A series of articles on “Nobel Prizes in Science & Technology” - Part 13

Richard Feynman và phi thuyền không gian Challenger

Trần Trí Năng
 (University of Minnesota & Ecosolar International)

“All the time you're saying to yourself, 'I could do that, but I won't,'
— which is just another way of saying that you can't.”

(Richard Feynman) 

Vào buổi sáng ngày 28 tháng giêng, 1986, phi thuyền không gian Challenger STS-51-L nổ tung trong ṿm trời Florida 73,6 giây sau khi được phóng lên, làm thiệt mạng tất cả bảy người trong phi hành đoàn, trong số đó cô giáo Christia McAuliffe, người dân sự đầu tiên tham gia vào chương tŕnh không gian của NASA. Trong buổi tường thuật dữ kiện liên quan đến phi thuyền không gian Challenger, GS Feynman đă áp đặt một cách tuyệt vời một thí nghiệm đơn giản và đă chứng minh thành công rằng O ring trong bộ tăng áp của phi thuyền không c̣n duy tŕ được tính đàn hồi khi nhiệt độ xuống thấp và là nguyên do chính của sự nổ tung phi thuyền trong không gian. Trong thí nghiệm này, ông đặt môt phần của O ring cùng chất liệu cao su giống như ṿng O ring dùng trong phi thuyền Challenger giữa một cái kẹp. Xong ông nhúng phần O- ring này và cái kẹp trong một ly nước đá lạnh. Vài phút sau, ông lấy ra. Ông cho thấy phần O-ring không c̣n đàn hồi lại như vị trí lúc trước sau khi đă nhúng vào nước đá. Mọi người đều ngạc nhiên với thí nghiệm cấp trung học này! Dùng một thí nghiệm đơn giản để tŕnh bày và cắt nghĩa với khán thính giả về một sự kiện khoa học quan trọng trong buổi họp một lần nữa chứng tỏ hùng hồn khả năng cắt nghĩa hiện tượng vật lư của Feynman- một nhà giáo kỳ tài. Sau thí nghiệm đơn giản của Feynman ở buổi tường thuật dữ kiện hôm đó, Ủy Ban Rogers (Rogers Commission) đă thống nhất với kết luận rằng thảm họa xảy ra phần chính là gây ra bởi O ring không đệm kín với vai tṛ chống ṛ khí hữu hiệu ở nhiệt độ lạnh tại Cape Canaveral trong ngày phóng phi thuyền.

Cũng nên làm sáng tỏ ở đây một điều mà môt số báo chí và phim ảnh đă hiểu sai lầm cho rằng Feynman là người đă khám phá ra nguyên nhân của sự thất bại của phi thuyền không gian Challenger. Feynman chỉ là người cắt nghĩa hiện tượng vật lư một cách rơ ràng mà ngay những người có tŕnh độ khiêm nhường về vật lư có thể lănh hội được! Một điều nữa về sự đóng góp của GS Feynman , theo thiển ư của người viết, là ông đă dùng phương pháp kiểm tra « bottom up » trong việc truy cầu thành công nguyên nhân của sự thất bại của phi thuyền Challenger ; Ông đă “bỏ qua rào cản” của Ban lănh đạo trong chương tŕnh NASA và thay vào đó ông đă đến nói chuyện trực tiếp với những kỹ sư cấp dưới của hăng Thiokol để t́m ra dữ kiện thí nghiệm về sự biến đổi của O ring với nhiệt độ. Ông cũng khám phá ra một lỗ hổng lớn trong “kênh truyền thông” giữa Ban lănh đạo và các kỹ sư chuyên môn!
Sau buổi tường thuật này và với hồ sơ báo cáo của Rogers Commission trong đó GS Feynman là một thành viên, Ban lănh đạo của NASA quyết định hoăn chương tŕnh không gian lại ba năm. Trong thời gian này, NASA đă thay đổi nhiều về thiết kế O ring, cấu trúc tổng quát của phi thuyền, và t́m giải pháp an toàn cho những phi thuyền không gian trong tương lai.

Từ khóa : Shuttle Challenger, NASA, Morton- Thiokol, Ronald Reagan, Christa McAuliffe, Michael Smith, Dick Scobee, Ronald McNair, Ellison Onizuka, Gregory Jarvis, Judith Resnik, solid rocket boosters, O rings, Kennedy Space Center, Cape Canaveral, Marshall Space Flight Center.

1. Tản mạn bên lề

Nói đến Thiền Viện Trúc Lâm mà không nhắc đến Thầy Thích Thanh Từ là một điều thiếu sót ! Tôi c̣n nhớ vào khoảng thập niên 90’s Thầy có ghé thăm và ở lại Minnesota vài ngày. Tôi và nhà tôi được cái duyên hầu chuyện và đi Thiền Hành với Thầy mỗi buổi sáng. Giọng nói của Thầy lúc nào cũng điềm đạm, từ tồn khiến người nghe cảm thấy dễ chịu, an b́nh.
Hôm nay là ngày Lễ Phật Đản, chúng tôi một lần nữa lại được cái duyên lành đến thăm Thiền Viện [H́nh 1]. Theo ngày lên, Thiền Viện càng lúc càng trở nên đông đúc hơn với khách thập phương về thăm viếng. Sau khi lễ bái Phật trong chánh điện xong, tôi bắt đầu đi tản bộ về phía bờ hồ phía dưới để t́m một phút giây yên tĩnh hơn và để nghe tiếng thông reo. Đà Lạt có một vài loại thông mà tôi không thấy/hay chưa thấy ở Minnesota. Tôi đi trong gió mát trong lành của vùng cao nguyên. Giữa đất trời lồng lộng. Tôi cảm nhận được ở đây một nguồn tự do mênh mông. Vừa đi tôi vừa nhớ lại những ngày “gasshuku” ở một ngôi chùa trên núi Koyasan , thuộc huyện Wakayama ở Nhật. Ngày nào cũng dậy sớm, ăn chay và hành thiền! Có mệt nhưng vui và ḷng th́ lúc nào cũng thật nhẹ nhàng, mát rượi. Một cảm giác thật hiền họa, trong sáng và thanh tịnh.

“…Giữa đất trời trải rộng thênh thang muôn nơi, ru nhịp đời mênh mang trong tôi; người người trở về trong cánh rừng nhỏ thầm kín ngàn đời.
Koyasan sáng nay thông reo ngút ngàn , cụm mây trắng nhẹ nhàng lướt bay trong bầu trời xanh sâu thẳm; mọi vật bao trùm với ngàn tia nắng nồng nàn sưởi ấm tâm thân.
Người cúi đầu chào người, nhẹ bước thong dong, nghe hơi thở nhịp nhàng theo từng nhịp điệu bước chân;
Chim trao nhau lời hát, cánh hoa là tứ đại sắc thắm tươi cười, ḥa nhịp đều cùng tiếng chuông chùa ngân xa, khi bổng lúc trầm.
An hưởng phút giây, tránh những tạp niệm phóng tâm và quên đi những mẫu chuyện quá khứ tương lai theo ḍng năm tháng …” 

 

       

H́nh 1. Trúc Lâm Thiền Viện nằm trên ngọn đồi cao nh́n xuống thung lũng có mặt hồ trong xanh.

 

        

H́nh 2. Con đường đưa khách thập phương đến thăm bờ hồ (h́nh bên trái) ; và tấm bia với bài thơ đề bạt của Thầy Thích Thanh Từ.

 

Con đường đi qua gió theo gót chân vuốt ve ngọt ngào. Bóng người lại qua theo những cụm mây trôi về nẽo xa. Hướng định về đâu? Với những ước mơ vị đắng? ngọt ngào? Mỗi người mỗi nơi như xác bèo trôi theo ḍng nước reo. Rồi ngày cứ lên. Và nắng cứ phai. Chân cứ bước đi. Từng bước chân dài. Nhịp nhàng. Dịu dàng. Như đếm nhịp điệu thời gian. Chợt đến. Chợt tan. Đi trên đồi cao nên gió có hơi lành lạnh. Thằng bé mĩm cười. Tôi vẫy tay vui. An hưởng phút giây đời. Dù chỉ một thoáng thôi!

 

Tôi đi “chầm chậm” dọc theo con đường gạch [H́nh 2]. Theo từng làn hơi hít vào thở ra. Đếm bước chân giẫm theo vạt nắng hiền ḥa. Càng đi tôi càng thấy ḷng càng nhẹ nhàng. Trong màu nắng mới. Trong tiếng thông reo ŕ rào. Phút giây này quy giá làm sao! Ḍng thời gian lúc cạn, lúc sâu , nhưng chưa bao giờ dừng lại. Nh́n màu xanh thắm của chiếc hồ phía dưới, tôi cảm nhận được sư huyền diệu của thiên nhiên ngàn đời. Mặt hồ vẫn nằm êm lặng trầm buồn theo triều luân chuyển tháng năm [H́nh 1]. Tiếng chim hót, lời gió ca với âm hưởng thấm sâu vào ḷng đất núi. Cho cây xanh đâm rễ sâu vào ḷng đất. Nhè nhẹ, nhịp nhàng mang màu mỡ về cho cây cỏ đơm hoa…Thăm viếng Thiền Viện hôm nay. Biết khi nào trở lại ! Những hoa nắng nở trên vai tôi. Những nụ cười hồn nhiên của em bé. Những giây phút trôi qua. Nhẹ nhàng. Sâu đậm. Xin giữ lại nơi đây. Những thân thương. Mát rượi t́nh người. 

Tĩnh lặng dấu chân khằn đen trên đá
Nhịp thời gian buông. Điểm nhẹ giấc trưa
Cụm nắng vỡ từng giọt rơi trong mắt
Tĩnh thức. Trong hồn vạn ánh sao rơi! 

Đường Thiền Viện hôm nay tô đủ sắc
Khách thập phương từ khắp nẽo đi về
Trong tĩnh lặng, tai tôi nghe mồn một

Ḍng sống thăng trầm.
Sinh diệt. Diệt sinh. 

Mặt hồ yên. Thông ru đậm ân t́nh
Theo gió nhẹ thoảng mùi thơm của phấn
Rực sáng vàng sơn ḥa trong màu nắng

Một thoáng qua rồi.
Một phút trôi xa. 

2. Phi thuyền không gian Challenger

Vào buổi sáng ngày 28 tháng giêng, 1986, phi thuyền không gian Challenger STS 51-L nổ tung trong ṿm trời Florida 73.6 giây sau khi được phóng lên, làm thiệt mạng tất cả bảy người trong phi hành đoàn, trong số đó cô giáo Christia McAuliffe, người dân sự đầu tiên tham gia vào chương tŕnh không gian của NASA. (V́ có cô giáo McAuliffe, hầu hết các trường học ở Mỹ trực tuyến buổi phóng phi thuyền Challenger ngày hôm đó. Sự nổ tung này đă ảnh hưởng không ít đến các em học sinh sau này!). Trước tiên, ở giây thứ sáu , nhân viên bắt ng̣i động cơ phi thuyền; tiếp theo là khơi động bộ tăng áp tên lửa chất rắn (the solid rocket booster SRBs). Một khi SRBs được bắt ng̣i rồi, không thể nào ngừng hoạt động lại được. Challenger đi lên một cách rất hoành tráng, bay xuyên qua một vùng khói đen. Hiện tượng này có thể do khí nóng trong bộ tăng áp bên phải thổi xuyên qua cả hai O-rings ! Ở giây thứ 56, ngọn lửa bốc lên với nhiệt độ cực cao cháy bùng tạo nên một cái lỗ trống càng lúc càng lớn hơn. Ở giây thứ 64, thùng chứa khí hydrô bị đâm thủng và khí hydrô bắt đầu cháy . Ở giây thứ 72.3, khí hydrô cháy xuyên qua phần chống đỡ bô tăng áp (booster support). Ờ 72.5 giây, bộ tăng áp tách rời ra v́ thiếu sự chống đỡ hữu hiệu. Ở giây thứ 73.6, tất cà đều bốc cháy khi khí hydrô ḥa lẫn với khí oxy và bộ tăng áp nổ tung; đẩy phi thuyền đi lên ở một tốc độ khoảng 1.000 miles per hour ( tương đương với 1.609 km/hr) [H́nh 3];. Nhưng rồi bị phá tung ra v́ một ứng suất bất ngờ. Lúc này, buồng điều khiển của phi hành đoàn chưa bị tổn hại và vẫn tiếp tục theo hướng đi lên một khoảng thời gian ngắn nữa trước khi quay đầu đi xuống về hướng trái đất. Theo NASA, ít nhất ba người trong phi hành đoàn vẫn c̣n sống lúc này v́ h́nh ảnh cho thấy họ cố t́m cái nút để tháo tấm chắn để có thể điều khiển phi thuyền. Phi thuyền, không trang bị với dù , đâm xuống mặt biển ở thời điểm 2 phút 45 giây với tốc độ khoảng 207 mph (333 km/h), khoảng 200 lần trọng lực. Tất cả xảy ra trong ṿng một giây, đủ để giết chết những phi hành gia c̣n lại v́ sự thay đổi tốc đô một cách cực kỳ đột ngột này.  

           

H́nh 3. Challenger launching Spacelab (h́nh bên trái) [1] ; và phi thuyền Challenger nổ tung trong ṿm trời Florida. Bộ tăng áp bên trái bay phía trên những cụm mây (h́nh bên phải) [2] .

 

H́nh 4. Phi hành đoàn của phi thuyền Challenger. Hàng phía trước (từ trái sang phải): Mike Smith (pilot), Dick Scobee (commander), Ron McNair (mission specialist). Hàng phía sau (từ trái sang phải): Ellison Onizuka (mission specialist), Christa McAuliffe (teacher in space), Greg Jarvis (payload specialist), Judith Resnik (mission specialist). Image source: NASA [3]  

3. Feynman và Rogers Commission

Ủy Ban Rogers ( Rogers Commision) được đặt ra dựa theo tên của ông William P Rogers, trưởng nhóm và là cựu bộ trưởng ngoại giao của Mỹ dưới thời Tổng Thống Nixon. Ngoài GS Feynman ra, Ủy Ban này gồm có những nhân vật nổi tiếng khác như Neil A. Armstrong (phi hành gia đầu tiên đặt chân lên mặt trăng), Sally K Ride (phi hành gia nữ đầu tiên của Mỹ đă bay trong những phi tuyền Challenger khác như STS-7 và STS-41-G), Donald J. Kutyna (tướng không quân, nhiều kinh nghiệm về ICBMs) và Charles E Yeager (tướng không quân và là người đầu tiên bay xuyên qua bức tường âm thanh). Nhiệm vụ của Ủy Ban này là điều tra nguyên nhân của thảm họa của phi thuyền STS 51-L. Bản báo cáo của Ủy Ban Rogers được đệ tŕnh lên Tổng Thống Ronald Reagan vào ngày 9 tháng 6 năm 1986 và khẩn trương đề nghị NASA cải thiện và thiết lập những chức năng an toàn trong phi thuyền và cải tổ dường lối tổ chức trong việc điều hành những phi thuyền khác trong tương lai. GS Feynman đă đóng vai tṛ quan trọng trong Ủy Ban Rogers trong việc truy cầu nguyên do gây ra thảm họa của phi thuyền không gian Challenger. Đáp ứng với đề nghị của Rogers Commission, NASA bắt đầu công tác thiết kế trở lại toàn diện bộ tăng áp chất rắn của phi thuyền; và công tác này được đặt dưới sư giám sát của một Nhóm Giám Thị độc lập do Ủy ban Rogers chỉ định. NASA cũng thiết lập những cơ quan mới chuyên lo về an toàn , độ tin cậy và quản lư chất lương. Thời biểu phóng phi thuyền hơi thiếu thực tế lúc trước của NASA cũng được thay đổi với số lần phóng ít hơn và dùng nguồn tên lửa thay v́ phi thuyền để phóng vệ tinh vào quỹ đạo. Sau 32 tháng đứt quảng, chương tŕnh không gian bắt đầu trở lại với lần phóng phi thuyền STS-26 vào ngày 29 tháng 9 năm 1988.

              

H́nh 5 . GS Feynman cắt nghĩa hiện tượng vật l‎ư về sự thay đổi tính đàn hồi của O ring và là nguyên nhân chính sự nổ tung của Challenger Shuttle tại Buổi tường thuật dữ kiện vào ngày 11 tháng 2 năm 1986. (h́nh bên trái) [4]; và các thanh viên của Ủy Ban Rogers đến Kennedy Space Center (h́nh bên phải) [4,5].

 

4. Feynman và vấn đề O rings

4-1. Vấn đề O rings

O-rings dùng để cung cấp lớp đệm không ṛ khí (gas-tight seal) cần thiết trong cấu trúc nhiều tầng h́nh trụ sắp thẳng đứng (vertically stacked cylindrical sections) của bộ tăng áp nhiên liệu chất rắn. Sự thất bại của phi thuyền không gian Challenger không là điều ngạc nhiên đối với một số người trong NASA. Nhiều kỹ sư của hảng Thiokol – hăng chế tạo bộ phận tăng áp đă biết và quan tâm đến chuyện O ring thay đổi độ co giăn với nhiệt độ. Ủy Ban đă khám phá ra vấn đề này và từ năm 1977 cũng đă bắt đầu quan tâm đến O rings trong việc duy tŕ sư an toàn cho phi thuyền. Cấp quản lư của NASA chẳng những biết về sự khiếm khuyết của O rings mà c̣n biết là O ring có khả năng gây ra thảm họa trầm trọng cho phi thuyền không gian. Ủy ban cũng đă chỉ trích gắt gao về quy tŕnh đưa ra quyết định dẫn đến thảm họa của Challenger. Có một cuộc họp đêm trước ngày phóng phi thuyền Challenger để thảo luận những vấn đề thiết yếu này và kết quả có thể hoăn lại việc phóng phi thuyền. Nhưng v́ không có người đại diện nào của Ủy Ban phụ trách khâu an toàn, Ban lănh đạo NASA quyết định phóng phi thuyền như dự định [4]. Điều này manh nha chính từ cơ cấu tổ chức của NASA và sự thiếu nghiêm túc trong việc thực hiện “checks and balances” . Ủy ban c̣n cho rằng sự thất bại trong việc cắt nghĩa những dữ liệu kỹ thuật cũng góp phần trong việc gây ra thảm họa Challenger.


4-2 Feynman và thí nghiệm nổi tiếng

Trong buổi tường thuật dữ kiện liên quan đến phi thuyền không gian Challenger, Feynman đă áp đặt một cách tuyệt vời thí nghiệm để chứng minh thành công rằng O ring trong phi thuyền không c̣n giữ tính đàn hồi khi nhiệt độ xuống thấp và là nguyên do của sự nổ tung phi thuyền này trong không gian (Thời tiết của Florida ngày phi thuyền phóng ra thấp, ở nhiệt độ 28-29 độ Fahrenheit. Nên ghi nhớ là nhiệt độ bên ngoài trong những lần phóng phi thuyền khác la khoảng 53- 66F). Trong thí nghiệm này, ông đặt một phần của O ring cùng chất liệu cao su giống như ṿng O ring dùng trong phi thuyền Challenger giữa cái kẹp h́nh chữ C. Xong ông nhúng phần O ring này và cái kẹp trong một ly nước đá lạnh. Vài phút sau, ông lấy ra. Ông cho thấy phần O ring không c̣n đàn hồi lại như lúc trước khi nhúng vào nước đá. Mọi người đều ngạc nhiên với thí nghiệm cấp trung học này! Sau thí nghiệm đơn giản của Feynman ở buổi tường thuật dữ kiện, Ủy Ban kết luận rằng thảm họa Challenger phần chính là gây ra bởi sự thay đổi tính đàn hồi của O ring ở nhiệt độ khá thấp tại Cape Canaveral trong ngày phóng phi thuyền [4,5]
Cũng nên làm sáng tỏ ở đây một điều mà môt số báo chí và phim ảnh đă hiểu sai lầm cho rằng Feynman là người đă khám phá ra nguyên nhân của sự thất bại của phi thuyền không gian Challenger. Feynman chỉ là người cắt nghĩa hiện tượng vật lư một cách rơ ràng mà ngay những người có tŕnh độ khiêm nhường về vật lư có thể lănh hội được ! Một điều nữa về sự đóng góp của GS Feynman , theo thiển ư của người viết, là ông đă dùng phương pháp nghiên cứu « bottom up » trong việc truy cầu thành công nguyên nhân của sự thất bại của phi thuyền Challenger ; Ông đă “bỏ qua rào cản ” Ban lănh đạo của chương tŕnh NASA và đă đến nói chuyện trực tiếp với những kỹ sư cấp dưới của hăng Thiokol để t́m ra dữ kiện về sự biến đổi của O ring với nhiệt độ. Ông cũng khám phá ra một lỗ hổng lớn trong “kênh truyền thông ” giữa Ban lănh đạo và cán bộ kỹ thuật. 
 

5. Vài nhận định thêm của Feynman về thảm họa Challenger

GS Feynman dành gần nửa quyển sách “What Do You Care What Other People Think?” [6] nói về kinh nghiệm ông đă trải qua ở Rogers Commission. Feynman đă tiết lộ ra sự “đứt đoạn thông tin” giữa cán bộ kỹ thuật và Ban lănh đạo của NASA và các cơ quan liên hệ ở mức độ mà ông không ngờ được. Ông phỏng vấn cán bộ lănh đạo ở NASA và được cho biết là tỉ số của “thất bại đưa đến thảm họa” (catastrophic failure) của phi thuyền là 1 trong 100,000.; trong khi đó theo nhóm kỹ sư của NASA, con số này ước lượng vào khoảng 1 trên 200. Ông kết luận rằng ước tính của các cán bộ lănh đạo ở NASA là không thực tế; nhất là khi NASA dùng con số này để công bố trong đại chúng và tuyển chọn cô giáo Christa McAuliffe vào chương tŕnh Teacher-in-Space. Ông tuyên bố rằng “For a successful technology, reality must take precedence over public relations, for nature cannot be fooled”. Và ông muốn những y kiến của ông với ngôn từ của chính ông (thay v́ ngôn ngữ chính thức của Ủy Ban Rogers) phải được đính kèm trong phần phụ lục (Appendix) của bản báo cáo của Ủy Ban. Bằng không ông sẽ không ky tên. Sau cùng Ủy Ban đồng y kèm bản báo cáo của ông (Appendix F) trong bản báo cáo chính thức [7]

Kết quả những lần kiểm tra về O ring dùng trong một một số bộ tăng áp lúc trước cháy khoảng 1/3 toàn thể O ring.. Theo cán bộ quản lư của NASA, th́ nhưng O-rings này có một “chỉ số an toàn” (safety factor) bảng 3.

Feynman cắt nghĩa như sau: “chỉ số an toàn” là con số dùng để xác định khả năng chịu đựng của một vật thể và sức chịu đựng này nhiều lần lớn hơn sức lực thông thường mà vật thể đó phải chịu đựng trên thực tế. Thí du như nếu kỹ sư xây một cây cầu có thể chịu đựng một sức nặng 3.000 pounds mà không bị thiệt hại nào; mặc dù trên thực tế chiếc cầu này sẽ không bao giờ phải chịu đựng một sức nặng hơn 1.000 pounds. Trong trường họp như thế này, “chỉ số an toàn” là 3. Nếu một chiếc xe vận tải 1.000 pounds vận chuyển qua cầu mà cầu bị nứt mặc dù vết nứt chỉ lan đến khoảng 1/3 của trụ cột chống đỡ chiếc cầu, «chỉ số an toàn » trở thành 0 ; và chiếc cầu trở nên khiếm khuyết về chất lượng và v́ thế trở nên không an toàn. Feynman cảm thấy rất khó chịu về sự hiểu biết sai lầm này. Nhưng ông vẫn tiếp tục công tác điều tra và khám phá ra một lỗ hổng lớn trong việc truyền thông thông giữa Ban lănh đạo và các kỹ sư ở NASA : Ban lănh đạo chủ trương rằng “độ nguy hiểm” do sự khiếm khuyết chức năng có thể dẫn đến thảm họa ( the risk of catastrophic malfunction) la 1 trên 100.000; có nghĩa là NASA có thể phóng một phi thuyền mỗi ngày liên tục trong 274 năm mà chỉ thiệt hại với một tai nạn. Điều này tự nó rất vô lư và không tưởng đối với ông. Tiếp tục t́m ṭi thêm nữa, th́ con số này là con số của các bộ phận (components), được tính bằng cách bắt đầu bằng độ an toàn cho toàn phi thuyền mà NASA muốn thực hiện, rồi tính ngược lại con số cần thiết cho các bộ phận liên quan. Ông tính một cách đại khái (tính rợ) và t́m ra một con số khoảng 1 trên 100. Ông kiểm tra lại với kỹ sư của NASA và yêu cầu họ dự đoán ẩn danh và con số trung b́nh nằm trong khoảng 1 trên 50 đến 1 trên 200. Con số này gần với con số ông dư đoán! Càng bất măn hơn nữa là khi ông biết Ban lănh đạo của NASA đă dùng con số không tưởng 1 trên 100.000 này để thuyết phục quần chúng tham dự vào chương tŕnh không gian. Điển h́nh là cô giáo Christa McAuliffe, người đă không may mắn bị thiệt mạng v́ sự thất bại của phi thuyền Challenger. Feynman càng lúc càng tin rằng sự tuyên bố sai lầm về “chỉ số an toàn” của Ban Lănh Đạo NASA là nguyên do chính của sự thất bại của phi thuyền không gian Challenger.

O-rings là những ṿng làm bằng cao su được dùng như lớp đệm không ṛ khí trong bộ gia áp chất rắn để ngăn chận khí nóng thoát ra và gây thiệt hại cho những bộ phận khác của phi thuyền. Mặc dù với những luận điệu của NASA, Feynman nghi ngờ O-rings này không thích họp ở nhiệt độ thấp và mất t́nh đàn hồi và độ cứng lúc lạnh; làm cho lớp đệm không ṛ khí trở nên ít hiệu lực hơn khi áp suất trong phi thuyền làm sai lệch chức năng của bộ tăng áp nhiên liệu chất rắn . Sự nghi ngờ của Feynman được xác nhận bởi tướng Kutyna, cũng là thành viên trong Ủy Ban Rogers.. Người này đă gợi ư cho Feynman bằng cách hỏi Feynman về hiệu quả của đô lạnh đối với khả năng chống ṛ khí của O rings sau khi đề cập rằng nhiệt độ của ngày phóng phi thuyền thấp hơn nhiệt độ những lần phóng trước nhiều; dưới độ đông đá 28- 29 F. Nhiệt độ những lần phóng trước ở vào khoảng 53F. Feynman truy cứu thêm vấn đề và nói chuyện với nhóm kỹ sư của Morton Thiokol – hăng chế tạo bộ tăng áp nhiên liệu chất rắn và được biết những người này nghi ngờ trầm trọng về khả năng chống ṛ khí của những O rings này; nhưng dưới áp lực của NASA để giảm phí tổn; con số những thí nghiệm cần thiết của bị giảm thiểu.

GS Feynman kết luận bằng cách đưa ra hai điểm thiếu sót trầm trọng: một là thiếu “kênh truyền thông” hữu hiệu giữa ban lănh đạo và kỹ sư và hai là sự hiểu sai lệch về những dữ kiện thí nghiệm có thể đưa đến sư nguy hiểm cho phi thuyền. Cần phải tŕnh bày một cách trung thực về độ tin cậy của phi thuyền. cho đến khi những khác biệt và yếu điểm được giải quyết, chương tŕnh phóng phi thuyền không gian phải tạm thời ngừng lại [8]. 

6. Kết từ

GS Feynman không có liên hệ ǵ với NASA và giới kỹ nghệ nên không bị ràng buộc trong mối liên hệ cá nhân ; ông có ít kiến thức và không có kinh nghiệm ǵ về kỹ thuật liên quan đến việc phóng phi thuyền không gian nên cái nh́n của ông có tính cách mới mẻ và khách quan ; thêm vào đó, ông là một nhà giáo dục giỏi và là một nhà vật lư kỳ tài với khả năng siêu việt trong việc cắt nghĩa dễ hiểu những hiện tượng vật lư. Chính những đều này đă giúp ông điều tra một cách hiệu quả trong việc t́m hiểu nguyên nhân của sự thất bại của phi thuyền Challenger.

Được biết là khi NASA mời ông tham gia vào Rogers Commission, Feynman muốn từ chối; nhưng rồi vợ ông – bà Gweneth thuyết phục ông tham gia. Chúng ta hăy cùng nhau nghe Feynman thuật lại cuộc đàm thoại giữa hai người:

My last chance was to convince my wife. "Look," I said. "Anybody could do it. They can get somebody else." "No," said Gweneth. "If you don't do it, there will be twelve people, all in a group, going around from place to place together. But if you join the commission, there will be eleven people—all in a group, going around from place to place together—while the twelfth one runs around all over the place, checking all kinds of unusual things. There probably won't be anything, but if there is, you'll find it." She said, "There isn't anyone else who can do that like you can."

GS Feynman đă dùng “Feynman’s way” để t́m ra giải pháp cho bất cứ đề tài và vấn đề khoa học nào ông gặp phải trong tinh thần như ông đă tiết lộ “ Study hard what interests you the most in the most undisciplined, irreverent and original manner possible” [9].

Trong buổi họp báo tại Pasadena ngày 10 tháng 6 năm 1986, Feynman phát biểu những nhận xét sau: [5]

“NASA exaggerated the reliability of the space shuttle to the point of fantasy”

“NASA officials “fooled themselves” into believing the shuttle was safe and that the probability of a catastrophe was low”
''I saw considerable flaws in their logic. I found they were making up numbers not based on experience. NASA's engineering judgment was not the judgment of its engineers.''

“The fact that the shuttle flew many times without failure was accepted as an argument that it would fly safely again. Because of this reasoning, obvious weaknesses were accepted again and again”.

“The seals were not designed to erode, and when erosion was discovered, it was dismissed by NASA. Erosion was a clue that something was wrong”.

Sự khám phá của Feynman về sự thất bại của phi thuyền không gian Challenger có thể được tổng kết như sau:

Rocket booster design flaw + management failure + cold weather = disaster.

Không lâu sau Rogers Commission hoàn thành bản báo cáo và đề nghị lên Tổng thống Reagan, GS Feynman mất vào tháng hai năm 1988 ở tuổi 69. Thế giới mất đi một nhà vật lư ưu việt và một nhà giáo dục kỳ tài!

  

Tài liệu tham khảo

[1http://rense.com/general69/chall.htm
[2]
https://simple.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_Challenger_disaster
[3]
http://insights.globalspec.com/article/2012/challenger-disaster-heeding-the-ethical-lessons-30-years-on

[4] ] https://en.wikipedia.org/wiki/Rogers_Commission_Report

[5] Rogers Commission report (1987). "Implementation of the Recommendations of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident, Recommendation IV" [A] Rogers Commission report (1986). "Report of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident"

[6] Feynman, Richard P. with Ralph Leighton (1989). What Do You Care What Other People Think?. New York: Bantam Books.

[7] Feynman, Richard P. (1986) Appendix F - Personal Observations on Reliability of Shuttle. NASA.

[8] S. Blakeslee: Feynman’s own findings: they fooled themselves, New York Times , June 11, 1986.

[9] http://www.nytimes.com/1986/06/11/us/feynman-s-own-findings-they-fooled-themselves.html