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美国NASA退休工程师披露航天飞机太空救援计划

2014-7-1 11:02| 发布者: NASS| 查看: 4782| 评论: 0

摘要: 航天飞机是一种可重复使用航天器:美国宇航局的航天飞机机队已经在2011年全部退役,从第一架“企业”号样机开始,一共制造了6架航天飞机,其中“挑战者”号和“哥伦比亚”号分别在1986年和2003年出现遭遇致命事故, ...


航天飞机是一种可重复使用航天器:美国宇航局的航天飞机机队已经在2011年全部退役,从第一架“企业”号样机开始,一共制造了6架航天飞机,其中“挑战者”号和“哥伦比亚”号分别在1986年和2003年出现遭遇致命事故,造成两机共14名宇航员死亡,这也是人类历史上最严重的载人航天器事故之一。但是在美国宇航局的工程师看来,这两次事故虽然结局相同,但过程却有很大的不同,至少“哥伦比亚”号的悲剧存在避免的可能性。一位退休的NASA工程师披露了这项大胆却永远不再会实施的太空拯救计划。(腾讯新闻版权所有,未经授权,不得转载。)


“挑战者”号升空73秒后外部燃料箱故障致解体:“挑战者”号事故发生在升空阶段,发射后第73秒时航天飞机右侧捆绑的固体助推器O型环出现故障导致外部燃料箱被撕出缺口,进而被强大的气动压力摧毁,但是外部燃料箱出现巨大的火球后并没有完全摧毁航天飞机的驾驶舱,来自美国宇航局的调查报告也指出至少有3位宇航员在航天飞机解体后仍然存在意识,他们打开了供氧设备,宇航员的死亡原因被归结为缺氧或者溅落海面时的巨大冲击力。


航天飞机逃生救援方案:“挑战者”号灾难发生后,关于航天飞机的逃生、救援的话题又被提上议程,其实在航天飞机设计之初就考虑了发射逃生问题,但是美国宇航局认为航天飞机的可靠性更好,增加逃生设备需要对整个气动进行较大范围的改动,显然成本会大大增加,不符合航天飞机可重复使用、降低单次任务成本的初衷。到了2003年,“哥伦比亚”号再次遭遇致命事故,在返回地球时外部隔热瓦的缺口导致其在高空解体,可以认为“哥伦比亚”号上的宇航员在解体后瞬间就已经失去意识。


轨道救援是航天飞机发生故障后较为可行的方案:航天飞机两次致命事故使得人们对航天飞机的可重复使用性、安全性产生了质疑,从2003年开始,美国宇航局开始执行新的航天飞机安全飞行标准,轨道救援成了唯一有希望的方案。美国宇航局工程师大卫-贝克此前建议在一架航天飞机执行发射任务时还需要准备另一架航天飞机随时待命,当然前提是执行任务的航天飞机不应该出现“挑战者”号这样的致命事故,连救援的可能性都不存在。一旦航天飞机入轨后发现问题,宇航员就放弃这架航天飞机,地面上待命的航天飞机进入发射程序准备救援轨道上的宇航员。


航天飞机与国际空间站、货运飞船的大合影:如果“哥伦比亚”号在升空后发现隔热瓦破损并引起足够的重视,那么“哥伦比亚”号上的7名宇航员就有生还的希望,航天飞机多数任务是对接国际空间站,故障的航天飞机可以将国际空间站当成“救生艇”,等待另一架航天飞机前来救援。但是2003年“哥伦比亚”号执行的任务中并没有携带舱外宇航服,这使得即便有可能进行损坏维修也是不可能进行的,因此能拯救“哥伦比亚”号的唯一途径就是轨道救援,而且航天飞机上携带有足够的氢氧化锂,可用于降低空气中的二氧化碳水平,自持力为30天。


美国宇航局肯尼迪航天中心亚特兰蒂斯号与待命的奋进号:虽然轨道救援是唯一的希望,但是其中仍然存在许多技术上的困难,两架航天飞机在轨道上完成救援任务其实是非常危险的,需要宇航员对航天飞机进行精确控制,保证垂直尾翼不会撞到一起,虽然它们的相对速度为零,但是轨道速度达到每秒7公里以上,任何一个微小的失误都会造成宇航员无法返回地球的后果。而且宇航员完成一次太空行走需要数个小时准备,穿好舱外航天服并不是几分钟内就能完成的,美国宇航局的航天专家估算完全转移7名宇航员需要至少48小时。最后,多余的人员显然不可能有空余的位置,因此在再入大气层时多余的人员需要固定的驾驶舱的地板或者其他地方,总之能活着回来就是胜利。


来源:腾讯网

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