蘇聯太空梭「暴雪號」——科學史上的今天,11月15日

2021-01-14 天天趣圖

雖然太空梭已經退出了歷史的舞臺,但它們曾經創下的「回收衛星」、「修理哈勃太空望遠鏡」等等壯舉到今天仍然為人們津津樂道。

美國的五架太空梭,從左至右:

哥倫比亞號、挑戰者號、發現號、亞特蘭蒂斯號、奮進號

不過,很少有人知道的是,在那個輝煌的太空時代,擁有太空梭的不只美國一家,當時的另一個超級大國——蘇聯也有自己的太空梭。

蘇聯太空梭——暴雪號

1988年11月15日,正是蘇聯太空梭暴雪號進行首次太空飛行的日子。在當天的格林尼治時間3點,暴雪號由能源號火箭攜帶,從蘇聯拜科努爾發射場2號發射臺發射升空,進入一條近地點247公裡,遠地點256公裡的軌道,環繞地球飛行了2圈,於3小時25分鐘後成功返回地面。由於此次飛行是不載人測試,因此暴雪號上沒有安裝維生系統,機上控制臺也不具備操作能力,是一次自動駕駛飛行。在上個世紀60年代,蘇聯就已經獲知了美國要發展可重複使用的太空梭計劃,但當時蘇聯的太空計劃重心還是建立空間站及登月,所以並沒有太在意。到了70年代,蘇聯人從搜集的情報中覺察到了兩點異常,一是美國的太空梭並不像他們自己說的那樣會節約發射成本,而是高於一次性使用的火箭;另一則是太空梭每年的發射計劃及攜載能力遠高出NASA的科研需要,因此蘇聯人推斷太空梭很可能是美國人進行太空武器試驗的載具。鑑於此,蘇聯人在上世紀70年代中期也開始了自己的太空梭計劃,第一艘試飛的蘇聯太空梭就是暴雪號,俄文名稱 Буран。


蘇聯的太空梭與美國的太空梭在外形上看起來非常相像,這一方面是由氣動布局和熱力學布局導致,另一方面則是蘇聯軍方的要求,目的是保持蘇聯和美國在高科技領域的「均等」地位。

美國太空梭(左)與蘇聯太空梭(右)

但是,蘇聯的太空梭與美國的也有很多不同,在某些性能上還優於美國太空梭。比如,美國的太空梭起飛時,在機腹下有一個橙色的極為顯眼的燃料箱。這個燃料箱不是火箭,沒有發動機,自己不產生動力,它只為美國太空梭尾部的主發動機提供燃料,起飛後一旦燃料用盡即拋棄。而蘇聯的太空梭乍看起來似乎也有這麼一個大罐子,但那是一枚獨立的運載火箭——能源號,它有自己的發動機。蘇聯的太空梭在機尾只有用於軌道姿態調節的發動機,沒有主發動機。要知道,主發動機不僅只在起飛發射階段才有用,而且在兩次飛行任務間還要進行複雜的保養維修,這會導致飛行成本和風險的提高。蘇聯的太空梭通過取消主發動機的設計,不但節省了自重,還相應的提高了載荷能力。據後來公布的數據,蘇聯太空梭的載荷能力比美國太空梭高4-5噸。

攜帶著燃料罐的美國發現號太空梭

此外,蘇聯的太空梭從一開始就具有自動駕駛能力,美國的太空梭只在後期通過改進後,才具有相應能力。不需要要人為操控、能自動駕駛的太空梭在接回太空站中的太空人及救援另一架執行太空任務時遇到危機的太空梭機組成員,具有特別重要的意義。


與美國太空梭不同的地方,還有蘇聯的太空梭設計裝有噴氣引擎,不過這些引擎在首次飛行的暴雪號上並沒有安裝。

在蘇聯太空梭的其它型號上,有些設計安裝有四臺普通戰鬥機的噴氣引擎這樣設計的目的在於提升太空梭返航時的安全性,允許太空梭在降落時適時機動,選擇備用機場降落或復飛。相比之下,美國的太空梭雖然每次都降落成功(除了2003年的哥倫比亞號在返回大氣層時失事),但其實都只有一次降落機會。可惜的是,雖然蘇聯太空梭在設計上有一些優於美國對手的地方,但由於資金緊張及蘇聯國內形勢變化,暴雪號僅進行了一次太空飛行,蘇聯的太空梭計劃就終結了。在整個研製階段,蘇聯一共設計生產了五架太空梭,其中只有暴雪號和另一架「小鳥號」製造完成,「貝加爾湖號」接近完成,其它的都半途而廢,此外還有一些靜態試驗機被製造了出來。這些後續型號後來或被拆毀,或被賣給民間,或收藏於俄羅斯的航空基地和博物館裡。

曾經是世界上最大的安-225運輸機最初就是為了馱運太空梭而設計的

最為可惜的是暴雪號。在蘇聯太空梭計劃終結後,暴雪號一直保存在哈薩克斯坦拜科努爾發射場的機庫中,不僅年久失修,更在2002年5月12日因為廠房屋頂坍塌被砸毀。

2011年7月21日,美國「亞特蘭蒂斯」號太空梭在佛羅裡達甘迺迪航天中心順利著陸,完成了美國太空梭的第135次飛行,這也是太空梭的最後一次飛行,標誌著美國太空梭從此也退出了歷史舞臺。太空梭的時代徹底結束了。2015年12月21日,美國太空探索技術公司(SpaceX)的獵鷹-9號成功實現了第一級運載火箭回收,一個新的時代開始了。



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【參考資料】

https://en.wikipedia.org/wiki/Buran_(spacecraft)

https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle

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