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美国航天事业发展史????

2020-01-26 09:23 作者:admin

  

  美国是世界上较早开展航天活动的国家,活动规模和技术水平居世界前列。

  20世纪初,R.H.戈达德开始研究和试验固体火箭,后发表著作论证向月球发射火箭的可能性。1921年,他转向研究液体火箭发动机,并于1926年发射了世界上第一枚以液氧、汽

  油为推进剂的液体火箭。1936年,加利福尼亚理工学院的T. von卡门等人也开始研制液体火箭。第二次世界大战结束后,美国在缴获的德国V—2火箭的基础上开始研究大型火箭和导弹。陆军在W.von布劳恩等德国专家的帮助下,于1945年发射了V—2火箭,1949年开始研制“红石”弹道导弹,1954年制定用“丘辟特”C火箭(“红石”导弹作为第一级)发射卫星的“轨道器”计划。美国海军利用V—2火箭技术研制“海盗”号探空火箭,并从l949年开始飞行试验。美国空军于1954年开始研制“宇宙神”洲际弹道导弹,并提出以这种导弹为基础发射卫星的方案。为了不影响弹道导弹的研制,美国决定由海军以“海盗”号探空火箭为基础,研制发射卫星的“先锋”号运载火箭。1957年苏联成功发射人造卫星,促使美国在执行“先锋”号计划的同时抓“轨道器”计划。1958年1月31日用“丘辟特”C火箭(改名“丘诺”1号火箭)成功发射美国第一颗人造卫星“探险者”1号。为了加速发展航天事业,美国在1958年2月成立了国防部高级研究计划局,并在同年10月成立主管民用航天活动的国家航空航天局。从1961年开始实施“阿波罗”登月计划,1969年7月首次把两名宇航员送上月球,并安全返回地球。从1972年起,美国航天活动的重点转向开发和利用近地空间,并开始研制航天飞机。1982年11月航天飞机进行首次商业飞行。

  美国的航天活动包括军用和民用两个部分,分别由国防部和国家航空航天局负责。国防部和国家航空航天局均有独立的科研和试验机构、发射基地和测控系统,并与政府其他部门、高等院校和私营企业广泛协作。美国主要的航天器发射场是空军东靶场、西靶场和国家航空航天局的肯尼迪航天中心。从1958年到1984年底,美国使用了8种运载火箭:“先锋”号、“丘诺”号、“红石”号、“雷神”号、“宇宙神”号、“侦察兵”号、“大力神”号、“土星”号和航天飞机,共发射了1019个航天器,居世界第二位,耗资约1700亿美元。

  从1958年至1984年底,美国共发射人造地球卫星923颗,包括科学卫星、技术试验卫星和应用卫星,其中应用卫星约占加呢。60年代初和以后,相继发射了侦察卫星、气象卫星、导航卫星和测地卫星。1964年8月19日发射了世界第一颗地球静止轨道试验通信卫星,使卫星通信进入实用阶段。从70年代起,预警卫星、地球资源卫星相继投入使用。到80年代,在继续改进原有几种应用卫星的同时,又发射了广播卫星、跟踪和数据中继卫星等。

  从1961年至1984年底,美国先后实现了5项载人航天计划,完成46次载人航天,耗费约500亿美元。1961年5月A.B.谢泼德乘“水星”号飞船首次完成轨道飞行。1961年9月组建约翰逊航天中心,它的任务是设计和制造载人飞船,选拔和训练宇航员。印年代实现了“水星”计划、“双子星座”计划和“阿波罗”工程。通过前两项计划,解决了载人上天和返回的问题,试验了飞船的轨道机动、交会、对接和宇航员出舱活动等技术,为实施“阿波罗”工程奠定了基础。1969年7月至1972年12月,先后有6艘“阿波罗”号飞船完成了月球航行,12名航天员在月面上进行了科学考察。70年代美国重点实行两项计划:‘‘天空实验室”计划和航天飞机工程。1973。1974年间以“天空实验室”为空间活动基地,先后有3批宇航员乘“阿波罗”号飞船上去工作,开展了生物学、天文学、地球资源勘测和生产工艺方面的实验。航天飞机于1972年开始研制,1981年4月首次试验,1982年11月投入使用。

  美国深空探测的目标是考察太阳系内的天体和行星际空间环境,重点是月球和火星,其次是金星、水星、木星和土星。1958。1968年间先后用“先驱者”号探测器、徘徊者”号探测器、“勘测者”号探测器和“月球轨道环行器”等考察了月球,包括拍摄月面照片和分析月球土壤,为实现载人登月提供了科学资料。火星探测器主要有“水手”4号、“水手”6号、‘‘水手”7号和“水手’,9号以及“海盗”1号和“海盗”2号。1962年发射的“水手”2号和1967年发射的“水手”5号先后在离金星35000公里和7600公里处掠过,测量了金星的大气密度和表面温度。1972年3月2日和1973年4月5日发射的“先驱者”10号和“先驱者”11号分别于1973年12月和1974年12月掠过木星,探测了木星的辐射带和大气层,拍摄了木星极区的照片。“先驱者”10号于1986年穿过冥王星的平均轨道,成为飞离太阳系的第一个航天器。1977年发射的“旅行者”l号和“旅行者”2号于1979年飞临木星,首次临近观测了木星环、大红斑和3颗木星卫星。然后又于1980年和1981年先后飞近土星,拍摄了土星的照片,提供了关于土星环结构的新资料并发现了土星的新卫星。已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起

  1981年初,经过十年的研制开发,“哥伦比亚”号终于建造成功,它是第一架用于在太空和地面之间往返运送宇航员和设备的航天飞机。它第一次飞行的任务只是测试它的轨道飞行和着陆能力。在太空飞行54小时,环绕地球飞行36周之后航天飞机安全着陆。“哥伦比亚”号是以18世纪初第一艘环绕地球航行的美国轮船的名字命名的,在下一架航天飞机,“挑战者”号建成之前,“哥伦比亚”号又进行了四次飞行。

  在过去的15年中,“哥伦比亚”号完成了多项任务。在1983年进行了第六次飞行过程中,它运载着欧洲建造的太空实验室进行了10天的研究。在1986年第七次飞行中,机组人员中有富兰克林·张迪亚斯(张福林)(第一位西班牙裔美国宇航员)和比尔·尼尔森(第一位进入太空的美国国会议员)。“哥伦比亚”号取得的成就还包括:将许多颗民用和军用卫星送入太空,回收了需要修理的卫星,进行了进一步的空间实验室实验。到1996年4月止,“哥伦比亚”号已经进行了19次飞行。

  美国当地时间2月1日,载有七名宇航员的美国哥伦比亚号航天飞机在结束了为期16天的太空任务之后,返回地球,但在着陆前发生意外,航天飞机解体坠毁。

  美东时间上午九9点(北京时间22:00),也就是在哥伦比亚号着陆前16分钟,该机突然从雷达中消失。

  美国航空航天局并没有立即宣布包括一名以色列宇航员在内的全体船员已经遇难,但是肯尼迪机场现在已经降下半旗。目前在德州地区寻找哥伦比亚号残骸的工作仍在继续,航空航天局已经向民众发出警告,不要接触任何碎片,因为在航天飞机引擎上覆有毒性极强的化学涂料。

  哥伦比亚号进行紧急着陆的航空可能性是不存在的,航天局的发言人凯勒-赫尔林向CNN表示:“在当时的情况下,恐怕哥伦比亚号根本没有选择的机会。”

  事发之后,布什总统立即结束了戴维营的短暂休假,返回了白宫,密切关注事态的进一步发展。

  哥伦比亚号是美国现有的四架航天飞机中服役时间最长的,此次的意外事件使人们回想起了1986年1月28日挑战者号的失事,当时机上七名宇航员全部罹难。

  联邦调查局发言人安吉拉-贝尔表示,目前没有直接证据显示此次事件与有关。

  哥伦比亚号发生意外时的飞行高度为203,000英尺,时速为12,500英里。

  航空航天局的发言人凯瑟琳-沃森向全国公共广播网表示:“目前所有的飞行控制器都在努力寻找能够说明到底发生了什么问题的数据。”但在被问及是否能够有宇航员幸存时沃森流下了眼泪。

  此次在哥伦比亚号上遇难的七名宇航员分别是:里克-赫兹本德、威廉-麦克库尔、麦克尔-安德森、大卫-布朗、凯尔帕娜-乔拉、劳里尔-克拉克以及以色列人伊兰-拉蒙。

  以色列总理沙龙表示:“此次事件对于两国政府、两国人民以及遇难宇航员的家庭来说都是一个巨大的悲剧。”

  北京时间2003年2月5日晨,美国航空航天局(NASA)向媒体提供的“哥伦比亚”号航天飞机2月1日遭遇灭顶之灾前最后时刻的太空经历,以下是时刻表内容(为方便读者,我们将原来的美国东部时间和格林威治时间转换成北京时间):

  北京时间20时00:“哥伦比亚”号在距地面280公里的轨道上绕地球飞行,乘务人员得到休斯顿地面任务控制中心的绿灯信号,开始做重新返回地球大气层的最后准备。

  北京时间20时49分,NASA向“哥伦比亚”号发出开始降落重新定位指令。当时,佛罗里达的卡纳维拉尔角降落带的上空有雾。

  21时09分,天空上的雾散去。返回飞行指挥官勒鲁瓦·卡恩向“哥伦比亚”号发出离开地球轨道指令。

  21时15分,“哥伦比亚”号飞临印度洋上空。这时,“哥伦比亚”号上的小型方向控制用火箭发动机打开,时间为3分钟。航天飞机的尾部向着地球,开始降落。

  21时23分,惯性制导电脑的自动导航系统指挥航天飞机调整为前端在前、尾翼向下的姿势。

  21时32分,辅助动力装置被打开,以便向控制航天飞机副翼和起落架的水压系统增加压力。

  21时42分,“哥伦比亚”号到达位于太平洋上空144公里的位置,这时的火箭发动机以每小时27,000公里(声速的25倍)的速度工作着。

  21时44分,“哥伦比亚”号开始“进入大气层”,其前端向上抬升,保持一个40度的仰角,这样,航天飞机外的陶瓷阻热瓦能够承受飞机进入浓厚大气层时与大气层摩擦产生的所有热量。陶瓷阻热瓦开始升温。

  21时46分,“哥伦比亚”号距地面只有102公里了,并准备在30分钟内着陆,逐渐地,它穿越加利福尼亚、内华达、新墨西哥、亚利桑那、得克萨斯、路易斯安那州的墨西哥湾沿岸,最后到达佛罗里达州上空。

  21时49分,“哥伦比亚”号开始按原计划逐渐减缓飞行速度,它的前端超着右侧飞行。

  21时52分,“哥伦比亚”号越过加利福尼亚海岸。休斯顿地面任务控制中心的控制记录显示,航天飞机的左侧起落架温度发生轻微异常变化。三个水压热传感器显示的左侧起落架温度在华氏40到60度(摄氏8至15度)之间。

  21时57分,在飞临新墨西哥州上空时,仍受自动导航系统控制的航天飞机开始向左偏转,速度再次下降。休斯顿地面任务控制中心失去与航天飞机左翼温度传感器数据传输之间的联系。

  21时58分,航天飞机左侧一种无法解释清楚的力量推动“哥伦比亚”号向左滚动,配平滚动稳定器自动打开,试图修正航天飞机的降落位置。

  21时59分,航天飞机上的机载电脑试图通过启动2部偏航喷气推进器进一步修正自己的位置。在距离地面61公里的高度、“哥伦比亚”号以时速21,000公里的速度进入得克萨斯上空。休斯顿地面任务控制中心记录下了最后的无线电联络信号:“哥伦比亚,这里是休斯顿。我们看到你们的轮胎压力信息,但没有抄下你们最后的数据。”

  22时0分,在失去所有无线电联系的情况下,休斯顿地面任务控制中心继续在雷达上跟踪着“哥伦比亚”号。地面目击人员报告称,他们看到“哥伦比亚”号碎裂成无数小块,在天空拖过一条长长的白烟。

  22时16分,在“哥伦比亚”号航天飞机的预定着陆时间,美国国家航空航天局正大启动事故应急计划。

  1982年,“挑战者”号成为美国宇航局的第二架航天飞机。航天飞机(正式名称为空间运输系统)由轨道飞行器、固体燃料火箭推进器和外燃烧箱共同构成。轨道飞行器是一种用来在太空和地面之间往返运送宇航员和设备的带有机翼的太空飞机。由于它悲惨的结局,“挑战者”号这个名字在全世界的知名度可能比其他航天飞机都要大。“挑战者”号进行了9次飞行,第一次是1983年4月,最后一次(飞机失事)是在1986年。

  在第一次飞行过程中,“挑战者”号将一颗跟踪和数据中继卫星送入太空。两个月之后,“挑战者”号又进行了一次飞行。机组人员中有萨丽·赖德,她是第一次进入太空的美国女宇航员。“挑战者”号第三次飞行的机组人员中包括盖伊·布鲁福德,他是第一位进入太空的非洲裔美国人。在它各次飞行行动期间,“挑战者”号将欧洲的太空实验室以及数颗军事和科学卫星送入轨道。

  1986年1月28日是寒冷的一天,在美国佛罗里达的卡那维拉尔角,比天气更让人心寒的是挑战者号航天飞机发生的悲剧。

  这天早晨,成千上万名参观者聚集到肯尼迪航天中心,等待一睹挑战者号腾飞的壮观景象。上午11时38分,耸立在发射架上的挑战者号点火升空,直飞天穹,看台上一片欢腾。但航天飞机飞到73秒时,空中突然传来一声闷响,只见挑战者号顷刻之间爆裂成一团桔红 色火球,碎片拖着火焰和白烟四散飘飞,坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸,全世界为之震惊。

  7名宇航员在这次事故中罹难,包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。原计划她将在太空给她的学生进行现场授课,不幸的是麦考利夫壮志未酬,献出了宝贵的生命。根据调查这一事故的总统委员会的报告,爆炸是一个O型封环失效所致。这个封环位于右侧固体火箭推进器的两个低层部件之间。失效的封环使炽热的气体点燃了外部燃料罐中的燃料。O型封环会在低温下失效,尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射,但是由于发射已被推迟了5次,所以警告未能引起重视。

  挑战者号飞机是肯尼迪航天中心的第二架航天飞机。它以航行于大西洋和太平洋上的英国研究船挑战者号而命名。也许有人还记得阿波罗17号登月舱也叫挑战者号。就像它的前辈一样,航天飞机挑战者号也为人类的航天事业做出了巨大贡献。

  1982年7月,挑战者号航天飞机成为美国可再度使用的带冀航天器,共成功完成了九次航天飞行任务。1986年1月28日美国的挑战者号航天飞机乘载七名宇航员,进行航天飞机的第10次飞行。在挑战者号十次的飞行任务中,共绕轨道飞行987次,太空停留时间累积69天。

  挑战者号的失事曾使美国的航天事业受到沉重打击,航天飞机在以后的3年中停止了飞行。但是,在总结了挑战者号的教训之后,人类对太空的探测仍在继续。从航天飞机恢复飞行至今,已执行了76次飞行任务,包括组建国际空间站。挑战者号的宇航员是人类航天事业的先驱。

  参加这次航天飞机的宇航员一共有七人。他们是:机长弗朗西斯·斯科比,四十六岁;驾驶员迈克尔·史密斯,四十岁;宇航员朱迪恩·雷斯尼克,三十六岁;罗纳德·麦克奈尔,三十五岁;埃利森,鬼冢,三十九岁;格里高利·杰维斯,四十一岁;女教师克里斯塔·麦考利夫,三十七岁。

  “发现”号航天飞机轨道飞行器是以18世纪美国探险家詹姆斯·库克的小船的名字命名的。他驾驶着这艘小船在南太平洋航行,成为第一个踏上夏威夷群岛的非土著居民。“发现”号航天飞机是美国建造的第三架航天飞机,前两架是“哥伦比亚”号和“挑战者”号。“发现”号航天飞机的第一次飞行是在1984年8月,总计飞行了21次,比任何其它航天飞机飞行次数都多。

  在“发现”号航天飞机完成的各项任务中,部署哈勃空间望远镜可能是最出名的一项。1995年,“发现”号又一次成为了头条新闻。它在第一位女航天飞机驾驶员——M·柯林斯的操纵下飞过了“和平”号空间站。“发现”号还部署了几颗军事和研究卫星(包括其它国家的卫星)。修理了出现故障的卫星并首次把一位美国参议院——犹他州的杰·加纳送入太空。

  1997年8月7日 STS-85 运送低温红外线 与“和平号”太空站会合

  1985年,“亚特兰蒂斯”号成为美国宇航局的第四架航天飞机。“亚特兰蒂斯”号是以美国第一艘远洋船舶的名字命名的,这艘轮船从1930年到1966年在马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所被用来进行研究。“亚特兰蒂斯”号航天飞机重77.7吨,它在1985年10月和1996年3月之间进行了16次飞行。

  “亚特兰蒂斯”号航天飞机的第一次飞行是美国空军的一次机密行动,它把两颗国防 通信卫星送入太空。这架航天飞机一些更加引人注目的飞行行动包括1989年将“伽利略”号和“麦哲伦”号行星探测器送入太空和1991年将康普顿伽马射线年,“亚特兰蒂斯”号航天飞机将美国宇航员莎朗·露西德送到俄罗斯的“和平”号空间站,露西德在空间站上停留了6个月,打破了太空停留时间的记录,之后“亚特兰蒂斯”号航天飞机又把她接回了地面。

  “奋进”号是美国宇航局最新建造的一家航天飞机轨道飞行器。它是由美国宇航局于1991年建造,用来替代1986年在爆炸中被毁坏的“挑战者”号。“奋进”号是以18世纪英国探险家詹姆斯·库克的考察船的名字命名的。“发现”号高36.6米,宽23.4米,重71吨,造价超过20亿美元。它是美国宇航局建造的四架航天飞机之一,也是还在使用当中的航天飞机之一。其它两架分别是“发现”号和“亚特兰蒂斯”号。

  “奋进”号航天飞机除了电子设备有所改进之外,在尾部还增加了一个降落伞,可以缩小着陆后在跑道上滑行的距离。

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