Kezdettől fogva úgy tűnt, mintha az amerikai űrsikló-program huszonötödik, STS-51-L jelű küldetésén átok ülne. Az 1982-ben szolgálatba állított Challenger-űrrepülőgépet még a start előtt egy hónappal korábban, 1985. december 22-én állították fel a kilövőállásába. Az eredeti terv szerint január 22-én indult volna a tízedik küldetésére a Challenger, hétfős személyzettel a fedélzetén.
1986 januárja emberemlékezet óta nem tapasztalt kemény hideggel köszöntött a Floridai-félsziget keleti partjára.
A rossz idő, valamint több műszaki meghibásodás miatt január 22. és 28. között összesen ötször fújták le a startot. Az eredeti időpontra kitűzött indítást először január 23.-ra, majd az azt követő napra halasztották.
Mivel január 24.-én a vészhelyzet esetén használandó, a szenegáli Dakar közelében fekvő tartalék leszállópálya körzetében kedvezőtlenné vált az időjárás, az indítást ismét el kellett tolni egy nappal. A NASA ekkor egy másik, a marokkói Casablanca melletti tartalékpályát jelölte ki az esetleges vészhelyzeti leszállásra,
de kiderült, hogy ez viszont nem rendelkezik az éjszakai leszálláshoz szükséges biztonsági fényrendszerrel,
ami miatt ismét el kellett halasztani a start időpontját, január 27.-re.
Aznap, amikor már javában zajlottak az indítás előkészületei, a technikusok újabb műszaki meghibásodást észleltek, ugyanis nem tudták lezárni az űrrepülőgép ajtaját.
Az űrprogramnak a sorozatos halasztások miatt egyre idegesebb vezetősége
ezért ismét kénytelen volt másnapra, január 28. reggelére eltolni a start időpontját. Január 28.-án kora reggel, a határértéket meghaladó erős oldalszél miatt kellett félbeszakítani a visszaszámlálást.
Ez az újabb rosszhír frusztrált, dühös hangulatban érte a repülésirányítókat, ugyanis a sorozatos kudarcok miatt
a NASA a média gúnyolódásának céltáblájává vált.
Végül heves viták után úgy döntöttek, hogy az aznapi indítást nem törlik, és mihelyt lecsökken a szél erőssége, ismét megkezdik a visszaszámlálást.
A Challenger rakétahajtóművei az ötször elhalasztott start után végül 1986. január 28-án, floridai idő szerint 11 óra 38 perckor dübörögtek fel, hogy magasba emeljék az űrrepülőgépet.
Az STS-51-L missziónak több feladatot kellet végrehajtania, így többek között egy távközlési műhold pályára állítását, valamint a Halley-üstökös megfigyelését végző Spartan-203 csillagászati műszer beüzemelését.
De ami miatt a szokásosnál is jóval nagyobb médiaérdeklődés kísérte a missziót, az a legénység egyetlen civil tagjának,
az ekkor 37 éves Christa McAuliffe tanárnőnek volt köszönhető.
Ronald Reagan elnök még 1984-ben hirdette meg a „Tanár az űrben" elnevezésű programot, amelynek az volt a célja, hogy hétköznapi közelségbe hozza és a diákok körében is népszerűsítse az űrkutatást, valamint a NASA űrsikló-programját.
Chirsta McAuliffe-ot, a New Hampshire-i Concorde High School tanárnőjét 11 ezer pályázó közül választották ki a Challenger űrrepülésére.
A tervek szerint a tanárnő kettő élőben közvetített órát tartott volna a világűrből
az amerikai középiskolások számára. Az abszolút civilnek számító Christa McAuliffe-ot a NASA Lyndon B. Johnson Űrközpontjában készítették fel az űrutazásra egy hathetes gyorstalpaló képzésen.
Rajta kívül a Challenger személyzete tapasztalt asztronautákból állt,
a gépparancsnok, Francis „Dick" Scobee korábban is repült a Challengerrel,
de Judith Arlen Resnik, Ellison S. Onizuka, és Ronald. E. McNair ugyancsak megjárta már a kozmoszt korábbi küldetések során.
McAuliffe lett volna az első önkéntes civil az űrrepülés történetében, ezért nem csoda, hogy a helyszínen több ezren, a tévékészülékek előtt pedig több millióan várták izgatottan a Challenger magasba emelkedését.
Az indítást követő első másodpercekben az irányítás és a személyzet számára is úgy tűnt, hogy minden tökéletesen rendben van, a fedélzeti rendszerek kifogástalanul működtek.
A start pillanatában senkinek sem tűnt fel az a szürkésfekete füstfelhő, amely a jobb oldali szilárd hajóanyagú gyorsítórakéta alsó illesztésénél tört elő,
és amit nyolc kisebb fekete füstpamacs követett, alig két másodpercen belül.
Amikor a start utáni 43. másodpercben a Challenger elérte az úgynevezett Max Q pontot, ahol a legnagyobb a járműszerkezetet érő aerodinamikai nyomás, az előírást követve Francis Scobee parancsnok visszavette a gyorsító rakéták teljesítményét 65 %-ra.
A Max Q pontot elhagyva, az indítás utáni 58. másodpercben az űrrepülőgép parancsnoka ismét gyorsítani kezdett. Két másodperccel később a Challenger már ismét másfészeres hangsebességgel száguldott.
Az anyját, hogy megy!"
– kurjantott ekkor a fejhallgatójába Michael John Smith, másodpilóta.
A Challenger a start utáni 68. másodpercben érte el a maximális teljesítményét, amit Scobee röviden jelentett is a houstoni irányítóközpontnak.
Ekkor még senki sem sejtette, hogy mindössze öt másodperc maradt hátra az űrrepülőgép, és a fedélzetén tartózkodók életéből.
Odalent, a sokezres tömeg megbabonázva figyelte a hosszú fehér füstpamacsot maga után húzó és egyre magasabbra emelkedő Challengert.
Sokan zászlókat lobogtattak, hangosan éljeneztek, vagy éppen szemüket a messzelátóik okulárjára tapasztva igyekeztek minél tovább követni a kozmosz mélységei felé száguldó űrrepülőgépet.
A repülés 73. másodpercében aztán bekövetkezett, amit senki sem akart elhinni:
a gyorsítórakéták által húzott hosszú fehér füstfelhő hirtelen narancsvörösre váltott és hatalmasra hízott.
Az iszonyatos tűzgolyóból két vékony fehér csík tört elő, és legyezőszerűen szétnyílva cikk-cakkban távolodott a tűzgömbtől az „ördög villáját" rajzolva a mélykék floridai égboltra.
A Challenger a repülés 73. másodpercében, 15 ezer méteres magasságban az élő televíziós közvetítésnek köszönhetően, milliók szemeláttára felrobbant.
A houstoni irányítóközpontban mindenki a monitorokra meredt, és az első pillanatokban senki sem volt képes felfogni azt, amit lát. A Challengerrel a 73. másodpercben szakadt meg az összeköttetés. „Uh, őőő..." ezek voltak az utolsó hangok, amelyek a Challenger fedélzetéről érkeztek, a másodpilóta, Michael J. Smith szájából.
A döbbenetből felocsúdva a sikertelen kapcsolatfelvételi kísérletekből, és a monitorok képernyőjén kibontakozó látványból végre mindenki megértette, hogy a Challenger elpusztult. Valamivel több mint egy percnek kellett eltelnie, hogy a repülésirányító bejelentse: „Figyelem, minden egységnek, rendkívüli eljárás van érvényben."
A Challenger felrobbanásának és személyzete pusztulásának Chirsta McAuliffe szülei, valamint a húga és férje, továbbá az iskolájának az a száz diákja is közvetlen szemtanújává vált, akik a kilövés helyszínén akartak tanárnőjüknek szurkolni.
A katasztrófa mélyen megrázta az országot, és a világ közvéleményét is. Ronald Reagan elnök utasítására a katasztrófa okainak felderítésére állami vizsgálóbizottságot állítottak fel William Rogers, az Egyesült Államok volt külügyminiszterének elnöklete alatt.
A Rogers-bizottságnak több asztronauta, köztük Neil Armstrong, az Apolló-11 egykori parancsnoka, a Holdra lépett első ember mellett a legelismertebb repülésügyi és műszaki szakértők lettek a tagjai.
A Rogers-bizottság rendkívül alapos munkát végzett. A repülési adatokon, fénykép és filmfelvételeken kívül beható vizsgálatnak vetették alá a Challenger tengerbe zuhant és feltalált darabjait is. ( A roncsok ötven százaléka mind a mai napig nem került elő.)
Az aprólékos vizsgálat feltárta, hogy a Challenger katasztrófáját a jobb oldali gyorsítórakéta egyik tömítőgyűrűjének meghibásodása okozta.
Az O-gyűrűket gyártó Morton Thiokol cég még a Challenger katasztrófája előtt rájött, hogy a gyűrűk nagy hidegben elveszítik rugalmasságukat, és az anyaguk rideggé válik, ami balesetveszélyes lehet.
A vizsgálat azt is felderítette, hogy a cég erről tájékoztatta is a NASA vezetőit azt javasolva,
hogy a probléma kiküszöböléséig, amennyiben a levegő hőmérséklete +11 Celsius fok alá csökken, halasszák el az indítást.
A NASA illetékesei ezt a figyelmeztetést bűnös hanyagsággal eleresztették a fülük mellett, és nem vették komolyan. Az indítás reggelén a hőmérséklet nulla fok alá zuhant, a balesetet okozó tömítőgyűrű meghibásodását okozva.
A gyűrűt a forró hajtóműgáz megolvasztotta,
a kicsapó szúróláng pedig átégette a fő üzemanyagtartályt.
A kiáramló hidrogén illetve oxigén berobbant, szétvetve az űreszközt, a Challenger pusztulását és a személyzet tagjainak halálát okozva. A Challenger katasztrófája után felfüggesztették az űrsikló-programot, amit csak 1988-ban indítottak el ismét.