详解为何 NASA 要让航天飞机退役

2020/11/17 9:57:02 来源:新浪科技 作者:匀琳 责编:远洋

北京时间 11 月 17 日消息,据国外媒体报道,1972 年,阿波罗 17 号带着最后一批宇航员奔向月球。同年,NASA 也已经开始着手设计和开发下一代载人飞船。大约十年后,航天飞机问世。

▲从国际空间站看到的正在执行 STS-120 任务的 “发现号”航天飞机

航天飞机项目最终一共执行了 135 次飞行任务。在随后的不到四十年中,航天飞机一直是美国载人航天工作的核心。1981 年 4 月 12 日,哥伦比亚号航天飞机从肯尼迪航天中心具有历史意义的 39A 发射台升空,完成了首次轨道测试飞行,任务编号为 STS-1。三十多年后,在 2011 年 7 月 21 日这一天,当亚特兰蒂斯号航天飞机终于停止在跑道上时,航天飞机项目正式告一段落。

航天飞机时代结束后,美国宇航员只能买票搭乘俄罗斯的火箭前往太空——许多人觉得这种局面十分难堪。不过,未来,这种尴尬将不复存在。

2020 年 5 月 30 日,NASA 宇航员道格 · 霍尔利和罗伯特 · 贝肯乘坐私人太空公司 SpaceX 开发制造的载人龙飞船,飞往国际空间站。这也是自 NASA 的航天飞机退役以来,第一次从美国本土发射的载人航天任务。接着,在短短的几天内(11 月 14 日),NASA 宣布计划启动商业载人项目的首个正式任务——Crew-1。

不过,考虑到航天飞机项目的结束与新的商业载人项目启动之间,隔了这么长的时间,很多人可能会想:NASA 为什么要让航天飞机退役呢?

航天飞机的宣传

2010 年 5 月 14 日,亚特兰蒂斯号航天飞机升空,执行 STS-132 任务。

登月初期,人们对太空事业充满热情,太空项目资金也十分充裕。航天飞机的最初构想也成型于此时。当时,NASA 设计航天飞机的初衷是为了以低成本的方式将人类和载荷送入低地球轨道。按计划,航天飞机不仅可以访问 Skylab,还可以协助建设下一代 Skylab——空间站。航天飞机货舱后部有一个太空实验室模块(由欧洲航天局制造)。使用该太空实验室模块,航天飞机可以执行双重任务,开展多个原本打算在成熟的空间站上进行的科学实验。

航天飞机所能带来的这种种潜在优势全部建立在一个关键的期望之上:航天飞机在两次飞行任务之间可以快速周转。NASA 的一些人员甚至预期,航天飞机将可能在一周或两周内连续执行飞行任务。

很大程度上,航天飞机确实不负众望:这些飞船协助建造了国际空间站,完成了与和平号空间站的对接,充分利用了太空实验室,并将很多重要的载荷送入轨道——包括哈勃太空望远镜、钱德拉 X 射线天文台和多个星际探测器如麦哲伦、尤利西斯还有伽利略等等。无论以何种标准来看,NASA 都可以为这些成就感到自豪。

然而,航天飞机仍存在诸多缺陷。

首先,或许是是最关键的一点是,航天飞机的成本异常昂贵。航天飞机的平均发射成本高达到每一次 4.5 亿美元,远远超过了 NASA 的预期。虽然航天飞机的诞生是为了让一次性的火箭成为过去,但事实恰恰相反。大多数希望将卫星送入轨道的客户失望地发现,传统的火箭是一个更便宜的选择。

其次,起初设想的航天飞机发射时间表和周转时间根本就是白日做梦。整个航天飞机项目历史上,最快的周转时间也长达 54 天。而在挑战者号事故之后,最快的周转时间延长到了 88 天——与 NASA 以为可以实现的快速周转相去甚远。周转时间过长,意味着执行任务的次数变少。这对付费客户来说,他们访问太空的机会也变少了。如此一来,NASA 能获得的商业合作机会也越来越少。

航天飞机灾难

安全也是航天飞机项目的头等大事。1982 年,NASA 宣布航天飞机为 “可操作的”,意思就是其中涉及的技术已经非常成熟。

二十世纪八十年代中期以前,美国公众普遍认为太空飞行已成常态。NASA 甚至还抛弃了水星、双子座和阿波罗计划中使用过的压力服,让宇航员仅穿戴着简单的工作服和头盔,前往太空。当时的思路是,乘坐航天飞机前往太空是安全的,甚至 “普通人”也可以登上飞船去太空。

随之而来的挑战者号灾难性事故,永永远远地改变了 “太空飞行常态化”的观念。1986 年 1 月 28 日,挑战者号航天飞机在发射后不久于空中爆炸,机上全体人员罹难,其中还包括 “首名进入太空的教师”克里斯塔 · 麦考利夫。

图为教师克里斯塔 · 麦考利夫,她是 STS-51L 任务的成员之一。1986 年挑战者号航天飞机在发射升空后不久爆炸,机上全体成员不幸罹难。

至此,人们意识到航天飞机是一种高风险的实验性飞行工具——大多数宇航员对此早已不陌生。随后的调查还发现,NASA 的安全文化存在严重问题。但是,NASA 吸取了教训,对航天飞机进行了必要的调整,以便再次执行任务。

然而,挑战者号事故发生后的 17 年,哥伦比亚号航天飞机在进入地球大气层时意外解体。再一次地,飞船上的全体成员无一幸存。这一次,蒙难的成员中有广为人知的首位以色列宇航员伊兰 · 拉蒙。虽然哥伦比亚号的事故原因与挑战者号的截然不同,但调查再次发现 NASA 内部的文化存在根深蒂固的问题。

悲剧让人们意识到,航天飞机可能永远不会真正安全。

▲STS-107 任务的全体成员。2003 年发射前,他们搭乘哥伦比亚号航天飞机的任务已经推迟了 18 次。但是,在返回地球时,哥伦比亚号解体,机上人员无一幸存。

所有这些因素——高成本、周转时间长、客户少以及飞船(和机构)存在严重的安全问题等等,最终让布什政府意识到,该是时候终止航天飞机项目了。

2004 年,小布什总统发表演讲,宣告了航天飞机时代的结束。但他没有交代接下来的计划。这个决定让 NASA 陷入了困境。突然之间,他们发现,再想送宇航员进入太空,就只能求助于俄罗斯人了。

剩下的三架航天飞机——发现号、奋进号和亚特兰蒂斯号,连同测试平台企业号航天飞机,如今都陈列在博物馆中。亲眼目睹这些飞船,你仍会为这些庞然大物和它们背后的成就所折服。

如今,SpaceX 已经可以将人类送入太空,又有其他商业太空公司飞速发展,NASA 的载人航天未来似乎不甚明朗。比如,NASA 提议的新一代航天飞机——空间发射系统(SLS)连同其猎户座载人飞船,至今仍未成功飞行,更不用说载人飞行了。

NASA 和公众至今仍对航天飞机项目的终结而感到惋惜。但说到底,让航天飞机退役是一个公认的选择,不过如果有一个替代航天飞机的更好方案,也是极好的。

相关文章

关键词:NASA航天飞机

软媒旗下网站: IT之家 辣品 - 超值导购,优惠券 最会买 - 返利返现优惠券 6655网址之家 Win10之家 Win8之家 Win7之家 Vista之家

软媒旗下软件: 魔方 旗鱼浏览器(极速内核) 云日历 酷点桌面 闪游浏览器(IE内核) Win7优化大师 Win8优化大师 Win10优化大师 软媒手机APP应用