[圖]NASA史上最令人難忘的航天飛機任務

據Sl%ignore_a_1%hGear報道,美國宇航局(NASA)的航天飛機計劃,正式稱為太空運輸系統(STS),建立在水星、雙子星和阿波羅計劃的遺產之上,目標是開發第一個可重複使用的航天器,能夠將宇航員送入軌道並返回地球。

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根據NASA的檔案,五艘適航的航天飛機被建造出來,在1981年至2011年期間,它們總共完成了135次低地球軌道的任務。檔案指出,在那段時間裡,航天飛機計劃負責在微重力下進行科學實驗,部署和回收衛星,發射哈勃太空望遠鏡,並幫助建造國際空間站。

航天飛機的每一項任務都是無數科學家、工程師和探險家挑戰人類能力極限的結果,他們為現代太空探索搭建了舞台。航天飛機計劃的遺產在國際空間站繼續存在–在那裡人類已經在太空中持續存在了20多年–以及在開發更新的可重複使用的飛船中,如SpaceX的獵鷹9號火箭和載人龍飛船。雖然這些任務和駕駛它們的宇航員在人類探索的歷史上都應有自己的地位,但這些航天飛機任務留下的印記比其他任務更深。

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“企業號”

在航天飛機能夠飛向星空之前,它首先必須被建造和測試。考慮到這一點,NASA曾與北美羅克韋爾公司簽訂合同,建造第一架航天飛機進行地面和大氣層內的測試。Space.com指出,為這第一架航天飛機計劃的最初名稱是Constitution,但在《星際迷航》粉絲的協調運動之後,它最終採用了一個更戲劇化的名稱。根據一份發送給美國前總統傑拉爾德·魯道夫·福特的備忘錄,NASA收到了來自粉絲的數十萬封信,要求航天飛機以《星際迷航》中深受喜愛的企業號命名。福特則表示,他喜歡這個名字,因為它與一艘同名的海軍艦艇有關。

根據NASA的記錄,這個名字後來被改變了,“企業號”航天飛機於1976年在吉恩-羅登伯里和原版系列演員的見證下從製造現場下線。在接下來的一年裡,科學家們完成了一整套測試,以確定該計劃的太空價值。這些測試包括系留飛行,其中航天飛機被連接到一個被稱為航天飛機運載機(SCA)的改裝波音747上,無論是否有宇航員。“企業號”還完成了自由飛行,在被釋放之前,它在SCA上被帶到了高空。

雖然“企業號”本身沒有進入太空,但它為NASA歷史上最富有成果和最激動人心的時期之一鋪平了道路。

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第一次飛行

“企業號”的最後一次飛行發生在1977年10月,四年後隨着哥倫比亞號的首次飛行,航天飛機計劃正式啟動。這是第一次航天飛機進入太空的任務,也是最短的一次,只持續了兩天多。NASA的記錄顯示,宇航員John Young和 Robert Crippen 將航天飛機飛到離地球表面166英里的高度。在他們在軌道上的時間裡, Young和Crippen繞地球36圈並進行了一些測試。

STS-1的主要目的只是為了測試飛船的性能。 它通過使用哥倫比亞號上的兩個儀器包來實現這一目標。發展性飛行儀器和空氣動力係數識別包記錄了航天飛機在飛行過程中的溫度、壓力和其他力量。

這次任務遇到了一些小問題,包括隔熱罩的一些損壞和一個警報顯示一個輔助動力裝置變得太冷。在這兩種情況下,任務控制中心確定對任務沒有任何風險。1981年4月14日上午, Young成功地完成任務並載入史冊。

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Sally Ride的首次飛行

1983年6月18日發射的STS-7是航天飛機的第七次總任務,也是挑戰者號的第二次任務,並將第一位美國女性送入太空。雖然兩位女宇航員Valentina Tereshkova和Svetlana Savitskaya以前曾為蘇聯執行過飛行任務,但Ride為NASA打破了記錄。這次飛行使Ride成為民間英雄,並成為過去和現在在太空項目中代表性不足的女性的可能性的象徵。值得慶幸的是,女性宇航員的數量正在上升,而所有這些都是由於Sally Ride的存在而得以實現的,至少是部分原因。

在STS-7期間,Ride是一名任務專家,職責包括操作航天飛機的機械臂和部署衛星。 Ride的飛行持續了六天多,在1983年6月24日降落在愛德華茲空軍基地之前,完成了97次繞地球飛行。1984年, Ride回到挑戰者號進行第二次飛行,她再次擔任STS-41-G的任務專家。她原計劃進行第三次飛行,但由於挑戰者號被摧毀而被取消。她於2003年被列入宇航員名人堂。

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空間實驗室的誕生

對粉絲來說,太空旅行本身就很有價值,如果只是為了探索這一切的話。挑戰極限和超越地平線的旅行是足夠的理由,但宇航員在離開地球時進行的科學活動為這項工作帶來了額外的價值。所有的航天任務都有一些內在的科學價值,但宇航員在STS-9期間將航天飛機上的Spacelab增加到一個新的水平。由歐空局(ESA)開發的Spacelab是一套儀器,包括加壓和非加壓模塊,可根據每個任務的具體科學目標進行混合和匹配。

Spacelab總共在22次航天飛機任務中使用過。在其壽命期間,宇航員進行了70多次太空實驗室實驗,調查太陽物理學、材料科學、生命科學等。這個軌道實驗室奠定了基礎,可以說是為國際空間站等更多永久性軌道實驗室奠定了基礎。適當地,國際空間站取代了Spacelab,但如果沒有人們在STS-9和隨後的飛行中從Spacelab不那麼艱難的開始中獲得的知識,這一切都不可能實現。

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第一次無系留太空行走

即使在今天,大多數艙外活動(EVA)–通常被稱為太空行走–都是安全地拴在航天器上進行的,NASA指出,在STS-41-B之前,所有這些活動都是如此。1984年2月,當宇航員Bruce McCandless將自己拴在載人機動裝置(MMU)上並漂離航天飛機時,情況發生了改變。MMU利用氮氣罐產生推力,作為一種坐式噴氣包在太空中飛行。這次飛行的照片看起來就像宇航員坐在一張休閑椅上,通過扶手上的控制來回放大。

根據NASA的記錄,STS-41-B機組的另一名成員Bob Stewart也使用MMU完成了一次無系留的太空行走,這兩名宇航員在EVA期間都冒險離開了航天飛機大約300英尺。MMU的目的是為宇航員提供額外的機動性,以便從他們的航天器上回收衛星或其他有效載荷。在退役之前,總共有四名宇航員在三次航天飛機任務中使用過它。

一個較小的版本被稱為EVA救援的簡化援助(SAFER),是在宇航員漂離航天器並需要回收的情況下作為最後的工具而開發的。由於其較小的尺寸,它的推進劑較少,只打算在緊急情況下使用。

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挑戰者號災難

到1986年1月,航天飛機計劃已經順利運行了近5年,並成功完成了24次部署衛星和在太空進行實驗的任務。STS-51-L計劃是第25次總體任務,也是挑戰者號的第10次任務。

它的任務目標是發射一顆跟蹤和數據中繼衛星以及斯巴達-哈雷航天器,旨在從地球大氣層外觀察哈雷彗星。七名機組人員中還包括一名教師——Christa McAuliffe,她贏得了成為太空中第一位教師的榮譽。由於機組人員中包括一名教師,NASA向全美各地的學校提供了發射的衛星直播,一代兒童看到了這場災難的發生。

悲劇發生后,NASA和其他地方的調查顯示,低溫導致兩個O型環失效,從而導致氣體泄漏和發射過程中飛船解體。航天飛機計劃停止了近三年,直到1988年9月,”奮進號”航天飛機被建造出來,以替代失去的飛船。

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“麥哲倫”號金星探測器的發射

“亞特蘭蒂斯”號航天飛機於1989年5月4日發射,這次任務將持續四天。這次任務的唯一目標是將“麥哲倫”號金星探測器發射到軌道上,以便提前前往金星。麥哲倫的名字來自第一個環遊地球的人斐迪南·麥哲倫。這個名字很合適,因為這個太空探測器有一個類似的任務,繪製整個金星的表面。這項任務幾乎沒有實現,因為在挑戰者號災難發生后,不得不對優先事項進行調整。

該探測器是第一個由航天飛機送入軌道的探測器,在發射后15個月完成了前往金星的旅程。麥哲倫號於1990年8月進入金星周圍的軌道,一個月後開始發回金星表面的圖像,使用雷達來穿透金星的厚重大氣。麥哲倫號完成了對該星球的六次穿越,根據《不列顛百科全書》,繪製了總表面的98%,遠遠超過了其任務目標。1994年10月,任務控制中心向麥哲倫號發出最後指令,將其送入金星大氣層,在那裡它將收集空氣動力學數據,然後燒毀。

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發射哈勃太空望遠鏡

1990年4月24日,發現號航天飛機從肯尼迪航天中心發射,攜帶五名宇航員和哈勃太空望遠鏡進入低地球軌道。在距離地球表面332英里的高度,機組人員使用遠程操縱系統(RMS)從航天飛機的貨艙部署望遠鏡,這是一個在航天飛機內部控制的機械臂。該機械臂將望遠鏡固定在原地,而機組人員則準備將其釋放。

哈勃望遠鏡是以天文學家愛德文·鮑威爾·哈勃的名字命名的,他的工作對大爆炸的發現做出了貢獻,不到一個月後,哈勃發回了它的第一張圖像,並幾乎立即開始對遙遠的宇宙的性質做出驚人的發現。從那時起,哈勃已經發回了超過一百萬張圖像,從我們太陽系的行星到宇宙的最遠處。

隨後的五次航天飛機任務對望遠鏡進行了維護,以安裝新的儀器或修理和更換設備。它的圖像已經成為我們了解宇宙的核心,以至於當我們想象遙遠的星系或星雲時,我們腦海中看到的往往是哈勃的美麗圖像。

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梅·傑米森的第一次也是唯一一次飛行

梅·傑米森在前往太空之前就過着令人印象深刻的生活。傑米森在斯坦福大學獲得了化學工程學位,然後轉到康奈爾大學醫學院學習。後來,她擔任了和平隊的醫生和醫療官員。

傑米森於1987年參加了宇航員培訓計劃,並於1992年作為STS-47的機組成員登上奮進號航天飛機。在飛船上,她擔任任務專家,利用空間實驗室進行骨細胞實驗和其他工作。

她以每班開始時的問候語”Hailing frequencies open”而聞名,這是對《星際迷航》的引用,她是該書的粉絲。一年後,當她在《星際迷航:下一代》中扮演中尉級的帕爾默出現在《Second Chances》一集中時,這種說法就變得很有道理。

在STS-47之後,傑米森離開NASA,在達特茅斯大學任教,並創建了自己的技術公司–傑米森集團。儘管她很快就離開了,但她在太空旅行和流行文化史上留下的印記卻經久不衰。

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與“和平號”空間站對接

在國際空間站之前,有一個“和平號”空間站,這是蘇聯建造的一個軌道空間站,蘇聯解體后歸俄羅斯。它的核心模塊有六個對接端口,可用於附加模塊和與航天器連接。

1995年6月,亞特蘭蒂斯號航天飛機發射了10天的任務,其中一半時間在和平號上進行。這次發射本身是美國執行的第100次載人空間任務,也是航天飛機與俄羅斯空間站或任何空間站的首次對接。

航天飛機還載着宇航員阿納托利-索洛維耶夫和尼古拉-布達林前往空間站,在那裡他們將控制和平號並接替根納季-斯特雷卡洛夫和弗拉基米爾-德舒羅夫,以及諾曼-薩加德,他是第一位在和平號上服務的美國宇航員。

當航天飛機與和平號對接時,合併的飛船成為當時有史以來在軌道上運行的最大的航天器。這些合作努力為最終成為國際空間站和一個國際空間合作的時代奠定了基礎。

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約翰·格倫重返太空

約翰·格倫作為水星計劃的一員,在航天史上贏得了自己的地位。格倫駕駛”友誼7號”飛船,成為第五個進入太空的人類和第一個環繞地球的美國人。格倫後來從NASA退休,他在太空的時間似乎已經結束。然後,36年後,格倫加入了發現號航天飛機上的STS-95機組。當時他已經77歲了,這使他有機會創造另一個記錄,成為有史以來飛往太空的最年長的宇航員。

在接下來的10天里,格倫擔任任務專家,並進行了主要涉及他自己和太空旅行對衰老過程影響的實驗。在飛行期間,格倫被監測到對他的平衡、免疫系統、睡眠模式和其他一些生物過程的任何影響。任務成功執行,格倫再次作為英雄返回地球,為美國太空探索的兩個重要時代畫上了句號。

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建立國際空間站

STS-88是緊隨約翰·格倫返回太空的歷史性任務。六名機組人員乘坐”奮進號”航天飛機飛往軌道,他們攜帶了”團結號”節點艙,這是美國製造的第一個國際空間站部件。

乘員組將“團結號”與已經在軌道上運行的“曙光號”(Zarya)功能艙連接起來,該模塊由美國資助,但由俄羅斯建造和發射。在12天的任務中,宇航員進行了三次太空行走,以連接模塊。他們還測試了前面提到的SAFER系統。

當乘員們完成了空間站的連接和初始設置時,任務專家傑里-羅斯創造了一個新的太空行走記錄,他在飛船外的太空時間超過了44小時。隨着“曙光號”和“團結號”的成功對接,空間站的建設正式開始,標誌着航天飛機計劃的主要目標之一的開始。

國際空間站最終將由16個加壓模塊組成,寬度超過100米,為人類在太空的持續存在提供一個軌道家園。該空間站已被證明是如此成功,以至於20多年來,沒有一天沒有至少一個人在軌道上。

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哥倫比亞號航天飛機災難

2003年1月16日下午,STS-107從肯尼迪航天中心啟程。這是”哥倫比亞”號航天飛機的第28次飛行–該航天飛機於1981年開始實施該計劃–但不幸的是,這將是它的最後一次飛行。七人機組在軌道上運行了近16天,在研究雙艙(RDM)中進行了一些科學實驗,該艙是由Spacehab公司為航天飛機上使用而新設計的。在發射時,一塊泡沫從推進劑罐中脫落,擊中了航天飛機的左翼。從地面上看,不清楚損壞的確切位置或程度,而且以前類似事件的經驗表明可能沒有什麼可擔心的。

不幸的是,情況並非如此。碰撞損壞或破壞了機翼上的熱屏蔽瓦,在重返大氣層時,造成熱量積聚,最終導致飛船解體(通過歷史)。機上的七名宇航員全部遇難。NASA立即召開了一個調查委員會,航天飛機項目再次被擱置了兩年多。之後,決定讓航天飛機計劃持續足夠長的時間來完成空間站的建設,然後再退役。

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一個時代的結束

2011年7月8日,當亞特蘭蒂斯號航天飛機帶着四名機組人員升空時,見證了最後一次航天飛機任務的發射。在到達低地球軌道后,航天飛機在與國際空間站對接前進行了為期兩天的旅行,機組人員花時間檢查航天飛機的熱屏蔽是否有損壞。這些檢查包括一個後空翻動作,使國際空間站上的工作人員能夠從近距離目視檢查屏蔽層。登上國際空間站后,STS-135號機組人員向國際空間站運送物資,包括用於貨物轉移的工具–拉斐爾多功能後勤艙。發射12天半后,阿特蘭蒂斯號返回地球。當航天飛機着陸時,它不僅標誌着航天飛機計劃的結束,而且標誌着在可預見的未來從美國本土進行的所有載人發射。

在離開國際空間站之前,航天飛機機組人員交付了一面小的美國國旗,這面國旗將一直留在空間站上,直到下一個機組人員從美國發射為止。當宇航員Bob Behnken和Doug Hurley在2020年乘坐載人龍飛船Demo-2抵達國際空間站時,他們將美國國旗帶回。

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