美国航天飞机 美国航天飞机事故

未解之谜 2023-03-16 07:19www.188915.com世界未解之谜

美国航天飞机上的宇航员,这些宇航员在太空中生活了一段时间,回到地球后,身体会发生什么变化呢?我们一起来看看吧。是美国宇航员,他们在太空中一直待了很长时间,所以身体的各项机能都有所下降,他们的心理素质非常强大,所以即使在太空中待了很长时间,也没有出现什么问问题。


一美国航天飞机爆炸事件

  这些太空使者的早退其实也是无奈,最主要的原因是美园政府难哟承 担高昂的发射费用。据了解,在1972年美罔航天飞机项目启动时,官员们曾承诺每 次发射成本只约为1050万美元,但实际每次发巧成本高达15亿美元。美国宇航局 (NASA)近日评估显示,从航天飞机诞生到2010年,美国已经在这个项目上花费了 约2 090亿美元。

二美国航天飞机一共有几架

美国第一架航天飞机哥伦比亚号
1981年初,经过十年的研制开发,“哥伦比亚”号终于建造成功,它是第一架用于在太空和地面之间往返运送宇航员和设备的航天飞机。它第一次飞行的任务只是测试它的轨道飞行和着陆能力。在太空飞行54小时,环绕地球飞行36周之后航天飞机安全着陆。“哥伦比亚”号是以18世纪初第一艘环绕地球航行的美国轮船的名字命名的,在下一架航天飞机,“挑战者”号建成之前,“哥伦比亚”号又进行了四次飞行。2003年返回地球时失事。
美国第二架航天飞机挑战者号
1982年,“挑战者”号成为美国宇航局的第二架航天飞机。航天飞机(正式名称为空间运输系统)由轨道飞行器、固体燃料火箭推进器和外燃烧箱共同构成。轨道飞行器是一种用来在太空和地面之间往返运送宇航员和设备的带有机翼的太空飞机。由于它悲惨的结局,“挑战者”号这个名字在全世界的知名度可能比其他航天飞机都要大。“挑战者”号进行了10次飞行,第一次是1983年4月,一次(飞机失事)是在1986年。
美国第三架航天飞机发现号
发现号航天飞机轨道飞行器是以18世纪美国探险家詹姆斯·库克的小船的名字命名的。他驾驶着这艘小船在南太平洋航行,成为第一个踏上夏威夷群岛的非土著居民。“发现”号航天飞机是美国建造的第三架航天飞机,前两架是“哥伦比亚”号和“挑战者”号。“发现”号航天飞机的第一次飞行是在1984年8月,总计飞行了21次,比任何其它航天飞机飞行次数都多。
美国第四架航天飞机亚特兰蒂斯号
1985年,“亚特兰蒂斯”号成为美国宇航局的第四架航天飞机。“亚特兰蒂斯”号是以美国第一艘远洋船舶的名字命名的,这艘轮船从1930年到1966年在马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所被用来进行研究。“亚特兰蒂斯”号航天飞机重77.7吨,它在1985年10月和1996年3月之间进行了16次飞行。2011年7月8日,亚特兰蒂斯号将进行一次飞行。
美国第五架航天飞机奋进号
“奋进”号是美国宇航局最新建造的一家航天飞机轨道飞行器。它是由美国宇航局于1991年建造,用来替代1986年在爆炸中被毁坏的“挑战者”号。“奋进”号是以18世纪英国探险家詹姆斯·库克的考察船的名字命名的。“奋进”号高36.6米,宽23.4米,重71吨,造价超过20亿美元。它是美国宇航局建造的四架航天飞机之一,也是还在使用当中的航天飞机之一。其它两架分别是“发现”号和“亚特兰蒂斯”号。
1969年4月,美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月,美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划,确定了航天飞机的设计方案,即由可回收重复使用的固体火箭助推器,不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器三个部分组成。经过5年时间,1977年2月研制出一架创业号航天飞机轨道器,由波音747飞机驮着进行了机载试验。1977年6月18日,载人用飞机背上天空试飞,参加试飞的是宇航员海斯(C·F·Haise)和富勒顿(G·Fullerton)两人。8月12日,载人在飞机上飞行试验圆满完成。又经过4年,第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台,这是航天技术发展史上的又一个里程碑。
1981年4月12日,在卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心聚集着上百万人,参观第一架航天飞机哥伦比亚号发射。宇航员翰·杨(JohnW·Young)和克里平(RobertL·Crippen)揭开了航天史上新的一页。这架航天飞机总长约56米,翼展约24米,起飞重量约2040吨,起飞总推力达2800吨,最大有效载荷29.5吨。它的核心部分轨道器长37.2米,大体上与一架DC—9客机的大小相仿。每次飞行最多可载8名宇航员,飞行时间7至30天,轨道器可重复使用100次。航天飞机集火箭,卫星和飞机的技术特点于一身,能像火箭那样垂直发射进入空间轨道,又能像卫星那样在太空轨道飞行,还能像飞机那样再入大气层滑翔着陆,是一种新型的多功能航天飞行器。
从1981年至1993年底,美国一共有5架航天飞机进行了59次飞行,其中哥伦比亚号15次,挑战者号10次,发现号17次,亚特兰蒂斯号12次,奋进号5次。每次载宇航员2至8名,飞行时间从2天到14天。在12年中,已有301人次参加航天飞机飞行,其中包括18名女宇航员。航天飞机的59次飞行中,在太空施放卫星50多颗,载2座空间站到太空轨道,发射了3个宇宙探测器,1个空间望远镜和1个γ射线探测器,进行了卫星空间回收和空间修理,开展了一系列科学实验活动,取得了丰硕的探测实验成果。
美国航天飞机创造了许多航天新纪录。航天飞机首航指令长约翰·杨6次飞上太空,是世界上参加航天次数最多的宇航员。1983年6月18日女宇航员莎丽·赖德(SallyK·Ride)乘挑战者号上天飞行,名列美国妇女航天的榜首。1983年8月30日,挑战者号把美国第一个黑人宇航员布鲁福德(GuionS·Bluford)送上太空飞行。1984年2月3日乘挑战者号上天的麦坎德利斯(B·McCandless),成为世界上第一位不系安全带到太空行走的宇航员。1984年4月6日挑战者号上天后,宇航员抓获和修理轨道上的卫星成功。1984年10月5日参加挑战者号飞行的莎丽文(KathrynD·Sullivan)成为美国第一位到太空行走的女宇航员。1985年1月24日发现号升空,执行秘密的军事任务。1985年4月29日,第一位华裔宇航员王赣骏(TaylerWang)乘挑战者号上天参加科学实验活动。1985年11月26日,亚特兰蒂斯载宇航员上天第一次进行搭载空间站试验。1992年5月7日奋进号飞行,宇航员在太空第一次用手工操作抢救回收卫星成功。7月31日亚特兰蒂斯号上天,进行绳系卫得发电试验。9月12日奋进号将第一位黑人女宇航员,第一位日本记者和第一对宇航员夫妇载入太空飞行。
暴风雪号航天飞机首航成功
1988年11月15日莫斯科时间清晨6时,前苏联的暴风雪号航天飞机从拜科努尔航天中心发射升空,47分钟后进入距地面250千米的圆形轨道。它绕地球飞行两圈,在太空遨游3小时后,按预定计划于9时25分安全返航,准确降落在离发射地点12千米外的混凝土跑道上,完成了一次无人驾驶的试验飞行。
暴风雪号航天飞机大小与普通大型客机相差无几,外形同美国航天飞机极其相仿,机翼呈三角形。机长36米,高16米,翼展24米,机身直径5.6米,起飞重量105吨,返回后着陆重量为82吨。它有一个长18.3米,直径4.7米的大型货舱,能将30吨货物送上近地轨道,将20吨货物运回地面。头部有一容积70立方米的乘员座舱,可乘10人。科学家们认为,这次完全靠地面控制中心遥控机上的电脑系统,在无人驾驶的条件下自动返航并准确降落在狭长跑道上,其难度林比1981年美国航天飞机有人驾驶试飞大得多。,暴风雪号的主发动机不是装在航天飞机尾部,而是安装在能源号火箭上,这样就大大减轻了航天飞机的入轨重量,腾出位置安装小型机动飞行发动机和减速制动伞。,暴风雪号着陆时,可用尾部的小型发动机做有动力的机动飞行,安全准确地降落在狭长跑道上,万一着陆失败,还可以将航天飞机升起来进行第二次着陆,从而提高了可靠性。而美国航天飞机靠无动力滑翔着陆只能一次成功。第三,暴风雪号能象普通飞机那样借助副翼,操纵舵和空气制动器来控制在大气层内滑行,还准备有减速制动伞,在降落滑跑过程中当速度减慢到50千米/小时自动弹出,使航天飞机在较短距离内停下来。暴风雪号首航成功,标志着前苏联航天活动跨入一个新的阶段,为建立更加完善的天地往返运输系统辅平了道路。原计划一年后进行载人飞行,但由于机上系统的安全可靠尚未得到充分保证,加之其后政治和经济等方面的原因,载入飞行的时间便推迟了。
1986年1月28日,美国挑战者号航天飞机载7名宇航员,进行航天飞机的第25次飞行。这一天早晨,成千上万名参观者聚集到肯尼迪航天中心,等待一睹挑战者号腾飞的壮观景象。上午11时38分,在人们目送之下,竖立在发射架上的挑战者号点火升空,直飞天穹,看台上一片欢腾。但航天飞机飞到73秒时,空中突然传来一声闷响,只见挑战者号顷刻之间爆裂成一团桔红色火球,碎片拖着火焰和白烟四散飘飞,坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸,酿成了一场惨祸。
这次太空罹难的7名宇航员中,有两名女宇航员。特别引人注目的是第一次参加太空飞行的女教师麦考利夫(ChristaMcAuliffe)。原计划她将在太空给她的学生进行现场授课,不幸的是麦考利夫壮志未酬,献出了宝贵的生命。这次太空事故为航天飞机继续飞行罩上了一层浓重的阴影。打捞收集挑战者号残骸碎片后经过调查分析,确定挑战者号爆炸是由于右侧固体火箭助推器连接处因设计上的缺陷和气温过低,O型密封垫圈失效所致。后来科学家们对所有航天飞机进行了全面的检查,采取了改进措施,提高了航天飞机的可靠程度。两年后,美国航天飞机开始恢复飞机。
1992年5月7日,美国航天飞机“奋进号”载着7名宇航员升空。在9天的太空之旅中,宇航员援救了滞留太空两年的“国际通信卫星6/F3”并进行了空间站的安装练习,创下了四次太空行走的纪录。
回答者天之尊神-千总四级11-2117:35
航天飞机是世界上唯一的可重复使用的航天运载器。70-80年代,美国、苏联、法国和日本等国相继开始研制航天飞机,但由于技术和资金等原因,到目前只有美国研制的航天飞机投入使用。航天飞机用途广泛,可进行空间交会、对接、停靠、空间科学实验、发射回收或检修卫星。它曾在空间捕获一颗未能进入同步轨道的国际通信卫星6号,进行修理后,又把它送入同步轨道。它还发射过并三次整修哈勃空间望远镜。航天飞机通常可乘7人,飞行时间一般在2周以下,最长可达28天。
目前航天飞机的主要任务是向国际空间站运送宇航员和各种建设用部件和补养。美国原设想使用可多次重复使用的航天飞机可以节约花费。但结果全然不同,每架航天飞机的研制费非常高,最新的奋进号研制费达20亿美元,而且每次发射费用1亿多美元。至今只做了6架航天飞机,其中一架企业号为样机,有五架工作机,分别是哥伦比亚号、挑战者号、发现号、阿特兰蒂斯号和奋进号。航天飞机的可靠性还是非常高,自1986年1月挑战者号发射失败后一直到2002年4月为止已成功飞行过110次。
1981年以前,美国的载人航天是通过“水星”、“双子星座”、“阿波罗”和“天空实验室”计划进行的。这些计划的完成,促进了载人航天技术的发展,却耗资巨大。航天飞机的出现使载人航天变得相对方便和经济,从而大大增加了此后人类进入太空的频率,加快了人类进军太空的步伐。
过去,用火箭发射载人航天器一次,就要消耗一枚巨大的火箭。一些卫星发射后也无法回收,这是航天活动代价高昂的原因之一。为了解决这个问题,美国在“阿波罗”登月计划后,就着手研制一种经济的、可以重复使用的航天器,这种航天器既能象火箭那样冲向太空,也能象飞船那样在轨道上运行,还能象飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球。这就是航天飞机。
发射航天飞机是美国继“阿波罗”登月计划后的又一大规模的载人航天活动。美国自1972年开始投巨资进行研究,历时9年,花费约100亿美元,终于使第一架航天飞机“哥伦比亚”号飞上太空。据宇航局的官员介绍,一架航天飞机可以反复使用75到100次。美国从1981年到1992年先后共制造了5架航天飞机,他们分别是“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号和“奋进”号。其中,“挑战者”号已在1986年1月28日起飞后爆炸。
如今,美国航天飞机的老化问题日益明显,最新的航天飞机也已服役10年,研制新一代航天飞机已成为美国载人航天计划的首要任务之一。美国多年前就已着手研制新一代替代航天飞机的空天飞机。它比航天飞机更高一筹的地方在于能够在普通的机场上像普通的飞机一样水平起飞,并能直接飞入太空,并在地球轨道上运行,还能从环球低轨道上自行飞回地面,在普通机场安全降落。美国洛克希德-马丁公司在1996年建议并开始实施空天飞机研制计划。他们把研制的样机叫做X33,它长23米,不设任何窗口,样机不携带宇航员,可垂直升空,但着陆时则类似于一架自动驾驶飞机,其设计飞行速度是音速的13倍。X33的最终成品将是比它大一倍、能够载人和载货的空天飞机“冒险之星”。美国宇航局希望用“冒险之星”来替代逐渐老化的航天飞机,由它承担为国际空间站运送物资和宇航员的任务,并实现商业性载人航天。,由于研制经费拮据,美国宇航局于2001年决定暂时搁置X33的发展计划。据专家分析,“哥伦比亚”号失事,以及日益突出的航天飞机老化问题可能促使美宇航局决定重新上马X33研制计划。

三美国航天飞机爆炸事件几次

美国航天飞机历史上有两次大爆炸,第一次是1986年1月28日,在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心发射的挑战者号航天飞机,起飞73秒后凌空爆炸!

另一次是2003年2月1日,哥伦比亚号航天飞机的STS-107任务返回时在得克萨斯与路易斯安纳上空解体,残骸分布在上千公里的范围内!

而在最新出版的《蓝色火焰克里斯塔·麦考利夫和美国宇航局挑战者不为人知的故事》,作家凯文库克称,挑战者航天飞机在发射73秒爆炸后宇航员仍然幸存,甚至在溅落水面的一秒仍然是清醒的,而且从航天飞机乘员舱内部相关设备动作来看,宇航员仍然在试图自救!

挑战者14.6千米高空的死亡火焰

航天飞机的设计思想是重复使用,因为此前从水星计划开始到阿波罗时代,火箭和飞船都是一次性使用,NASA认为有必要用重复使用的飞行器来替代这种一次性使用的火箭和飞船!

航天飞机分成轨道器,就是各位看到的那个大大的像飞机一样的东西,还有两个助推器,就是左右两侧的火箭,还有就是中间那个最大的橘黄色液氢液氧燃料箱,整个系统中只有这部分是无法回收的!

看上去是一个非常完美的设计,但航天飞机系统整体超过200万个零件,每次重复使用都要全部检修一遍,基本上和拆下重新组装一遍没什么两样,而且像绝热瓦以及姿态发动机与燃料箱等必须彻底更换。助推器发射后会溅落在海洋中,回收重新利用成本极大。

这也是造成航天飞机事故高发的重要原因!

1986年1月28日,挑战者航天飞机的STS-51-L航次任务,这是挑战者航天飞机的第十次太空飞行,升空57.788秒时,地面一台摄像机捕捉到了助推器尾部靠喷出额外的烟羽,原因是助推器尾部一个密封接缝的O型环失效,导致高压火焰逸出。

E-207相机拍到了右侧固体火箭助推器(RSRB)与外部燃料箱连接处,出现了异常的烟羽以及火焰。

64.66秒时,喷出的火焰已经烧穿了中间巨大的燃料箱,液氢舱开始泄漏;

72.525秒时,航天飞机在右侧额外推力作用下开始偏离,航天飞机开始调整推力维持平衡

73.162秒时,航天飞机在燃料箱喷出的燃料后,气动状态改变,在巨大的离心力(过载超过20G)作用下开始解体

在地面看来,航天飞机出现了大爆炸,但事实上这是燃料箱破裂后喷出的液氢和液氧燃料,爆炸的只是很少一部分,航天飞机解体主要是远超设计极限的过载。

解体后航天飞机乘员舱保存完好宇航员仍然幸存

尽管航天飞机已经解体,但乘员舱设计非常坚固,在解体后仍然随着高速惯性继续向上飞行,并且在爆炸后25秒,乘员舱到达弹道的最高点19.8千米后开始长达3分钟的下坠!

NASA的飞行专家们早期认为宇航员在解体时的20G过载下都已经昏迷,但从乘员舱内的部分设备被启用,宇航员试图自救来看,它们从爆炸发生后到溅落海面前,长达4分钟左右的时间,至少有数人是清醒的!

  • 1、有三名宇航员打开了供氧设备,耗氧量与坠落事件相对应
  • 2、飞行员迈克尔·史密斯右侧面板上的几个电气开关被打开

但一切都无济于事,3分钟后,乘员舱以93米/秒的速度撞击海面,瞬间过载超过200G,宇航员没有机会能在这种加速度下生存。

坚固的乘员舱结构还是完整的

没有人知道这几位宇航员在死前经历了什么心理活动,而原本这是一起可以避免的灾难,因为在发射前工程师就因为天气过于寒冷而警告延迟发射,但没有人理会!

发射当天的的发射台塔架下到处都是冰挂

而缺陷也正是寒冷而引发,固体主推火箭的O型密封圈在低温下硬化,留下了大约1毫米的间隙,导致火焰从这个缝隙内窜出,喷向了附近的液氢液氧燃料箱,最终导致挑战者航天飞机凌空解体!

延伸阅读哥伦比亚号航天飞机返回时解体

哥伦比亚号航天飞机的问题是在发射,燃料储箱的保温材料脱落,撞击了航天飞机左翼的前缘产生了破损,导致返回时破损处被烧毁,在得克萨斯上空64千米处,高达1500摄氏度的火焰窜入机翼,造成气动不均匀,超出了航天飞气动补偿极限!

航天飞机出现了滚转,在接近20马赫的高速中解体,因为这完全超出了航天飞机的过载极限,而此时仍然在高超音速气动加热中,20马赫的速度下,乘员舱很快就在高温中失效,和挑战者航天飞机的宇航员相比,哥伦比亚号航天飞机的宇航员是在几十G的过载中昏迷后死去的,也算是没有痛苦!

据搜救人员称,在数十万平方公里的土地上,搜索到了手臂、足、躯干、心脏在内的人类遗体等等,场景惨不忍睹。

美国在航天飞机计划上消耗超过2000多亿美元,飞行了135次,单次费用超过15亿美元,而哥伦比亚事故也是航天飞机退役的稻草,航天飞机也不是一无是处,至少它承担了国际空间站接近2/3的任务,一些超大件比如桁架结构还真只有航天飞机才能运输!

航天飞机时代已经结束了,未来也许会出现空天飞机!


四美国航天飞机为什么不用了

原因主要有以下三个

1、航天飞机构想的初衷很美妙,可是在研制过程中,预算不断超支;在实际飞行过2113程中,费用更是不断暴涨,不符合预期。原计划一架航天飞机要飞100多次,可实际上5架航天飞机加起来总共才飞了135次。航天飞机完全违背了其设计初衷。

2、航天飞机的零部件有250万个左右,构造极其复杂,几乎是人类有史以来最复杂的航天器。这种情5261况下,就难以确保航天飞4102机每个零部件都是最优化的。美国总共制造了5架航天飞机,损失了2架,造成了严重的损失和糟糕的世界影响,进一步暴露了这种复杂航天器的问题。

3、美国航天飞机计划后期的花费占到美国全部民用航天经费的1/3,严重影响了美国其他航天计划的1653开展。内航天飞机飞行费用的日渐昂贵,耽误了其他航天计划的制订和执行,阻碍了航天事业的进一步发展。

扩展资料

1986年1月28日,美国第二架航天飞机“挑战者号”因固体助推器密封环失效,升空后爆炸,7名宇航员全部殉难。这场惨剧也导致了航天飞机后来被淘汰。

2011年7月21日,伴随容着美国“亚特兰蒂斯号”航天飞机的着陆,人类航天史上最恢弘壮丽、争议很大的航天器,航天飞机,彻底退役。



五美国航天飞机空中解体飞行事故

哥伦比亚号航天飞机(STS Columbia OV-102)是美国国家航空暨太空总署(NASA)甘乃迪太空中心旗下拥有的太空梭之一。哥伦比亚号是美国的太空梭机队中第一架正式服役的,它在1981年4月12日执行代号STS-1的任务,正式开启了NASA的太空运输系统计划(Space Transportation System program,STS)之序章。
很不幸的,哥伦比亚号在2003年2月1日,在代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系,并且在不久后被发现在德克萨斯州上空爆炸解体,机上7名太空人全数罹难。哥伦比亚号的命名由来,是纪念第一艘环绕世界一周航行的美国籍船只,也是哥伦比亚河命名由来的18世纪帆船哥伦比亚号。
美国“哥伦比亚”号航天飞机外部燃料箱表面泡沫材料安装过程中存在的缺陷,是造成整起事故的祸首。“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会去年公布的调查报告称,外部燃料箱表面脱落的一块泡沫材料击中航天飞机左翼前缘的名为“增强碳碳”(即增强碳-碳隔热板)的材料。当航天飞机返回时,经过大气层,产生剧烈摩擦使温度高达摄氏1400度的空气在冲入左机翼后融化了内部结构,致使机翼和机体融化,导致了悲剧的发生。
2003年2月一日,哥伦比亚号航天飞机由于左机翼破洞,在返回大气时爆炸。在爆炸一分钟后,7名宇航员还活着,他们已经做好了弹射的准备,他们却被大火活活烧死了
由于发射时,燃料箱保温材料撞击飞机隔热瓦,并致使其脱落.
在航天飞机返航时,过热气流通过没有隔热瓦保护的位置冲入航天飞机内部,导致航天飞机在高空解体,所有成员全部遇难.
美国当地时间2003年2月1日,载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后,返回地球,但在着陆前发生意外,航天飞机解体坠毁。
很不幸的,哥伦比亚号在2003年2月1日,在代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系,并且在不久后被发现在德克萨斯州上空爆炸解体,机上7名太空人全数罹难。哥伦比亚号的命名由来,是纪念第一艘环绕世界一周航行的美国籍船只,也是哥伦比亚河命名由来的18世纪帆船哥伦比亚号。

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