對於很多70後80後甚至90後早期來說,太空梭這個黑科技並不陌生,在改革開放至本世紀初期,幾乎隔一陣子的新聞聯播裡就會出現又有哪架哪架太空梭出故障了要延遲發射或者成功返回的報導,看著太空梭發射和返回的畫面,電視機前的中國吃瓜群眾無比的羨慕。遺憾的是,直到美國所有太空梭都退役停飛了,我國也沒有自己的太空梭升空,關於我國太空梭進展也是眾說紛紜:有的說我國一直在研製中,但後來項目被叫停了;也有的說壓根就沒有太空梭項目,放個煙霧彈忽悠美蘇而已。無論如何,我們都很難在博物館意外的地方再看到太空梭了,也很難再回到美蘇爭霸時期航天科技快速發展的時代了。
大多數人分不清楚美國一共有幾架太空梭或者這次誰飛下次誰飛,但很多人都知道挑戰者號,都知道女教師麥考利夫。
先給大家科普一下太空梭的發展歷程:
美國東部時間2011年7月21日晨5時57分(北京時間21日17時57分) ,亞特蘭蒂斯號太空梭在佛羅裡達甘迺迪航天中心著陸,標誌著美國30年太空梭時代宣告結束。
美國的太空梭
1969年4月,在耗資巨大的「阿波羅登月計劃」行將結束之際,沉溺在太空探索激情中的美國國家航空航天局(NASA)認為需要建設一種可重複使用的航天運載工具。開始設想是非常美好的,便宜還可以重複利用,本著科技換保又節約的精神,NASA開始了設計競賽。
1972年1月,經過N輪的對比論證,NASA正式把研製太空梭空間運輸系統(STS)列入計劃,確定了太空梭的設計方案,即由可回收重複使用的固體火箭助推器,不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。
修修改改又經過5年的時間,1977年2月終於研製出一架企業號太空梭軌道器,由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日實施首次載人試飛,4個月就開始了載人試飛,放在現在是無法想像的,現在新的太空飛行器能在完工一年內載個猴子上天就已經是提前完成任務了,可見當時美國多麼著急。
但企業號太空梭基本只用於各種測試飛行,實際上開始真正投入正式運載發射,是依靠美國後來又研製的五架太空梭,分別是:
哥倫比亞號(STS Columbia OV-102)。1981年4月12日首次發射,2003年2月1日返回地面飛臨德州上空時發生爆炸,7名太空人全部遇難。
挑戰者號(STS Challenger OV-099)。1983年4月4日進行首次發射,1986年1月28日挑戰者號在執行第10次太空發射時,升空後73秒爆炸解體墜毀,7名太空人全部遇難。
發現號(STS Discovery OV-103)。1984年8月30日進行首此發射,發現號從前任太空梭中吸取了許多經驗,1990年,「發現」號把哈勃望遠鏡送上了太空,這是人類歷史上最重要的科學項目之一。
亞特蘭蒂斯號(STS Atlantis OV-104)。1985年10月3日進行首此發射,1995年6月29日,執行STS-71次使命的「亞特蘭蒂斯」號與俄羅斯「和平」號空間站成功對接,這是美國太空梭首次與該空間站對接, 2011年7月8日完成最後一次飛行。
奮進號(STS Endeavour OV-105)。1992年5月7日進行首此發射,2012年9月21日完成最後一次飛行。
另外科普一個很多人不知道的小知識:蘇聯也有太空梭 暴風雪號
蘇聯很早就知道美國太空梭計劃,但蘇聯高層最初認為這是天方夜譚,中看不中用的,所以就沒跟進發展。但眼瞅著美國人一架接一架的太空梭上線運行,原本再空間競賽中領先的蘇聯有點著急了,於是就匆匆忙忙開始了自己的太空梭計劃,到後來蘇聯解體前甚至提出了5架太空梭的計劃。
這就是暴風雪系列的由來。1988年11月。蘇聯第一架「完全自主智慧財產權」的太空梭「暴風雪號「進行了首飛。(這個外形,蘇聯說是完全自己憑空想的就是算是吧。。。)
但是1989年以後,由於前蘇聯內部動蕩、經濟每況愈下,太空梭載人計劃一推再推。耗子龐大的暴風雪計劃在某種意義上加速了蘇聯的瓦解。而蘇聯解體後,昔日的計劃更是徹底失去了經濟支持。1991年,蘇聯軍方停止了對該計劃的撥款支持,暴風雪計劃中共有五架太空梭實際上已開始建造,但是只有第一架的暴風雪號(Buran 1.01)真正被完成並且順利發射升空與回收,而包括二號機小鳥號(Ptichka,也就是Buran 1.02)在內的其他幾架蘇聯太空梭全都是以未完成的姿態停止建造。
想想多浪費啊,咱國家要是全買回來自己玩就好了:)
具體說說挑戰者號的爆炸經過
影片種介紹的非常詳細了。官方的調查結論是:挑戰者號太空梭於美國東部時間1986年1月28日上午11時39分(格林尼治標準時間16時39分)發射升空,因其右側固體火箭助推器(SRB)的O型環密封圈失效,毗鄰的外部燃料艙在洩漏出的火焰的高溫燒灼下結構失效,使高速飛行中的太空梭在空氣阻力的作用下於發射後的第73秒解體,致使機上7名太空人全部罹難。
後來更詳細的調查報告中,說是在飛行器解體的過程中,更堅固的船員艙保留了整體,並處於慢速翻轉狀態。NASA粗略估計,如果要撕裂船員艙的話,作用力要達到重力g的12到20倍。但是,在兩秒內,作用在艙體上的力已經減少到4g以下,而在10秒後船員艙已進入自由落體狀態。這些力看起來不足以對艙體造成主要的損害。至少在解體後,有跡象表明,部分太空人依然還活著並暫時具有意識:事後發現飛行甲板上的4個個人外出空氣袋(PEAP)中的3個已激活。
也就是說很有可能在爆炸時刻,並非所有7名太空人立即遇難。但又一點比較疑惑:就是無法確定爆炸後的太空人是否還有清醒意識。
在解體較長一段時間後,太空人是否還具有意識,很大程度上取決於分離的船員艙內是否維持了安全的壓力。如果沒有,在當時的高度上能維持意識的時間只有幾秒鐘;PEAP只供給非加壓的空氣,因此很難讓幫助太空人們維持意識。
但是無論太空人在爆炸後是否有意識,墜海時刻就一切都結束了。
船員艙以大約334千米/時的速度濺落海面,導致了超過200的瞬間減速,遠遠超過了船員艙的結構承受極限與人員存活極限。根據死亡解剖證據,太空人死因已經被判明為墜落時艙體與海面的重擊而造成死亡。
1986年7月28日,NASA太空飛行副主管及前太空人理察·特魯利海軍少將,發表了一份由休斯敦詹森航天中心的生物醫學專家約瑟夫·克爾溫提交的報告,提到了事故中太空人的死亡。克爾溫博士曾參與天空實驗室2號任務,在事故發生不久後便被委派負責調查事故的原因。克爾溫的報告中提到:「結果是不確定的。船員艙與海洋表面的碰撞非常猛烈,導致了在爆炸後幾秒內造成的破壞跡象被抹除。最終結論是:
1. 不能確定導致挑戰者號太空人死亡的原因;
2. 軌道艙解體時的作用力對太空人也許不能造成致命或嚴重的傷害;
3. 而太空人很有可能,在軌道艙解體後的幾秒內由於飛行中的船員模塊失去壓力而失去意識。
在本次發射任務時刻,在發射場遠處的觀看臺上,聚集了很多原本興高採烈來觀看自己親朋好友的太空之旅的人們。由於發射當天能見度極好,爆炸又發生在距離地面肉眼可見的高度內,那一刻大家先是目瞪口呆,然後反應過來以後大多掩面痛哭。
很多照片和影像資料記錄了當時人們眼睜睜看著自己的親朋好友遇難而無能為了的時刻,直到若干年後我們再看到,依然有如感同身受。
挑戰者號的爆炸,並沒有完全阻止美國剩餘的太空梭的太空任務,美國又研製了奮進號來接替挑戰者號的任務。直到哥倫比亞號在返回途中解體,又有7名太空人遇難,才讓美國認真思考論證繼續使用太空梭執行太空任務的可行性和必要性。
太空梭時代的終結
在太空梭發展的30年間,挑戰者與哥倫比亞號先後墜毀,14名航天員殉職,太空梭的安全係數始終是一個巨大的隱憂,而且太空梭的老化程度比預期的要快,其執行任務的次數比預期減少了近1/4,但破損、老化加劇,每次的維修費用也非常昂貴。居高不下的發射成本終於令美國意識到太空梭這種原來旨在通過重複使用來節約成本的概念,不過是一廂情願。
綜合各種原因,2010年初,NASA正式決定將日漸老化的太空梭全部退役。
2011年隨著亞特蘭蒂斯號最後一次飛行任務的結束,偉大的太空梭時代宣告結束。幾萬家公司參與前後耗資上千億美元的太空梭項目至此終結。
太空梭時代結束了,但也是一個全新的太空探索時代的開始。
但人類探索宇宙的步伐不會因此停滯,新一代的各種航天飛行器,比如SpaceX系列,長徵系列,阿麗亞娜系列,聯盟號系列,等依然承載著人類飛向太空的夢想,各種新技術的應用正在拉開一個全新的太空探索時代。
當我們依靠更加先進的科技走的越來越遠時候,請不要忘記這些曾經代表了人類探索茫茫宇宙的巨大勇氣的太空人們:
請記住這些名字:Christa McAuliffe(克裡斯塔·麥考利芙(女),37歲), Gregory Jarvis (格裡高利·傑維斯,41歲), Judith Resnik (朱蒂絲·雷斯尼克(女),36歲), Francis Scobee(弗朗西斯·斯科比, 46歲), Ronald McNair (羅納德·麥克奈爾,35歲), Michael Smith (邁克·史密斯,40歲), Ellison Onizuka (埃裡森·奧尼佐卡,39歲)。
We will never forget them, nor the last time we saw them, this morning, as they prepared for their journey and waved goodbye and 'slipped the surly bonds of Earth' to 'touch the face of God. 」