航天飞机将退出历史舞台,专家讲解原因

2009年11月09日 08:11    老郭
关键词: 航天飞机 , 讲解 , 历史 , 舞台 , 专家
美国国家航空航天局9月18日宣布,“发现”号飞机将代表航空飞机执行在明年9月执行最后一项任务,为国际空间站送去一个加压后勤舱。这标志着服役近30年的航天飞机将告别世界载人航天的舞台。

  究竟是什么原因让航天历史舞台上叱咤风云的航天飞机退出历史舞台呢?

  主因:高成本和低可靠性

  航天飞机是世界上第一种往返于地面和宇宙空间的可重复使用的航天运载器。每架轨道飞行器可重复使用100次,每次最多可运载近30吨轨道飞行器、可载3至7人,在轨道上飞行7至30天,可进行回合、对接、停靠,执行人员和货物运送,空间试验,卫星发射、检修和回收等任务。

  “无所不能”的航天飞机出现时被设想有5个优点:可重复使用的低费用;可水平着陆比较安全;运载能力强,每次可发射20-30吨;水平降落,比较舒适;发射频率比较高。

  正由于这些无可比拟的优点,它一度受到各个大国的追捧。美国先后研制了5架航天飞机,前苏联在1988年发射了唯一一架航天飞机——“暴风雪” 号,后来“暴风雪”计划随着前苏联的解体而搁浅,最后成为公园里的陈列品。而欧洲的“赫尔墨斯”因巨额费用而无力实施,日本和印度的航天飞机则一直停留在草图阶段。

  事实上,航天飞机只有在运载能力强和水平降落的舒适上达到了原来的预想,其余3项却适得其反,更制约了它的进一步发展。

  谈到航天飞机的退役,同济大学航空航天与力学学院教授刘毅认为成本过高和安全可靠性低是主要原因,这已经严重制约了太空商业化以及太空科学研究和军事应用的发展。

  原来理想中的航天飞机,每次运营费用控制在300万美元,因为可以重复利用。实际上航天飞机的使用成本高达4-5亿美元,这样一笔昂贵费用对于美国这样的超级大国来说数目也不小。因为航天飞机结构复杂,可靠性容易出现问题。1986年“挑战者”号的坠毁和2003年“哥伦比亚”号航天飞机在即将着陆前解体坠毁,两次事件都暴露了航天飞机在安全性方面的问题,5架航天飞机损失了2架的失败概率是十分惊人的,从“哥伦比亚”号后,美国就开始考虑要让航天飞机退役,寻求更为安全和经济的航天器。

  各方讨论 航天飞机VS飞船

  美国航空航天局宣布了美国航天飞机的退出使用,并计划由“猎户座”载人飞船和“战神”火箭接棒进行载人航天活动。从航天飞机回归到飞船,这样的选择使得很多航空爱好者对航天飞机和飞船孰优孰劣展开了热烈的讨论。

  在《国际太空》杂志主编庞之浩看来,航天飞机与飞船最大的区别在于前者有“翅膀”,后者没有,因而功能上各有千秋。航天飞机正因为这翅膀,所以外形复杂,体积比较大,运载能力大大高于飞船,既能独自飞行10~20天,又可满足大型空间站的需求。而载人飞船的运载能力远远小于航天飞机,但它的研发技术容易掌握,且花费较小,安全性高。据航空界人士称,飞船的失败概率只有二千分之一,而航天飞机高达二百分之一。

  美国不仅是世界军事大国,也是世界航天大国和航天强国,美国航天飞机的发展走在世界前列,同时也吸取了不少失败的教训。在刘毅看来,我国的“神舟”系列飞船可以说是深入研究了他国的航天器发展历程,结合了国情和实际情况做出的理性选择,可以说少走了一段弯路。对美国航天飞机30年的发展历程进行总结,可以看出:下一代载人航天器一定要具有低成本、高安全性和可靠性、地面准备时间短等特性。

  “航天飞机并不是航天事业强大的标志,航天飞机的技术固然先进,但是不能一味追求技术,要从实际出发,考虑成本等问题,美国将航天飞机退役可以说符合了当今经济时代的要求。”刘毅说。由于载人航天器的技术含量很高,研制需要大量的资金投入,一个国家采用何种模式发展载人航天,与其发展目标和发展策略有关,同时经济实力和技术储备也是必须要考虑的重要因素。

  中国载人航天器今后如何发展,科学界和技术界一直在研究和探讨,但有一点可以肯定,载人航天器是一定会向前发展的,随着综合国力的不断增强,中国载人航天器的发展速度会越来越快,中国在人类航天事业中的地位也会越来越重要。

  后航空时代 竞争中强调合作

  庞之浩认为,后航天时代将迎来飞船时代,美国接下去要接棒的“猎户座”飞船从外形上看同“阿波罗”并没有太大区别,但“猎户座”体积比“阿波罗”大,现在能装6人;用途将大大扩展,除了补给空间站外,经过今后的发展还将能载人登火星。

  美国前总统布什2004年1月14日发表太空探索新设想,2012年前,美国要完成研制和试验一种新型航天器——“乘员探索飞船” (CEV,Crew Exploration Vehicle),“乘员探索飞船”不仅能在航天飞机退役后承担为国际空间站运输宇航员的任务,而且能够执行到达地球低轨道以外的月球等其他目标。

  2006年3月,美国航空航天局投入150亿美元开发建造这种飞行器。俄罗斯将“快船”(Kliper)列入俄罗斯2005-2025年联邦航天计划,“快船”组合了“联盟”号飞船和“暴风雪”号航天飞机的优点,可以进行25次太空之行。

  在刘毅看来,未来的新航天运载工具将不再集多功能于一体,而是回归到载人和载货分离的模式。

  航天产业的一大特点就是超高投入,因为超高技术含量需要巨额资金的支撑,所以这个产业不再是一两个大国能够垄断的。除资金外,长期积累的人员、设备都是核心因素。在最尖端的外太空探索方面,实际上并不像外界看到的那样有那么多竞争者。现在的航天技术,比如欧洲正进行的“伽利略”项目,就是由欧美成员国,包括中国在内的世界多个国家一起共同参与的。刘毅认为,美国“航天飞机时代”结束并不能说明美国太空力量的衰落,但总体实力下降使美国变得更务实,美国在太空领域也开始了要精打细算过日子。美国称在航天飞机停飞后的空档期,将寻求与俄罗斯和其他航天国际飞行器的帮助,这最终有利于国际社会在太空领域的合作与协调。太空将成为新的发展和关注空间,就像一体化的世界经济都需要合作,太空事业将迎来一个合作的新时代。

2009年11月08日 来源:新民晚报
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游客 发表于 2009-11-9 14:29:24
好。很清楚。
alpha321 发表于 2009-11-11 18:10:14
有道理。我们都不要做成本太高的东西。
McuPlayer 发表于 2009-11-14 19:31:54
是的,确实,一次性筷子比航天飞机成本低多了
宇宙飞船 发表于 2009-11-14 23:15:53
航天飞机之所以会在返回时容易温度过高而解体,原因应该是没有足够的反冲火箭动力的缘故。
当核动力的火箭技术实现后,这个世界肯定是航天飞机的天下。
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