Thảm kịch với Challenger là sự cố chết người đầu tiên mà phi đội tàu con thoi Mỹ phải gánh chịu. Trong buổi trưa ngày 28/1 định mệnh, Challenger rời bệ phóng ở mũi Caneveral, Florida, cùng 7 thành viên phi hành đoàn. Cả NASA và người dân Mỹ đều không thể tin đây là lần thứ 10 và cũng là lần cuối cùng tàu con thoi 3 năm tuổi cất cánh bay vào vũ trụ.

Tàu con thoi Challenger được NASA đưa vào sử dụng lần đầu ngày 4/4/1983. Trong suốt gần 3 năm hoạt động, con tàu đã thực hiện 10 lần bay vào không gian với tổng thời gian 62 ngày 7 giờ 56 phút và 22 giây trong vũ trụ. Nó di chuyển quanh quỹ đạo trái đất 995 lần với quãng đường đạt 41.527.414 km. Tàu cũng đưa 10 vệ tinh vào quỹ đạo.

Trong lần phóng định mệnh ngày 28/1/1986, một trong các tên lửa đẩy phụ của tàu gặp sự cố khiến khí nóng áp suất cao thoát ra ngoài. Dòng khí này thổi thẳng vào thùng nhiên liệu chính, gây ra hiện tượng ăn mòn vỏ bình. Sau khi xuyên thủng lớp vỏ kim loại, nó làm nóng hỗn hợp hydro và oxy lỏng trong bình và gây ra vụ nổ bình chứa trên không trung.

Sự cố khiến tàu con thoi Challenger bung ra và bị phá hủy. Nó tách thành nhiều phần và rơi xuống vùng biển Đại Tây Dương. Cabin, nơi các phi hành gia đang ngồi, cũng chịu chung số phận với động cơ, khoang chứa hàng và các bộ phận khác của phi thuyền xấu số.

Trong video ghi hình tai nạn thảm khốc, người ta nhận thấy rõ phần đầu tàu Challenger văng ra sau vụ nổ. Các điều tra viên cũng chưa thể xác định chính xác thời điểm các phi hành gia tử nạn. Người ta cho rằng nhiều người trong số 7 thành viên phi hành đoàn vẫn sống sau vụ nổ. Họ tử nạn vì phần đầu tàu va đập mạnh khi rơi xuống biển từ độ cao lớn.

Phần xác tàu phủ trên một khu vực rộng lớn, bao gồm cả trên đất liền và trên biển. Mỹ đã mất rất nhiều thời gian để vớt các mảnh tàu Challenger từ đáy đại dương. Chương trình tàu con thoi của Mỹ cũng bị đình chỉ 2 năm rưỡi sau sự cố thảm khốc.

Phi đoàn 7 người của tàu Challenger thiệt mạng khi đang trên đường thực hiện chương trình Giáo viên trong vũ trụ của Mỹ. Bức ảnh này được chụp không lâu trước khi tàu rời bệ phóng. Từ trái qua phải là các phi hành gia Christa McAuliffe, Gregory Jarvis, Judy Resnik, Dick Scobee (chỉ huy), Ronald McNair, Michael Smith (phi công) và Ellison Onizuka.

Giới chức Mỹ tìm thấy thi thể của cả 7 phi hành gia thiệt mạng. Họ được máy bay vận tải C-141 đưa về trung tâm hạ cánh tàu con thoi của NASA tại căn cứ không quân Dover, Delaware. Nếu sứ mệnh thuận lợi, tàu con thoi Challenger cũng sẽ đưa họ tới nơi này sau khi hoàn tất nhiệm vụ.

Điều tra chuyên sâu cho thấy, các vòng cao su của một trong hai tên lửa đẩy phụ bị hư hại do thời tiết lạnh giá. Nó khiến khí nóng áp suất cao có cơ hội rò rỉ ra ngoài, gây hỏng vỏ bình chứa nhiên liệu trước khi khiến nó nổ tung. Sau sự cố với Challenger, NASA buộc phải rà soát lại toàn bộ chương trình tàu con thoi trước khi đồng ý để tàu Discovery thực hiện sứ mệnh bay vào không gian năm 1988.

Mỹ có tổng cộng 5 tàu con thoi là Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis, và Endeavour nhưng mất 2 chiếc vì tai nạn. 17 năm sau sự cố với tàu Challenger, Mỹ tiếp tục mất tàu Columbia cùng 7 thành viên phi hành đoàn trong lúc hạ cánh. Dự án tàu con thoi Mỹ bị khai tử năm 2011.