為什么要建造航天飛機(jī)
大家知道第一個(gè)登上天空的是誰嗎?是蘇聯(lián)乘坐&ld;東方號(hào)&rd;飛船的航天員加加林。航天員都是坐在飛船里,用火箭把他們發(fā)射到太空,等執(zhí)行完任務(wù)后,再返回地球。既然有了飛船,為什么還要建造航天飛機(jī),其中的原因是什么呢?下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。
航天飛機(jī)是人類航天史上具有標(biāo)志意義也是頗有爭(zhēng)議的載人航天器。在航天飛機(jī)誕生之前,把人送上太空的載人航天器只有宇宙飛船。比如第一位航天員蘇聯(lián)的加加林乘坐的&ld;東方號(hào)&rd;飛船,比如美國第一位航天員謝潑德乘坐的&ld;水星號(hào)&rd;飛船,再比如登月航天員阿姆斯特朗乘坐的&ld;阿波羅&rd;飛船……那時(shí),航天員都是坐在飛船里,用火箭把他們發(fā)射到太空,等執(zhí)行完任務(wù)后,再返回地球。當(dāng)然,這些飛船都不是船的模樣,而是錐體形狀(蘇聯(lián)早期飛船是圓球形,后來改進(jìn)為更符合空氣動(dòng)力學(xué)的錐體形狀)。
那為什么有飛船了,還要研制航天飛機(jī)呢?相比飛船,航天飛機(jī)有什么優(yōu)點(diǎn),最終讓美國和蘇聯(lián)決策要研制這種新型航天器呢?
這事說來話長,也頗曲折。根據(jù)早前的認(rèn)識(shí),飛船和火箭組合飛行似乎有一個(gè)缺點(diǎn),那就是不能重復(fù)使用,飛船和火箭都只能用一次,這好像不太劃算。為什么飛船只能用一次呢?原來飛船發(fā)射時(shí)會(huì)遭遇各種嚴(yán)重振動(dòng),返回地球時(shí),高速墜落,又被大氣層嚴(yán)重?zé)g,不能再度使用。此外,發(fā)射飛船的多級(jí)液體火箭也是一次性的,一級(jí)一級(jí)脫落后,箭體墜落地面,都被摔得面目全非,不可能重復(fù)使用。早期的航天工程師們認(rèn)為,這是一種浪費(fèi)。
本著重復(fù)利用、不浪費(fèi)的美好初衷,航天工程師們開始構(gòu)思能重復(fù)利用,載客、載貨更多(比如可以載7名航天員、30噸貨物,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飛船的運(yùn)力),像飛機(jī)一樣著陸的載人航天器,這就是航天飛機(jī)誕生的初衷。這種新型的載人航天器綁在火箭上,通過火箭發(fā)射,著陸時(shí)卻可以像飛機(jī)一樣,利用空氣的升力,輕盈地滑翔而落,實(shí)在是很美好。
航天飛機(jī)的構(gòu)想打動(dòng)了很多人,美國和蘇聯(lián)的工程師們先后開始研制這種新型的航天器。1981年4月12日,第一架航天飛機(jī)‐‐&ld;哥倫比亞號(hào)&rd;發(fā)射升空。美國率先研制出了能重復(fù)利用的航天飛機(jī)。
航天飛機(jī)的結(jié)構(gòu)分為3部分:2支固體助推火箭、1個(gè)燃料外儲(chǔ)箱、1架軌道器。其中,固體助推火箭助推航天飛機(jī)發(fā)射后,會(huì)被航天飛機(jī)拋離,然后打開降落傘,降落在預(yù)定區(qū)域,打撈維護(hù)之后,可以繼續(xù)用;燃料外儲(chǔ)箱則不能重復(fù)利用;軌道器是載人裝貨的航天器,是航天飛機(jī)的主體,它類似一架小型飛機(jī),也是可以重復(fù)利用的。
航天飛機(jī)是在冷戰(zhàn)期間激烈的太空競(jìng)賽中誕生的,美國和蘇聯(lián)兩個(gè)航天強(qiáng)國都花費(fèi)巨資,研制出了真正執(zhí)行太空任務(wù)的航天飛機(jī)。兩個(gè)國家的航天飛機(jī)外形和結(jié)構(gòu)也非常類似。其中,美國共研制出了5架,分別是&ld;哥倫比亞號(hào)&rd;、&ld;挑戰(zhàn)者號(hào)&rd;、&ld;發(fā)現(xiàn)號(hào)&rd;、&ld;亞特蘭蒂斯號(hào)&rd;和&ld;奮進(jìn)號(hào)&rd;。它們總共執(zhí)行了135次航天任務(wù)。蘇聯(lián)只研制出了1架航天飛機(jī),那就是&ld;暴風(fēng)雪號(hào)&rd;。
美國航天飛機(jī)研制出來之后,先后執(zhí)行了很多種以前飛船不能完成的工作,比如,運(yùn)送了很多體積龐大的軍事偵察衛(wèi)星,釋放了&ld;哈勃&rd;太空望遠(yuǎn)鏡在內(nèi)的很多大型科學(xué)觀測(cè)航天器,參與組裝了&ld;國際空間站&rd;等。航天飛機(jī)的舒適性也比飛船要好,對(duì)航天員的要求也不再像以前那么苛刻。比如,1998年10月,77歲的美國航天員格倫(第一位進(jìn)入軌道的美國人),乘坐&ld;發(fā)現(xiàn)號(hào)&rd;航天飛機(jī)飛上太空,創(chuàng)造了老人上太空的紀(jì)錄。