挑战者号(美国挑战者号航天飞机有哪些飞行经历?)

来源:星辰影院人气:197更新:2023-05-16 17:49:30

美国“挑战者”号航天飞机失事的原因是什么?
美国挑战者号航天飞机失事

1986年1月28日,“挑战者”号航天飞机发射升空约75秒钟后,突然
爆炸,包括航天员密封座舱在内的轨道器被炸飞离外燃料箱,座舱以极
快的速度坠入大西洋,在水面上被击碎,座舱内七名航天员(包括女教师
麦考利夫在内)全部遇难。这次事故是航天史上的最大事故。也是损失最
大的一次航天事故,损失金额14亿美元,其中航天飞机12亿美元,携带
的卫星2亿美元。
事故发生后,美国出动了52架飞机、31艘船只、1艘核动力潜艇、2
艘常规潜艇、5艘无人驾驶潜水器和115名潜水员,进行了为时7个月的
搜索和打捞,共打捞了111,132千克重的残骸,其中有机组人员的座舱
残骸和助推火箭的连续环等。对事故原因的分析表明,“挑战者”发射
升空后,挂在外燃料箱上的一枚助推火箭的密封装置破裂,喷出火焰,
把装有液态氢燃料箱烧成一洞,引起燃料箱猛烈爆炸,造成了这次事
故。事故发生后,美国政府加速了第二代航天飞机的研制,以改善和加
强太空运载能力。第二代航天飞机“东方快车”可以在普通跑道上起
降,其发射费用仅为目前的二十分之一。这项计划需投资200亿美元
美国挑战者号七名宇航员是谁

你指的是1986 年1月28日挑战者号航天飞机灾难(任务编号:STS-51-L)中罹难的七名太空人吗?

他们分别是:

Michael J. Smith   迈克尔·史密斯   (飞行员)

Dick Scobee        迪克·斯科比     (指令长)

Ronald McNair      罗纳德·麦克奈尔 (任务专家)

Ellison Onizuka    鬼冢承次         (任务专家)

Christa McAuliffe  克丽斯塔·麦考利夫 (有效载荷专家)

Gregory Jarvis     格雷戈里·贾维斯   (有效载荷专家)

Judith Resnik      朱迪丝·伦斯尼克  (任务专家)


“挑战者”号科学考察船的概述

挑战者号科学考察船 是专门用来对海洋进行科学调查和考察活动的海洋工程船舶,它是开发海洋的尖兵。挑战者号是世界上最早的海洋调查船,由英国的一军舰改装而成,长68米,排水量2306吨,靠风帆和蒸汽机推进。英国皇家学会曾于1872年12月7日~1876年5月26日,组织了 “挑战者”号在大 西洋、太平洋和印度洋历时3年5个月的环球海洋考察,开始的。
挑战者号科学考察船进行了世界上第一次环球海洋考察,有系统、有目标的近代海洋科学考察是“挑战者号”号科学考察船创始的。有243名船员,6个科学家组织参加,由汤姆森爵士领导,是人类历史上首次综合性的海洋科学考察。这次考察活动第 一次使用颠倒温度计测量了海洋深层水温及其季节变化;采集了大量海洋动植物标本和海水、海底底质样品,发现了715个新属及4717个海洋生物新种,验证了海水主要成分比值的恒定性原则,编制了第一幅世界大洋沉积物分布图;此外还测得了调查区域的地磁和水深情况。这些调查获得的全部资料和样品,经76位科学家长达23年的整理分析和悉心研究,最后写出了50卷计2.95万页的调查报告。他们的成果极大地丰富了人们对海洋的认识,从而为海洋物理学、海洋化学、海洋生物学和海洋地质学的建立和发展奠定了基础。


美国挑战者号航天飞机有哪些飞行经历?

挑战者号航天飞机是美国正式使用的第二架航天飞机,于1983年4月4日正式进行任务首航。

挑战者号航天飞机是美国航空太空总署旗下正式使用的第二架太空舱。开发初期原本是被作为高拟真结构测试体(STA-099),但在挑战者号完成了初期的测试任务后,被改装成正式的轨道载具(OV-099),并于1983年4月4日正式进行任务首航。

然而很不幸的,挑战者号在1986年1月28日进行代号STS-51-L的第10次太空任务时,因为右侧固态火箭推进器上面的一个O形环失效,导致一连串的连锁反应,并且在升空后72秒时,爆炸解体坠毁。包括太空仓本体与当时机上的7名太空人,全在该次意外中丧生。

美国的航天飞机都是以早期的研究船名作为命名,因此挑战者号的命名由来也不例外,自1870年代航行于大西洋与太平洋上的英国海军研究船挑战者号,除此之外,“挑战者”这名字,也曾经被拿来命名阿波罗17号(Apollo17)的登月模组。

挑战者号在1972年完工启用时,主要的功能并非实际担负往返地球与外太空之间的轨道运具功能,而是美国的建造计划初期,用来测试机身结构安全性的高拟真结构测试体(编号STA-099)公司制造,在1978年2月4日送抵洛克希德42号工厂,开始进行实际的结构测试。

之所以要这种测试,是因为太空舱本身虽然是一种需要承受极大外力的飞行工具,但它同时也需要尽可能的减轻本身重量,因此几乎整架机身的每一部分,都负担了非常大的结构应力。但考虑到当年的电脑技术有限,工程师们并没有把握光靠软体模拟就能将太空梭在受到机械负荷与热负荷情况下的表现,计算到非常精准的程度。

为了安全,唯一的解决方法就是用真的太空舱进行测试分析,这也是挑战者号被制造出来的原因。STA-099在一个由256架油压千斤顶所组成的43吨重测试仪中,进行了为期11个月的测试与分析,这些千斤顶能在836个不同的部位上施加荷重。

在电脑的控制下,能够逼真的模拟出太空仓在发射、爬升、绕行轨道、重返大气层与降落时所受到的各种力量,其中,太空梭主引擎启动时的庞大推力是由三具一百万磅(约450公吨)推力的液压汽缸来模拟。

除此之外,挑战者号的机翼部分也经过相当程度的改良与强化,这些参考数据全来自它先前所进行的那些实机测试。最后,在驾驶舱中加装上两具抬头显示器之后,挑战者号的改装工程遂告一段落,整架航天飞机的空重为70552千克,加上主发动机后重79500千克,比哥伦比亚号航天飞机约轻了1311千克。挑战者号飞行次数10次,绕行地球987圈,在太空中总共停留69天。

在洛克威尔公司当初获得的那纸26亿美元合约中,该公司需负责制造一对静态测试体(也就是主推进器测试体MPTA-098与结构测试体STA-099),以及两架初期飞行测试载具(也就是OV-101与OV-102)。但在1978年达成的一项决议中,决定不将用来作为迫近与降落测试用途的企业号太空舱改装成可以实际使用的的轨道载具,使得真正可以执行任务的轨道载具剩下了哥伦比亚号而已。

因此,在1979年1月29日时,NASA与洛克威尔补签了一张合约,将挑战者号(当时编号STA-099)从测试载具的状态改装成真的可以执行太空任务的轨道载具OV-099。

STA-099在1979年11月7日被送回原制造商洛克威尔,改装工程也从那时开始,要将挑战者号由测试用途改装成任务用途的工程规模比较单纯,但挑战者号然然躲不掉整架被拆解开来再重新组装的命运。这主要是因为,原本的挑战者号上装置的是一个模拟用的乘客舱,因此工程师得将整个太空舱的前半段机身拆开,才有办法取出模拟舱,放入真正有功能的乘客舱模组。除此之外,挑战者号的机翼部分也经过相当程度的改良与强化,这些参考数据全来自它先前所进行的那些实机测试。

最后,在驾驶舱中加装上两具抬头显示器之后,挑战者号的改装工程遂告一段落,整架太空舱的空重为70552千克,加上主引擎后重79500千克,较哥伦比亚号约轻了1311千克。抬头显示器进行第十次任务时,于升空过程中突然爆炸坠毁。

在实际过程中,挑战者号与另一艘太空梭发现号曾经经过肯尼迪太空中心的改装,以便能够在筹载舱里面载送半人马上节火箭。配合这点太空舱的筹载舱里需装设额外的管线、通风管与可以监控上节火箭运作的飞行平台,以配合半人马火箭的低温(L02/LH2)推进燃料(大部分的惯性上节火箭都是使用固态推进燃料)。

不过,NASA从没有实际进行过用太空舱载运半人马火箭的任务过,而自从挑战者号爆炸坠毁后,有关当局就决定中止这种危险的尝试,毕竟在筹载舱里放了一具装满高爆燃料的火箭,所冒的风险实在太大。

挑战者号事故是因为助推器两个部件之间的接头破损,喷出的燃气烧穿了助推器的外壳,继而引燃外挂燃料箱。燃料箱裂开后,液氢在空气中剧烈燃烧爆炸。

美国挑战者号航天飞机


挑战者号在海底有哪些发现?

1968年8月11日,美国科学考察船“格洛玛·挑战者”开始了它的处女航。经过15年的航行,“挑战者”号不仅验证了大陆漂移说、板块构造说,而且还有许多新的重大发现。

“挑战者”号还有一些令人惊异的新发现:大洋板块向另一板块下俯冲时,平铺其上的沉积层因密度小无法随其俯冲而堆积于俯冲沟内,建造起一种混乱的沉积结构。地中海曾在很长一段时间内多次变为一个炎热的、没有生命、没有水的坑穴,坑底位于海面之下3.2千米。大约550万年前,坑穴的西面又出现一条裂缝,大西洋的海水便轰鸣而入,使这个坑穴再次灌满水。当时火山无论是分布范围还是喷发的猛烈程度,都远远超过今天。在日本东部,由火山灰形成的伸入太平洋达2400千米的楔形熔岩地块,是经过5000万年形成的。夏威夷群岛和皇帝海岭,是由夏威夷岛下的火山地带造成的。在过去的7000万年里,海底先向北、然后向西移动,把夏威夷移到目前的位置上。它最终还将向西移动,岛下的火山也将熄灭,在它现在位置上,将出现一座新的岛屿等等。

“挑战者”号通过广泛的考察,证实了埋藏在大洋底下的矿产资源远比陆地下的丰富得多。在墨西哥湾、南极罗斯海区都发现了储量可观的油气;在红海底和地中海底发现了含金、银、铜、铝、锌的多金属软泥。在海底钻取岩心的过程中,科学家们将钻头钻入海底后就一根接一根地放下钢管,再将这些钢管连同挖取的岩心一起拉上来。将其截开后纵向剖开,一半送往美国研究,一半在船上进行分析、检测。世界各国被钻探的结果所吸引,并且有越来越多的科学家参加了“挑战者”号的工作。


挑战者号失事原因是什么?

技术原因(直接原因)。

"挑战者"号失事的直接原因是右部火箭发动机上的两个零件联接处出现了问题,具体的讲就是旨在防止喷气燃料事时的热气从联接处泄露的密封圈遭到了破坏,这是导致航天飞机失事的直接技术原因。

在航天飞机设计准则明确规定了推进器运作的温度范围,即40°F——90°F,而在实际运行时,整个航天飞机系统周围温度却是处于31°F—99°F的范围。

所有的橡胶密封圈从来没有在50°F以下测验过,这主要是因为这种材料是用来承受燃烧热气的,而不是用来承受冬天里发射时的寒气的,而当时"挑战者"反射的时间却正好是在寒冷的冬天。

简介

这次灾难性事故导致美国的航天飞机飞行计划被冻结了长达32个月之久。在此期间,美国总统罗纳德·里根委派罗杰斯委员会对该事故进行调查。罗杰斯委员会发现,美国国家航空航天局(NASA)的组织文化与决策过程中的缺陷与错误是导致这次事件的关键因素。

NASA的管理层事前已经知道承包商莫顿·塞奥科公司设计的固体火箭助推器存在潜在的缺陷,但未能提出改进意见。他们也忽视了工程师对于在低温下进行发射的危险性发出的警告,并未能充分地将这些技术隐患报告给他们的上级。罗杰斯委员会向NASA提出了9项建议,并要求NASA在继续航天飞机飞行计划前贯彻这些建议。

在该事故中遇难的宇航员克丽斯塔·麦考利夫是太空教学计划的第一名成员。她原本准备在太空中向学生授课,因此许多学生观看了挑战者号的发射直播。

这次事故的媒体覆盖面非常广:一项研究的民意调查显示,85%的美国人在事故发生后一个小时内已经听闻这次事件的新闻;挑战者号灾难也成为此后工程安全教育中的一个常见案例。


挑战者号的资料
挑战者号
  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。

  “挑战者号”航天飞机失事

  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。

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