哥倫比亞號開啓航天飛機時代_風聞

原創：牧夫天文

封面圖片：亞特蘭蒂斯號航天飛機第129號任務準備就緒

Credit: NASA

1981年，這是一個載入人類太空探索史冊的時刻：哥倫比亞號航天飛機成功試飛！之後的20多年時間裏，這一可重複使用的航天器載着宇航員繞地球軌道飛行近5000圈，累計在軌時間超過300天。哥倫比亞號航天飛機服役期間，一共搭載過160名宇航員，並且保持了最短和最長任務時間的記錄（分別是2天6小時13分12秒和17天15小時53分18秒）。

航天飛機哥倫比亞號的正面照片，它正在進行着陸後的地勤服務，地點：加州羅傑斯愛德華空軍基地

Credit: NASA

開拓性的航天器

航天飛機最早官方代號為“軌道器-102”，之後以哥倫比亞號帆船命名，這是一艘基地在馬薩諸塞州的著名船隻。18世紀期間，它多次探索北美洲華盛頓州、俄勒岡州和不列顛哥倫比亞省危險的內陸水系，並且這艘船也是美國最早環航全球的船隻。

1981年4月12日，美國東部時間早晨7點鐘，航天飛機哥倫比亞號從佛羅里達州肯尼迪航天中心升空。20年前的4月12日，蘇聯人尤里·加加林成為人類首個進入太空的宇航員。航天飛機共搭載了兩名宇航員：一位是經驗豐富的指揮官約翰·楊，他已搭乘3種航天器執行過4次任務；另一位是新人領航員羅伯特·克里平。

為了達到逃逸速度，航天飛機使用兩個固體助推器，它們在完成使命後墜落大西洋，回收後用於其他發射任務。而航天飛機外部的液體推進劑外貯箱則是在發射9分鐘後脱落，墜落時燃毀。這次首飛在工程技術上也有很多項第一：比如它是首個不經過無人測試飛行的載人項目，它也是首個使用到固體助推器的載人項目。

哥倫比亞號航天飛機首飛前迎着朝陽的絕美景緻。

Credit: NASA

這一載人任務的使命是測試“太空運輸系統-1”(簡稱STS-1)，楊和克里平繞地飛行2天時間來測試航天飛機在太空中的運行，並發現潛在的問題。之後的航天飛機任務將直接進行運送衞星和實驗設備的工作，併成為建造和維繫國際空間站的主力。首飛中還是暴露出一些問題，比如一些隔熱瓦片脱落或損壞，修復後航天飛機仍可使用。

不像其他火箭載人項目，航體飛機不會使用降落傘濺落，而是像飛機那樣在跑道上着陸，這也是航天飛機最核心的設計理念。1981年4月14日早晨，超過20萬人來到加州愛德華空軍基地迎接哥倫比亞號航天飛機凱旋。

在首飛後，哥倫比亞號航天飛機執行了很多著名任務，比如：1990年1月，STS-32任務對衞星長曝光設備進行修復；1991年6月，STS-40任務支持到太空實驗室首個人類太空醫學研究；1999年7月，STS-93任務成功發射了錢德拉X射線空間望遠鏡。

1982年3月30日，哥倫比亞號航天飛機成功執行STS-3任務後在新墨西哥州白沙航天港着陸。

Credit: NASA

一代傳奇

儘管哥倫比亞號航天飛機是成功執飛的No.1，但其實早在1976年建造的“企業號”才是最早的航天飛機原型，它並沒有安裝標準發動機和設備，只被用作測試。這個根據科幻片《星球大戰》命名的航天器雖然沒能夠真正發射和執行任務，但為研發航天飛機做出巨大貢獻。比如航天飛機返航滑行階段的研究，“企業號”與一架經改造的波音747好搭檔做配合，進行了大量無人及載人、揹負飛行和脱離自由飛行的測試，獲取了大量低大氣層飛行的數據，幫助進一步優化航天飛機的設計。很遺憾，“企業號”最終並沒有成為一架真正的航天飛機，現在我們可以在紐約的航空航天博物館看到它。

航天飛機的設計初衷是要實現高效地低成本地載人太空任務，因為航天飛機主體以及固體推進器均可以反覆使用。然而，實際的結果是項目組低估了運維和安全方面的難度，以至於航天飛機的執飛頻次遠達不到每年好幾次的預估。

航天飛機對比聯盟號飛船

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雖然存在以上問題，但航天飛機對人類太空探索功不可沒！它執行了非常多的重要任務，很多任務都不可替代，比如進行過很多次的載人出艙操作，修復衞星和空間望遠鏡，它也是建造國際空間站，並提供人員轉運、補給和運維的主力軍。

航天飛機從1981年首飛到2011年的最後一次飛行，哥倫比亞號、挑戰者號、發現號、亞特蘭蒂斯號和奮進號五架航天飛機累積執行135次項目，平均每年4次飛行，搭載宇航員前往太空超過850人次。期間有兩次事故後調查停飛：一次是1986年1月26日挑戰者號航天飛機在升空時解體，7名宇航員罹難；另一次是2003年哥倫比亞號航天飛機第28次任務返航時解體，7名宇航員罹難。

2011年7月8日，亞特蘭蒂斯號航天飛機搭載4名宇航員執行為期12天的國際空間站運送任務。之後，美國宇航局終止了航天飛機任務，釋放預算給其他太空探索項目。美國前總統奧巴馬在白宮新聞發佈會上表示：“航天飛機項目將太空探索提升到新的高度，我們將繼續前行。”(propels us into the next era our never-ending adventure to push the very frontiers of exploration and discovery in space.)

亞特蘭蒂斯號航天飛機第132號任務發射全過程(視頻)

『天文時刻』 牧夫出品

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Credit: NASA