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航天飞机

航天飞机是什么?

航天飞机是由美国宇航局建造的可重复使用航天器,将宇航员和货物运送到绕地球轨道上。它在1981年至2011年间执行了135次任务,使其成为太空探索史上最重要的飞行器之一。与之前只能使用一次的火箭不同,航天飞机被设计为可以反复飞行。航天飞机计划的官方名称是太空运输系统,简称STS。共建造了五架用于太空飞行的轨道飞行器:哥伦比亚号、挑战者号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号。

航天飞机的组成部分

航天飞机系统有三个主要部分在发射时协同工作。轨道飞行器是宇航员乘坐的飞机形状的飞行器,有一个用于携带卫星和设备的大型货舱。两个白色的高大固体火箭助推器在飞行的前两分钟提供额外动力,然后用降落伞降落到海洋中被回收并重复使用。橙色的大型外部燃料箱为轨道飞行器的三台主发动机储存液氢和液氧燃料。外部燃料箱是唯一不被重复使用的部分,在每次发射后燃烧殆尽于大气层中。

发射升空

航天飞机的发射是地球上最壮观的事件之一。起飞时,三台主发动机和两个固体火箭助推器共同产生约650万磅的推力。固体火箭助推器在发射约两分钟后在大约45公里的高度分离,并用降落伞降落到大西洋中。主发动机继续燃烧总计约八分半钟,直到航天飞机到达轨道。进入太空后,外部燃料箱被释放,在穿越大气层时解体。

航天飞机上的生活

宇航员在航天飞机上达到轨道后会体验到失重状态,在机舱内漂浮,睡在固定在墙壁上的睡袋里。大多数任务中航天飞机最多可搭载七名船员,但有些航班多达八人。宇航员食用特别准备的食物,锻炼以保持肌肉强健,并进行科学实验。航天飞机的货舱可以在太空中打开,宇航员有时会进行太空行走,修理卫星或在飞行器外部的其他设备上工作。

建造国际空间站

航天飞机最伟大的成就之一是帮助建造了国际空间站。航天飞机的货舱足够大,可以将巨大的空间站组件运送到轨道,其机械臂帮助将各个部件组装在一起。国际空间站的建设从1998年开始,在十多年的时间里需要数十次航天飞机任务。如果没有航天飞机携带重型载荷和支持宇航员太空行走的能力,建造空间站将是不可能的。

哈勃太空望远镜

航天飞机在哈勃太空望远镜这一有史以来建造的最重要科学仪器之一的历史中发挥了关键作用。1990年,发现号航天飞机将哈勃送入轨道,从货舱中将其释放到地球上方约550公里处。当科学家发现哈勃的主镜有缺陷导致图像模糊时,航天飞机的宇航员于1993年飞上去安装了矫正光学装置。航天飞机乘员共五次访问哈勃,对望远镜进行维修和升级,使其工作了30多年。

悲剧与教训

航天飞机计划经历了两次可怕的悲剧,提醒所有人太空旅行有多危险。1986年1月,挑战者号在发射后73秒解体,包括教师克里斯塔·麦考利夫在内的七名船员全部遇难。这场灾难是由一个固体火箭助推器上的一个名为O形圈的橡胶密封件失效引起的。2003年2月,哥伦比亚号在再入大气层时解体,七名宇航员再次全部遇难。每次悲剧都带来了重要的安全改进,以及在恢复飞行之前多年的仔细调查。

航天飞机的遗产

航天飞机计划于2011年7月以亚特兰蒂斯号完成最后一次任务STS-135而结束。在30年间,航天飞机将超过350名不同的宇航员送入太空,合计飞行距离超过8.7亿公里。现存的轨道飞行器现在在美国各地的博物馆展出,游客可以近距离观看。航天飞机证明了可重复使用的航天器是可行的,并激励了下一代飞行器的开发,包括现在将宇航员运送到国际空间站的SpaceX载人龙飞船。