El , el transbordador espacial Challenger se desintegró a los 73 segundos de vuelo, causando la muerte de sus siete tripulantes. La nave se desintegró a sobre el océano Atlántico, frente a la costa de Cabo Cañaveral, Florida, a las 16:39:13 UTC (11:39:13 a. m. EST, hora local del lugar de lanzamiento). Fue el primer accidente mortal que involucró a una nave espacial estadounidense durante el vuelo.
La misión, designada STS-51-L, fue el décimo vuelo del orbitador y el vigésimo quinto de la flota del transbordador espacial. La tripulación tenía previsto desplegar un satélite de comunicaciones comercial y estudiar el cometa Halley durante su permanencia en órbita, además de llevar al espacio a la maestra Christa McAuliffe en el marco del proyecto Teachers in Space. Esta última tarea generó un interés mediático y una cobertura de la misión superiores a los habituales; el lanzamiento y el desastre posterior se vieron en directo en numerosas escuelas de Estados Unidos.
La causa del desastre fue la falla de las juntas tóricas primaria y secundaria en una junta del cohete acelerador de combustible sólido (SRB) derecho del transbordador espacial. Las bajas temperaturas récord de la mañana del lanzamiento endurecieron las juntas tóricas de goma, reduciendo su capacidad para sellar las juntas. Poco después del despegue, las juntas se rompieron y el gas caliente a presión del interior del SRB se filtró a través de la junta y quemó el puntal de fijación trasero que lo conectaba al tanque de propulsante externo (ET), para luego penetrar en el propio tanque. El colapso de las estructuras internas del ET y la rotación del SRB que siguió impulsaron la pila del transbordador, viajando a una velocidad de mach 1.92, en una dirección que permitió que las fuerzas aerodinámicas destrozaran el orbitador. Ambos SRB se desprendieron del ET, ahora destruido, y continuaron volando sin control hasta que el oficial de seguridad de rango los destruyó.
El compartimento de la tripulación, que contenía restos humanos, y muchos otros fragmentos del transbordador fueron recuperados del fondo del océano tras una operación de búsqueda y recuperación de tres meses. Se desconoce el momento exacto de la muerte de la tripulación, pero se cree que varios de sus miembros sobrevivieron a la desintegración inicial de la nave espacial. El orbitador carecía de sistema de escape, y el impacto del compartimento de la tripulación a velocidad terminal contra la superficie del océano fue demasiado violento como para sobrevivir.
El desastre provocó una pausa de 32 meses en el programa del transbordador espacial. El presidente Ronald Reagan creó la Comisión Rogers para investigar el accidente. La comisión criticó la cultura organizativa y los procesos de toma de decisiones de la NASA que contribuyeron al accidente. Los datos de pruebas desde 1977 habían demostrado una falla potencialmente catastrófica en las juntas tóricas de los SRB, pero ni la NASA ni el fabricante de los SRB, Morton Thiokol, habían abordado este defecto conocido. Los directivos de la NASA también ignoraron las advertencias de los ingenieros sobre los peligros del lanzamiento a bajas temperaturas y no informaron de estos problemas técnicos a sus superiores.
Como resultado de este desastre, la NASA estableció la Oficina de Seguridad, Fiabilidad y Garantía de Calidad, y dispuso el despliegue de satélites comerciales desde vehículos de lanzamiento desechables en lugar de un orbitador tripulado. Para reemplazar al Challenger, en 1987 se aprobó la construcción de un nuevo orbitador del Transbordador Espacial, el Endeavour, que realizó su primer vuelo en 1992. Las misiones posteriores se lanzaron con SRB rediseñados, y sus tripulaciones utilizaron trajes presurizados durante el ascenso y la reentrada.
Objetivos de la misión thumb|350px|Tripulación del STS-51-L: (fila de delante) Michael J. Smith, Francis Scobee, Ronald McNair; (fila trasera) Ellison Onizuka, Christa McAuliffe, Gregory Jarvis, Judith Resnik.La misión, cuya numeración era STS-51-L, tenía como principal objetivo la puesta en órbita de los satélites TDRS-B y SPARTAN-Halley. Los satélites TDRS (Tracking and Data Relay Satellite System) son satélites de comunicaciones estadounidenses que tienen como misión establecer comunicación entre los controladores de tierra y otros satélites en órbita. Se diseñaron especialmente para el programa espacial tripulado y los satélites militares. El Challenger debía haber llevado el segundo TDRS a órbita.
Por su parte, el SPARTAN (Shuttle Point Autonomous Research Tool for Astronomy) era una plataforma astronómica que liberaban en órbita los transbordadores y que efectuaba observaciones astronómicas durante algunos días. Posteriormente, el transbordador recuperaba la plataforma y regresaba a la Tierra. En esta misión, la SPARTAN tenía como uno de sus objetivos el estudio del cometa Halley, que en aquel entonces se encontraba cerca del perihelio.
El Challenger tenía previsto aterrizar el 3 de febrero de 1986.
Preocupación por las juntas tóricas miniaturadeimagen|Portada del informe de la Comisión Rogers Cada uno de los dos cohetes de combustible sólido del transbordador espacial (SRBs) que formaban parte del Sistema de Transporte Espacial se construía en siete secciones, seis de las cuales se unieron de a dos de fábrica de forma permanente. Para cada vuelo, se unían los cuatro segmentos resultantes en el Edificio de ensamblaje de vehículos (Vehicle Assembly Building) en el Centro Espacial Kennedy (KSC), con tres uniones de campo. De fábrica, se sellaban las uniones con aislamiento de amianto-sílice aplicado sobre la juntura, mientras que cada conjunto de campo se sellaba con dos juntas tóricas de caucho. Después de la destrucción del Challenger, se aumentó a tres el número de juntas tóricas por conjunto de campo. Se requería que los sellos de todas las juntas del SRB contuvieran los gases de alta presión calientes producidos por la quema de combustible sólido en el interior, forzándolos así fuera de la tobera en el extremo posterior de cada cohete.
Durante el proceso de diseño del transbordador espacial, un reporte de septiembre de 1971 de McDonnell Douglas examinó el historial de seguridad de los cohetes sólidos. Si bien era posible un aborto seguro ante la mayoría de los tipos de fallas, uno era especialmente peligroso: una brecha por quemado de la carcasa del cohete causada por los gases ardientes. El informe indicó que "si la brecha ocurre adyacente al tanque [de hidrógeno/oxígeno líquido] o al vehículo orbital, puede que la detección oportuna no sea viable y que no sea posible el aborto", presagiando con precisión el accidente del Challenger. Morton Thiokol fue el contratista responsable de la construcción y mantenimiento de los SRB del transbordador. Como estuvo originalmente diseñado por Thiokol, se suponía que las juntas tóricas en los SRB se cerraban más firmemente debido a las fuerzas generadas por el encendido, pero, en una prueba de 1977, se mostró que cuando se utilizaba agua a presión para simular los efectos de la combustión del cohete, se doblaban las piezas de metal, distanciándose una de la otra, abriendo así una brecha por la cual se pueden escapar los gases. Este fenómeno, conocido como "rotación de la juntura", provocó una caída momentánea de la presión del aire. Esto hizo posible que los gases de combustión erosionasen las juntas tóricas. En el caso de erosión extendida, se podía desarrollar un camino para la llama, provocando la rotura de la juntura, que destruiría el cohete sólido y el transbordador.McConnell, Malcolm. Challenger: A Major Malfunction, página 118.
En repetidas ocasiones, los ingenieros del Centro Marshall de vuelos espaciales le escribieron al director del proyecto del SRB, George Hardy, sugiriendo que el diseño conjunto de Thiokol era inaceptable. Por ejemplo, un ingeniero sugirió que la rotación de la juntura haría inútil la junta tórica secundaria, pero Hardy no remitió estos memorándums de Thiokol, y para el vuelo en 1980 se aceptaron las juntas tóricas.
Ya en la segunda misión del transbordador espacial, la STS-2, que fue realizada por el Columbia, se presentaba evidencia de una grave erosión en la junta tórica. En contra de los reglamentos de la NASA, el Centro Marshall no informó de este problema a la alta dirección en la NASA, sino que optó por mantener el problema dentro de sus canales de notificación con Thiokol. Incluso después de que las juntas tóricas fueran reclasificadas como "criticidad 1" —lo que significa que su fracaso se traduciría en la destrucción del orbitador— nadie en Marshall sugirió que los transbordadores se mantuvieran en tierra hasta que pudiera solucionarse la falla. Durante la investigación, Sally Ride le dijo al Dr. Richard Feynman que las juntas tóricas no fueron probadas por debajo de 50 °C.
En 1985, Marshall y Thiokol comprendieron que tenían un problema potencialmente catastrófico en sus manos. Comenzaron el proceso de rediseño de la juntura con tres pulgadas (76 mm) de acero adicional alrededor de la lengüeta. Esta lengüeta haría agarre en la cara interior de la juntura y evitaría que girase. No pidieron que se suspendieran los vuelos de transbordadores hasta que las juntas pudiesen ser rediseñadas, sino que trataron el problema como un riesgo de fuga aceptable. Por ejemplo, Lawrence Mulloy, gerente de Marshall para el proyecto SRB desde 1982, emitió y renunció a las limitaciones de lanzamiento de seis vuelos consecutivos. Incluso Thiokol llegó a convencer a la NASA de declarar "cerrado" el problema de la junta tórica. Más tarde, Donald Kutyna, miembro de la Comisión Rogers, comparó esta situación con una aerolínea que permite que uno de sus aviones siga volando a pesar de existir evidencia de que una de sus alas estaba a punto de caerse.
Condiciones prelanzamiento Retrasos Originalmente se había previsto lanzar el Challenger desde el Centro Espacial Kennedy de Florida a las 14:42 hora del este (EST) del día 22 de enero. Sin embargo, los retrasos de la misión anterior STS-61-C hicieron que la fecha de lanzamiento fuera postergada al 23 de enero, y más tarde al 24 de enero. Entonces, el lanzamiento fue cambiado al 25 de enero debido al mal tiempo en el punto de aterrizaje transatlántico de aborto (TAL) de Dakar (Senegal). La NASA decidió utilizar Casablanca como punto TAL, pero como no estaba equipada para aterrizajes nocturnos, se tuvo que fijar el lanzamiento en Florida por la mañana. Las predicciones del tiempo inaceptables en el Centro Espacial Kennedy (KSC) provocaron que el lanzamiento fuera programado para las 9:37 EST del 27 de enero.
El lanzamiento fue retrasado al día siguiente debido a problemas con la escotilla de acceso exterior. Primero falló uno de los indicadores que servían para comprobar el correcto cierre de la escotilla.McConnell, Malcolm. Challenger: A Major Malfunction, páginas 150–153. Después, un perno caído impidió que el personal retirara una fijación de cierre de la escotilla del orbitador.McConnell, Malcolm. Challenger: A Major Malfunction, página 154. Cuando finalmente se consiguió apretar la fijación, los vientos laterales presentes en la pista de aterrizaje de los transbordadores ya superaban los límites permitidos por el protocolo de aborto de retorno al punto de lanzamiento (RTLS). La tripulación esperó que el viento amainara hasta que la ventana de lanzamiento llegó a su fin, lo que obligó a cancelar de nuevo el lanzamiento.
Llamada de conferencia de Thiokol y de la NASA