航天飞机

航天飞机的发展过程是一段喜与悲共存的历史。在这段历史中，既包括美国太空总署（NASA）取得的举世瞩目的成就，也包括了两次最惨痛的灾难事故。

1972年1月，美国正式把包含研制航天飞机的空间运输系统列入计划。美国太空总署想建造一种运载火箭，利用它既可以完成航天任务，并且还可以自己返回地球上的发射基地。火箭只能使用一次，代价昂贵，而具备上述特点的航天飞机却可以重复使用。科学家起初认为航天飞机一年可以执行50次任务，但实际上每年只能重复使用8次。

航天飞机主要由三部分组成：外形像飞机的轨道飞行器机身长37.2米，装有3台以液氧和液氢为燃料的主引擎。巨大的外挂燃料箱内装有补给燃料。两台长45米的固体燃料火箭推进器连接在外挂燃料箱两侧。航天飞机的前段是航天员座舱，分上、中、下三层。上层为主舱，可容纳7人；中层为中舱，也是供航天员工作和休息的地方，有卧室、洗浴室、厨房、健身房兼贮物室；下层为底舱，是设置冷气管道、风扇、水泵、油泵和存放废弃物等的地方。航天飞机的货舱长18米，最大有效载荷可达27.6吨，是放置人造地球卫星、探测器和大型实验设备的地方。与货舱相连的还有遥控机械臂，用于施放、回收人造地球卫星和探测器等航天器，还可以作为宇航员太空行走的“阶梯”。

航天飞机进入地球轨道后，以28160千米/小时的速度历时90分钟环绕地球一周。

航天飞机发射升空后，所有的五枚火箭（安装在轨道飞行器上的三枚火箭以及两枚固体燃料火箭推进器）全部点燃。两分钟后，外置的两枚火箭推进器脱离机身并借助降落伞落入大海，回收修复后还可以重复利用20次。当轨道飞行器进入地球轨道6分钟后，机组航天员将外挂的燃料箱抛离机身，燃料箱重新进入地球大气层后烧毁。在任务完成返航阶段，机组航天员将机动火箭点燃使航天飞机减速，然后航天飞机在海拔高度120千米处重新进入地球大气层，距离发射基地8000千米远——发射基地通常是肯尼迪航天中心。轨道飞行器减速阶段的初始速度为25马赫，然后经历滑翔减速，与大气摩擦产生的热量使机翼上的耐热片以及机身迅速达到红热状态。航天飞机经历整个降落减速过程后，在其着陆阶段，减速降落伞使航天飞机进一步减速，速度约为320千米/小时。

美国太空总署已经建造了六架航天飞机。他们利用第一架航天飞机，即1977年的“企业号”，做大气层滑翔测试，但从来没发射入太空。1981年，“哥伦比亚号”成为第一架进入地球轨道飞行的航天飞机，接下来就是1983年的“挑战者号”、1984年的“发现号”和1985年的“亚特兰蒂斯号”航天飞机。1986年美国“挑战者号”航天飞机在第10次发射升空后，因助推火箭发生事故而爆炸，舱内7名宇航员（包括一名女教师）全部遇难，使全世界对征服太空的艰巨性有了一个明确的认识。美国太空总署建造了“奋进号”取代了“挑战者号”航天飞机，并在1992年成功发射。2003年，载有7名宇航员的美国“哥伦比亚号”航天飞机返回地球时，在着陆前16分钟时发生了意外，航天飞机解体坠毁。事故调查委员会指出哥伦比亚号航天飞机升空80秒后，一块从外挂油箱脱落的泡沫损伤了左翼，并最终酿成大祸。经过缜密的修理之后，“发现号”航天飞机于2005年又发射升空。14天后，它返回地球基地，由于天气的原因没能降落到肯尼迪航天中心，而是降落在了爱德华空军基地。