未來航天飛機什麼樣(圖)
央視國際 (2003年02月16日 16:13)
中國日報網站消息:美國“哥倫比亞”號航天飛機的失事震驚了全世界,同時也把一個嚴肅的問題擺到了美國航空航天局的面前:新一代的航天飛機何時才能飛向宇宙?在回答這個問題之前讓我們來簡單回顧一下航天飛機的發展歷史。
第一代航天飛機——瑕瑜互見
早在1969年4月,美國航空航天局就提出建造一種可重復使用的航天運載工具的計劃。1981年4月12日,第一架航天飛機“哥倫比亞”號升空,揭開了航天史上新的一頁。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,還能像飛機那樣再進入大氣層滑翔著陸,是一種新型的多功能航天飛行器。
但航天飛機的缺點也是相當明顯的:由於無論是在外形、發動機還是防熱設計上都相當複雜,所以需要花費相當高的費用;航天飛機每次返航後都要進行大規模的檢修,不可能頻繁飛行;更主要的是用航天飛機發射衛星時需有2~3名宇航員陪著升空,這樣做既不經濟也不安全。在1986年“挑戰者”號航天飛機失事後,研發新一代航天飛機的計劃再次提上了議事日程。
X-33--"夭折的天使”
1994年,克林頓總統下令開展進行可重復使用宇宙運載器的研製計劃,希望開發出真正的“太空飛機”。1996年6月,美國航空航天局舉行了一次聲勢浩大的太空項目招標會,最後,洛克希德-馬丁公司的X-33中標。
像第一代航天飛機一樣,X-33的發射和降落將分別採取垂直髮射和水平降落的形式,但它支持單級火箭運輸,僅依靠自身發動機和內置燃料,無需任何外挂燃料的輔助就能進入軌道,不但能節省大量人力物力,同時還能縮短兩次任務之間的準備時間。美國航空航天局希望它能比老一代航天飛機節省90%的發射費用。
為了達到這一目標,設計者們開發了一種新型的氣塞式火箭推動器,以使飛行器以18倍音速的速度飛行,同時,為減輕重量,X-33將採用新式的質量較輕的複合材料製造。全球安全研究機構(Global Security)的查爾斯 維克認為這些不成熟的技術將導致X-33的失敗。不出他的預料,在經過5年的研究,耗資12.6億美元後,航空航天局于2001年中止了對X-33的開發。
新一代航天飛機的目標——輕巧、全自動
儘管X-33的開發計劃遇到了不小的挫折,但美航空航天局開發新一代航天飛機的決心並沒有絲毫的動搖。2000年,該局向美國國會提交了一份“太空發射計劃”(Space Launch Initiative)並獲得了通過。計劃內容是政府將在5年內撥款45億美元發展一些如助推系統、太空軌道運輸以及太空生存技術在內的幾大類太空技術,希望以此降低利用航天飛機進行太空探索所需要的費用。
2002年11月,航空航天局宣佈將著眼于費用較低的太空飛行器的研發。波音公司的X-37就是其中一種。和X-33一樣,X-37也將用質量較輕的新型複合材料製造,並且是無人宇宙飛船。
一旦技術允許,航空航天局將進行對軌道航天飛機的開發。由諾斯普羅曼公司和軌道科學公司研發的航天飛行器在外觀上和目前的航天飛機差不多,但體積卻只有它的1/4。
還有一種更小的軌道航天飛機將由類似波音公司Delta 4型火箭的推進器發射。由於採用混合動力系統,這種航天飛機將更加可靠和安全。它可以運載最多5名宇航員和他們攜帶的必需品及設備,進行科學研究或完成一些國際空間站的任務。
但上述小型航天飛行器的缺點也很明顯:過小的體積使他們不能完成諸如更換國際空間站太陽能板等大型的太空任務。
儘管新一代航天飛機的開發工作遠未完成,並將面臨重重困難,但探索太空的決心必將推動人們去攻克一個個難題,最終將更加先進的宇宙飛行器送入太空。(歐葉)
責編:薛藍