美国航天发展史

1、发展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。起源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，美国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。美国陆军在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

2、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1949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美国国家

3、航空航天局。从1961 年开始实施“阿波罗”登月计划（见“阿波罗”工程），1969年7月首次把两名航天员送上月球, 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，到1984年底已飞行14次。1984年1 月美国国家航空航天局还开始研制永久性载人航天站。在第二次世界大战中，作为德国向美国投降的航天专家，韦纳冯布劳恩对美国航天事 业的影响：美国第一颗卫星的发射成功，以及第一艘载人飞船阿波罗11号”登上月球作出 突出贡献，而美国航天飞机的研制也是自他手中发端。从1961年至1984年底美国先后实现了 5项载人航天

4、计划，完成46次载人航天，耗费 约500亿美元。1959年4月，美国国家航空航天局选拔了第一批航天员，在兰利研究中心 开始训练。1961年5月美国第一名航天员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，选拔和训练航天员。60 年代实现了“水星”计划（见“水星”号飞船）、“双子星座”计划（见“双子星座”号飞船）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 和航天员出舱活动等技术，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

5、月球航行，12名航天员在月面上进行了科学考察，带回了 月球土壤和岩石标本368公斤。“阿波罗”工程耗资约255亿美元，后因实用价值有限而削减 经费，减少了飞行次数，提前结束了计划。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。“天空实验室”（图2 ）利用“土星” 5号火箭第三级壳体改装成为一艘 试验性航天站。19731974年间以它作为空间活动基地，先后有3批航天员乘“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。此外，美国于1975年7 月与苏联合作进行“

6、阿波罗一联盟”号对接飞行活动。美国航天事故在美国载人航天活动中曾发生过一起严重事故：1967年1月29日，一艘“阿波罗” 号飞船在肯尼迪航天中心进行地面试验时失火，三名航天员丧生。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

7、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。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

8、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

9、。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。美国“哥伦比亚”号航天飞机外部燃料箱表面泡沫材料安装过程中存在的缺陷，是造成 整起事故的祸首。“哥伦比亚”号航天飞机事故调查委员会去年公布的调查报告称，外部燃料 箱表面脱落的一块泡沫材料击中航天飞机热保护系统，是导致事故发生的主要原因。事故发生后，由于无法迅速找回事发时的泡沫材料和燃料箱进行检验，宇航局和事故

10、 调查委员会一直没对事故原因作出最终定论。目前，“哥伦比亚”号外部燃料箱约50万块碎 片已被找到并重新拼在一起。宇航局负责“哥伦比亚”号外部燃料箱工程的首席工程师尼尔奥 特说，宇航局经多次试验确定，泡沫材料安装过程有缺陷是造成事故的主要原因。奥特说，泡沫材料本身的化学成分没有问题，问题在于用喷枪在燃料箱外敷设泡沫材 料的过程。试验表明，目前的敷设工艺会在各块泡沫材料之间留下缝隙，液态氢能够渗入其 间。航天飞机起飞后，氢气受热膨胀，最终导致大块泡沫材料脱落。撞击哥伦比亚”号的泡 沫材料有手提箱大小，重约0.75公斤。它几乎是被整块“撕下”后，高速撞击到航天飞机左 翼前缘的热保护系统，并形成裂隙。航天飞