【簡介:】宇宙飛船指的是位于火箭頂端的載人航天器,一般不可重復(fù)使用;航天飛機(jī)是可重復(fù)使用的大型載人航天器,與飛船最大的不同在于其飛機(jī)形狀的機(jī)體。
一般而言,“宇宙飛船”是指位于火
宇宙飛船指的是位于火箭頂端的載人航天器,一般不可重復(fù)使用;航天飛機(jī)是可重復(fù)使用的大型載人航天器,與飛船最大的不同在于其飛機(jī)形狀的機(jī)體。
一般而言,“宇宙飛船”是指位于火箭頂端,利用火箭推力進(jìn)入軌道,返回時利用降落傘等降落在空曠地帶或海上的載人航天器。它的特點是:價格相對低廉,一般不可重復(fù)使用。實際發(fā)射時,飛船和火箭構(gòu)成一個整體,在飛船的頂端還裝有逃逸塔(實際上是一支小火箭),在火箭出現(xiàn)問題時自動點火,牽引飛船迅速飛離到安全區(qū)域。任務(wù)完畢后,飛船只有返回艙能夠承受住再入大氣層的高溫,利用降落傘和緩沖火箭降落回地面;其余的部分留在軌道上成為太空垃圾,等待有朝一日墜落焚毀。
由于飛船是一次性使用的,又因為飛船擁有逃逸塔等多種逃生手段,因此現(xiàn)階段飛船的可靠性還是相當(dāng)高的。歷史上著名的飛船有蘇聯(lián)的“東方”號(單人,太空交會)、“上升”號(雙人或三人,太空行走)、“聯(lián)盟”號(三人,與空間站或“阿波羅”號對接);美國的“水星”號(單人)、“雙子座”號(雙人,太空行走和交會對接)、“阿波羅”號(三人,登月或與空間站對接)等。中國的“神舟”號飛船于2003年完成載人首飛,2006年完成雙人多天飛行,2008年載三人太空行走,2011年與空間實驗室無人對接,目前已經(jīng)定型,從頭到尾主要分為軌道艙(對接和氣閘艙)、返回艙和推進(jìn)艙,與現(xiàn)階段俄羅斯的“聯(lián)盟TMA”飛船相似,但功能更強(qiáng)。美國的“阿波羅”飛船則是分為登月艙、指令艙和服務(wù)艙,指令艙相當(dāng)于返回艙。目前美國正在研制“獵戶座”飛船,預(yù)計將用它實現(xiàn)載人登陸小行星和火星。
航天飛機(jī)(也稱太空梭,space shuttle)則是可重復(fù)使用的大型載人航天器,與飛船最大的不同在于其飛機(jī)形狀的機(jī)體。航天飛機(jī)在發(fā)射時利用火箭推力從發(fā)射臺垂直升空,著陸時則像普通飛機(jī)一樣水平降落在機(jī)場跑道上。與飛船相比,航天飛機(jī)的優(yōu)點和缺點同樣顯著:航天飛機(jī)一次升空可載七名宇航員和大量物資,還可攜帶大型整件物品(如空間站艙段和哈勃望遠(yuǎn)鏡),在建設(shè)國際空間站時成為主力;航天飛機(jī)可捕捉在軌衛(wèi)星進(jìn)行現(xiàn)場維修,甚至能將衛(wèi)星帶回地球修理;航天飛機(jī)的起飛和著陸過程較為舒適,使得專業(yè)科研人員只經(jīng)過少量航天訓(xùn)練就可進(jìn)入太空。然而,由于重復(fù)使用,航天飛機(jī)的機(jī)體漸漸老化,增大了故障發(fā)生的幾率;航天飛機(jī)沒有可靠的逃生手段,一旦出問題就會造成重大災(zāi)難;美國航天飛機(jī)發(fā)射時必須載人,用它來發(fā)射衛(wèi)星顯得代價高昂。終于,美國的所有航天飛機(jī)在2011年悉數(shù)退役,航天飛機(jī)時代結(jié)束了。
美國一共制造了六架航天飛機(jī):“企業(yè)”號、“哥倫比亞”號、“挑戰(zhàn)者”號、“發(fā)現(xiàn)”號、“亞特蘭蒂斯”號和“奮進(jìn)”號?!捌髽I(yè)”號是驗證機(jī),其余幾架都經(jīng)歷過太空飛行,其中“挑戰(zhàn)者”號和“哥倫比亞”號分別在1986年和2003年發(fā)生事故損毀。除美國以外,蘇聯(lián)也制造過多架航天飛機(jī),其中唯一成型的“暴風(fēng)雪”號在1988年進(jìn)行過無人太空飛行。美國的航天飛機(jī)分為軌道器、固體助推火箭和燃料箱三部分,軌道器也就是機(jī)體本身;助推火箭并聯(lián)在機(jī)體兩側(cè),可重復(fù)利用數(shù)次,也是最危險最不可控的部分;同樣并聯(lián)的燃料箱則是一次性的。蘇聯(lián)的“暴風(fēng)雪”號則是并聯(lián)在“能源”號火箭上,具備無人飛行能力,可惜僅發(fā)射過一次。
此外,空間站的發(fā)展催生了專門用于貨運的飛船。典型的貨運飛船只能將貨物送上空間站,由宇航員卸下貨物并裝上空間站的垃圾,待飛船再入大氣層時燒毀。最早的貨運飛船是俄羅斯的“進(jìn)步”號,之后歐空局和日本分別研發(fā)了ATV和HTV,最近更有SpaceX公司的“龍”式飛船發(fā)射升空,并與空間站對接。與大多數(shù)貨運飛船不同,“龍”飛船有運送貨物回地球的能力,今后有望進(jìn)一步改進(jìn)為載人飛船。中國也將利用“天宮”系列空間實驗室發(fā)展貨運飛船,并將在“天宮三號”升空后進(jìn)行首次試驗。
最后,還有將人或貨物從一個空間站運往另一個空間站的運載工具——軌道轉(zhuǎn)移飛行器(空間渡船)。蘇聯(lián)“聯(lián)盟T-15”號飛船是史上第一艘也是迄今為止唯一一艘空間渡船。隨著多空間站時代的到來,專用的空間渡船可能很快就將問世。