航天飛機

央視國際 (2003-01-13 10:55:46)

　　1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重復使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研製航天飛機空間運輸系統列入計劃，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重復使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外挂燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。經過5年時間，1977年2月研製出一架創業號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯（CFHaise）和富勒頓（GFullerton）兩人。8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經過4年，第一架載人航天飛機終於出現在太空舞臺，這是航天技術發展史上的又一個里程碑。

　　1981年4月12日，在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心聚集著上百萬人，參觀第一架航天飛機哥倫比亞號發射。宇航員翰楊（John WYoung）和克裏平（Robert LCrippen）揭開了航天史上新的一頁。這架航天飛機總長約56米，翼展約24米，起飛重量約2040噸，起飛總推力達2800噸，最大有效載荷29.5噸。它的核心部分軌道器長37.2米，大體上與一架DC—9客機的大小相倣。每次飛行最多可載8名宇航員，飛行時間7至30天，軌道器可重復使用100次。航天飛機集火箭，衛星和飛機的技術特點于一身，能像火箭那樣垂直髮射進入空間軌道，又能像衛星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機那樣再入大氣層滑翔著陸，是一種新型的多功能航天飛行器。

　　從1981年至1993年底，美國一共有5架航天飛機進行了59次飛行，其中哥倫比亞號15次，挑戰者號10次，發現號17次，亞特蘭蒂斯號12次，奮進號5次。每次載宇航員2至8名，飛行時間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機飛行，其中包括18名女宇航員。航天飛機的59次飛行中，在太空施放衛星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發射了3個宇宙探測器，1個空間望遠鏡和1個γ射線探測器，進行了衛星空間回收和空間修理，開展了一系列科學實驗活動，取得了豐碩的探測實驗成果。

　　美國航天飛機創造了許多航天新紀錄。航天飛機首航指令長約翰楊6次飛上太空，是世界上參加航天次數最多的宇航員。1983年6月18日女宇航員莎麗賴德（Sally KRide）乘挑戰者號上天飛行，名列美國婦女航天的榜首。1983年8月30日，挑戰者號把美國第一個黑人宇航員布魯福德（Guion SBluford）送上太空飛行。1984年2月3日乘挑戰者號上天的麥坎德利斯（BMcCandless），成為世界上第一位不係安全帶到太空行走的宇航員。1984年4月6日挑戰者號上天后，宇航員首次抓獲和修理軌道上的衛星成功。1984年10月5日參加挑戰者號飛行的莎麗文（Kathryn DSullivan）成為美國第一位到太空行走的女宇航員。1985年1月24日發現號升空，首次執行秘密的軍事任務。1985年4月29日，第一位華裔宇航員王贛駿（Tayler Wang）乘挑戰者號上天參加科學實驗活動。1985年11月26日，亞特蘭蒂斯載宇航員上天第一次進行搭載空間站試驗。1992年5月7日奮進號首次飛行，宇航員在太空第一次用手工操作搶救回收衛星成功。7月31日亞特蘭蒂斯號上天，首次進行繩係衛得發電試驗。9月12日奮進號將第一位黑人女宇航員，第一位日本記者和第一對宇航員夫婦載入太空飛行。

　　暴風雪號航天飛機首航成功

　　1988年11月15日莫斯科時間清晨6時，前蘇聯的暴風雪號航天飛機從拜科努爾航天中心首次發射升空，47分鐘後進入距地面250千米的圓形軌道。它繞地球飛行兩圈，在太空遨遊3小時後，按預定計劃于9時25分安全返航，準確降落在離發射地點12千米外的混凝土跑道上，完成了一次無人駕駛的試驗飛行。

　　暴風雪號航天飛機大小與普通大型客機相差無幾，外形同美國航天飛機極其相倣，機翼呈三角形。機長36米，高16米，翼展24米，機身直徑5.6米，起飛重量105噸，返回後著陸重量為82噸。它有一個長18.3米，直徑4.7米的大型貨艙，能將30噸貨物送上近地軌道，將20噸貨物運回地面。頭部有一容積70立方米的乘員座艙，可乘10人。科學家們認為，這次完全靠地面控制中心遙控機上的電腦系統，在無人駕駛的條件下自動返航並準確降落在狹長跑道上，其難度林比1981年美國航天飛機有人駕駛試飛大得多。首先，暴風雪號的主發動機不是裝在航天飛機尾部，而是安裝在能源號火箭上，這樣就大大減輕了航天飛機的入軌重量，同時騰出位置安裝小型機動飛行發動機和減速制動傘。其次，暴風雪號著陸時，可用尾部的小型發動機做有動力的機動飛行，安全準確地降落在狹長跑道上，萬一著陸失敗，還可以將航天飛機升起來進行第二次著陸，從而提高了可靠性。而美國航天飛機靠無動力滑翔著陸只能一次成功。第三，暴風雪號能象普通飛機那樣借助副翼，操縱舵和空氣制動器來控制在大氣層內滑行，還準備有減速制動傘，在降落滑跑過程中當速度減慢到50千米/小時自動彈出，使航天飛機在較短距離內停下來。暴風雪號首航成功，標誌著前蘇聯航天活動跨入一個新的階段，為建立更加完善的天地往返運輸系統輔平了道路。原計劃一年後進行載人飛行，但由於機上系統的安全可靠尚未得到充分保證，加之其後政治和經濟等方面的原因，載入飛行的時間便推遲了。

　　挑戰者號爆炸的悲劇

　　1986年1月28日，美國挑戰者號航天飛機載7名宇航員，進行航天飛機的第25次飛行。這一天早晨，成千上萬名參觀者聚集到肯尼迪航天中心，等待一睹挑戰者號騰飛的壯觀景象。上午11時38分，在人們目送之下，豎立在發射架上的挑戰者號點火升空，直飛天穹，看臺上一片歡騰。但航天飛機飛到73秒時，空中突然傳來一聲悶響，只見挑戰者號頃刻之間爆裂成一團桔紅色火球，碎片拖著火焰和白煙四散飄飛，墜落到大西洋。挑戰者號發生爆炸，釀成了一場慘禍。

　　這次太空罹難的7名宇航員中，有兩名女宇航員。特別引人注目的是第一次參加太空飛行的女教師麥考利夫（Christa McAuliffe）。原計劃她將在太空給她的學生進行現場授課，不幸的是麥考利夫壯志未酬，獻出了寶貴的生命。這次太空事故為航天飛機繼續飛行罩上了一層濃重的陰影。打撈收集挑戰者號殘骸碎片後經過調查分析，最後確定挑戰者號爆炸是由於右側固體火箭助推器連接處因設計上的缺陷和氣溫過低，O型密封墊圈失效所致。後來科學家們對所有航天飛機進行了全面的檢查，採取了改進措施，提高了航天飛機的可靠程度。兩年後，美國航天飛機開始恢復飛機。

　　1992年5月7日，美國航天飛機“奮進號”載著7名宇航員首次升空。在9天的太空之旅中，宇航員援救了滯留太空兩年的“國際通信衛星6/F3”並進行了空間站的安裝練習，創下了四次太空行走的紀錄。（圖為：“挑戰者號”升空不久發生爆炸）