太空梭
近地軌道太空載具 / 维基百科,自由的 encyclopedia
太空梭(英语:Space Shuttle)又称航天飞机,是美国国家航空航天局1981至2011年运作的近地轨道航天器,有一定重复使用空间,正式项目名称“航天运输系统”(Space Transportation System,STS)。太空梭是1969年可回收航天器方案中唯一获资助的项目,也是美国太空梭计划的核心[4]。太空梭先经四次轨道测试飞行,其中第一次在1981年;到1982年时开始执行正常的飞行任务。美国共制作五架完整的太空梭轨道飞行器(挑战者号、哥伦比亚号、发现号、亚特兰蒂斯号和奋进号),并在前后三十余年间执行135次任务,每次都是从佛罗里达州的肯尼迪航天中心起飞。除发射哈勃空间望远镜、多枚人造卫星和空间探测器外,太空梭执行的任务还包括完成轨道科学实验,参与国际空间站的建设和维护。所有太空梭的任务总时长为1322天19小时21分23秒。[5]
用途 | 载人轨道发射和再入 |
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制造者 | 联合太空联盟 赛奥科/阿连特科技系统(固体助推器) 洛克希德·马丁/马丁·玛丽埃塔(外储箱) 波音/罗克韦尔(轨道器) |
制造国家 | 美国 |
项目成本 | 2110亿美元(2012年) |
单次发射费用 | 5.76亿至16.4亿美元(2012年) |
外型及质量参数 | |
高度 | 56.1米 |
直径 | 8.7米 |
质量 | 2030吨 |
级数 | 1.5 |
业载量 | |
至近地轨道 (204公里)有效载荷 | |
质量 | 27.5吨 |
至国际空间站 (407公里)有效载荷 | |
质量 | 16.05吨 |
至极轨道有效载荷 | |
质量 | 12.7吨 |
至地球同步转移轨道有效载荷 | |
质量 | 10.89吨加惯性上面级[1] |
至地球静止轨道有效载荷 | |
质量 | 2.27吨加惯性上面级[1] |
至返回地球有效载荷 | |
质量 | 14.4吨[2] |
发射历史 | |
现状 | 退役 |
发射场 | 肯尼迪航天中心39号发射台 范登堡空军基地6号太空发射复合体(从未使用) |
总发射次数 | 135 |
成功次数 | 133[注 1] |
失败次数 | 2 “挑战者号”(发射失败,七人丧生), “哥伦比亚号”(再入失败,七人遇难) |
首次发射 | 1981年4月12日 |
末次发射 | 2011年7月21日 |
著名载荷 | 跟踪与数据中继卫星 天空实验室 哈勃空间望远镜 伽利略号探测器、麦哲伦号金星探测器、尤利西斯号 康普顿伽玛射线天文台 和平号对接舱 钱德拉X射线天文台 国际空间站部件 |
助推器 – 固体助推器 | |
助推器数 | 2 |
发动机 | 两个固体燃料火箭 |
单发推力 | 每个12500kN,海平面升空 |
比冲 | 242秒(2.37千米每秒) |
推进时间 | 124秒 |
燃料 | 固体烧料(高氯酸铵复合推进剂) |
第一阶段 – 轨道器和外储箱 | |
发动机 | 位于轨道器上的三个RS-25发动机 |
单发推力 | 共5250kN,海平面升空[3] |
比冲 | 455秒(4.46千米每秒) |
推进时间 | 480秒 |
燃料 | 液氢/液氧 |
第二阶段 – 轨道器 | |
发动机 | 位于轨道器上的二个OMS发动机 |
单发推力 | 共267kN,(真空) |
推进时间 | 316秒 |
燃料 | 甲基肼/四氧化二氮 |
助推器 | |
数量 | 2 |
太空梭的部件包括:三个洛克达因RS-25发动机和两个OMS发动机的轨道飞行器;一对可回收的固体火箭助推器;属消耗品、用于存放液氢和液氧的外储箱。太空梭是可重复使用的航天器,两个固体火箭助推器和轨道器上由外储箱提供燃料的三个主发动机就像常规火箭一样并行操作。固体火箭助推器在航天器抵达轨道前分离;外储箱在即将入轨时分离;入轨机动由轨道器的两个轨道机动发动机完成。在任务完成后,轨道器将会启动轨道机动发动机脱离轨道并返回大气层。再入期间,轨道器会受到隔热瓦保护,最后经过滑行像太空飞机一样在跑道着陆。太空梭大多数着陆点是佛罗里达州肯尼迪航天中心的太空梭着陆设施或加利福尼亚州爱德华兹空军基地的罗杰斯干湖。轨道器在爱德华兹空军基地着陆后,会用波音747特别改装后的太空梭运输飞机送回肯尼迪航天中心。
1976年制成的“企业号”是第一个轨道器,但并没有实际的轨道飞行能力,只能用于进近与着陆测试。起初建造的全功能轨道器共有四架,分别是“哥伦比亚号”、“挑战者号”、“发现号”和“亚特兰提斯号”,其中“挑战者号”和“哥伦比亚号”分因1986年和2003年的任务事故损毁,导致14名宇航员丧生。1991年,美国建造第五架可运作轨道器“奋进号”,用于代替“挑战者号”。2011年7月21日,“亚特兰提斯号”完成最后一次飞行任务后,太空梭从此宣告全部退役。此后,美国长年依靠俄罗斯联盟号宇宙飞船将宇航员送上国际空间站,直至2020年5月30日的商业宇航员计划首飞时止。