美國穿梭機系統
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美國穿梭機系統(英文:Space Shuttle)係美國太空總署1981至2011年運作嘅近地軌道太空船,有一定重複使用太空,正式項目名『航天運輸系統』。穿梭機係1969年可回收航天器方案中唯一獲資助嘅項目,亦係美國穿梭機計劃嘅核心[4]。穿梭機先經四次軌道測試飛行,其中第一次喺1981年,1982年開始運作飛行。美國共製作五架完整嘅穿梭機軌道飛行器並喺前後三十餘年間執行135次任務,每次都係從佛羅里達州嘅甘迺迪太空中心起飛。除發射哈勃太空望遠鏡、多枚人造衛星同太空探測器外,呢啲任務仲完成軌道科學實驗,參與國際太空站嘅建設同維護。所有穿梭機嘅任務時長總和為1322天19小時21分23秒。[5]
『發現號』穿梭機起飛執行STS-120任務 | |
用途 | 載人軌道發射同再入 |
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製造者 | 聯合太空聯盟 賽奧科/阿連特科技系統(固體助推器) 洛克希德·馬丁/馬丁·瑪麗埃塔(外儲箱) 波音/羅克韋爾(軌道器) |
製造國家 | 美國 |
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米 |
直徑 | 8.7米 |
質量 | 2030噸 |
-{zh-hans:級數;zh-tw:節數}- | 1.5 |
-{zh:酬載;zh-hant:酬載;zh-hans:業載}-量 | |
至近地軌道 (204公里)有效載荷 | |
質量 | 27.5噸 |
至國際太空站 (407公里)有效載荷 | |
質量 | 16.05噸 |
至極軌道有效載荷 | |
質量 | 12.7噸 |
至地球同步轉移軌道有效載荷 | |
質量 | 10.89噸加慣性上面級[1] |
至地球靜止軌道有效載荷 | |
質量 | 2.27噸加慣性上面級[1] |
至返回地球有效載荷 | |
質量 | 14.4噸[2] |
發射歷史 | |
現狀 | 退役 |
發射場 | 肯尼迪航天中心39號發射台 范登堡空軍基地6號太空發射複合體(從未使用) |
總發射次數 | 135 |
成功次數 | 133[注 1] |
失敗次數 | 2 『挑戰者號』(發射失敗,七人喪生), 『哥倫比亞號』(再入失敗,七人遇難) |
首次發射 | 1981年4月12日 |
末次發射 | 2011年7月21日 |
著名載荷 | 跟蹤與數據中繼衛星 太空實驗室 哈勃太空望遠鏡 伽利略號探測器、麥哲倫號金星探測器、尤利西斯號 康普頓伽瑪射線天文台 和平號對接艙 錢德拉X射線天文台 國際太空站部件 |
輔助火箭 – 固體助推器 | |
輔助火箭數 | 2 |
引擎 | 兩個固體燃料火箭 |
單引擎推力 | 每個12500kN,海平面升空 |
比沖 | 242秒(2.37公里每秒) |
推進時間 | 124秒 |
燃料 | 固體燒料(高氯酸銨複合推進劑) |
第一階段 – 軌道器同外儲箱 | |
引擎 | 位於軌道器上嘅三個RS-25發動機 |
單引擎推力 | 共5250kN,海平面升空[3] |
比沖 | 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 | 位於軌道器上嘅二個OMS發動機 |
單引擎推力 | 共267kN(真空) |
推進時間 | 316秒 |
燃料 | 甲基肼/四氧化二氮 |
-{zh-hans:助推器;zh-tw:輔助火箭}- | |
數量 | 2 |
穿梭機嘅部件包括:帶有三個洛克達因主發動機同兩個OMS發動機嘅軌道飛行器,一對可回收嘅固體火箭助推器,屬消耗品、用於存放液氫同液氧嘅外儲箱。穿梭機係可重複使用嘅航天器,兩個固體火箭助推器同軌道器上由外儲箱提供燃料嘅三個主發動機就似常規火箭一樣並行操作。固體火箭助推器喺航天器抵達軌道前分離,外儲箱喺即將注入軌道時分離,注入過程由軌道器嘅兩個軌道機動發動機完成。任務完成後,軌道器啟動軌道機動發動機脫離軌道並返回大氣層。再入期間,軌道器受隔熱瓦保護,經過滑行似太空飛機一樣喺跑道着陸,大多數着陸點係佛羅里達州甘迺迪太空中心嘅穿梭機着陸設施或加利福尼亞州愛德華茲空軍基地嘅羅杰斯干湖。軌道器喺愛德華茲空軍基地着陸後用波音747特別改裝嘅穿梭機運輸飛機送回肯尼迪航天中心。
1976年製成嘅『企業號』係第一個軌道器,但冇軌道飛行能力,只可以用於進近與着陸測試。起初建造嘅全功能軌道器共有四架,分別係『哥倫比亞號』、『挑戰者號』、『發現號』同『亞特蘭提斯號』,其中『挑戰者號』同『哥倫比亞號』分因1986年同2003年嘅任務事故損毀,導致14名宇航員喪生。1991年,美國建造第五架可運作軌道器『奮進號』,用於取代『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,穿梭機冚唪唥退役。此後,美國長年依靠俄羅斯聯盟號宇宙飛船將宇航員送上國際太空站,直至2020年5月30日商業航天員計劃首飛時止。