美國太空梭

美國太空梭

美國太空梭是世界上第一種往返於地面和宇宙空間的可重複使用的航天運載器。它由軌道飛行器、外貯箱和固體助推器組成。每架軌道飛行器可重複使用一百次,每次最多可將29.5噸有效載荷送入185至1110公里近地軌道,將14.5噸有效載荷帶回地面,太空梭全長56.14米,高23.34米。軌道飛行器可載三至七人,在軌道上飛行7至30天,即可進入低傾角軌道,也可進入高傾角軌道,可進行回合、對接、停靠,執行人員和貨物運送,空間試驗,衛星發射、檢修和回收等任務。

基本介紹

  • 中文名:美國太空梭
  • 飛機長度:184英尺
  • 軌道器長度:122英尺
  • 翼展:78英尺
  • 起飛重量:450萬鎊
  • 飛行時速:17321英里
整體概況,發展歷史,基本參數,應急飛行處置流程,系統組成,概要,助推器,外燃料箱,軌道飛行器,主發動機,重大信息,概要,獻身的太空人,挑戰者號概要,影響,失事原因,退役,陸續退役,最後一飛,

整體概況

美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)研製的太空梭是世界上第一種能夠往返於地球和太空的可重複使用航天運載器,它由軌道飛行器、外貯箱和固體燃料助推器組成。按設計要求每架軌道飛行器可重複使用100次,每次最多可將29.5t有效載荷送人185~1110km近地軌道,將14.5t有效載荷帶回地面。軌道飛行器可載3~7人,能在軌道上逗留7~30天,用於執行會合、對接、停靠、人員和貨物運、空間試驗、衛星發射、檢修和回收等任務。太空梭是世界上第一種可以再重複使用的太空船,也是歷史上第一種可攜帶大型衛星進入軌道和離開軌道的太空船。太空梭的發射像火箭,在地球軌道上運行像太空船,而著陸又像飛機。如今美國僅剩的三架太空梭“發現”號、“亞特蘭蒂斯”號和“奮進”號,每一架按設計都需要執行至少100次太空飛行任務。到目前為止,它們加起來執行的任務總和還不到四分之一。
“哥倫比亞”號太空梭於1979年交付美國宇航局在佛羅里達州甘迺迪航天中心,它也是該中心接管的首架太空梭。2003年2月1日,“哥倫比亞”號太空梭在返回地球時失事,機上執行STS-107任務的7名太空人全部遇難。“挑戰者”號太空梭於1982年7月交付甘迺迪航天中心。1986年1月,在發射升空後不久發生爆炸。“發現”號太空梭於1983年11月交付甘迺迪航天中心,“亞特蘭蒂斯”號太空梭於1985年交付甘迺迪航天中心。“奮進”號是在“挑戰者”號發生事故後建造的,用來代替“挑戰者”號,於1991年5月交付甘迺迪航天中心。早期的“企業”號太空梭從來沒有進入過太空,只是在上世紀70年代後期在德賴登飛行研究中心進行用作進場和著陸試驗以及數次發射架研究。
太空梭由三個主要部分組成:乘載機組成員的軌道器、為主發動機提供燃油的大型外燃料箱和在起飛的最初兩分鐘裡為太空梭提供大部分升力的兩個固體燃料火箭助推器。除了外燃料箱外,另外兩個組成部分都可以重複利用,每一次發射後,外燃料箱都會在大氣層中燒毀。
太空梭單次任務在太空呆得時間最長的是1996年11月的STS-80飛行任務,在太空連續飛行了17.5天。通常情況下,每次任務按計畫可在太空飛行5天至16天。在最初的幾次任務中太空梭的機組成員數量最少,只有兩名,最多的機組可達8人。一般情況下,每個機組有5至7人。太空梭的設計可以讓其在185公里至643公里(115至400英里)高的軌道上運行。
太空梭保持著目前正在使用的所有火箭中最可靠的發射紀錄,自1981年以來,美國宇航局利用宇航飛機將136萬公斤(300萬磅)貨物、600多名太空人送入太空。儘管太空梭已經使用了近20年,也一直在不斷地發展改進,今天的太空梭與第一架太空梭已經有很大的不同了。美國宇航局對最初的設計進行了大大小小的數千次改進,使得今天的太空梭比以前的任何一架太空梭都更加安全、可靠和有效。單是自1992年以來,美國宇航局對發動機和主要系統進行了改進,便使得太空梭的飛行安全係數提高了三倍,而飛行中可能遇到的問題則減少了70%,同時,太空梭的花費每年節省12.5億美元,花費減少了40%以上。由於重量減輕和其它的改進,太空梭可以攜帶的貨物重量增加了7.3公噸(8噸)。

發展歷史

美國第一架太空梭:哥倫比亞號(STS Columbia OV-102) 1981年初,經過十年的研製開發,哥倫比亞號終於建造成功,它是第一架用於在太空和地面之間往返運送太空人和設備的太空梭。它第一次飛行的任務只是測試它的軌道飛行和著陸能力。在太空飛行54小時,環繞地球飛行36周之後太空梭安全著陸。“哥倫比亞”號是以18世紀初第一艘環繞地球航行的美國輪船的名字命名的,在下一架太空梭,挑戰者號建成之前,“哥倫比亞”號又進行了四次飛行。2003年返回地球時失事。
美國第二架太空梭:挑戰者號(STS Challenger C) 1982年,挑戰者號成為美國宇航局的第二架太空梭。太空梭(正式名稱為空間運輸系統)由軌道飛行器、固體燃料火箭推進器和外燃燒箱共同構成。軌道飛行器是一種用來在太空和地面之間往返運送太空人和設備的帶有機翼的太空飛機。由於它悲慘的結局,挑戰者號這個名字在全世界的知名度可能比其他太空梭都要大。“挑戰者”號進行了10次飛行,第一次是1983年4月,最後一次(飛機失事)是在1986年。
美國第三架太空梭:發現號(STS Discovery OV-103) 發現號太空梭軌道飛行器是以18世紀美國探險家詹姆斯·庫克的小船的名字命名的。他駕駛著這艘小船在南太平洋航行,成為第一個踏上夏威夷群島的非土著居民。“發現”號太空梭是美國建造的第三架太空梭,前兩架是“哥倫比亞”號和“挑戰者”號。“發現”號太空梭的第一次飛行是在1984年8月,總計飛行了21次,比任何其它太空梭飛行次數都多。
美國第四架太空梭:亞特蘭蒂斯號(STS Atlantis OV-104) 1985年,亞特蘭蒂斯號成為美國宇航局的第四架太空梭。亞特蘭蒂斯號是以美國第一艘遠洋船舶的名字命名的,這艘輪船從1930年到1966年在麻薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所被用來進行研究。“亞特蘭蒂斯”號太空梭重77.7噸,它在1985年10月和1996年3月之間進行了16次飛行。2011年7月8日,亞特蘭蒂斯號進行最後一次飛行。
美國第五架太空梭:奮進號(STS Endeavour OV-105) 奮進號是美國宇航局最新建造的一家太空梭軌道飛行器。它是由美國宇航局於1991年建造,用來替代1986年在爆炸中被毀壞的“挑戰者”號。“奮進”號是以18世紀英國探險家詹姆斯·庫克的考察船的名字命名的。“奮進”號高36.6米,寬23.4米,重71噸,造價超過20億美元。它是美國宇航局建造的四架太空梭之一,也是還在使用當中的太空梭之一。其它兩架分別是亞特蘭蒂斯號和發現號。

基本參數

太空梭長度:184英尺
軌道器長度:122英尺
翼展:78英尺
起飛重量:450萬磅
飛行軌道高度:115-400英里
飛行時速:17321英里

應急飛行處置流程

可重複使用太空梭在入軌階段可看作是一次性航天運輸系統的運載火箭,內部搭載機組人員和有效載荷,外貯箱內裝氫氧燃料,供人軌時使用。2個固體燃料助推器能在軌道飛行的初始段提供額外的推力,並在人軌初始段發生緊急情況時確保營救太空梭所需的速度。太空梭起飛時,第I、Ⅱ級的發動機同時起動,並且可通過發動機推力矢量偏轉來實現飛行控制,而在大氣飛行段中,則還需要太空梭的方向舵配合偏轉。在飛行到第125s時,速度達到1390m/s,高度達到50km,此時藉助8台固體燃料火箭發動機實現固體燃料助推器的分離。之後,固體燃料助推器沿著彈道航跡自主飛行,當飛行高度為7.6km時,減速傘開啟,在4.8km時主降落傘開啟。發射後第463s,固體燃料助推器在距離太空梭256km處墜落。固體燃料助推器回收並進行修復之後,可再次使用。
之後,太空梭的3個主發動機使用外貯箱的燃料繼續運行,確保飛行速度接近軌道速度。燃料充分燃燒後,在飛行到第480s時燃料耗盡,外貯箱分離,下降時在稠密大氣層中解體,以彈道軌跡墜入太平洋或印度洋。外貯箱不可回收。

系統組成

概要

美國太空梭由軌道飛行器、外燃料箱和固體燃料火箭助推器三大部分組成。
軌道飛行器。簡稱軌道器,它是美國太空梭最具代表性的部分,長37.24米,高17.27米,翼展29.79米。 它的前段是航天員座艙,分上、中、下3層。上層為主艙,有飛行控制室、臥室、洗浴室、廚房、健身房兼貯物室,可容納8人;中層為中艙,也是供航天員工作和休息的地方;下層為底艙,是設定冷氣管道、風扇、水泵、油泵和存放廢棄物等的地方。 它的中段為貨艙,是放置人造地球衛星、探測器和大型實驗設備的地方,長18.3米,直徑4.6米,可裝載24噸物品進入太空,可載19.5噸物資從太空返回地面。貨艙的上部可以像蚌殼一樣張開。與貨艙相連的還有加拿大製造的遙控機械臂,用於施放、回收人造地球衛星和探測器等太空飛行器。在貨艙中也可用上面級火箭將太空飛行器發射到更高的軌道。在貨艙中還可對回收的太空飛行器進行修理。 它的後段有垂直尾翼、三台主發動機和兩台軌道機動發動機。主發動機在起飛時工作,它使用外掛燃料箱中的推進劑。每台可產生1668千牛的推力。 在軌道器中段和後段外兩側是機翼。 在軌道器的頭部和機翼前緣,貼有約2萬塊防熱瓦,保護軌道器在回返時不被氣動加熱產生的600-1500℃的高溫所燒毀。 在軌道器的頭錐部和尾部內,還有用於輕微軌道調整的小發動機,共44台。 外掛燃料箱。簡稱外貯箱,長46.2米,直徑8.25米,能裝700多噸液氫液氧推進劑,它與軌道器相連。 固體火箭助推器。共兩枚,連線在外貯箱兩側上,長45米,直徑約3.6米,每枚可產生15682千牛的推力,承擔太空梭起飛時80%的推力。

助推器

固體燃料火箭助推器與主發動機同時啟動,在飛行的頭兩分鐘裡為太空梭提供額外的推力以便擺脫地球引力。大約上升到45公里(24英里)的高空時,助推器與太空梭/外燃料油箱分離,依靠降落傘下落,最後落進大西洋。船隻將其打撈上來,送回陸地,經過檢查、維護後供下一次使用。在最初的上升階段,助推器還協助為整個太空梭系統導航,兩個助推器的推力相當於530萬磅。
除了固體燃料火箭發動機外,助推器還包含結構、推力矢量控制、分離、回收、電子和儀表等子系統。固體燃料火箭發動機是為太空飛行研製的最大的固體推進劑發動機,也是第一種為有人駕駛飛機研製的發動機。這個巨大的發動機包含一個裝載固體推進劑的極狀發動機箱、一個點火系統、一個可移動的噴嘴和必要的儀器及整合硬體。
每一個固體燃料火箭發動機攜帶45萬公斤(100萬磅)推進劑,推進劑在猶他州的一個工廠里混合。推進劑在600加侖的缽中混合,這些缽分別在3個不同的攪拌大樓里,混合完成後的推進劑被送到特別鑄造大樓,灌進鑄件中。固化的推進劑看上去像硬塑膠打字機的橡皮,摸上去也像是橡皮。

外燃料箱

外燃料箱,英文縮寫ET,它是軌道器的“煤氣罐”,裡面裝的是太空梭主發動機使用的推進劑。在發射時,外燃料箱也是太空梭的“脊柱”,為附加裝置----固體燃料推進器和軌道器提供結構支撐。它也是太空梭惟一不能重複使用的部件,升空大約8.5分鐘後,推進劑耗盡,外燃料箱被拋開,與軌道器分離,使命完成。
在升空時,外燃料箱吸收了三個主發動機和兩個固體火箭發動機的推力負載(780萬磅)。當固體火箭助推器在大約45公里的高度分離後,主發動機仍在燃燒的軌道器攜帶外燃料箱繼續上升到地球以上大約113公里的上空,達到接近軌道速度。這個時候,燃料幾乎耗盡的外燃料箱分離,依照事先設計的線路下落,其構造的大部分在大氣中燒毀,殘骸落進大洋里。
外燃料箱的三個主要部件是:位於前端的氧燃料箱、位於後端的氫燃料箱還有一個中間燃料箱,後者將兩個推進燃料箱連在一起,儀表和燃料處理設備也在中間箱裡,同時,它也為固體火箭助推器前端提供附著結構。
氫燃料箱的體積是氧燃料箱的2.5倍,但完全灌滿燃料後,其重量只有後者的三分之一,這是因為液態氧的密度是液態氫的16倍。
外燃料箱的皮膚由執保護系統覆蓋。熱保護系統是一層2.5厘米(1英寸)厚的聚氨酯泡沫塗料,作用是將推進劑維持在一個可接受的溫度,保護皮膚表面不會因為與大氣摩擦產生的高溫損壞,也將表面結凍的可能性降至最低。
外燃料箱包括一個推進劑輸出系統,將推進推輸送到軌道器的發動機里;一個加壓與通風系統,負責調控燃料箱的壓力;環境調節系統,負責調控溫度,補充中間燃料箱區域的大氣;還有一個電子系統,負責分配電力、儀表信號,提供閃電保護。
外燃料箱推進劑通過一根直徑43厘米(17英寸)的連線管輸給軌道器,這根連線管在軌道器內部分成三根更細的管子,向每一個發動機輸送推進劑。

軌道飛行器

軌道飛行器既是這套太空運輸系統的大腦,又是心臟,這個飛行器與一架DC-9飛機的大小和重量差不多,包括加壓乘員艙(通常可以乘載7名太空人)、巨大的貨艙以及安裝在其尾部的三個主發動機。
駕駛艙、生活艙和實驗操作站在機身的前部,貨物放在機身中部的有效載荷艙里,而軌道器的主發動機和機動推進器則在機身尾部。
機身前部:駕駛艙、生活艙和實驗操作站在機身前部,這一部分有一個加壓的乘員艙,並為機頭部分、前起落架和前起落架輪艙和門提供支持。
乘員艙:乘員艙的空間為65.8立方米,在軌道器的前部。它由三部分組成,分別是加壓的工作間、生活間和儲存間。由駕駛艙、中艙/設備艙和一個氣密過渡通道組成。在乘員艙後艙壁外面的有效載荷艙里,可以安裝一個對接艙和一個有接頭的轉移通道,以方面對接、乘員進入實驗室和到艙外活動。兩層的乘員艙前部有一個駕駛艙,機長的座位在駕駛艙的左邊,飛行員的座位在右邊。
駕駛艙:駕駛艙通常設計成駕駛員/副駕駛員都可操作模式,這樣在任何一個座位上都可以駕駛軌道器,也可以執行單個人的緊急返回任務。每個座位上都有手動飛行控制器,包括旋轉和轉換駕駛桿、方向舵踏板和減速板控制器。駕駛艙里可以坐4個人。軌道顯示器和控制器在駕駛艙/乘員艙的尾部,左邊的軌道顯示器和控制器是用來操縱軌道飛行器的,右邊的軌道顯示器和控制器是用來操縱有效載荷的。在駕駛艙里共有2020多個分散的顯示器和控制器。
在駕駛艙上層有6塊耐壓擋風玻璃、兩個頂部窗子和兩個後視的有效載荷艙窗,乘員艙的中央部分或層艙里的乘員進出艙口上也有一個窗子。
中艙:中艙有為4個乘員睡眠室準備的物資和儲藏設施,中艙還存有氫氧化鋰單人救生器呼吸袋和其它裝置、廢物管理系統、個人衛生間和工作桌/餐桌。
一般情況下,中艙最大乘員數是7人。中艙可以經過改造儲存和睡眠供應設施增加3個救援座椅。而救援座椅可以調節,將救援的乘員人數從3人增加到最多7人。
氣密過渡通道:氣密過渡通道為太空行走提供通道,可以安裝在下列位置的任何一個位置:中艙區裡的軌道飛行器乘員艙裡面,而中艙區在後艙壁;安裝在艙壁上或者通道接頭上部的機艙外面的通道接頭可以把加壓的太空實驗室艙與軌道飛行器艙聯結在一起。對接艙也可以充當太空行走的氣密過渡通道。
氣密過渡通道里有兩套太空服,可以支持兩次6個小時的太空行走任務和一次意外或者緊急太空艙外活動,還可以提供機動支援,比如扶手,讓太空人執行各種任務。氣密過渡艙有兩個太空人房間可供換太空服用。
機身中部:除了構成軌道飛行器的有效載荷艙外,機身中部還要支撐有效載荷艙門、鉸鏈和固定配件、前機翼前緣凸齒以及大量軌道飛行器系統組件。每個有效載荷艙門支撐4個散熱器面板,當這些門打開時,傾斜的散熱器就會鬆開,移動到合適位置,這可以讓熱量從各面板的兩側散發出去,反之,4個艙尾散熱器面板將只能從上部散發熱量。有一些有效載荷可能不會直接與軌道飛行器聯結,但有效載荷載體卻會被連線到軌道飛行器上。具有慣性的上段、加壓艙或者任何承載有效載荷的特別托架都是典型的載體。
遙控作業系統是一個15.2米長的有關節的機械臂,可以在軌道飛行器的駕駛艙里對其進行遙控。機械臂的“肘”和“腕”關節可以活動,可以抓住有效載荷將其從有效載荷艙里取出來送到合適地點,或者將有效載荷回收進艙里,保證安全返回地球。機械臂外側終端附近的一個電視攝像機和照明設施可以讓操作員在電視監視器上看到他的手正在做什麼。另外,有效載荷艙的每一側都安裝3個照明燈。
機身尾部:機身尾部包含左右軌道操縱系統、太空梭主發動機、機身襟翼、垂直尾翼和軌道飛行器/外燃料箱的後部配件。前艙壁將機身尾部與中部隔開,艙壁的上層部分聯接在垂直尾翼上,內部承受推力結構支持太空梭的三個主發動機、低壓渦輪泵和推進劑輸送管。

主發動機

太空梭主發動機:與固體燃料火箭助推器聯接在一起的三個主發動機在最初上升階段為軌道飛行器提供推力,使之脫離地球引力。在發射後,主發動機繼續運作8.5分鐘左右,這段期間是太空梭用動力推動飛行。
當固體燃料火箭被拋開後,主發動機提供的推力將太空梭的速度在6分鐘裡從每小時4,828公里提高到每小時27,358公里以上並進入飛行軌道。
在太空梭加速時,主發動機會燃燒掉50萬加侖的液態推進劑,這些推進劑由巨大的橙色外掛燃料箱提供,主發動機燃燒液氫和液氧,而液氫是世界上第二最冷的液體,溫度在零下華氏423度(攝氏零下252.8度)
發動機一開始排放的是氫和氧合成的水汽。主發動機在分階段燃燒周期內使用高能推進劑產生推力,推進劑的一部分在雙重預燒器里消耗掉,產生高壓熱氣,推動渦輪泵。燃燒是在主燃燒室完成的,主發動機燃燒室里的溫度可達到華氏6000度(攝氏3315.6度)。每個太空梭的主發動機使用的液氧/液氫比例是6比1,產生水平推力179,097千克(375,000磅)、垂直推力213,188千克(470,000磅)。
發動機產生的推力可在65%至109%的範圍內調節,這樣,點火發動和初始上升階段可以有更大的推力,而在最後的上升階段減少推力,將加速度限制在3g以下。在上升階段,發動機的萬向接頭(平衡架)可提供傾斜、偏航和滾動控制。

重大信息

挑戰者號太空梭失事。

概要

1986年1月28日,卡納維拉爾角上空萬里無雲。在離發射現場6.4公里的看台上,聚集了1000多名觀眾,其中有19名中學生代表,他們既是來觀看太空梭發射的,又是來歡送他們心愛的老師麥考利夫。1984年,航天局宣布將邀請一位教師參加航天飛行,計畫在太空為全國中小學生講授兩節有關太空和飛行的科普課,學生還可以通過專線向麥考利夫提問。麥考利夫就是從11000多名教師中精心挑選出來的。
挑戰者號太空梭在順利上升:7秒鐘時,飛機翻轉;16秒鐘時,機身背向地面,機腹朝天完成轉變角度;24秒時,主發動機推力降至預定功率的94%;42秒時,主發動機按計畫再減低到預定功率的65%,以避免太空梭穿過高空湍流區時由於外殼過熱而使飛機解體。這時,一切正常,航速已達每秒677米,高度8000米。50秒鐘時,地面曾有人發現太空梭右側固體助推器側部冒出一絲絲白煙,這個現象沒有引起人們的注意。52秒時,地面指揮中心通知指令長斯克比將發動機恢復全速。59秒時,高度10000米,主發動機已全速工作,助推器已燃燒了近450噸固體燃料。此時,地面控制中心和太空梭上的計算機上顯示的各種數據都未見任何異常。65秒時,斯克比向地面報告“主發動機已加大”,“明白,全速前進”是地面測控中心收聽到的最後一句報告詞。第72秒時,高度16600,太空梭突然閃出一團亮光,外掛燃料箱凌空爆炸,太空梭被炸得粉碎,與地面的通訊猝然中斷,監控中心螢幕上的數據陡然全部消失。挑戰者號變成了一團大火,兩枚失去控制的固體助推火箭脫離火球,成V字形噴著火焰向前飛去,眼看要掉入人口稠密的陸地,航天中心負責安全的軍官比林格手疾眼快,在第100秒時,通過遙控裝置將它們引爆了。
挑戰者號失事了!爆炸後的碎片在發射東南方30公里處散落了1小時之久,價值12億美元的太空梭,頃刻化為烏有,七名機組人員全部遇難。全世界為此震驚,各國領導人紛紛致電錶示哀悼。然而,人們在悲痛之餘,對科學事業的不懈追求並沒有停止。在“阿波羅”1號飛船失事中遇難的格里索姆,生前曾說過一段感人的話“要是我們死亡,大家要把它當作一件尋常的普通事情,我們從事的是一種冒險的事業。萬一發生意外,不要耽擱計畫的進展。征服太空是值得冒險的。”
事故原因最終查明:起因是助推器兩個部件之間的接頭因為低溫,變脆,破損,噴出的燃氣燒穿了助推器的外殼,繼而引燃外掛燃料箱。燃料箱裂開後,液氫在空氣中劇烈燃燒爆炸。

獻身的太空人

挑戰者號上七名為科學事業獻身的勇士分別是:機長:弗朗西斯·斯科比,四十六歲;駕駛員:麥可·史密斯,四十歲,太空人:朱迪恩·雷斯尼克(女),三十六歲;羅納德·麥克奈爾,三十五歲;埃利森·鬼冢,三十九歲;格里高利·傑維斯,四十一歲;教師克里斯塔·麥考利夫(女),三十七歲。
機長弗朗西斯·斯科比(Francis Scobee)曾是美國空軍戰鬥機飛行員,後來成為一名高級飛行器的試驗飛行員,一生與危險打交道。他幽默、開朗,成為全機組的核心與靈魂。
駕駛員麥可·史密斯(Michael Smith),曾在美國海軍服役,擔任過戰鬥機飛行員,多次獲得獎章,其中包括海軍特級飛行十字勳章和國家敢於戰鬥銀星十字勳章。
太空人朱蒂絲·雷斯尼克(Judith Resnik),在餘暇時喜歡彈鋼琴,喜歡在音樂中尋找美的享受。朱迪絲喜歡微笑,微笑中充滿對事業和生活的信心。
太空人羅納德·麥克奈爾(Ronald McNair),來自加利福尼亞州的南部,在棉田的勞動中錘鍊了他堅毅的性格。他夢想著到外層空間站去生活,在失重的太空中做試驗:吹奏薩克斯管。
格里高利·傑維斯(Gregory Jarvis)滿懷希望參加這次宇航旅行,他隨身帶著一面小旗子,這是他的母校巴法洛紐約州大學送給他的紀念品,他願帶著這面旗幟去開拓空間的探險。
埃利森·鬼冢(鬼冢承二;Ellison Onizuka)生於夏威夷,其祖籍是日本人。他在孩提時代總愛光著腳板在咖啡地和麥卡達美亞墓地跑來跑去。他早就夢想著有一天去月球旅行。成為飛行員後,他雄心勃勃地準備大展宏圖。
克里斯塔·麥考利芙(Christa McAuliffe)出生於美國波士頓,在新罕布夏州康科德中學任教。她是一位有名的社會學女教師,已婚,並育有一兒一女。按計畫她將在太空通過電視向美國和加拿大二百五十多萬中小學生講授兩節太空課,還將在太空梭上參加幾項科學表演,錄像後也要向學生播放,成為世界上第一位“太空教師”。

挑戰者號概要

1982年7月,挑戰者號太空梭成為美國可再度使用的帶冀太空飛行器,共成功完成了九次航天飛行任務。1986年1月28日美國的挑戰者號太空梭乘載七名太空人,進行太空梭的第10次飛行。在挑戰者號十次的飛行任務中,共繞軌道飛行987次,太空停留時間累積69天。

影響

挑戰者號的失事曾使美國的航天事業受到沉重打擊,太空梭在以後的3年中停止了飛行。但是,在總結了挑戰者號的教訓之後,人類對太空的探測仍在繼續。從太空梭恢復飛行至今,已執行了76次飛行任務,包括組建國際空間站。挑戰者號的太空人是人類航天事業的先驅。

失事原因

一、技術原因
1."挑戰者"號失事的直接原因是右部火箭發動機上的兩個零件聯接處出現了問題,具體的講就是旨在防止噴氣燃料熱氣從聯接處泄露的密封圈遭到了破壞,這是導致太空梭失事的直接技術原因。
2.在太空梭設計準則明確規定了推進器運作的溫度範圍,即40°F-90°F,而在實際運行時,整個太空梭系統周圍溫度卻是處於31°F-99°F的範圍。
3.所有的橡膠密封圈從來沒有在50°F以下測驗過,這主要是因為這種材料是用來承受燃燒熱氣的,而不是用來承受冬天裡發射時的寒氣的,而當時"挑戰者"發射的時間卻正好是在寒冷的冬天。
二、真正原因
1.決策存在的問題
正如前面所說,挑戰者號失事的根本原因在於決策問題,而非僅僅是技術上的問題。那么,究竟在"挑戰者"號事件中存在哪些決策上的問題呢?我個人認為有以下幾個失誤:
對於在按照規定準時飛行、節約成本與安全飛行的決策上存在嚴重的失誤。宇航局選擇了前者,這個決策是一個重大的失誤。宇航局根本沒有考慮到在這個問題上哪一個更加重要。宇航局寧可選擇有缺陷的工具飛行,也不願接受27個月的修改計畫。在摩勞伊的回憶中寫到:我認為我們每次都在冒險,我們在1月28日還經歷了一次從發現密封圈腐蝕時候一直都經歷的冒險。這完全是如賭徒一般的行為。
對於候補製造商的選擇上也存在決策失誤的問題。從材料中可以看出,所謂的競標,其實更傾向於薩科爾公司,對於其他的競爭廠家來說,並沒有公平性可言,這樣競標出來的公司在產品的質量問題其實是非常令人堪憂的,並且對於其宇航局的監督等也嚴重不足。他們存在主僕之分,這樣的後果顯然是造成了一種相當不健康的環境。
2.太空梭項目管理中存在的問題
首先是溝通問題。溝通在整個航天局以及在航天局與外部的溝通上都存在嚴重的不足。如在跟薩科爾公司的溝通上,存在著等級優越的觀念。這是根本不適合於組織發展的。
其次是決策的環境問題。我們不難看到,整個決策環境其實都有壓力,壓力既有內部的,又有外部的,宇航局想在里根總統發表國情咨文前把太空梭送上天。這顯然是承受著巨大的壓力。儘管這種壓力並不能夠得到當局的承認,但是確實存在。
還有組織內部本身的從眾情緒較重。德克薩斯州立大學得名譽校長漢斯說:"我相信在每一次獨立的發射中有一些分部門的工程師不會起來說‘別發射',因為人人都會因此遭到議論。"由此可見,在宇航局的員工們的從眾壓力多么的嚴重。
最後,驕傲情緒充斥著整個宇航局,因為他們的成功先例使他們處在了一個危險的邊緣,沒有迴旋的餘地,驕傲情緒繼續滋長。對於危機的來臨又缺乏鎮定的應對及方法。

退役

陸續退役

2010年初,NASA正式決定將日漸老化的太空梭全部退役。按計畫在2010年秋天退役之前它們僅剩5次飛行任務。也就是說,除非NASA需要多幾個月的時間完成剩餘的任務,或者歐巴馬總統選擇延長太空梭項目的壽命來減小美國載人航天飛行能力的縫隙,否則太空梭將在2010年秋季停飛。
2010年2月,“奮進號”太空梭升空,拉開了2010年太空梭退役飛行的序幕,為空間站安裝了“寧靜”號節點艙和一個便於太空人對地球、其他天體及太空飛行器進行全景觀測的觀測台。
3月,“發現”號正矗立在甘迺迪航天中心的39A發射架上,預定於2010年4月5日發射。在這次太空任務中,這艘太空梭將搭載一個多功能後勤艙進入空間站。這個後勤艙基本上就是一個大型儲藏室,裡面裝的是用於空間站實驗室的科學研究架。按照計畫,太空人將在此次任務中進行3次太空行走,完成更換氨水箱,取回空間站外部的日本實驗艙以及更換陀螺儀等工作。
5月,“亞特蘭蒂斯”號太空梭將執行一項為期12天的任務,向空間站運送集成貨艙以及俄羅斯製造的迷你研究艙。迷你研究艙將安裝在空間站曙光艙底部連線埠。此外,迷你研究艙也將搭載美國貨物。
此次任務中,太空人將進行3次太空行走,在空間站外部安裝備用零部件,其中包括六塊備用電池、一個用於Ku波段天線的桁架總成以及為加拿大機械臂準備的零部件。散熱器、氣閘、歐洲機械臂、俄羅斯多功能實驗艙等部件也將搭乘“亞特蘭蒂斯”號進入空間站。
7月,“奮進”號太空梭將重返太空,執行一項為期10天的任務,向空間站運送一系列備用零件,其中包括兩個S波段通信天線、一個高壓氣罐、為加拿大機械臂準備的額外零部件以及微流星體碎片防護盾。由於在空間站周圍或附近飛行的太空垃圾數量增多,安裝這種防護盾顯得非常重要。
9月,“發現”號將執行一次飛行任務,為期9天。此次任務中,“發現”號將向空間站運送4號快速後勤運輸裝置以及其它零部件。這將是太空梭的第134次飛行同時也是第36次飛往空間站的任務。後勤運輸裝置有助於提高空間站的貨物儲存空間。
2011年2月 “發現號”,載著6名機員由國際空間站返回地球,完成他的第39次飛行。
“發現號”自1984年服役以來,一共在太空中逗留了365天,總飛行里程近2.3億公里,相當於往返月球288次。
功成身退的“發現號”幾個月後,就會被送到華盛頓的博物館公開展覽,而其餘兩架太空梭也將在2013年退役。

最後一飛

2011年7月8日上午美國“亞特蘭蒂斯”號太空梭從佛羅里達甘迺迪航天中心成功發射升空。這是美國30年歷史的太空梭項目中的第135次升空,也是美國所有太空梭的最後一次飛行。2011年7月21日“亞特蘭蒂斯”號太空梭在佛羅里達甘迺迪航天中心著陸。
據報導,太空梭上的4名機組人員在此次為期12天的行程中將向國際空間站送去供給、備用零件以及科學實驗儀器。“亞特蘭蒂斯”號太空梭在國際空間站的建設和運行上發揮了很大作用。

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