美国“航天飞机时代”画上句号

时间:2022-07-14 15:25:02  阅读:

“发现号”航天飞机的最后旅程

当地时间2012年4月17日上午,美国“发现号”航天飞机“匍匐”在一架经过改装的波音747飞机的机身上,从佛罗里达的肯尼迪航天中心飞往华盛顿。

“发现号”此次谢幕之旅经过特别规划,在华盛顿上空做了短暂盘旋,飞经当地主要地标建筑,其中包括阿灵顿国家公墓,那里也是美国5位航天飞机宇航员长眠之处,他们分别在1986年“挑战者号”和2003年“哥伦比亚号”事故中遇难。上午10时许,“发现号”降落在华盛顿弗吉尼亚杜勒斯国际机场。之后,它将安置在位于华盛顿的美国国家航空航天博物馆,成为永久性展品。

作为美国国家航空航天局(NASA)所有航天飞机中机龄最大、服役时间最长的航天飞机,“发现号”可谓功勋卓著。自1984年8月30日首飞以来,“发现号”曾搭载宇航员240人次,完成39次太空之旅,累计飞行365天,绕地球5830周,飞行距离约2.38亿公里。

1990年4月,“发现号”航天飞机升空,将大名鼎鼎的“哈勃”太空望远镜送上天,自此开启了一个新的天文观测时代。而“哈勃”的维护工作,比如换个电池、修修陀螺仪、取回数据什么的,无一例外都是由航天飞机带宇航员前来完成。现如今,“哈勃”仍在轨道上向故园地球默默致意,却再不会隔三差五地碰见当年的“老友们”了。

航天飞机的功勋与诟病

航天飞机只是外形像飞机而已,其实是往返于地球与外层空间的航天器。20世纪70年代,美国正式开始航天飞机的研制。1981年4月12日,“哥伦比亚号”航天飞机首次飞行,正式拉开了美国“航天飞机时代”序幕。

1984年8月30日,“发现号”首次飞行。在“发现号”之前,美国制造了“企业号”、“哥伦比亚号”和“挑战者号”航天飞机,“发现号”航天飞机是第4架,其中“企业号”仅用于地球大气滑翔试验,所以,“发现号”是第3架进入地球轨道的航天飞机。“发现号”之后,美国又制造了“亚特兰蒂斯号”和“奋进号”两架航天飞机。因为“挑战者号”和“哥伦比亚号”相继失事,所以“发现号”是现存最年长的航天飞机。

说起“发现号”执行的任务,最光荣的莫过于两次临危受命,拯救航天飞机的命运。

1986年1月28日,“挑战者号”从肯尼迪航天中心发射72秒钟后在1.5万米高空突然爆炸,7名机组人员全部遇难。975天后的1988年9月29日,“发现号”临危受命,进行灾难后的首次飞行。

2003年2月1日,灾难再度降临,载有7名宇航员的“哥伦比亚号”航天飞机在着陆点上空解体,7名宇航员全部遇难。此时,有人怀疑航天飞机的安全性缺乏保障,不适合再次飞行。两年后的2005年7月25日,“发现号”再次临危受命,进行了“哥伦比亚号”失事之后的首次航天飞机飞行。

美国研制航天飞机的初衷是可重复使用,以节约发射费用。但事与愿违,航天飞机发射和维护成本居高不下。美国国家航空航天局算过一笔账:自1972年以来,美国政府共为航天飞机项目买单1960亿美元,分摊到135次发射飞行每次约15亿美元。而在考量通胀因素后,美国花在航天飞机项目上的银子,已超过登月、制造原子弹和开凿巴拿马运河的总和。

航天飞机的天价费用,让美国国家航空航天局不堪重负。而除去失事的“挑战者”号和“哥伦比亚”号外,剩余的3架航天飞机已到了故障多发的暮年。在美国经济低迷财政亏空的大背景下,还有深空探测、登陆火星等耗费巨资的项目需要实施,每年烧钱40亿美元的航天飞机,着实让美国人感觉玩不起了。更要命的是,航天飞机的安全性和可靠性未免让人失望。数据显示,其134次飞行中就有两次事故、14人遇难。按照百万公里死亡人数计算的风险,这要比民航客机高138倍。2010年初,美国国家航空航天局正式决定现有航天飞机将全部退役。2011年7月8日,“亚特兰蒂斯”号第33次、也是最后一次升空,开始了美国航天飞机的绝唱之旅。

“后航天飞机时代”谁主沉浮?

航天飞机时代的终结,并不意味着美国载人航天事业的终止。航天飞机退役后,美国计划大力发展新一代航天器“猎户座”接棒进行载人航天活动。

“猎户座”可容纳4至6名宇航员,往返于地球与国际空间站之间。同时,该飞船还可充当空间站的对接舱或逃生舱。在设计方面,“猎户座”飞船将采用“落地”的方式返回地球,中途利用降落伞减速,可显著提升返回时的安全性。飞船可搭载“逃逸塔”系统,一旦遇到危险,可迅速将宇航员“甩”出去,借助降落伞安全着陆。2006年8月,美国国家航空航天局将该飞船的合同授予洛克希德•马丁公司,由其全权负责设计、开发及建造,并预计在2015年载人前往国际空间站。

然而,按照“猎户座”计划,至少未来4年美国的载人航天器将处于空白期,美国宇航员往返国际空间站,将不得不租用目前唯一能够运载宇航员与国际空间站对接的俄罗斯“联盟号”飞船。“联盟”系列飞船至今已使用40多年,可容纳3名宇航员,也可改造为货运飞船。与航天飞机相比,“联盟”飞船结构简单、技术成熟过硬、制造周期短,是经久耐用、性能良好的航天运载工具。更重要的是,“联盟号”总体上比航天飞机安全得多。

租用“联盟号”费用并不低。自美国2004年宣布结束航天飞机计划以来,俄罗斯已8次上涨运送宇航员的费用。目前,搭乘一趟“联盟号”的租金约为4340万美元。预计到2016年,“联盟号”每个座位的费用将高达6300万美元。但俄罗斯并不以“联盟号”为满足,从2009年起俄开始研制新一代载人飞船,暂定名“罗斯号”,计划2018年投入使用。“罗斯号”可飞往空间站和月球,能重复使用多达10次,将极大降低天地往返的运输成本。

如果说俄罗斯“联盟号”主要承担载人使命,那么日本航天器则可能承担向国际空间站运送物资的任务。日本太空货运飞船空间站转运飞行器系列产品1号(HTV1),曾于2009年9月前往国际空间站。该飞船能装载约6吨货物,飞船与运载火箭分离后能自主飞行至空间站。但比较遗憾的是,HTV系列飞船目前还难以回收使用。

作为有技术实力的后进者,欧洲正在载人航天领域奋起直追。与美俄日不同的是,欧洲航天局把未来载人航天的长期发展重心再次转向航天飞机。欧航局计划在2015年到2020年间制造出自己的航天飞机。欧航局名为“极光”的中长期计划雄心勃勃:在2020年到2025年,欧航局宇航员将登上月球;从2026年开始进行宇航员登陆火星的准备;2030年至2035年间,将向火星发射一艘载人飞船,实现欧洲宇航员登上这颗红色星球的梦想。

美国停飞航天飞机,看似是美国航天史上的一次重大休整甚至挫折。但如果从产业角度看,这几乎是一次从“输血”式发展到“造血”式发展的航天产业大跨越。目前,美国正采取多种手段鼓励美国民营企业开发制造火箭和宇宙飞船,用以和俄罗斯、日本甚至欧洲展开航天器研发竞争。预计不久的将来,美国将安排商业公司承担将宇航员送入近地轨道的任务,其运作模式将和美国国家航空航天局租用俄罗斯飞船运送航天员往返国际空间站类似。这意味着,未来太空领域将有更多民间资本介入。如果一切顺利,波音公司建造的CST-100,有望在2015年开展商业旅行活动。当然,美国航天项目的去政府化趋势还是有限,仍将受到政府严密监管。

随着“后航天飞机时代”的来临,更多国家进入载人航天领域你追我赶,世界航天格局正悄然发生变化。

(作者系淮南联合大学副教授)

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