哥伦比亚号开启航天飞机时代

392236021

周一  ·  知古通今       |       周二  ·  牧夫专栏

周三  ·  太空探索       |       周四  ·  观测指南

    周五 · 深空探索  |  周六  ·  茶余星话  |  周日  ·  视频天象



封面图片：亚特兰蒂斯号航天飞机第129号任务准备就绪

Credit: NASA
“
1981年，这是一个载入人类太空探索史册的时刻：哥伦比亚号航天飞机成功试飞！之后的20多年时间里，这一可重复使用的航天器载着宇航员绕地球轨道飞行近5000圈，累计在轨时间超过300天。哥伦比亚号航天飞机服役期间，一共搭载过160名宇航员，并且保持了最短和最长任务时间的记录（分别是2天6小时13分12秒和17天15小时53分18秒）。



航天飞机哥伦比亚号的正面照片，它正在进行着陆后的地勤服务，地点：加州罗杰斯爱德华空军基地

Credit: NASA

开拓性的航天器

航天飞机最早官方代号为“轨道器-102”，之后以哥伦比亚号帆船命名，这是一艘基地在马萨诸塞州的著名船只。18世纪期间，它多次探索北美洲华盛顿州、俄勒冈州和不列颠哥伦比亚省危险的内陆水系，并且这艘船也是美国最早环航全球的船只。

1981年4月12日，美国东部时间早晨7点钟，航天飞机哥伦比亚号从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空。20年前的4月12日，苏联人尤里·加加林成为人类首个进入太空的宇航员。航天飞机共搭载了两名宇航员：一位是经验丰富的指挥官约翰·杨，他已搭乘3种航天器执行过4次任务；另一位是新人领航员罗伯特·克里平。

为了达到逃逸速度，航天飞机使用两个固体助推器，它们在完成使命后坠落大西洋，回收后用于其他发射任务。而航天飞机外部的液体推进剂外贮箱则是在发射9分钟后脱落，坠落时燃毁。这次首飞在工程技术上也有很多项第一：比如它是首个不经过无人测试飞行的载人项目，它也是首个使用到固体助推器的载人项目。



哥伦比亚号航天飞机首飞前迎着朝阳的绝美景致。

Credit: NASA

这一载人任务的使命是测试“太空运输系统-1”(简称STS-1)，杨和克里平绕地飞行2天时间来测试航天飞机在太空中的运行，并发现潜在的问题。之后的航天飞机任务将直接进行运送卫星和实验设备的工作，并成为建造和维系国际空间站的主力。首飞中还是暴露出一些问题，比如一些隔热瓦片脱落或损坏，修复后航天飞机仍可使用。

不像其他火箭载人项目，航体飞机不会使用降落伞溅落，而是像飞机那样在跑道上着陆，这也是航天飞机最核心的设计理念。1981年4月14日早晨，超过20万人来到加州爱德华空军基地迎接哥伦比亚号航天飞机凯旋。

在首飞后，哥伦比亚号航天飞机执行了很多著名任务，比如：1990年1月，STS-32任务对卫星长曝光设备进行修复；1991年6月，STS-40任务支持到太空实验室首个人类太空医学研究；1999年7月，STS-93任务成功发射了钱德拉X射线空间望远镜。



1982年3月30日，哥伦比亚号航天飞机成功执行STS-3任务后在新墨西哥州白沙航天港着陆。

Credit: NASA

一代传奇

尽管哥伦比亚号航天飞机是成功执飞的No.1，但其实早在1976年建造的“企业号”才是最早的航天飞机原型，它并没有安装标准发动机和设备，只被用作测试。这个根据科幻片《星球大战》命名的航天器虽然没能够真正发射和执行任务，但为研发航天飞机做出巨大贡献。比如航天飞机返航滑行阶段的研究，“企业号”与一架经改造的波音747好搭档做配合，进行了大量无人及载人、背负飞行和脱离自由飞行的测试，获取了大量低大气层飞行的数据，帮助进一步优化航天飞机的设计。很遗憾，“企业号”最终并没有成为一架真正的航天飞机，现在我们可以在纽约的航空航天博物馆看到它。

航天飞机的设计初衷是要实现高效地低成本地载人太空任务，因为航天飞机主体以及固体推进器均可以反复使用。然而，实际的结果是项目组低估了运维和安全方面的难度，以至于航天飞机的执飞频次远达不到每年好几次的预估。



航天飞机对比联盟号飞船

Credit: Wiki

虽然存在以上问题，但航天飞机对人类太空探索功不可没！它执行了非常多的重要任务，很多任务都不可替代，比如进行过很多次的载人出舱操作，修复卫星和空间望远镜，它也是建造国际空间站，并提供人员转运、补给和运维的主力军。

航天飞机从1981年首飞到2011年的最后一次飞行，哥伦比亚号、挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号五架航天飞机累积执行135次项目，平均每年4次飞行，搭载宇航员前往太空超过850人次。期间有两次事故后调查停飞：一次是1986年1月26日挑战者号航天飞机在升空时解体，7名宇航员罹难；另一次是2003年哥伦比亚号航天飞机第28次任务返航时解体，7名宇航员罹难。

2011年7月8日，亚特兰蒂斯号航天飞机搭载4名宇航员执行为期12天的国际空间站运送任务。之后，美国宇航局终止了航天飞机任务，释放预算给其他太空探索项目。美国前总统奥巴马在白宫新闻发布会上表示：“航天飞机项目将太空探索提升到新的高度，我们将继续前行。”(propels us into the next era our never-ending adventure to push the very frontiers of exploration and discovery in space.)

亚特兰蒂斯号航天飞机第132号任务发射全过程(视频)



源自www.space.com, 作者：Nola Taylor Redd

翻译：毛明远  |  校对：王克义

     编排：毛明远

责任编辑：赵琨

本账号系网易新闻·网易号“各有态度”签约账号

专栏打赏

『天文湿刻』 牧夫出品

微信号：astronomycn

Credit: NASA

谢谢阅读