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太空梭
近地軌道太空載具 / 維基百科,自由的 encyclopedia
太空梭(英語:Space Shuttle)又稱航天飛機,是美國國家航空暨太空總署(NASA)於1981至2011年運作的近地軌道太空載具系統,有一定重複使用空間,也是美國太空梭計畫的核心[4]。太空梭是1969年美國太空運輸系統計畫方案中唯一獲資助的項目,太空梭系統的正式名稱繼承自該計畫,為「太空運輸系統」(Space Transportation System,簡稱STS)。
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用途 | 載人軌道發射和再入 |
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製造者 | 聯合太空聯盟(英語:United Space Alliance) 賽奧科(英語:Thiokol)/阿連特科技系統(英語:Alliant Techsystems)(固體推進器) 洛克希德·馬丁/馬丁·瑪麗埃塔(外燃料箱) 波音/羅克韋爾(太空梭軌道器) |
製造國家 | ![]() |
項目成本 | 2110億美元(2012年) |
單次發射費用 | 5.76億至16.4億美元(2012年) |
外型及質量參數 | |
高度 | 56.1公尺(184.1英尺) |
直徑 | 8.7公尺(28.5英尺) |
質量 | 2,030,000公斤(4,480,000磅) |
節數 | 1.5 |
酬載量 | |
至近地軌道酬載 | |
高度 | 204公里 |
質量 | 27,500公斤(60,600磅) |
至國際太空站酬載 | |
高度 | 407公里 |
質量 | 16,050公斤(35,380磅) |
至極軌道酬載 | |
質量 | 12,700公斤(28,000磅) |
至地球同步轉移軌道酬載 | |
質量 | 10,890公斤(24,010磅)(使用慣性上層級(英語:Inertial Upper Stage))[1] |
至地球靜止軌道酬載 | |
質量 | 2,270公斤(5,000磅)(使用慣性上層級)[1] |
至返回地球酬載 | |
質量 | 14,400公斤(31,700磅)[2] |
發射歷史 | |
現況 | 退役 |
發射場 | 甘迺迪太空中心39號發射台(LC-39A(英語:Kennedy Space Center Launch Complex 39A)及LC-39B(英語:Kennedy Space Center Launch Complex 39B)) 范登堡空軍基地6號太空發射台(英語:Vandenberg Space Launch Complex 6)(從未使用) |
總發射次數 | 135 |
成功次數 | 134次成功發射 133次成功返回 |
失敗次數 | 2(挑戰者號災難,發射失敗,7人喪生;哥倫比亞號災難,再入失敗,7人喪生) |
部分失敗 次數 | 1(STS-83因技術問題提早返航) |
著陸次數 | 133 |
首次發射 | |
末次發射 | |
著名載荷 | |
輔助火箭 – 固體推進器(SRB) | |
輔助火箭數 | 2 |
引擎 | 固體燃料火箭 |
單引擎推力 | 12,500 kN(2,800,000 lbf),海平面升空 |
比衝量 | 242秒(2.37公里每秒) |
推進時間 | 124秒 |
燃料 | 固體燒料(高氯酸銨複合推進燃料(英語:Ammonium perchlorate composite propellant)) |
第一階段 – 軌道器(OV)和外燃料箱(ET) | |
引擎 | 軌道器上的三個RS-25主引擎 |
單引擎推力 | 三個合共5,450 kN(1,230,000 lbf),海平面升空[3] |
比衝量 | 455秒(4.46公里每秒) |
推進時間 | 480秒 |
燃料 | 液氫/液氧 |
第二階段 – 軌道器 | |
引擎 | 軌道器上兩個軌道機動系統(OMS)的AJ10(英語:AJ10)引擎 |
單引擎推力 | 合共27 kN(6,100 lbf),(真空) |
比衝量 | 316秒(3.10公里每秒) |
推進時間 | 150-250秒 |
燃料 | 甲基肼/四氧化二氮 |
太空梭在1981年起先後進行四次軌道測試飛行,首次為STS-1;到1982年開始執行正式的飛行任務,首次為STS-5。美國共製作五架完整的太空梭軌道器(挑戰者號、哥倫比亞號、發現號、亞特蘭提斯號和奮進號),並在前後三十餘年間執行135次任務,每次都是從佛羅里達州的甘迺迪太空中心起飛。除發射哈伯太空望遠鏡、多枚人造衛星和太空探測器外,太空梭執行的任務還包括進行軌道科學實驗,及參與國際太空站的建設和維護。太空梭退役前的最後一次任務為2011年的STS-135,所有太空梭的任務總時長為1322天19小時21分23秒。[5]
太空梭的部件包括:三個洛克達因RS-25引擎和兩個OMS發動機的軌道飛行器;一對可回收的固體火箭推進器;屬消耗品、用於存放液氫和液氧的外燃料箱。太空梭是可重複使用的太空載具,兩個固體火箭推進器和軌道器上由外燃料箱提供燃料的三個主引擎就像常規火箭一樣並行操作。固體火箭推進器在太空載具抵達軌道前分離;外燃料箱在即將入軌時分離;入軌機動由軌道器的兩個軌道機動引擎完成。在任務完成後,軌道器將會啟動軌道機動引擎脫離軌道並返回大氣層。再入期間,軌道器會受到隔熱瓦保護,最後經過滑行像太空飛機一樣在跑道著陸。太空梭大多數著陸點是佛羅里達州甘迺迪太空中心的太空梭著陸設施或加利福尼亞州愛德華茲空軍基地的羅傑斯干湖。軌道器在愛德華茲空軍基地著陸後,會用波音747特別改裝後的太空梭運輸飛機送回甘迺迪太空中心。
1976年製成的「企業號」是第一個軌道器,但並沒有實際的軌道飛行能力,只能用於進場與著陸測試。起初建造的全功能軌道器共有四架,分別是「哥倫比亞號」、「挑戰者號」、「發現號」和「亞特蘭提斯號」,其中「挑戰者號」和「哥倫比亞號」分因1986年和2003年的任務事故損毀,導致14名太空人喪生。1991年,美國建造第五架可運作軌道器「奮進號」,用於代替「挑戰者號」。2011年7月21日,「亞特蘭提斯號」完成最後一次飛行任務後,太空梭從此宣告全部退役。此後,美國長年依靠俄羅斯聯盟號宇宙飛船將太空人送上國際太空站,直至2020年5月30日的商業太空人計畫首飛時止。