回顾人类航天历史,人类的航天事业其实并不是一帆风顺的,美国、前苏联都曾经有很多飞船在发射升空或者返回地球时发生意外,导致一些宇航员没法返回地球。其中美国的2架航天飞机在发射升空或者返回地球的过程中发生了解体、爆炸,导致2批共14名宇航员全部遇难。

航天飞机

美国在上世纪研制了一种可以重复使用的载人飞船,那就是大名鼎鼎的航天飞机。航天飞机的设计方案大致是这样的,整个系统由一个可以重复使用的轨道器(即航天飞机)、一个不可回收使用的外挂燃料贮箱以及2个可以回收使用的固体火箭推进器组成。航天飞机在发射升空是,和我们传统的火箭是一样的,都是在发射场那里点火发射升空,垂直起飞,不过在返回地球的过程中就不像传统的飞船那里经过降落伞进行减速,而是像固定翼飞机那样在天空中滑翔、减速,然后在机场跑道那里着陆。

传统的飞船在返回地球过程中,穿过地球大气层时会受到空气阻力的影响,而且在下降的过程中还需要打开降落伞进一步减速,这导致飞船返回舱没法很精准地降落到预选着陆点,毕竟风速也会影响到降落伞,让其偏离着陆点,所以搜救飞船返回舱一般都需要派出大规模的搜救队伍。而航天飞机就不存在这样的问题,所以航天飞机的着陆很精准,正常情况下不需要地面大规模的搜救队伍。

与我们现在所使用的飞船相比,航天飞机除了可以重复使用外,它的尺寸更大、内部空间更大、运载能力也更强,一次就能将很多宇航员以及物资送上太空,甚至可以直接将一些大型的航天器带入太空。例如著名的哈勃望远镜就是由发现者号航天飞机带入太空的,在后来的多年时间内,美国还曾经使用航天飞机对哈勃望远镜进行了升级、维护、维修。

而当年美国研制航天飞机的初衷之一就是希望这一种可以重复使用的飞船能够降低航天飞行任务的发射成本,但是在实际的使用过程中,却发现航天飞机的发射成本远超预期。在设计之初,美国以为航天飞机每次发射成本只有5400万美元而已,但是在实际的使用过程中,航天飞机的准备、发射成本平均为7.75亿美元,从第一架航天飞机执行飞行任务到最后一架航天飞机退役,整个航天飞机计划的投入高达1137亿美元。即使美国财大气粗,也没法承受这么高的成本,发射频率从计划中的每年24次下降到5次。

看起来,航天飞机可以重复使用,减去了飞船制造的过程,但是航天飞机在返回地球以后,并不能马上执行下一次飞行任务,而是需要进行全面的检查。由于航天飞机的零部件超过250万个零件,再加上航天飞机在返回地球过程中,外部的隔热瓦也会被烧毁,所以也需要进行更换。所以在维护航天飞机时,成本就非常高。

航天飞机发生爆炸

导致航天飞机退役的原因之一就是使用成本远超预期,还有一个更重要的原因,那就是航天飞机的安全性其实并不是很高。我们的神舟飞船成功率高达100%,但是美国航天飞机的安全系数却比较低。美国一共造出了5架航天飞机,先后执行了135次飞行任务。在这5架航天飞机中,挑战者号航天飞机在1986年1月28日发射升空时发生爆炸,7名宇航员瞬间被汽化,哥伦比亚号航天飞机在2003年2月1日返回地球时发生爆炸,7名宇航员瞬间被汽化。

美国首架航天飞机哥伦比亚号在1981年4月12日进行首飞,第二架航天飞机挑战者号在1983年4月4日,在完成首飞后的若干年时间内,这两架航天飞机先后执行了很多次任务,但最终都以发生太空事故而告终。我们看下挑战者号航天飞机发生事故的情况。

在1986年1月28日执行,挑战者号准备执行第10次发射任务,这是它最后一次任务,而这一次任务也导致7名宇航员灰飞烟灭。太空事故发生后,美国方面组织了人员展开调查,结果表明这次太空事故原本是可以避免的,这是怎么回事?

当时在挑战者号航天飞机发射之前,美国工程师罗杰·博伊斯乔利和鲍勃·埃比林发现发射场的温度比较低,可能会对火箭的安全性产生影响,不过他们在向NASA反馈了这个问题后,并没有受到有关部门的重视,NASA还是一意孤行让挑战者号航天飞机点火发射升空,执行飞行任务。

在发射升空后,挑战者号航天飞机迅速爬升高度,在发射升空73秒后就已经达到16600米。在前期还算正常,但是在73秒后,问题就出现了,挑战者号航天飞机突然就爆炸、解体了,瞬间变成了一个火球,而突如其来的大火也迅速席卷整个机舱,温度高达1400℃的热空气瞬间让飞船内的7名宇航员灰飞烟灭了。

最后的调查结果表明,工程师罗杰·博伊斯乔利和鲍勃·埃比林的担忧是对的,正是由于当时发射场的温度太对,导致航天飞机用来固定右副燃料舱的O形环硬化而失效,没法膨胀,最终酿成了这次惨剧。

安全性低是航天飞机退役最主要的原因之一,而挑战者号航天飞机事故也让美国太空项目一蹶不振好几年。原计划在1986年10月发射升空的哈勃望远镜,正是由于挑战者号航天飞机事故而延期发射,在1990年4月24日,才用发现者号航天飞机送上太空。

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