為什麼NASA要讓航天飛機退役??

  從國際空間站看到的正在執行STS-120任務的『發現號』航天飛機。

  1972年,阿波羅17號帶著最後一批宇航員奔向月球。

同年,NASA也已經開始著手設計和開發下一代載人飛船。

大約十年後,航天飛機問世。

  航天飛機項目最終一共執行了135次飛行任務。

在隨後的不到四十年中,航天飛機一直是美國載人航天工作的核心。

1981年4月12日,哥倫比亞號航天飛機從肯尼迪航天中心具有 歷史 意義的39A發射臺升空,完成了首次軌道測試飛行,任務編號為STS-1。

三十多年後,在2011年7月21日這一天,當亞特蘭蒂斯號航天飛機終於停止在跑道上時,航天飛機項目正式告一段落。

  航天飛機時代結束後,美國宇航員隻能買票搭乘俄羅斯的火箭前往太空——許多人覺得這種局面十分難堪。

不過,未來,這種尷尬將不復存在。

  2020年5月30日,NASA宇航員道格·霍爾利和羅伯特·貝肯乘坐私人太空公司SpaceX開發制造的載人龍飛船,飛往國際空間站。

這也是自NASA的航天飛機退役以來,第一次從美國本土發射的載人航天任務。

接著,在短短的幾天內《11月14日》,NASA宣佈計劃啟動商業載人項目的首個正式任務——Crew-1。

  不過,考慮到航天飛機項目的結束與新的商業載人項目啟動之間,隔了這麼長的時間,很多人可能會想:NASA為什麼要讓航天飛機退役呢?

   航天飛機的宣傳

  2010年5月14日,亞特蘭蒂斯號航天飛機升空,執行STS-132任務。

  登月初期,人們對太空事業充滿熱情,太空項目資金也十分充裕。

航天飛機的最初構想也成型於此時。

當時,NASA設計航天飛機的初衷是為了以低成本的方式將人類和載荷送入低地球軌道。

按計劃,航天飛機不僅可以訪問Skylab,還可以協助建設下一代Skylab——空間站。

航天飛機貨艙後部有一個太空實驗室模塊《由歐洲航天局制造》。

使用該太空實驗室模塊,航天飛機可以執行雙重任務,開展多個原本打算在成熟的空間站上進行的科學實驗。

  航天飛機所能帶來的這種種潛在優勢全部建立在一個關鍵的期望之上:航天飛機在兩次飛行任務之間可以快速周轉。

NASA的一些人員甚至預期,航天飛機將可能在一周或兩周內連續執行飛行任務。

  很大程度上,航天飛機確實不負眾望:這些飛船協助建造了國際空間站,完成了與和平號空間站的對接,充分利用了太空實驗室,並將很多重要的載荷送入軌道——包括哈勃太空望遠鏡、錢德拉X射線天文臺和多個星際探測器如麥哲倫、尤利西斯還有伽利略等等。

無論以何種標準來看,NASA都可以為這些成就感到自豪。

  然而,航天飛機仍存在諸多缺陷。

  首先,或許是是最關鍵的一點是,航天飛機的成本異常昂貴。

航天飛機的平均發射成本高達到每一次4.5億美元,遠遠超過了NASA的預期。

雖然航天飛機的誕生是為了讓一次性的火箭成為過去,但事實恰恰相反。

大多數希望將衛星送入軌道的客戶失望地發現,傳統的火箭是一個更便宜的選擇。

  其次,起初設想的航天飛機發射時間表和周轉時間根本就是白日做夢。

整個航天飛機項目 歷史 上,最快的周轉時間也長達54天。

而在挑戰者號事故之後,最快的周轉時間延長到了88天——與NASA以為可以實現的快速周轉相去甚遠。

周轉時間過長,意味著執行任務的次數變少。

這對付費客戶來說,他們訪問太空的機會也變少了。

如此一來,NASA能獲得的商業合作機會也越來越少。

   航天飛機災難

  安全也是航天飛機項目的頭等大事。

1982年,NASA宣佈航天飛機為『可操作的』,意思就是其中涉及的技術已經非常成熟。

  二十世紀八十年代中期以前,美國公眾普遍認為太空飛行已成常態。

NASA甚至還拋棄了水星、雙子座和阿波羅計劃中使用過的壓力服,讓宇航員僅穿戴著簡單的工作服和頭盔,前往太空。

當時的思路是,乘坐航天飛機前往太空是安全的,甚至『普通人』也可以登上飛船去太空。

  隨之而來的挑戰者號災難性事故,永永遠遠地改變了『太空飛行常態化』的觀念。

1986年1月28日,挑戰者號航天飛機在發射後不久於空中爆炸,機上全體人員罹難,其中還包括『首名進入太空的教師』克裡斯塔·麥考利夫。

  圖為教師克裡斯塔·麥考利夫,她是STS-51L任務的成員之一。

1986年挑戰者號航天飛機在發射升空後不久爆炸,機上全體成員不幸罹難。

  至此,人們意識到航天飛機是一種高風險的實驗性飛行工具——大多數宇航員對此早已不陌生。

隨後的調查還發現,NASA的安全文化存在嚴重問題。

但是,NASA吸取了教訓,對航天飛機進行了必要的調整,以便再次執行任務。

  然而,挑戰者號事故發生後的17年,哥倫比亞號航天飛機在進入地球大氣層時意外解體。

再一次地,飛船上的全體成員無一幸存。

這一次,蒙難的成員中有廣為人知的首位以色列宇航員伊蘭·拉蒙。

雖然哥倫比亞號的事故原因與挑戰者號的截然不同,但調查再次發現NASA內部的文化存在根深蒂固的問題。

  悲劇讓人們意識到,航天飛機可能永遠不會真正安全。

  STS-107任務的全體成員。

2003年發射前,他們搭乘哥倫比亞號航天飛機的任務已經推遲了18次。

但是,在返回地球時,哥倫比亞號解體,機上人員無一幸存。

  所有這些因素——高成本、周轉時間長、客戶少以及飛船《和機構》存在嚴重的安全問題等等,最終讓佈什政府意識到,該是時候終止航天飛機項目了。

  2004年,小佈什總統發表演講,宣告了航天飛機時代的結束。

但他沒有交代接下來的計劃。

這個決定讓NASA陷入了困境。

突然之間,他們發現,再想送宇航員進入太空,就隻能求助於俄羅斯人了。

  剩下的三架航天飛機——發現號、奮進號和亞特蘭蒂斯號,連同測試平臺企業號航天飛機,如今都陳列在博物館中。

親眼目睹這些飛船,你仍會為這些龐然大物和它們背後的成就所折服。

  如今,SpaceX已經可以將人類送入太空,又有其他商業太空公司飛速發展,NASA的載人航天未來似乎不甚明朗。

比如,NASA提議的新一代航天飛機——空間發射系統《SLS》連同其獵戶座載人飛船,至今仍未成功飛行,更不用說載人飛行了。

  NASA和公眾至今仍對航天飛機項目的終結而感到惋惜。

但說到底,讓航天飛機退役是一個公認的選擇,不過如果有一個替代航天飛機的更好方案,也是極好的。

《勻琳》