航天器發(fā)射升空和返回地球的過程可以說是航天活動(dòng)中最危險(xiǎn)的階段,特別是火箭在發(fā)射升空的過程中涉及到很多復(fù)雜的因素,NASA的數(shù)據(jù)顯示,從1957年到2020年期間,全球大約有10%的火箭發(fā)射出現(xiàn)失敗的情況,其中有近7成事故是出現(xiàn)在發(fā)射階段。

火箭發(fā)射階段出現(xiàn)故障的原因有很多。例如火箭一般都配備多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作時(shí)如果出現(xiàn)單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,或者出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)推力失衡的話,都可能會(huì)導(dǎo)致火箭失控。而且火箭液體推進(jìn)劑需要在極低的溫度下儲(chǔ)存,如果出現(xiàn)泄漏的話可能會(huì)發(fā)生爆炸等災(zāi)難。

再例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí),強(qiáng)大的推力可能會(huì)導(dǎo)致火箭出現(xiàn)劇烈的震動(dòng),如果火箭、航天器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者材料存在缺陷的話,都可能會(huì)導(dǎo)致火箭出現(xiàn)問題。大名鼎鼎的挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)就是因?yàn)橐粋€(gè)O型圈失效,在發(fā)射升空沒多久就發(fā)生了爆炸,1400℃熱空氣席卷機(jī)艙,7名宇航員全部遇難。

航天飛機(jī)發(fā)射后爆炸
當(dāng)年很多網(wǎng)友都很羨慕美國(guó)的航天飛機(jī),因?yàn)楹教祜w機(jī)的運(yùn)載能力比一般的飛船大得多,輕輕松松就能將近20噸的貨物帶上太空,甚至可以將諸如哈勃望遠(yuǎn)鏡這樣大型航天器帶到太空,還能在太空對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行在軌維修。而美國(guó)當(dāng)年提出研制航天飛機(jī)的目的之一是有一款可以重復(fù)使用的載人航天器,這樣一來的話,美國(guó)載人航天的成本就能大幅度降低。當(dāng)然,雖然希望降低成本,但實(shí)際上航天飛機(jī)的發(fā)射成本遠(yuǎn)超預(yù)期。

美國(guó)研制的航天飛機(jī)是世界上第一種真正實(shí)現(xiàn)了可以重復(fù)使用的載人飛船,不同于傳統(tǒng)的飛船,整個(gè)航天飛機(jī)系統(tǒng)很復(fù)雜,由航天飛機(jī)、外燃料箱和固體助推器3大部分組成。一眼看去,巨大的航天飛機(jī)格外顯眼,還有巨大的外掛燃料箱。雖然航天飛機(jī)在結(jié)束飛行任務(wù)后會(huì)返回地球,進(jìn)行檢修、維護(hù)后就可以去執(zhí)行下一次載人飛行任務(wù)了,但是外燃料箱是沒法重復(fù)使用的。

雖然航天飛機(jī)有“翅膀”,在結(jié)束飛行任務(wù)返回地球時(shí)會(huì)在空中滑翔減速,最后在機(jī)場(chǎng)的跑道滑跑著陸,不需要像傳統(tǒng)的飛船那樣進(jìn)行傘降后著陸到陸地或者海面,但是航天飛機(jī)的發(fā)射過程和傳統(tǒng)的航天器發(fā)射過程是相似的,都是垂直轉(zhuǎn)運(yùn)到發(fā)射區(qū),然后垂直發(fā)射升空,在發(fā)射升空到一定的高度后就會(huì)進(jìn)行一系列的分離。

雖然航天飛機(jī)運(yùn)載能力很強(qiáng),但是實(shí)際應(yīng)用沒想象中的那么廣泛。試想一下,單次可以攜帶近20噸的載荷上太空,但是一般情況下,也很少會(huì)使用航天飛機(jī)去發(fā)射衛(wèi)星的,就算是裝載物資到空間站,這么多物資都不知道用到什么時(shí)候了,如果裝的是食物,放那么久都不新鮮了。

而且,航天飛機(jī)的安全性也沒有傳統(tǒng)飛船那么高,美國(guó)一共制造了5架航天飛機(jī),就有2架航天飛機(jī)在執(zhí)行飛行任務(wù)過程中發(fā)生爆炸、解體的情況,單純從航天飛機(jī)出事故的架數(shù)來看的話,5架航天飛機(jī)就有2架出問題。當(dāng)然,從整體的飛行任務(wù)來看的話,事故率并沒有這么高,因?yàn)檫@些航天飛機(jī)都重復(fù)使用了很多次了。

哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)是美國(guó)第一架正式投入使用的的航天飛機(jī),在整個(gè)服役期間,哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)一共執(zhí)行了28次飛行任務(wù),在第28次飛行任務(wù)結(jié)束返回地球時(shí),哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)發(fā)生爆炸、解體,導(dǎo)致航天飛機(jī)內(nèi)7名宇航員全部遇難。

挑戰(zhàn)者航天飛機(jī)是美國(guó)正式投入使用的第二架航天飛機(jī),在1983年4月4日進(jìn)行首飛,在1986年1月28日,挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)去執(zhí)行第25次飛行任務(wù),而這也是它的“絕唱”。

當(dāng)時(shí)這架航天飛機(jī)從發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空后,一開始并沒有出現(xiàn)問題,然而,當(dāng)飛行了50秒后,航天飛機(jī)的右側(cè)助推器突然出現(xiàn)了黑煙,當(dāng)航天飛機(jī)飛行了73秒時(shí),它突然就爆炸了,被熊熊大火包圍著,整個(gè)航天飛機(jī)瞬間化為烏有。在爆炸的時(shí)候,溫度達(dá)到1400℃的熱空氣迅速席卷了整個(gè)機(jī)艙,航天飛機(jī)內(nèi)的7名宇航員瞬間汽化。

經(jīng)過調(diào)查后發(fā)現(xiàn),這次事故原本是有機(jī)會(huì)避免的。因?yàn)楫?dāng)時(shí)的氣溫比較低,美國(guó)工程師羅杰·博伊斯喬利和鮑勃·埃比林認(rèn)為溫度過低可能會(huì)影響到航天飛機(jī)的安全性,于是就向NASA提出了要求,希望能夠推遲發(fā)射,然而NASA并沒有采納他們的建議,如期發(fā)射挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī),結(jié)果就出事了,最后的調(diào)查結(jié)果證明工程師羅杰·博伊斯喬利和鮑勃·埃比林是對(duì)的,如果接受了他們的建議的話,這次災(zāi)難可能就不會(huì)發(fā)生了。

因?yàn)楫?dāng)時(shí)溫度實(shí)在是太低,導(dǎo)致航天飛機(jī)用來固定右副燃料艙的O形環(huán)硬化而失效,當(dāng)航天飛機(jī)發(fā)射升空后,這個(gè)O形環(huán)沒法膨脹,導(dǎo)致固體火箭助推器內(nèi)的高壓高熱氣體泄露,這就是為什么在大約50秒后航天飛機(jī)突然冒出黑煙的原因。在飛行了64秒時(shí),這些黑煙那里出現(xiàn)了肉眼可見的火光。雖然地面也發(fā)現(xiàn)了這一個(gè)情況,但是地面工作人員還是向航天飛機(jī)上的宇航員發(fā)出指令,要求他們加速飛行,最終,挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)在大約14600米的高度發(fā)生爆炸解體。

由于這時(shí)候航天飛機(jī)的上升速度比較快,所以航天飛機(jī)解體后沒有馬上掉下來,而是保持慣性繼續(xù)爬升,在上升到大約19800米時(shí)航天飛機(jī)的殘骸才開始掉下來,最后,這些殘骸以接近330公里每小時(shí)的速度砸到海里。

美國(guó)天價(jià)“太空葬禮”翻車
在6月23日,美國(guó)發(fā)射了一枚獵鷹9號(hào)火箭,這次發(fā)射任務(wù)可以說是非同尋常,因?yàn)轱w船上攜帶了超過150個(gè)飛行膠囊,這些飛行膠囊內(nèi)含來自全球客戶的骨灰和DNA樣本,包括《星際迷航》創(chuàng)始人和3位美國(guó)前總統(tǒng)。

按照最初的設(shè)想,飛船在發(fā)射升空環(huán)繞地球2-3圈后才返回地球,而這些內(nèi)含來自全球客戶的骨灰和DNA樣本的飛行膠囊最后濺落在太平洋海域,當(dāng)飛船被回收后,這些飛行膠囊就會(huì)歸還給客戶作為珍貴的紀(jì)念品。

然而,飛船發(fā)射升空后雖然順利進(jìn)入預(yù)定軌道,但是在重返地球過程中,飛船的傘降系統(tǒng)出現(xiàn)了問題,導(dǎo)致這些飛行膠囊直接散落在了太平洋。所以,即使是現(xiàn)在,發(fā)射飛船、探測(cè)器、衛(wèi)星都沒法做到絕對(duì)的安全、絕對(duì)的成功。





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