哥伦比亚号开启航天飞机时代

哥伦比亚号开启航天飞机时代

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封面图片:亚特兰蒂斯号航天飞机第129号任务准备就绪

Credit: NASA

1981年,这是一个载入人类太空探索史册的时刻:哥伦比亚号航天飞机成功试飞!之后的20多年时间里,这一可重复使用的航天器载着宇航员绕地球轨道飞行近5000圈,累计在轨时间超过300天。哥伦比亚号航天飞机服役期间,一共搭载过160名宇航员,并且保持了最短和最长任务时间的记录(分别是2天6小时13分12秒和17天15小时53分18秒)。

航天飞机哥伦比亚号的正面照片,它正在进行着陆后的地勤服务,地点:加州罗杰斯爱德华空军基地

Credit: NASA

开拓性的航天器

航天飞机最早官方代号为“轨道器-102”,之后以哥伦比亚号帆船命名,这是一艘基地在马萨诸塞州的著名船只。18世纪期间,它多次探索北美洲华盛顿州、俄勒冈州和不列颠哥伦比亚省危险的内陆水系,并且这艘船也是美国最早环航全球的船只。

1981年4月12日,美国东部时间早晨7点钟,航天飞机哥伦比亚号从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空。20年前的4月12日,苏联人尤里·加加林成为人类首个进入太空的宇航员。航天飞机共搭载了两名宇航员:一位是经验丰富的指挥官约翰·杨,他已搭乘3种航天器执行过4次任务;另一位是新人领航员罗伯特·克里平。

为了达到逃逸速度,航天飞机使用两个固体助推器,它们在完成使命后坠落大西洋,回收后用于其他发射任务。而航天飞机外部的液体推进剂外贮箱则是在发射9分钟后脱落,坠落时燃毁。这次首飞在工程技术上也有很多项第一:比如它是首个不经过无人测试飞行的载人项目,它也是首个使用到固体助推器的载人项目。

哥伦比亚号航天飞机首飞前迎着朝阳的绝美景致。

Credit: NASA

这一载人任务的使命是测试“太空运输系统-1”(简称STS-1),杨和克里平绕地飞行2天时间来测试航天飞机在太空中的运行,并发现潜在的问题。之后的航天飞机任务将直接进行运送卫星和实验设备的工作,并成为建造和维系国际空间站的主力。首飞中还是暴露出一些问题,比如一些隔热瓦片脱落或损坏,修复后航天飞机仍可使用。

不像其他火箭载人项目,航体飞机不会使用降落伞溅落,而是像飞机那样在跑道上着陆,这也是航天飞机最核心的设计理念。1981年4月14日早晨,超过20万人来到加州爱德华空军基地迎接哥伦比亚号航天飞机凯旋。

在首飞后,哥伦比亚号航天飞机执行了很多著名任务,比如:1990年1月,STS-32任务对卫星长曝光设备进行修复;1991年6月,STS-40任务支持到太空实验室首个人类太空医学研究;1999年7月,STS-93任务成功发射了钱德拉X射线空间望远镜。

1982年3月30日,哥伦比亚号航天飞机成功执行STS-3任务后在新墨西哥州白沙航天港着陆。

Credit: NASA

一代传奇

尽管哥伦比亚号航天飞机是成功执飞的No.1,但其实早在1976年建造的“企业号”才是最早的航天飞机原型,它并没有安装标准发动机和设备,只被用作测试。这个根据科幻片《星球大战》命名的航天器虽然没能够真正发射和执行任务,但为研发航天飞机做出巨大贡献。比如航天飞机返航滑行阶段的研究,“企业号”与一架经改造的波音747好搭档做配合,进行了大量无人及载人、背负飞行和脱离自由飞行的测试,获取了大量低大气层飞行的数据,帮助进一步优化航天飞机的设计。很遗憾,“企业号”最终并没有成为一架真正的航天飞机,现在我们可以在纽约的航空航天博物馆看到它。

航天飞机的设计初衷是要实现高效地低成本地载人太空任务,因为航天飞机主体以及固体推进器均可以反复使用。然而,实际的结果是项目组低估了运维和安全方面的难度,以至于航天飞机的执飞频次远达不到每年好几次的预估。

航天飞机对比联盟号飞船

Credit: Wiki

虽然存在以上问题,但航天飞机对人类太空探索功不可没!它执行了非常多的重要任务,很多任务都不可替代,比如进行过很多次的载人出舱操作,修复卫星和空间望远镜,它也是建造国际空间站,并提供人员转运、补给和运维的主力军。

航天飞机从1981年首飞到2011年的最后一次飞行,哥伦比亚号、挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号五架航天飞机累积执行135次项目,平均每年4次飞行,搭载宇航员前往太空超过850人次。期间有两次事故后调查停飞:一次是1986年1月26日挑战者号航天飞机在升空时解体,7名宇航员罹难;另一次是2003年哥伦比亚号航天飞机第28次任务返航时解体,7名宇航员罹难。

2011年7月8日,亚特兰蒂斯号航天飞机搭载4名宇航员执行为期12天的国际空间站运送任务。之后,美国宇航局终止了航天飞机任务,释放预算给其他太空探索项目。美国前总统奥巴马在白宫新闻发布会上表示:“航天飞机项目将太空探索提升到新的高度,我们将继续前行。”(propels us into the next era our never-ending adventure to push the very frontiers of exploration and discovery in space.)

亚特兰蒂斯号航天飞机第132号任务发射全过程(视频)

源自www.space.com, 作者:Nola Taylor Redd

翻译:毛明远 | 校对:王克义

编排:毛明远

责任编辑:赵琨

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『天文湿刻』 牧夫出品

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Credit: NASA

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