美国航天飞机是首个可重复使用的载人航天器,虽运载力强且能精准着陆,但安全性低且造价高昂。两架航天飞机因事故损毁,最终于2011年退役。期间,美国宇航员依赖俄罗斯飞船,直至SpaceX公司推出载人飞船。

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在神州十七号返回的途中,我们曾有一段话说过,神州人的载人飞船,在快要落地的时候,船底会有火焰燃烧,而美国人的宇宙飞船返回的时候,并没有起火,反而是坠落到了海里。当时就有网民质疑,美国的太空梭飞行后降落在机场,这是一项非常先进的科技,但是为什么航天飞机退役了呢?

哥伦比亚号航天飞机

说到航天飞机,相信不少人都会对美国的太空科技赞叹不已,这是世界上第一种可以重复使用的载人航天器,而且承载力极强。在历史上,也就美国、苏联成功造出了航天飞机,其中美国一共造了6架航天飞机,有5架航天飞机投入使用。

虽然航天飞机的运载能力很强,而且还能反复利用,但是它们的安全性并不是很高。美国共有五架航天飞机,其中两架是在飞行过程中由于爆炸而损坏的,另一架是在太空中坠毁的。伦比亚号就是这两架出现事故的航天飞机之一。

美国第一艘正式投入使用的哥伦比亚号航天飞机,于1981年4月12日完成了它的第一次飞行,在长达20多年的服役时间内,哥伦比亚号共完成28个任务。

在2003年1月16号,哥伦比亚号航天飞机发射升空,历时十六天,此次飞行总共搭载了包括中国学生设计的“蚕在太空吐丝结茧”实验在内的6个国家的学生设计的实验项目。

在2003年2月1日,哥伦比亚号航天飞机结束了第28次飞行任务,在距离地面大约280公里的近地轨道环绕地球飞行,开始准备返回地球。一开始一切都非常正常,但是当航天飞机再入大气层时,与地面指挥中心失去了联系,随后这架航天飞机被发现在得克萨斯州上空爆炸解体,1400℃热空气席卷整个飞船,机上7名宇航员全数罹难。

当时这架航天飞机发生爆炸解体时,有很多目击者都看到了这一幕:哥伦比亚号航天飞机解体成了无数小碎片,在天空中快速飞过去时还拖着一条长长的白烟。

经过调查后,研究人员认为哥伦比亚号航天飞机的飞行事故是外挂燃料箱3块泡沫碎片脱落,这些泡沫碎片击中航天飞机机身,导致机身出现了受损。当航天飞机执行完飞行任务从外太空高速再入大气层时,在气动加热效应的作用下,航天飞机外部温度急剧上升到1000多℃。

在这么高温的灼烧下,航天飞机就像被熊熊大火包围着。如果航天飞机的机身没有出现受损的情况,航天飞机还是可以安全着陆的。因为在航天飞机的机身外表会有隔热瓦,这些隔热瓦能够承受这么高的温度,保护航天飞机不会被高温熔化。

而哥伦比亚号航天飞机在发射时,外挂燃料箱3块泡沫碎片脱落击中了航天飞机的机身,导致外表的隔热层受损了。当它以极快的速度再入大气层时,受损的部位就没法承受这么高的温度被融化,随后高达1400℃的热空气从缝隙中进入到航天飞机。

虽然还有其他的调查结果,但是大体上的原因都是这架航天飞机的机身受损或者出现了缝隙、孔洞,最终导致1400℃热空气进入到航天飞机内,导致航天飞机爆炸解体。这么高温的热空气进入航天飞机后,航天飞机内的7名宇航员毫无生还的机会,酿成了这一次最惨烈的航天悲剧。

航天飞机为何退役了

从结构来看,美国的航天飞机由轨道飞行器、外燃料箱和固体燃料火箭助推器3大部分组成。轨道飞行器,其实就是航天飞机系统中最具有代表性的那部分,从外形来看,它和固定翼飞机飞行相似,有机身、机翼、起落架等。

在航天飞机座舱上层是主舱,里面有飞行控制室、卧室、洗浴室、厨房、健身房兼贮物室,各种功能一应俱全。而它的中层是宇航员工作、生活、休息的地方,可以乘载7名宇航员,底层则是设置冷气管道、风扇以及放置废弃物的区域。

在轨道飞行器的中段就是货物舱,它尺寸相当大,可以装下很大件的载荷,例如在发射升空时,可以把卫星、哈勃望远镜等大型航天器塞到里面,在进入轨道后,再将这些航天器释放到外太空。

在飞行过程中,它的货物舱上方可以张开,就像蚌壳,在货物舱内还有机械臂,可以将人造卫星释放出去,或者在太空中捕获卫星、探测器、望远镜等航天器。在美国航天飞机服役期间,美国就多次使用航天飞机对哈勃望远镜进行在轨维修、维护。

这架航天飞机最大的特点,就是它并不需要像普通的飞行器一样,需要用降落伞来减缓自己的速度,也不需要像普通的飞行器一样,需要用降落伞来减缓自己的速度,然后在着陆点降落,就好像是一架普通的民航客机一样,在跑道上滑行。#深度好文计划#

传统的飞船在返航时需要打开面积巨大的降落伞,会受到风力等客观因素的影响,没法做到精准着陆,有时候会偏离到距离预定着陆点比较远的地方。而航天飞机就不同了,它可以很精准地降落到机场的跑道上。

除了这一点,航天飞机是可以重复使用的载人航天器。以前发射卫星、飞船和探测器,成本都很高,那是因为它们属于一次性消耗品,发射一次之后,剩余的部分就会重新回到地球,然后在大气中猛烈燃烧,最后化成飞灰。而飞船则是可以通过滑翔降落的方式降落在地面上,然后进行维修和维修。

虽然航天飞机可以重复使用,也能精确地在跑道上滑翔,但最终还是被淘汰了。除了两次航天事故之外,这也是因为它的造价不菲。当初设计这架飞机的时候,就是为了降低发射费用,然而现在看来,这架飞机的造价也不低。

在设计之初,美国以为航天飞机每次发射成本可以降低到5400万美元,航天飞机服役期间预算是430亿美元,但是实际上,在投入服役到退役,美国在航天飞机项目上的花费就高达1137亿美元。

虽然可以回收利用,节省了建造费用,但维护和维护的费用却是一笔不小的数目。由于太空梭的设计十分复杂,多达两百五十万个部件,所以维修和保养的费用十分高昂。

最终,由于种种原因,这架航天飞机于2011年退役。而在这期间,由于美国没有新的载人航天器,美国的宇航员们只能搭乘俄罗斯的 Soyuz号,直到 SPaceX公司的载人飞船到来。