“亚特兰蒂斯”号奏响离别的终曲

2011-09-22 07:15李凌云
科学启蒙 2011年9期
关键词:亚特兰蒂斯航天飞机宇航员

李凌云

看到上面两幅照片,你会发现什么呢?细心的你一定会发现:照片拍摄时间相隔了30年,画面里都有很多人,镜头近处的小主人公很相像……是的,上面两幅照片分别记录了美国一对父子见证航天飞机开启和退役之旅的场景。

后一幅照片的时间定格在了2011年7月8日,这一天,美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机从佛罗里达肯尼迪航天中心飞向太空,奏响了离别的终曲。这是美国航天飞机项目的最后一次飞行任务。“亚特兰蒂斯”是一个失落的史前文明代称,而用“亚特兰蒂斯”号执行这次航天飞机谢幕之旅,会不会是有意这样设计的呢?

航天飞机风雨30年

30年前的4月12日,随着点火的巨响和无数人的欢呼,第一架航天飞机“哥伦比亚”号带着载人航天的新梦想向天空飞去。30年后,“亚特兰蒂斯”号航天飞机则为这一篇章画上了圆满的句号。

美国从上世纪70年代开始研发航天飞机,最初的设计和构想就是作为运输工具,等于往来于太空中的大货车。事实上,在它们问世的头几年里,就是被普遍地叫做“太空卡车”,用于搭乘宇航员,将重要的货物送到地球轨道上,并且让宇航员能够在地球轨道上做有用的事情。

1981年4月12日,一个振奋人心的消息传来了,在佛罗里达肯尼迪航天中心聚集了上百万人,他们正在参观第一架航天飞机“哥伦比亚”号发射升空。这架航天飞机在绕地球飞行36周后安全着陆。这次历史性的飞行,开启了人类探索太空的新篇章。

随后的几年,“挑战者”号和“发现者”号相继试飞成功,“亚特兰蒂斯”号和“奋进”号也成功升空。随着这些航天飞机的不断升空,人类探索太空的脚步一步步加快,这些航天飞机也成就了卓越的功勋:它们不但将卫星送上过轨道,将行星探测器送到地球轨道上,还搭载实验室部件,并作为国际空间站完全建成之前的临时空间站使用。在2002年之后,航天飞机又转型为向国际空间站运输货物的货运飞船,这对于能够再利用的飞船来说是非常难得的。

2011年7月8日,佛罗里达肯尼迪航天中心发射现场可用“人山人海”来形容,大家争睹“亚特兰蒂斯”号航天飞机点火升空的历史性时刻。本次太空之旅持续12天,在结束了最后的旅行后,“亚特兰蒂斯”号返回肯尼迪航天中心,结束其历史使命,这也标志着美国30年航天飞机时代的正式终结。

航天飞机的荣耀

135次飞行,355名宇航员,8亿多千米行程,运送1 750吨货物……这是美国航天飞机项目30年来创下的纪录。

作为人类迄今建造的最复杂、功能最强大的多用途航天器,航天飞机不仅能由宇航员操作发射、捕捉卫星,还具有宇宙飞船不可比拟的运人载货能力,历史纪录单次最多载员8人,运送物资最重25吨,其运载能力成了建设国际空间站的根本保证。

“发现”号

1990年4月24日,“发现”号将价值15亿美元的“哈勃”太空望远镜送上太空,人类从此有了观测遥远宇宙的“火眼金睛”。

“奋进”号

1993年12月4日,“奋进”号在轨修复“哈勃”太空望远镜,开创太空修复大型探测器的先例。

1995年6月29日,美国“亚特兰蒂斯”号与俄罗斯“和平”号空间站实现历史性对接,宇航员在太空“串门”,开启了两国太空探索合作的时代。

1998年12月4日,“奋进”号把美国为国际空间站建造的第一个组件“团结”号节点舱送入太空,两天后“团结”号与俄罗斯“曙光”号货物舱对接,启动了拖延多年的空间站建设。

此外,航天飞机还实施了生物、材料科学、天文学等领域的2 000多个在轨科学实验。

航天飞机的谢幕

美国一共建造过六架航天飞机,除作为样机的“企业”号、坠毁的“挑战者”号和“哥伦比亚”号之外,还有已经结束飞行任务并分别落户美国首都华盛顿、第二大城市洛杉矶博物馆和肯尼迪航天中心成为展品的“发现”号、“奋进”号和“亚特兰蒂斯”号,它们将吸引着千千万万对太空充满热爱和好奇心的人们前去观看。

期望在现实中破灭

美国航天局最初研制航天飞机时,寄予很大的期望:希望它既能代替运载火箭把人造卫星等航天器送入太空,又能像载人飞船那样在轨道上运行,像飞机那样在大气层中滑翔着陆;还希望它能重复使用多次,并自由往返于太空与地面之间。

最初设计航天飞机的“卖点”是它每周都能发射,前往太空将非常安全且便宜。但事实上,这些想法或许过于超前,30年来,航天飞机的许多设想根本无法实现。

航天飞机投入过大

像火箭一样发射,像飞机一样着陆,航天飞机可谓二者的“杂交体”。它既可以作为“太空巴士”运送宇航员,又可以作为“太空卡车”运送大量货物。

然而,这种多功能性也意味着高成本——运送宇航员的安全要求导致了巨大的成本;而运送空间站组件或太空望远镜等大质量有效载荷则需要更多动力和燃料,也意味着成本大增。最终,航天飞机成本居高不下。

运行安全难以保证

航天飞机没有逃逸系统,实行人货混运,其安全性和可靠性较低。2003年,“哥伦比亚”号航天飞机在美国得克萨斯州北部上空解体坠毁。这并不是航天飞机30年历史中唯一的痛楚。1986年,“挑战者”号航天飞机在升空73秒后爆炸,同样是令人惋惜的记忆。两次航天飞机失事共导致14名宇航员遇难。

探索太空政策的改变

美国近年来的太空政策已有所改变。前总统布什希望美国宇航员能重返月球,最终登陆火星。奥巴马则希望美国航天局能制造大推力火箭,将宇航员送往小行星,最终前往火星。他鼓励美国私人企业开发运送宇航员的“太空巴士”,并使其具备将货物送往空间站的能力,也就是准备将这一任务交由私营企业来完成。

在上述各种原因的合力下,美国太空署不得不做出放弃航天飞机项目的决定。不过,人类终要跨出地球。在太空探索史上留下浓重一笔的航天飞机虽然走向了末路,但它仍是一个有益的尝试,其经验和教训都将是人类建造更先进、更完美的航天器的宝贵财富。

航天事业未落幕

虽然美国30年的航天飞机项目谢幕了,但航天飞机改变了我们看待世界和宇宙的方式,对于太空的探索,人类是不会停下脚步的。

美国航天局已披露了研制新式航天器的计划。该航天器名为“多用途载人航天器”,大致以“星座计划”中的“奥赖恩”飞船为基础建造,外形呈锥体,可让4名宇航员在里面生活21天,其安全性是航天飞机的10倍。航天局希望,将来可以用它把宇航员送到遥远的太空,最终送往火星。

链接 航天飞机结构解说

航天飞机主要由一个轨道飞行器、一个外挂燃料箱和两个固体火箭助推器三大部分组成。其中轨道飞行器既是这套太空运输系统的大脑,又是心脏。它包含前、中、尾三个部分:

机身前部:包括驾驶舱、生活舱和实验操作站,核心是一个加压的乘员舱。乘员舱供航天员在舱内穿着普通的服装工作和生活,它又分为驾驶舱、中舱和设备舱,驾驶舱处于最上面,通常可以坐4个人;中舱位于中部,是生活舱,里面有4个乘员生活设施,中舱最大乘员数是7人;下部是设备舱,装有很多实验仪器。

机身中部:是一个很大的运载舱,可装载30吨左右的货物,如人造卫星、科学仪器、航天探测器等。在运载舱的顶端装有机械臂,可以执行取回、修理、展开卫星等任务,同时可以当作宇航员太空行走的延长臂。

机身尾部:包含左右轨道操纵系统、航天飞机主发动机、机身襟翼、垂直尾翼和轨道飞行器、外燃料箱的后部配件。前舱壁将机身尾部与中部隔开,舱壁的上层部分连接在垂直尾翼上,内部承受推力结构支持航天飞机的三个主发动机、低压涡轮泵和推进剂输送管。

(责任编校:刘国峰)

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