thumb|W katastrofie zginęła cała, 7-osobowa załoga. Na pierwszym planie, od lewej: Michael John Smith, Francis Scobee, Ronald McNair. W drugim rzędzie, od lewej: Ellison Onizuka, Christa McAuliffe, Gregory Jarvis, Judith Resnik. thumb|Start „Challengera” thumb|Rozpadnięcie się „Challengera” Katastrofa promu Challenger, do której doszło w Stanach Zjednoczonych, nad stanem Floryda, o godzinie 16:39 UTC w dniu 28 stycznia 1986. Zespół wahadłowca „Challenger” rozpadł się na skutek uszkodzenia pierścienia uszczelniającego w silniku prawej dodatkowej rakiety na paliwo stałe (SRB), które powstało w pierwszej sekundzie lotu. Uszkodzenie uszczelki spowodowało wydostanie się w 45. sekundzie jęzora ognia o powiększającej się długości, padającego na zbiornik zewnętrzny promu kosmicznego (ET) oraz mocowanie rakiety SRB do ET. W ciągu parunastu sekund ogień wypalił dziurę w zbiorniku i spowodował oderwanie się dolnego mocowania prawej rakiety SRB. Wywołało to dezintegrację zespołu wahadłowca w wyniku sił oporu aerodynamicznego. Niemal natychmiast potem zniszczeniu uległ zbiornik zewnętrzny. Prom później wpadł do Oceanu Atlantyckiego. Na pokładzie promu zginęła cała siedmioosobowa załoga misji STS-51-L.
Przedział załogowy i wiele innych fragmentów zespołu zostały odzyskane z oceanu po długiej operacji poszukiwawczo-ratunkowej.
Katastrofa spowodowała 32-miesięczną przerwę w programie lotów wahadłowców i powołanie przez prezydenta Stanów Zjednoczonych Ronalda Reagana specjalnej komisji Rogersa mającej wyjaśnić przyczyny tragedii. Komisja ustaliła, że organizacja pracy NASA i przebieg procesów decyzyjnych w agencji miały kluczową rolę w doprowadzeniu do katastrofy. Menadżerowie NASA wiedzieli, że projekt wykonawcy silników dodatkowych, firmy Morton Thiokol, zawierał potencjalnie niebezpieczny błąd. Nie potrafili jednak właściwie go wskazać. Zignorowali także ostrzeżenia inżynierów dotyczące wystrzeliwania promów w dni tak mroźne jak 28 stycznia 1986. Nie zaraportowali odpowiednio tych zastrzeżeń swoim zwierzchnikom. Komisja Rogersa sformułowała dziewięć rekomendacji, które NASA miała wdrożyć przed wznowieniem programu lotów wahadłowców.
Z powodu obecności na pokładzie nauczycielki Christy McAuliffe, transmisję „na żywo” ze startu oglądało bardzo dużo dzieci i młodzieży szkolnej. McAuliffe miała być pierwszym nauczycielem wysłanym w ramach programu „Nauczyciel w Kosmosie”. Katastrofa natychmiast stała się wydarzeniem medialnym. Niektóre badania wykazują, że po godzinie od tragedii wiedziało o niej 85% Amerykanów. Tragedia „Challengera” wywołała wiele dyskusji o aspektach bezpieczeństwa inżynieryjnego oraz o etyce pracy. Zainspirowała także powstały w 1990 film telewizyjny pt. Challenger.
Opóźnienia i warunki przed startem thumb|left|Lód pokrywający rano, w dniu startu „Challengera”, wieżę startową
„Challenger” pierwotnie miał wystartować 22 stycznia, jednak opóźnienia wcześniejszej misji (STS-61-C) spowodowały przełożenie startu najpierw na 23 stycznia, a potem na 24 stycznia. Odłożenie startu na 25 stycznia spowodowane było złą pogodą w Dakarze, gdzie znajduje się jedno z lądowisk awaryjnych. NASA postanowiła skorzystać więc z lądowiska w Casablance jako awaryjnego, ale ponieważ nie było ono przygotowane do pracy w nocy, start i tak musiał zostać przełożony na rano czasu lokalnego. Zła pogoda nad Centrum Lotów Kosmicznych imienia Johna F. Kennedy’ego wymusiła odłożenie startu na 27 stycznia, na godzinę 9:37 czasu EST.
Start przełożono o kolejny dzień z powodu problemów z włazem wejściowym promu kosmicznego. Na początku niepoprawnie działał jeden z mikroprzełączników wskazujących poprawne zamknięcie włazu. Następnie jedna ze śrub przeszkadzała personelowi w usunięciu zatrzasku z włazu orbitera. Gdy zatrzask został w końcu odpiłowany i zastąpiony, boczne wiatry nad lądowiskiem promu przekroczyły limity dopuszczalne w procedurze awaryjnego powrotu do miejsca startu. Na osłabnięcie wiatru czekano aż do końca okna startowego, co wymusiło kolejne opóźnienie.
Na 28 stycznia prognozy zapowiadały niezwykle zimne poranki. Temperatura miała spaść do –0,5 °C, najniższej temperatury dopuszczalnej przy starcie. Niska temperatura wzbudziła obawy u inżynierów z firmy Morton Thiokol, kontrahenta NASA odpowiedzialnego za budowę i nadzór nad dodatkowymi rakietami na paliwo stałe. Podczas telekonferencji wieczorem 27 stycznia inżynierowie i menadżerowie z Thiokol omawiali wpływ warunków pogodowych z menadżerami NASA z ośrodka im. Kennedy’ego i z Marshall Space Flight Center. Kilku inżynierów wyraziło obawy, przede wszystkim Roger Boisjoly, który wyrażał je już wcześniej, o wpływ temperatury na właściwości gumowej uszczelki łączącej elementy SRB. Mówili, że jeśli uszczelka O-ring miałaby temperaturę poniżej ok. 11,7 °C, nie ma gwarancji, że właściwie pełniłaby swoją funkcję. Twierdzili też, że nocne przymrozki niemal na pewno ochłodzą uszczelki poniżej dopuszczalnej temperatury. Jednakże ich uwagi zostały oddalone przez menadżerów z Morton Thiokol, którzy zarekomendowali przygotowania do startu według niezmienionego planu.
Z powodu ochłodzenia, na platformie startowej zespołu startowego nr 39B w Centrum Lotów Kosmicznych imienia Johna F. Kennedy’ego zebrała się duża ilość lodu. Co prawda pracownicy Centrum przez całą noc usuwali go, jednak inżynierowie głównego wykonawcy promu, Rockwell International, nadal wyrażali obawy co do jego obecności. Ostrzegali, że podczas startu lód może oderwać się od powłoki promu oraz rakiety i uderzać w ich poszycia. Menadżerowie z Rockwell powiedzieli szefowi programu wahadłowców, Arnoldowi Aldrichowi, że nie mogą zapewnić całkowitego bezpieczeństwa promu podczas startu, ale nie wystosowali oficjalnej opinii firmy sprzeciwiającej się startowi. Aldrich zdecydował więc tylko o przesunięciu startu o godzinę, by dać czas na ponowną inspekcję stanowiska startowego i usunięcie lodu. W jej trakcie stwierdzono, że lód się już roztapia, a „Challenger” miał być gotowy do startu o 11:38 czasu wschodniego USA.
Przebieg wydarzeń Oderwanie się od ziemi i wznoszenie thumb|„Challenger” startuje Jako że prom nie miał „czarnej skrzynki”, zapis katastrofy powstał na podstawie danych telemetrycznych, przesyłanych na Ziemię przez prom natychmiast po dokonaniu każdego pomiaru, analizie fotograficznej startu, a także na podstawie komunikacji głosowej między centrum kontroli misji a promem. Główne źródło informacji o katastrofie promu „Challenger” – Chronologia wydarzeń katastrofy misji STS 51-L opracowana przez NASA i zespół wsparcia telewizyjnego dla komisji Rogersa (Dodatek N). Na podstawie tego opracowania powstało wiele innych chronologii wypadku. Szczegółowy zapis rozmów w trakcie misji został zebrany przez Roba Naviasa i Williama Harwooda z CBS News i opublikowany.. Wszystkie oznaczenia czasu podane są w sekundach po starcie i odpowiadają znacznikom czasowym telemetrii najbliższym opisywanemu zdarzeniu.
Na 6,6 sekundy przed startem odpalone zostały trzy główne silniki promu kosmicznego (SSME). Przed oderwaniem się od ziemi, w wypadku anulowania startu, SSME mogą zostać bezpiecznie wyłączone. Moment odpalenia rakiet na paliwo stałe (SRB) uznaje się za początek startu (T=0). Dla misji STS 51-L chwila ta nastąpiła o godzinie 11:38:00,010 czasu wschodniego USA. Następnie zwolniono bolce mocujące rakietę do stanowiska startowego, ramię wentylujące parujący wodór zostało odepchnięte od zbiornika zewnętrznego promu, ale nie zostało przytwierdzone do wieży na stanowisku startowym. Na fotografiach widać jednak, że ramię nie wchodzi w ponowny kontakt z promem – zostało więc wykluczone ze zbioru czynników mogących spowodować katastrofę. Inspekcja postartowa wykazała także, że brakuje czterech sprężyn od wspomnianych wyżej bolców, ale one również nie zostały uznane za możliwą przyczynę tragedii. thumb|Wyrzut dymu przy końcu prawego SRB Późniejsze analizy zdjęć ze startu pokazały, że w czasie T+0,678, przy końcu prawego SRB (niedaleko połączenia z głównym zbiornikiem) pojawiły się silne wyrzuty ciemnoszarego dymu. Ostatni taki wyrzut rozpoczął się w T+2,733 i trwał do T+3,375. Ustalono później, że te „buchnięcia” były wywołane otwieraniem się i zamykaniem powierzchni poszycia końca prawego SRB wibrującego z częstotliwością drgań własnych wahadłowca 3 Hz. Poszycie rakiety dodatkowej nadymało się wskutek ciśnienia przy zapłonie. Metalowe części odginały się od siebie tworząc szczeliny przez które przedostawał się gorący gaz o temperaturze ok. 2760 °C (5000 °F). Pierwsza uszczelka typu O-ring miała za zadanie uszczelniać właśnie te przerwy, ale niska temperatura otoczenia sprawiła, że pasta termoizolacyjna nie przylegała dokładnie, przez co ciśnienie gazów powstałych przy spalaniu nie wepchnęło tej uszczelki w przewidziane dla niej zagłębienie. Drugi O-ring nie znajdował się w prawidłowym miejscu na skutek wygięcia się metalowych części. Nie było bariery dla gazów i obie uszczelki pod ich wpływem wyparowały na długości 70° łuku. Jednakże powstający przy spalaniu paliwa stałego tlenek glinu tymczasowo uszczelnił przerwy w łącznikach, zastępując niejako uszczelki, ale tylko do momentu, gdy został wyparty przez płomienie.
Gdy zespół wahadłowca opuścił wieżę startową kontrola została przełączona z centrum kontroli startu w ośrodku im. Kennedy’ego do centrum kontroli misji w Houston. Z uwagi na rosnący opór aerodynamiczny w 20. sekundzie lotu, silniki główne zaczęły zmniejszać ciąg, nadając promowi graniczną wartość prędkości przewidzianej do lotu w gęstej części atmosfery. W T+35,379 silniki główne zmniejszyły ciąg do 65% wartości nominalnej. Zmniejszył się również ciąg silników SRB dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu profilu materiałów pędnych. Pięć sekund później, na wysokości około 5800 m, „Challenger” przekroczył prędkość Ma=1. Gdy w T+51,860 prom przekroczył wysokość maksymalnego ciśnienia dynamicznego (Max Q), rakiety SRB i silniki główne zaczęły ponownie zwiększać moc (SSME do 104% mocy nominalnej).
Pióropusz ognia thumb|Pióropusz ognia wydobywający się przy końcu prawego SRB Gdy prom osiągał punkt max Q, wpadł jednocześnie w najsilniejszy prąd powietrzny, jaki kiedykolwiek został odnotowany w czasie programu lotów wahadłowców.
W T+58,788, kamera śledząca prom zarejestrowała tworzenie się pióropusza ognia przy końcu SRB, w pobliżu jego połączenia z zewnętrznym zbiornikiem paliwa (ET). Zapalony gaz zaczął przedostawać się przez powiększającą się szczelinę między elementami rakiety dodatkowej, o czym załoga „Challengera” i kontrola misji w Houston nie wiedziały. Siła napotkanego prądu powietrznego wyrzuciła tlenek glinu, który do tej pory uszczelniał przerwy powstałe na skutek uszkodzenia pierścieni uszczelniających. Ogień został pozbawiony bariery powstrzymującej go przed wydostaniem się na zewnątrz. W ciągu kilku sekund pióropusz zwiększył swoje rozmiary i intensywność. Ciśnienie wewnątrz prawej rakiety pomocniczej zaczęło spadać z powodu rosnącej dziury w poszyciu rakiety i wydostającego się przez nią gazu. Po 60,238 sekundy można było już zaobserwować płomienie wydostające się z rakiety i omiatające zbiornik zewnętrzny (ET).
W T+64,660 pióropusz nagle zmienił kształt, co wskazuje, że płomienie wywołały wyciek ciekłego wodoru, którego zbiorniki znajdowały się w tylnej części zbiornika zewnętrznego. Dysze silników głównych na rozkaz komputera zmieniły położenie, kompensując w ten sposób dodatkowy ciąg generowany przez gaz wylatujący przez dziurę w rakiecie dodatkowej na paliwo stałe. Ciśnienie w zbiorniku ciekłego wodoru zbiornika zewnętrznego zaczęło spadać w T+66,764, wskazując na postęp wycieku.