一份关于2003年哥伦比亚号航天飞机在德克萨斯州上空解体前最后时刻乘员舱内发生情况的详尽报告发现，存在大量设备缺陷，这些缺陷未能保护宇航员免受灾难中他们突然暴露于的极端条件。但报告以沉重的语气，NASA的报告
也承认，“乘员舱的解体……以目前任何现有的能力都无法幸存”[CNN]。
在发射过程中，一块泡沫从外部燃料箱脱落并撞击航天飞机的左翼时，这次任务就注定了失败；15天后，在重返地球大气层时，过热的气体涌入形成的孔洞，并熔化了航天飞机的结构。
从宇航员的角度来看，2003年2月1日，从看似正常的下降转变为灾难发生得如此之快，以至于宇航员甚至没有时间关闭头盔的面罩……乘员舱从航天飞机上脱离并开始快速旋转。对残骸的分析表明，宇航员在警报响起时翻动了驾驶舱的开关。报告称，宇航员还重置了航天飞机的自动驾驶系统[New Scientist]。
报告详细说明了宇航员设备存在的多项问题，首先是他们的加压服。由于设计缺陷，宇航员在重返大气层时无法将头盔面罩放下，否则会导致舱内氧气水平过高，而笨重的连指手套使得他们无法执行许多任务。因此，当舱内突然失压时，所有宇航员的面罩都处于向上状态，其中几个人还脱掉了手套。
这份400页报告中的一个令人欣慰的结论是，在最初的几秒钟后，宇航员可能已经失去了知觉，再也不知道发生了什么。“我代表他们的同事和家人说，我们发现了这一点，这让我们感到宽慰，”宇航员Pamela Melroy，调查团队的副项目经理说[Los Angeles Times]。
航天飞机下降时进入了平旋，将宇航员甩向一侧，撞击着固定带。但
宇航员仅受到安全带的保护。由于惯性锁（如汽车安全带上的锁）并非为如此大的侧向运动而设计，所以上身安全带未能将他们固定住[Los Angeles Times]。
情况变得更加糟糕，宇航员的头盔与他们的头部不贴合，当乘员在舱内被甩来甩去时，头盔撞击了他们的头骨。报告称，由于缺氧和钝器创伤的某种结合，所有宇航员在航天飞机解体完毕前就已经死亡。报告为未来乘员舱和宇航员服装的设计改进提供了建议。
航天飞机计划前负责人N. Wayne Hale Jr.说：“我呼吁全世界所有国家的航天器设计师，以及国内的商业和个人航天器设计师，阅读这份报告，并应用这些代价高昂的教训”[The New York Times]。
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