太空|最“不务正业”的航天飞机,这个重复烧钱的项目,因何而起?
在上个世纪 , 美苏两国进行了有史以来最激烈的太空竞赛 , 而且是不计成本的太空竞赛 。 尽管苏联是第一个成功载人登上太空的国家 , 但苏联最终将目光投向了金星 。 美国则将选择登陆月球 , 而月球的环境相对于金星来说 , 是再温和不过的了 。 因此 , 美国提出了航天飞机的概念 , 这是一种由火箭发动机提供动力的载人航天器 , 可以垂直起飞和水平降落 , 它可以在地球表面和近地轨道之间往返 , 并且主要部分可以重复使用 。 因为它的出现 , 美国最后成功载人登月赢得了这场太空竞赛 。
然而 , 航天飞机仅在经历了30年的辉煌之后就从历史舞台上退役了 。 航天飞机凭本事令美国一次次失望 , 用实力书写了一部自己的烧钱历史 。
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2011年7月8日 , 美国佛罗里达州的海岸边聚集了超过100万名游客 , 他们来自世界各地 。 他们来到这里 , 是想要亲眼见证航天飞机时代的终结 , 这天亚特兰蒂斯号航天飞机执行STS-135任务 , 这是美国航天飞机的第135次飞行任务 , 也是航天飞机最后一次执行任务 , 这也许是人类最后一次目睹航天飞机升空 。
7月21日 , 亚特兰蒂斯号安全返回地球 , 这一天也标志着所有航天飞机正式全部退役 , 30年的航天飞机时代正式终结 。 1981年到2011年的30年间 , 美国一共建造了五艘航天飞机 , 进行了135次飞行任务 , 运送了350余名宇航员入轨 , 并返回地 。
发射和修复了数百个卫星 , 并推动建设了国际空间站 。 它是航天史上的一个重要里程碑 , 但同时他也是最具争议的航天计划 , 被称为nasa最激烈的项目 。
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原本的设计是利用可重复使用的特点 , 降低发射费用 , 而实际上他并没有做到这一点 , 甚至比一次性的宇宙飞船还贵 。
30年的航天飞机时代 , 又给NASA、美国甚至人类航天带来了什么?
上世纪6、70年代 , 美苏两国为了彰显国力 , 争夺太空竞赛的胜利 , 在太空探索方面可谓不计成本 , 倾举国之力 。
你觉得阿波罗登月计划就算是雄心勃勃的计划了吗?
美国人的野心可远远不止这点 , 当初可以说只有暂时还做不到 , 没有他们不敢想的计划 。
在1969年2月 , 尼克松总统任命的由副总统斯皮罗阿格纽领导的太空任务组 , 推荐了一个综合方案计划-太空运输系统 。
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该计划设计建造三个永久性空间站 , 分别位于近地轨道、同步轨道和环月轨道上 , 有可重复使用的航天飞机 , 负责运送宇航员到近地轨道 。 轨道间飞船可以在地球轨道之间转移人员和少量物资 。
它也可以实现环月轨道到月面基地间的穿梭 , 核动力宇宙飞船将负责环月轨道和地球同步轨道之间的大型载荷运送 , 或者直接运输到太阳系的其它行星上 。
太空运输系统有两个主要目标 , 一是通过可重复使用的航天器 , 来降低太空飞行成本 。 土星五号虽然当时已经能送登月舱到月球 , 但是一发一艘航母的造价 , 让老美也有点招架不住 。
二是希望用它来支持nasa雄心勃勃的后续计划 , 包括围绕地球和月球建造永久性轨道空间站、以及人类登陆火星的任务 。
该计划预计将在1981年前建造月球永久基地 , 以及在1983年 , 最迟20世纪末实现人类登陆火星 。
1969年的载人登陆火星计划什么概念呢?
1965年7月 , 水手四号才第一次飞掠火星 , 第一次近距离探测火星 , 向地球发回了21张照片 。 而之后的水手六号和水手七号才刚刚于1969年2月和3月发射 , 这个计划提出时 , 它们还没飞到 。
半年后 , 阿波罗11号在1969年7月21日成功登月 , 阿波罗任务的主设计师冯布劳恩 , 进而希望NASA开始跟进火星登陆计划 。 认为当时的土星五号 , 已经具备了将登陆舱送上火星的能力 。 不得不说成功登月让布劳恩有点飘 , 步子迈得相当大 , 但是国会成员却不干了 , 他们并不想再往载人航天任务上投入巨额资金了 。
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一方面是载人航天任务太费钱了 , 基于阿波罗计划的花费就一度达到了美国财政预算的4.5% , 约占当时美国全部科技研发经费的20% , 严重的影响了其它领域的研发进展 。 而花掉这些钱换来的成果呢 , 当时的技术水平根本做不到开发月球资源 。
6次阿波罗载人登月任务 , 除了往月球上插旗、挖了380多公斤的月表岩石样本之外 , 没有任何实际收益 , 是个亏本买卖 。 加上当时来自于越战的压力 , 国会成员认为既然美国已经在太空竞赛中大获全胜 , 政治任务达成了 , 没有必要再往载人航天任务这个黑洞里丢钱了 。
他们希望把钱花在一些更便宜、更有意义的航天项目上 , 因此尼克松拒绝了野心勃勃的太空运输系统计划的继续推行 。
不过 , 其中可重复使用的航天飞机计划 , 当时看起来会很省钱 , 而且军方对利用它来发射和维护大型卫星也很感兴趣 。 因此航天飞机计划得以沿用太空运输系统的名称并得到资助 , 交由冯布劳恩进行初步设计 。
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该系统的另一部分位于近地轨道的“自由空间站” , 也就是国际空间站的前身 , 于20世纪80年代获得批准 。 经过5年的研制 , 1977年2月 , NASA终于迎来了第一架测试用的原型机 , “企业号” 。
企业号航天飞机是一个纯粹的测试平台 , 由一架改装的波音747飞机协助 。 在加利福尼亚州 , 肯尼迪空军基地进行了各种返回与着陆测试 , 并在装配好燃料箱和助推火箭后 , 多次在发射状态下进行了测试 。
在完成了测试使命后 , 美国政府将企业号捐给史密森尼学会作为馆藏 。 2012年被运送至无畏号航空母舰海空博物馆作为永久珍藏 。 哥伦比亚号是第一架正式服役的航天飞机 , 他在1981年4月12日首次执行代号STS-1的任务 。
此后又先后建造了发现好、奋进号、亚特兰蒂斯号和挑战者号总共五架航天飞机 。 既然美国人在研发航天飞机 , 作为老对头的苏联肯定也不会落下 。
在1970年代早期 , 苏联就推出了暴风雪计划 , 以回应美国的航天飞机计划 。 特别是之后美国向全世界展示了由航天飞机释放卫星的画面 , 引起了苏联的恐慌 。
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因此 , 苏联开始加大建造航天飞机 , 手下成型的暴风雪航天飞机完成出场 。 经过几年的轨道测试后 , 在1988年经由特别设计的能源号火箭顺利发射升空 。
发射47分钟后进入距地面250公里的圆形轨道、绕地球飞行了两圈、在太空遨游3个小时后 , 按预定计划安全返航 , 准确降落在离发射点12公里外的混凝土跑道上 , 完成了一次无人驾驶的试验飞行 。
不过在首次飞行之后 , 苏联因缺乏资金以及当时的政局 , 而把计划暂时搁置 。 这也导致其后的小鸟号和另一台还未命名的轨道载具 , 永远也无法完成 。
之后 , 苏联解体 , 俄罗斯宣布中止暴风雪计划 。 在终止前 , 整项暴风雪计划已经花费200亿卢布(约20.4亿人民币) 。 可以说 , 暴风雪计划在某种意义上加速了苏联的瓦解 。
其实除了美国和苏联 , 我国也曾提出过航天飞机的研制计划 。 我国的“863”计划中 , 针对载人航天项目中“大型运载火箭及天地往返运输系统”的工具选择 。
曾提出过四个航天飞机方案和一个宇宙飞船方案 , 只不过出于资金和技术难度的考虑 , 最后选择了更亲近技术难度不大、而且很成熟的宇宙飞船方案 , 也就是后来的神舟飞船系列 。
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除了中、美、苏、欧洲也曾经试图开展过航天飞机计划 。 1986年 , 法国向欧洲太空局提交了赫尔墨斯航天飞机计划 。 同年6月 , 欧洲太空局将赫尔墨斯列入欧洲太空局计划 , 预计研制总经费约20亿美元 。
【太空|最“不务正业”的航天飞机,这个重复烧钱的项目,因何而起?】不过之后 , 由于政治局势发生了变化之后 , 欧空局更和俄罗斯以及nasa联合建造国际空间站 。 由于俄罗斯和美国都有近地轨道、人人运输系统 , 欧空局对航天飞机的需求也不再迫切 , 该项目也被中止 。 随着亚特兰蒂斯号航天飞机退役 , 宣告30年的航天飞机时代最终被画上句号 。
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