibilities.  In addition, roles and responsibilities at
  1680. all levels of program management will be reviewed to specify the
  1681. relationship between the program organization and the field center
  1682. organizations.  The results of this study will be reviewed with
  1683. General Phillips and the Administrator with a decision on
  1684. implementation of the recommendations by October 1, 1986.
  1685.  
  1686. Astronauts in Management
  1687. Rear Admiral Richard Truly, a former astronaut, has been appointed as
  1688. Associate Administrator for the Office of Space Flight.  Several
  1689. active astronauts are currently serving in management positions in the
  1690. agency.  The Crippen group will address means to stimulate the
  1691. transition of astronauts into other management positions.  It will
  1692. also determine the appropriate position for the Flight Crew Operations
  1693. Directorate within the NASA organizational structure.
  1694.  
  1695. Shuttle Safety Panel
  1696. A Shuttle Safety Panel will be established by the Associate
  1697. Administrator for Space Flight not later than September 1, 1986, with
  1698. direct access to the Space Shuttle Program Manager.  This date allows
  1699. time to determine the structure and function of this panel, including
  1700. an assessment of its relationship to the newly formed Office of
  1701. Safety, Reliability, and Quality Assurance, and to the existing
  1702. Aerospace Safety Advisory Panel.
  1703.  
  1704. RECOMMENDATION III
  1705. Critical Item Review and Hazard Analysis
  1706.  
  1707. On March 13, 1986, NASA initiated a complete review of all Space
  1708. Shuttle program failure modes and effects analyses (FEMEA's) and
  1709. associated critical item lists (CIL's).  Each Space Shuttle project
  1710. element and associated prime contractor is conducting separate
  1711. comprehensive reviews which will culminate in a program-wide review
  1712. with the Space Shuttle program have been assigned as formal members of
  1713. each of these review teams.  All Criticality 1 and 1R critical item
  1714. waivers have been cancelled.  The teams are required to reassess and
  1715. resubmit waivers in categories recommended for continued program
  1716. applicability.  Items which cannot be revalidated will be redesigned,
  1717. qualified, and certified for flight.  All Criticality 2 and 3 CIL's
  1718. are being reviewed for reacceptance and proper categorization.  This
  1719. activity will culminate in a comprehensive final review with NASA
  1720. Headquarters beginning in March 1987.
  1721.  
  1722. As recommended by the Commission, the National Research Council has
  1723. agreed to form an Independent Audit Panel, reporting to the NASA
  1724. Administrator, to verify the adequacy of this effort.
  1725.  
  1726.  
  1727. RECOMMENDATION IV
  1728. Safety Organization
  1729. The NASA Administrator announced the appointment of Mr. George A.
  1730. Rodney to the position of Associate Administrator for Safety,
  1731. Reliability, and Quality Assurance on July 8, 1986.  The
  1732. responsibilities of this office will include the oversight of safety,
  1733. reliability, and quality assurance functions related to all NASA
  1734. activities and programs and the implementation of a system for anomaly
  1735. documentation and resolution to include a trend analysis program.  One
  1736. of the first activities to be undertaken by the new Associate
  1737. Administrator will be an assessment of the resources including
  1738. workforce required to ensure adequate execution of the safety
  1739. organization functions.  In addition, the new Associate Administrator
  1740. will assure appropriate interfaces between the functions of the new
  1741. safety organization and the Shuttle Safety Panel which will be
  1742. established in response to the Commission Recommendation II.
  1743.  
  1744.  
  1745. RECOMMENDATION V
  1746.  
  1747. Improved Communications
  1748. On June 25, 1986, Astronaut Robert Crippen was directed to form a team
  1749. to develop plans and recommended policies for the following:
  1750.  
  1751.   Implementation of effective management communications at all levels.
  1752.  
  1753.   Standardization of the imposition and removal of STS launch
  1754. constraints and other operational constraints.
  1755.  
  1756.   Conduct of Flight Readiness Review and Mission Management Team
  1757. meetings, including requirements for documentation and flight crew
  1758. participation.  
  1759.  
  1760. Since this recommendation is closely linked with the recommendation on
  1761. Shuttle management structure, the study team will incorporate the plan
  1762. for improved communications with that for management restructure.
  1763.  
  1764. This review of effective communications will consider the activities
  1765. and information flow at NASA Headquarters and the field centers which
  1766. support the Shuttle program.  The study team will present findings and
  1767. recommendations to the Associate Administrator for Space Flight by
  1768. August 15, 1986.
  1769.  
  1770.  
  1771. RECOMMENDATION VI
  1772. Landing Safety
  1773.  
  1774. A Landing Safety Team has been established to review and implement the
  1775. Commission's findings and recommendations on landing safety.  All
  1776. Shuttle hardware and systems are undergoing design reviews to insure
  1777. compliance with the specifications and safety concerns.  The tires,
  1778. brakes, and nose wheel steering system are included in this activity,
  1779. and funding for a new carbon brakes system has been approved.  Runway
  1780. surface tests and landing aid requirement reviews had been under way
  1781. for some time prior to the accident and are continuing.  Landing aid
  1782. implementation will be complete by July 1987.  The interim brake
  1783. system will be delivered by August 1987.  Improved methods of local
  1784. weather forecasting and weather-related support are being developed.
  1785. Until the Shuttle program has demonstrated satisfactory safety margins
  1786. through high fidelity testing and during actual landings at Edwards
  1787. Air Force Base, the Kennedy Space Center landing site will not be used
  1788. for nominal end-of-mission landings.  Dual Orbiter ferry capability
  1789. has been an issue for some time and will be thoroughly considered
  1790. during the upcoming months.
  1791.  
  1792.  
  1793. RECOMMENDATION VII
  1794. Launch Abort and Crew Escape
  1795.  
  1796. On April 7, 1986, NASA initiated a Shuttle Crew Egress and Escape
  1797. review.  The scope of this analysis includes egress and escape
  1798. capabilities from launch through landing and will provide analyses,
  1799. concepts, feasibility assessments, cost, and schedules for pad abort,
  1800. bailout, ejection systems, water landings, and powered flight
  1801. separation.  This review will specifically assess options for crew
  1802. escape during controlled gliding flight and options for extending the
  1803. intact abort flight envelope to include failure of 2 or 3 main engines
  1804. during the early ascent phase.  In conjunction with this activity, a
  1805. Launch Abort Reassessment Team was established to review all launch
  1806. and launch abort rules to ensure that launch commit criteria, flight
  1807. rules, range safety systems and procedures, landing aids, runway
  1808. configurations and lengths, performance versus abort exposure, abort
  1809. and end-of-mission landing weights, runway surfaces, and other
  1810. landing-related capabilities provide the proper margin of safety to
  1811. the vehicle and crew.  Crew escape and launch abort studies will be
  1812. complete on October 1, 1986, with an implementation decision in
  1813. December 1986.
  1814.  
  1815.  
  1816. RECOMMENDATION VIII
  1817. Flight Rate
  1818.  
  1819. In March 1986 NASA established a Flight Rate Capability Working
  1820. Group.  Two flight rate capability studies are under way:
  1821.  
  1822.   (1) a study of capabilities and constraints which govern the Shuttle
  1823. processing flows at the Kennedy Space Center and
  1824.  
  1825.   (2) a study by the Johnson Space Center to assess the impact of
  1826. flight specific crew training and software delivery/certification on
  1827. flight rates.
  1828.  
  1829. The working group will present flight rate recommendations to the
  1830. Office of Space Flight by August 15, 1986.  Other collateral studies
  1831. are still in progress which address Presidential Commission
  1832. recommendations related to spares provisioning, maintenance, and
  1833. structural inspection.  This effort will also consider the National
  1834. Research Council independent review of flight rate which is under way
  1835. as a result of a Congressional Subcommittee request.
  1836.  
  1837. NASA  strongly supports a mixed fleet to satisfy launch requirements
  1838. and actions to revitalize the United States expendable launch vehicle
  1839. capabilities.
  1840.  
  1841. Additionally, a new cargo manifest policy is being formulated by NASA
  1842. Headquarters which will establish manifest ground rules and impose
  1843. constraints to late changes.  Manifest control policy recommendations
  1844. will be completed in November 1986.
  1845.  
  1846.  
  1847. RECOMMENDATION IX
  1848. Maintenance Safeguards
  1849.  
  1850. A Maintenance Safeguards Team has been established to develop a
  1851. comprehensive plan for defining and implementing actions to comply
  1852. with the Commission recommendations concerning maintenance
  1853. activities.  A Maintenance Plan is being prepared to ensure that
  1854. uniform maintenance requirements are imposed on all elements of the
  1855. Space Shuttle program.  This plan will define the structure that will
  1856. be used to document
  1857.   (1) hardware inspections and schedules,
  1858.   (2) planned maintenance activities,
  1859.   (3) Maintenance procedures configuration control, and
  1860.   (4) Maintenance logistics.
  1861.  
  1862. The plan will also define organizational responsibilities, reporting,
  1863. and control requirements for Space Shuttle maintenance activities.
  1864. The maintenance plan will be completed by September 30, 1986.
  1865.  
  1866.  
  1867. A number of other activities are underway which will contribute to a
  1868. return to safe flight and strengthening the NASA organization.  A
  1869. Space Shuttle Design Requirements Review Team headed by the Space
  1870. Shuttle Systems Integration Office at Johnson Space Center has been
  1871. assigned to review all Shuttle design requirements and associated
  1872. technical verification.  The team will focus on each Shuttle project
  1873. element and on total Space Shuttle system design requirements.  This
  1874. activity will culminate in a Space Shuttle Incremental Design
  1875. Certification Review approximately 3 months prior to the next Space
  1876. Shuttle Launch.
  1877.  
  1878. In consideration of the number, complexity, and interrelationships
  1879. between the many activities leading to the next flight, the Space
  1880. Shuttle Program Manager at Johnson Space Center has initiated a series
  1881. of formal Program Management Reviews for the Space Shuttle program.
  1882. These reviews are structured to be regular face-to-face discussions
  1883. involving the managers of all major Space Shuttle program activities.
  1884. Specific subjects to be discussed at each meeting will focus on
  1885. progress, schedules, and actions associated with each of the major
  1886. program review activities and will be tailored directly to current
  1887. program activity for the time period involved.  The first of these
  1888. meetings was held at Marshall Space Flight Center on May 5-6, 1986,
  1889. with the second at Kennedy Space Center on June 25, 1986.  Follow-on
  1890. reviews will be held approximately every 6 weeks.  Results of these
  1891. reviews will be reported to the Associate Administrator for Space
  1892. Flight and to the NASA Administrator.
  1893.  
  1894. On June 19, 1986, the NASA Administrator announced termination of the
  1895. development of the Centaur upper stage for use aboard the Space
  1896. Shuttle.  Use of the Centaur upper stage was planned for NASA
  1897. planetary spacecraft launches as well as for certain national security
  1898. satellite launches.  Majority safety reviews of the Centaur system
  1899. were under way at the time of the Challenger accident, and these
  1900. reviews were intensified in recent months to determine if the program
  1901. should be continued.  The final decision to terminate the Centaur
  1902. stage for use with the Shuttle was made on the basis that even
  1903. following certain modifications identified by the ongoing reviews, the
  1904. resultant stage would not meet safety criteria being applied to other
  1905. cargo or elements of the Space Shuttle System.  NASA has initiated
  1906. efforts to examine other launch vehicle alternatives for the major
  1907. NASA planetary and scientific payloads which were scheduled to utilize
  1908. the Centaur upper stage.  NASA is providing assistance to the
  1909. Department of Defense as it examines alternatives for those national
  1910. security missions which had planned to use the Shuttle/Centaur.
  1911.  
  1912. The NASA Administrator has announced a number of Space Station
  1913. organizational and management structural actions designed to
  1914. strengthen technical and management capabilities in preparation for
  1915. moving into the development phase of the Space Station program.  The
  1916. decision to create the new structure is the result of recommendations
  1917. made to the Administrator by a committee, headed by General Phillips,
  1918. which is conducting a long range assessment of NASA's overall
  1919. capabilities and requirements.
  1920.  
  1921. Finally, NASA is developing plans for increased staffing in critical
  1922. areas and is working closely with the Office of Personnel Management
  1923. to develop a NASA specific proposal which would provide for needed
  1924. changes to the NASA personnel management system to strengthen our
  1925. ability to attract, retain, and motivate the quality workforce
  1926. required to conduct the NASA mission.
  1927.  
  1928.  
  1929.  
  1930. (Source:  The Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger
  1931. Accident Report, June 6, 1986)
  1932.  
  1933. ====PRESS RETURN TO CONTINUE====
  1934.  
  1935.  
  1936. Enter an option number, 'G' for GO TO, ? for HELP, or
  1937.   press RETURN to redisplay menu...