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中国为什么不造航天飞机而造载人飞船?

热度789票 时间:2011年5月06日 19:32
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新华网北京9月24日电(记者樊永强)目前人类研制发射成功并正在使用的载人航天器共有3种:载人飞船、空间站和航天飞机。其中,航天飞机综合运用了运载火箭、载人飞船和飞机技术,堪称人类智慧的结晶。

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(D,Szv#`!v9hb0既然航天飞机代表着世界航天技术的先进水平,以跨越追赶方式进行的中国载人航天工程为何还要从载人飞船起步呢?拓松汽车户外网 -+N|;a }6e$Y

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早在20世纪80年代末,在中国航天界就造载人飞船还是造航天飞机曾进行过广泛深入的比较论证,最终,载人飞船方案成为唯一的胜者。为什么载人飞船独受青睐呢?科学家和设计师们提出了他们的理由。拓松汽车户外网 -5w)dvki&h:W!}

4D;\*RbL.P4r0一是我国已经拥有研制和发射飞船的技术基础和条件,而不具备研制航天飞机的优势。比如,对长二捆运载火箭进行适应性改造,就可以发射飞船;我国在卫星返回技术和防热材料研制方面经验丰富;通信卫星和导弹控制技术为突破飞船的运行、返回控制技术提供了借鉴、奠定了基础。拓松汽车户外网 -bK[Xb

B3p4]]v%L*l0二是航天飞机与载人飞船相比,结构复杂、技术风险大、研制周期长。研制航天飞机不仅要靠航天技术优势,还要有航空技术优势,我国在先进飞机制造领域还不具备如此复杂的技术能力。即便是科技力量雄厚的美国,研制成功的航天飞机至今还有许多技术安全问题尚未完全解决,投入使用以来已造成两次重大事故和14名航天员遇难。而载人飞船结构简单、技术成熟、研制周期短,从1971年6月苏联联盟11号飞船坠毁以来,至今未发生重大事故。拓松汽车户外网 - pwy%^}S%@ L.O

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三是载人飞船的研制和运行成本低,更符合中国国情。我国研制的多用途载人飞船既可运送航天员,又可向未来的空间站运输物资,还能作为空间站轨道救生艇使用,它的留轨舱还能承担科学实验任务。而航天飞机无论是造价、发射和返回着陆场建设费用,还是运行和维修费都相当昂贵。

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v:gMF"X+^7n0四是有利于载人航天分阶段持续发展。掌握载人飞船技术对于研制空间实验室十分有利,而且飞船与空间实验室或空间站对接后还可以作为一个舱。目前,我国实施的载人航天三步走计划的后两步――建设空间实验室和空间站只能在载人飞船的基础上进行。

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通过深入的比较论证,中国科学家们最终达成了共识,确定了我国载人航天的发展方向,即从载人飞船起步。拓松汽车户外网 -!YO8L`:O1B

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航天飞机1是神奇的机器,把火箭和飞机两种飞行器结合起来,这个大胆的想法出自我国科学家钱学森。早在1949年,钱学森就提出了这个想法,并饶有兴致地和报社记者们描述了一翻坐这种超级飞行器横跨美国东、西海岸的美好前景。当然这么一个好想法,直到阿波罗计划后才被NASA真正开始实施,主要问题,就是这种技术超复杂,即要解决火箭的问题,又要解决大型飞机的问题,还有返回的问题等。简单说,要搞航天飞机,单有火箭技术是不够的,还必须有成熟的航空技术为后盾。以大型喷气机为代表的航空技术在5-60年代其实并不成熟,英国的彗星号是早期著名的喷气机,但因相关材料技术不成熟,纷纷失事,成了名副其实的飞行棺材。拓松汽车户外网 -g"Sm8wDyve P6O

a6Q1gz B] g:n0所以5-60年代,虽然有了航天飞机的方案,但不可能真的上马。更加上美、苏因为冷战争夺第一个登月的荣誉,更加顾不上这种复杂的方案了。只有到了70年代,登月竞赛尘埃落地,美国人开始运筹下一个大项目的时候,才真正开始搞航天飞机,当然这个时候,各方面的技术成熟了很多,带翼载人火箭飞行器从X-1搞到X-15,积累了不少经验2。大型喷气机,有了波音707,747这样的经典作品,运载火箭技术也在登月竞赛中成熟了起来。看起来,条件是具备了。

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hh#r5??*GaB0按照美国人的设计,航天飞机是象火箭那样垂直发射,三台主发动机直接装在轨道器上,所需燃料放在可抛弃的外挂燃料箱里。另有两台强力固体火箭助推器,提供起飞推力的70%。轨道器就是一个胖呼呼的滑翔机,有效载荷高达20多吨,使用空间超过早期苏联空间站的大小。重入大气层后,航天飞机将和真正的滑翔机一样,滑翔着陆。拓松汽车户外网 -%p2z"m,B2li;z J[

3U1o/h Rx4K0航天飞机的设计是典型的模块化设计,轨道器、外挂燃料箱和固体火箭是三大模块。按照设计这三大模块都是可以重复使用的,轨道器设计寿命是飞100次,三台主液体发动机可重复使用50次,固体火箭可以用降落伞回收,并可重复使用20次。真正被抛弃的就是外挂燃料箱。因此航天飞机被称为是一种经济的航天器,可频繁发射,而被大家寄予厚望。

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J8V+A$yXkI]~0美国航天飞机共造了6架:

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+d4~Ns7`j0企业号,是原型机,没真正上过天,做过一些滑翔实验,目前放在史密森航空博物馆里供人参观。

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L/vZ]O5yqa0哥伦比亚号,第一个上天的航天飞机,2003年2月1日在返回地面的过程中坠毁。

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挑战者号,1986年1月28日在升空的过程中爆炸。拓松汽车户外网 -fT Ly"?KU(`

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发现号,飞行次数最多的一架航天飞机(31次),刚刚完成哥伦比亚号失事后的首飞3。拓松汽车户外网 -,E b!Ss Y?

'O~ U\X;LD0亚特兰蒂斯号,第一次飞行就是执行国防部的军事飞行,曾有消息说该航天飞机是属于美国国防部的。拓松汽车户外网 -P }1T iDAR;nmo

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奋进号,最新的一架航天飞机,挑战者号失事后,才开始建造。

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从航天飞机的安全记录看,飞了114次,失事2次,失事几率高达1.8%,牺牲了14名航天员的生命。这个数字超过了之前美、苏所有航天任务牺牲航天员数字的总和。从技术角度说,航天飞机过于超前的总体设计要承担主要责任。如果我们看两次航天飞机失事,都是发生在冬天,都和材料的易损性有关。第一次固体助推火箭密封圈在低温下失灵,第二次是燃料外挂箱上的泡沫塑料在起飞过程中脱落砸伤了轨道器机翼的前缘。

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固体火箭用于载人航天飞行,航天飞机是第一例,从技术角度是不成熟的,也有一定风险。当初NASA看中它的原因是推力大,体积小。轨道器与载人飞船最大的不同是可以滑翔着陆,可操控性强,但过于复杂的外形,意味着在重入大气过程中风险更高,航天飞机并不是在所有地方都使用相同耐热材料的,而是根据重入的姿态以及温度在各部分不同的分布使用不同材料。

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美国航天飞机主要技术参数

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项目

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数据拓松汽车户外网 - |3t?]c$Q

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总高度(发射时)拓松汽车户外网 -&y1i8X6d3FmU I-\-Z

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入轨后长度

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Y,e#D3d \sU037.236米拓松汽车户外网 -5~&u L5ck}]4r

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3VAGXTO023.79米拓松汽车户外网 -2o1KK/}NBm@_

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起飞总重

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\hW`r'Y6R02040吨

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外挂燃料箱重

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固体火箭助推器拓松汽车户外网 -Q)jlaWin;k-q

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kW T4J$n*I6F*`&n6|0轨道器拓松汽车户外网 -0x gWuRu

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109吨拓松汽车户外网 -'t)d4}!N:Uh-sY

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起飞总推力拓松汽车户外网 -,xJ[ZQ0a M

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34.8兆牛

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航天飞机主发动机

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1.8兆牛 x3

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14.7兆牛 x2

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5m} k~%za`*k0最大着陆重量

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104吨拓松汽车户外网 -~Q!RTj(i_

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最大有效载荷拓松汽车户外网 -4{ Hl{%L9xR$J

W9vd w,N028.8吨

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K_5oQv)Wa0轨道高度拓松汽车户外网 - O8d6J.ss%l`2x!r

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185 - 1000 公里拓松汽车户外网 -!oHc%I~"OOY

Dq qj)wlz0速度

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7743 米/秒

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&H}!Zgk0成员数

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10人拓松汽车户外网 -5a-jr]uU6[9fo!xB

;zbN!F4WOssA0从技术角度看,航天飞机已基本属于失败项目的典型,而美国新一代航天飞行器的设计思想也变的更加现实和简单。重新退回到以火箭为主的时代,并把载人任务和载货任务分开,载人航天器是小型的,以保证安全性为首要考虑,更加类似于过去的载人飞船。而载货航天器则是无人驾驶的,强调运载量和经济性,类似于无人驾驶航天飞机,因不考虑载人和重复使用,有效载荷估计会高达100吨。拓松汽车户外网 -'[y3Ps^RO

ni;ot7VPN0前苏联也有自己的航天飞机:暴风雪号,1988年完成了首次不载人的太空飞行,并安全着陆,展示了很高的技术实力和控制水平。从外观看,暴风雪号,基本就是美国航天飞机的翻版,最大的不同是它采用了强大蕊式液体助推火箭,而不是固体助推火箭,并且号称所有部件都可重复使用。可惜,随着前苏联的解体,暴风雪号航天飞机也黯然下马了。拓松汽车户外网 -?&r1y-dtLP1`

cm;MF8c8u @[0拓松汽车户外网 -hL*VKy7nn`.k

T S&@;}$vw0从这个角度,我国的神舟飞船的设计思想还是很值得称道的。而美国最新的猎户座飞船(Orion Spaceship)可说是重新回到了飞船的道路。拓松汽车户外网 -A#O_x KnhC

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脚注:拓松汽车户外网 -O,vtV$Rcvb p

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Space shuttle,也译作太空梭。拓松汽车户外网 -"u^9u8h$Erxg

$D$Qk'X6wq4k ZY blm0美国空军一直钟意于带翼航天器的发展,如X-15等,但前苏联在航天领域巨大的进展,第一颗卫星,第一名宇航员等,使美国被迫也研制简单有效的载人航天运输工具。

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#uhs|uY0任务STS-114,25, 2005年7月25日

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G ~7x%G%m cX'T0洛克希德马丁最终获得了NASA新一代载人航天器Orion(猎户座)飞船的订单(News)。这种新型的航天器将接替事故频频的航天飞机成为向国际空间站输送人员,重返月球甚至登陆火星的载人航天器。拓松汽车户外网 -+Oor/Pyi?k

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$V#On@u? J'g)Ns0这种飞船从外形上看很象是美国的上一代载人航天器阿波罗载人飞船,当然尺寸要大一些,最多将可输送6名宇航员上太空,而阿波罗飞船只能坐3名宇航员。这里就有一个疑问,为什么NASA会重新回到研发太空飞船的老路,而放弃更先进的空天飞机方案呢?

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安全性!这就是答案。拓松汽车户外网 -6x zAYv-u+oa

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现在世界上只有两种载人航天飞行器,载人飞船和航天飞机。只有美国将这两种飞行器都投入了实际使用,以美国自己的飞行记录而言,航天飞机出现了两次机毁人亡的重大事故,而飞船则没有一次在实际飞行中出现致命事故。美国的飞船也出过两次大事故,一次是在地面训练时舱内失火烧死了3名宇航员,另外一次是阿波罗13号在飞向月球的途中服务舱发生爆炸,但在地面和宇航员的努力下终于设法使飞船安全返回地球。拓松汽车户外网 -4[0q;v/Jz:S

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航天飞机之所以存在致命性风险是和它的设计思想分不开的。航天飞机本身由轨道器,固体助推火箭和液体燃料外挂箱三大部分组成。轨道器本身是个巨大的滑翔机,外形庞大而复杂,起飞时容易被碎片击中,返回时要求对姿态作更精细的操作。这一起一返正是载人航天器最容易出事故的两个环节,哥伦比亚号正是因为这些才机毁人亡的。航天飞机为什么要设计成这样,则和它的设计思想有关,最主要的一条就是载人与载货兼顾。通俗地说航天飞机即是客机又是货机。

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T t+R-fI0P ml8[0而客机与货机的设计要求是截然不同的,客机载人要求安全,100%的安全。货机运货要求经济,要求最少的钱运作重的有效载荷到太空中去。如何在这两者之间取舍平衡?首先是设计思想,其次才是技术问题。拓松汽车户外网 -\Ont`)K't!\ _

U5Ox?$b,k/u0美国在航天飞机后本来想发展的是更加先进的空天飞机,即可以象普通飞机那样从跑道上滑翔起飞进入轨道,然后再象现在的航天飞机那样滑翔着陆。这里最关键的是要发展新的发动机技术,比如高超音速冲压发动机等等。这些新发动机技术仍处于实验阶段,新技术要成熟起来总要经历一段时间和挫折。此外空天飞机在材料方面所碰到的挑战也是空前的,即便是美国这样的航空大国也没有把握。拓松汽车户外网 -S VI#X8R

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航天飞机的两次失事让迷恋技术革新的美国人保守起来,干脆放弃不成熟的空天飞机,重新回到火箭+飞船的传统方案上来。并且把载人任务与货运任务彻底分开。载人飞船保证绝对的安全,而货运任务则可在适当降低安全性的同时降低成本。拓松汽车户外网 -Ccaj*Qty2V}Y

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于是我们有了现在的Orion飞船

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FC8Q3iZ] G0当然Orion飞船与阿波罗飞船相比还是不同的,毕竟时代已经进步快半个世纪了。拓松汽车户外网 -1q:rUV)C"w{

G'J1q!Vw#|_0更大,Orion飞船可以载最多6人,阿波罗则是3人;拓松汽车户外网 - j$py tGMA$f

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Orion飞船可有限次重复使用,Orion飞船可以重复使用10次左右,从而降低了每次发射成本,阿波罗只能用一次;拓松汽车户外网 -8vV$No"q,f;?w-\.?

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Orion飞船可使用降落伞和气垫技术降落在陆地上,阿波罗则是降落并漂浮在大海里,等待搜救船队来打捞,这个也能降低发射成本。

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+GT Mh"KB;KxL0Orion飞船将使用大型太阳能电池帆板,阿波罗飞船则没有,这样可以减少服务舱中携带燃料的量;

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Orion飞船将使用液态甲烷作为燃料,而液态甲烷将可在火星、土卫六等星球上获取,因此Orion飞船的野心将不仅仅是成为天地间往返运输工具,将来也会在登陆月球或火星的任务中发挥作用;拓松汽车户外网 - E O8sv}t

u3^"F*zc+CaCG0Orion飞船将使用固体燃料火箭(改进自现有航天飞机的固体火箭)作为第一级火箭,与发射阿波罗飞船的土星火箭相比,固体燃料火箭要小很多;

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~,@(fnw0Orion飞船的第二级火箭将使用改进的J-2火箭,J-2火箭原来也是用于土星火箭的,所以在技术上是非常成熟的。

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上图:从左到右分别是土星5火箭,中国长征二号F运载火箭,航天飞机,美国下一代载人航天器的运载火箭,美国下一代重型运载火箭

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P]*n+V$Yui0强调了安全,强调了使用成熟技术的Orion飞船将会很快出现在我们的面前,因为航天飞机将在2010年左右退出使用,留给洛克希德马丁的时间并不多了(预期首飞定于2013年)。

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据国外媒体报道,美宇航局官员8月11日表示,鉴于经费缺乏和技术问题等原因,宇航局已放弃在2013年发射新一代载人航天器“猎户座”的计划。

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按计划,美国现役的航天飞机将于2010年全部停止使用,取代它的正是“猎户座”飞船(Orion Spaceship)。美宇航局之前希望最早在2013年9月通过“猎户座”将宇航员送入国际空间站,这要比宇航局提出的2015年3月正式截止日期或目标提早一年半左右。

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美宇航局约翰逊航天中心探索项目负责人杰夫汉利(Jeff Hanley)在新闻发布会上告诉记者:“对于我们来说,提前发射‘猎户座’的机遇之窗已经关闭。”在航天飞机退役到新一代载人航天器服役前,美国几年内将无法独力将宇航员送入太空。在此期间,美宇航局有意依赖俄罗斯将本国宇航员送上空间站,依靠私人公司运送货物。

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kQ"y+e2K0|0美宇航局希望尽量缩短这一空白期,不过由于增拨预算的提议在美国国会遭到否决,这一美好愿望只能告吹,它现在希望在2014年9月发射“猎户座”飞船,将宇航员送入国际空间站。“猎户座”发射推迟将迫使美宇航局重启与研发“星座”计划相关设备的公司和服务提供方的谈判。“星座”计划提出了在 2020年前重返月球的总目标。

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“星座”计划的主承包商包括负责开发“猎户座”飞船的洛克希德马丁公司、知名武器和空间系统制造商Alliant Techsystems旗下ATK发射系统公司、波音公司、美国联合技术公司旗下普拉特惠特尼公司(Pratt & Whitney Rocketdyne),该公司负责开发新型火箭。其他参与该计划的承包商还包括负责研发新型太空服的国际海洋工程公司(Oceaneering International)和提供技术支持服务的SGT公司。

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Rz-B7d_'p0冯布劳恩Wernher von Braun(1912-1977)

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冯布劳恩出生于德国贵族之家,是火箭技术由试验走向实用的关键性人物,主导了二战期间纳粹德国的火箭研发和二战以后美国的火箭研发,是V2和阿波罗登月(负责土星V火箭——人类有史以来推进力最大的火箭)两大项目的灵魂人物,被誉为20世纪最伟大的火箭专家。冯布劳恩从年青时代起就展示出非凡的技术和管理才能,他是美国马歇尔空间中心的首任主任,1955年,冯布劳恩成为美国公民。

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jd~bn m+R |C O,g0布劳恩的父亲是魏玛政权的高官——农业部部长,布劳恩的母亲出生于贵族之家,她的母系或父系可追溯到很多中世纪确是现代火箭的欧洲的国王们,如:法国国王飞利浦三世,苏格兰国王罗伯特三世,英格兰国王爱德华三世(以上为父系);丹麦国王阿贝尔(母系)。布劳恩从小受到很好的教育,据说很小就能作曲,他的母亲给他了一个望远镜,激发了他对天文和星空探险的兴趣。据说布劳恩刚开始时并不擅长于数学和物理学,但当他意识到数学和物理学对火箭技术的重要性后,就开始努力学习它们。

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&S9_$R(Oz"[/h%d/nvc0布劳恩1930年入柏林技术大学(the Technical University of Berlin)学习,在那里他加入了空间飞行学会并协助火箭专家Hermann Oberth进行液体燃料火箭发动机试验。尽管后来布劳恩参与的大多是军事火箭项目,但空间飞行才是他的首要目标。拓松汽车户外网 -L)[ G@2z$q!jA|

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纳粹德国时期拓松汽车户外网 -0V C Mj7h:Rhd

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纳粹掌握德国政权时,布劳恩正在做他的博士工作,火箭技术几乎立刻被纳粹列入国家重点发展的项目并为布劳恩的研究提供资金和各种资源。布劳恩于1934年获得博士学位,但他的博士论文直到1960年才公开发表,而在1934年末,布劳恩领导的小组已经成功地发射了两枚液体火箭分别飞到了2.2和3.5公里的高度。

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:s S ]:@6o+d0德国火箭技术的发展受到了美国物理学家,火箭先驱——戈达德的很大影响,德国科学家有时会就某些技术问题与戈达德直接联系。随着二战前夕政局的紧张,布劳恩更多地利用戈达德在各种期刊上发表的文章来设计制造A-4(即后来的V-2)系列火箭。布劳恩在1963年承认,戈达德的火箭虽然今天看来很粗糙但确实打开了通往现代火箭的大门。戈达德本人也在二战后俘获的德国V-2火箭上发现了很多自己设计的部件。

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^YCDz7@ s.b$]0 拓松汽车户外网 -J"LDT3|,M_-@

纳粹德国的秘密火箭基地位于德国北部的佩纳明德,据说这个地址是由布劳恩的母亲推荐的,她的父亲曾在此地打猎。布劳恩是佩纳明德基地的技术总监。佩纳明德基地初期研究供战斗机使用和起飞助推用液体火箭发动机,也研究A-4远程弹道导弹和超音速反飞机导弹。拓松汽车户外网 -#N2SG%C_M

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1937年,布劳恩加入了(纳粹)国社党,并自1940年起成为SS-党卫队军官,1943年希姆莱提拔布劳恩为党卫队上校。布劳恩在战后回忆说当时他出于不想放弃他正在从事的研究工作,只能选择加入国社党和党卫队。

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h;}*G!a7Fl01942年12月22日,希特勒签署命令批准生产A-4火箭为复仇武器(vengeance weapon),佩纳明德基地决定以伦敦为目标。当1943年6月7日布劳恩向希特勒展示了A-4火箭起飞的彩色电影后,希特勒十分兴奋并立刻提升布劳恩为教授,当时布劳恩只有31岁。拓松汽车户外网 -(X5K9c0}C^;i)?'J+V

~M!y*y!?m0英国和苏联的情报人员此时已经注意到了德国的火箭计划及布劳恩在佩纳明德的研究团队。1943年8月17日和18日的夜晚,皇家空军的飞机轰炸了佩纳明德,包括596架飞机和1800吨炸弹。佩纳明德基地的设施被严重损坏但研究团队几乎未受损失,但布劳恩仍损失了他的发动机设计师Walter Thiel和总工程师Walther,火箭计划因此而推迟。拓松汽车户外网 -3q-u'b;}Pk

7{"Y$g;AkS+W01944年9月7日,德国发动了第一次A-4(此时已改名为V-2)火箭对英国的袭击,距离项目正式批准只过了21个月。布劳恩对火箭的兴趣是要完成空间飞行,当他听到英国对火箭袭击新闻的报道后说:“火箭工作完美但落在了错误的行星上了”,后来他把这一天称为最黑暗的一天。

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3Vu'Oz)s*V]0佩纳明德基地使用了大量集中营的劳工,死于火箭基地集中营的劳工数量多于被V-2火箭夺走生命的人数。布劳恩承认了解火箭基地使用了集中营的劳工,并知道劳动条件非常不好,但他否认曾直接目击劳工的死亡或被殴打。布劳恩也否认曾亲自到过集中营。布劳恩在战后的访谈中承认他知道集中营劳工的悲惨境地,但他认为到他对此事是无能为力的。拓松汽车户外网 -o:T:`+Qlh7F

+G8g Jr V9h(C0布劳恩确实受到纳粹秘密警察的监控,希姆莱怀疑布劳恩同情共产主义并试图破坏V-2计划,还怀疑布劳恩可能利用飞机逃跑到英国,这些导致布劳恩于1944年3月被盖世太保拘留了。第三帝国的武装及生产部长施佩尔向希特勒表示除非重新启用布劳恩否则将无法继续V-2计划,出于这种考虑纳粹最终释放了布劳恩。

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[ k/F F#e!?0D0@A a.|*G01945年,当苏联红军距佩纳明德只有160公里时,布劳恩向他的同事们询问他们更愿意向谁投降。由于害怕受到苏联人的虐待,最终他们决定向美国人投降。为了防止他们的研究工作被党卫队破坏,布劳恩将火箭的设计图纸藏在了废弃的矿井内。拓松汽车户外网 -*k1N4OlvsO

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1945年5月2日,布劳恩及其同事工程师们主动向美军投降,布劳恩的弟弟,同时也是火箭专家Magnus向一位美军士兵说:“我叫Magnus,我哥哥设计了V-2,我们想投降。”

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Q-xk:MF6}(e w!I c0美国期间拓松汽车户外网 -s"P2@.~r/Y

9K&cJ.y5[0美国军事及情报机关立刻秘密地将布劳恩及其团队运到了美国并使他们转而为美国军队服务。布劳恩及其同事在美国得克萨斯的军事基地内训练军事、工业界及大学人员帮助他们掌握导弹及火箭技术。他们在新墨西哥的白沙基地帮助组装并发射了很多枚从德国运来的V-2火箭。他们还继续研究了火箭未来潜在的发展和应用。

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1947年3月,布劳恩获准回德国与他的表妹玛丽亚(Maria Luise von Quistorp)结婚,1948年12月他们生下了第一个女儿;1952年5月和1960年6月,他们又生下了两个孩子。

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1950年,布劳恩领导设计了红石火箭,被用于美国的第一次实弹弹道导弹核试验。接着布劳恩小组又涉及了朱庇特-C火箭,红石火箭的改进型。1958年1月31号,朱庇特-C火箭成功地发射了西方第一颗卫星——探索者1号,这一天成为美国空间计划诞生的标志。

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};H1p#dn| N dNa0尽管有红石火箭的成功,1945-1947这12年却是布劳恩及其同事最困惑的岁月。在苏联,科罗廖夫及其团队发展了几种成功的火箭并率先发射了第一颗人造卫星。但当时美国政府对布劳恩的工作并不十分感兴趣仅维持了有限的火箭发展计划。与此同时,媒体对布劳恩不光彩的过去——曾是党卫队成员和使用集中营劳工建造V-2火箭——进行了批评。

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布劳恩在美国的工作延续了他在纳粹德国时期的特征,研究火箭的直接目的是为了军事服务,潜在的目的则是为了探索太空。布劳恩也开始在杂志上普及空间旅行的概念,1950年,布劳恩发表文章称火箭可能飞到月球上;1952年,布劳恩提出建设载人空间站并宣称人类征服太空的时代将很快到来。布劳恩还提出了利用空间站进行载人火星飞行的设想。为了向公众推广进行空间旅行的概念,布劳恩与迪斯尼合作制作了三部关于空间旅行的电视片,第一步“Man in Space”于1955年3月9日开播。拓松汽车户外网 -Yn&e;b4r

1L;R qDunxC0在冷战最冷的年代,布劳恩继续鼓吹把空间用于军事目的,他提出为空间站配备武器,这将为取得对苏联压倒性的军事优势。拓松汽车户外网 -/_6b?j'LSdZ

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美国海军提出为发射卫星制造一种火箭,但这种被命名为先锋的火箭是非常失败的。1957年,随着苏联发射第一颗人造地球卫星,美国意识到他们在太空竞赛中已开始落后于苏联了。这促使美国利用布劳恩及其德国同事们制造导弹方面的经验来制造运载火箭。拓松汽车户外网 -*K8M-NcU9I/gt4v/M,|IL%s

[_w0icl\2~$X0NASA成立于1958年7月29日,一天后,第50次红石火箭发射成功,两年后NASA在红石火箭试验场设立了马歇尔空间中心,布劳恩及其团队转而为NASA工作。从1960-1970,布劳恩成为马歇尔中心的第一任主任。拓松汽车户外网 -&g!UIWW1yw%}

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i;P"l0^%v&v3d1xc.e0马歇尔中心的第一个主要项目是发展土星火箭以运载重型负荷进入地球轨道或更远。土星火箭是阿波罗计划的基础。1969年7月16日,土星V火箭运载着阿波罗11号飞船完成了历史性的8天飞行。在整个阿波罗计划期间,土星V火箭使6组航天员达到月球表面。拓松汽车户外网 -+x]9o?E&ti(z

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登月计划完成之后,美国对载人航天飞行的兴趣大大降低。布劳恩本打算继续发展土星V火箭以完成未来的载人火星飞行,但随着航天预算的削减,这显然已不可能,布劳恩于1972年5月26日从NASA退休。

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&V.s[ p8`1f6d4n5A&s0科罗廖夫Sergei Pavlovich Korolev (1906-1966)

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科罗廖夫是苏联运载火箭和航天飞船的主设计师、航天计划的主要制定者之一,航天活动天才的组织者。1907年1月12日生于乌克兰。以半工半读的形式念完了中学和高等专科学校。1929年毕业于莫斯科高等技术学校空气动力系,同年拜访了齐奥尔科夫斯基,从此将航天作为自己的终身事业。1931年参加了刚刚创建的喷气推力研究小组,1933年该小组被列为国家军事机构,改为喷气推力研究所 (Jet Propulsion Research Institute)。拓松汽车户外网 -:D&jk D0n

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1938年,受苏联肃反运动波及科罗廖夫被逮捕(他的同事火箭专家格鲁什科为了表示对斯大林的中心揭发了科罗廖夫),关押在西伯利亚的古拉格集中营。1940年,经著名飞机设计师图波列夫的努力,转入图波列夫领导的监狱工厂KB-29。1944年获假释。1945年9月被派往德国研究V-2导弹,随后开始研制本国的弹道导弹工作。1947年10月发射了苏联第一枚弹道导弹。1949年他设计的远程导弹试验成功。拓松汽车户外网 -l.W{cX i[s

4jF.C4H r&o3_;K9i$aK;[F0科罗廖夫寻找机会,劝说苏联政府允许他发射一颗卫星,科罗廖夫指出,美国已经准备1958年发射卫星。苏联政府1957年1月批准了科罗廖夫的请求。拓松汽车户外网 -;u Ta+c;J3S,~ JvY

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虽然苏联已经有卫星开发项目,但科罗廖夫深知,项目距离完成太远。所以,他下令手下项目组迅速设计一个简易卫星,也就是“斯普特尼克”1号,最简单的卫星。拓松汽车户外网 -&KxLq |K6x w

a nIfhn e0P|0科罗廖夫说:“地球是球形,所以第一个卫星也必须是球形。”卫星发射起初定于10月6日,但科罗廖夫认为美国可能会在5日发射一颗卫星,于是改变计划,取消了其他测试,决定在10月4日发射。

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卫星升空后,科罗廖夫立即向领导人赫鲁晓夫汇报成功。当时赫鲁晓夫的儿子与父亲在一起。小赫鲁晓夫回忆说,当时只是觉得苏联在技术领域又取得了一项成绩,就像造出一架新客机或建成第一座核电厂。拓松汽车户外网 -RAQU:~E^*W]

[qJNq"{EN)y0苏联第一则关于“斯普特尼克”1号卫星的官方消息非常简短,深埋在《真理报》中。直到两天后,相关消息才登上头条。

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g_)M)K~5o;T8b0第一颗卫星50周年,Google图标;

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第一颗卫星:Sputnik 1拓松汽车户外网 -@]p4D~C.e

x4o M o&Cg0看到卫星在全球引起的轰动,赫鲁晓夫命令科罗廖夫立即再发一颗。这一次要赶在11月7日“十月革命”纪念日前。拓松汽车户外网 -MXxx6n"|#@.u&uK

%WIY4ls!E-TDD/@0这一次,科罗廖夫带着他的项目组用了不到一个月时间又造了一颗卫星,11月3日将其发射升空。这就是“斯普特尼克”2号,它的舱内承载有世界进入太空的第一个生物——名叫莱卡的混血狗。由于舱内太热,莱卡在一星期后死去。拓松汽车户外网 -%]aK#g}.F*C

K%cTv g&Mt+E9G2I0虽然引起一些动物保护主义者抗议,但这次卫星航行证明,生物可以在太空中生存。这为人类进入太空开辟了道路。拓松汽车户外网 -l&F\-W.A^ PV m*id

G~mSs{]0接下来的几年,科罗廖夫主持开发了运载火箭,科学、军事和通信卫星,行星探测器,人造飞船。为苏联航天事业奠定了雄厚的基础。1966年1月14日,正处于事业巅峰的科罗廖夫死于一起医疗事故。拓松汽车户外网 -6V B R5X1@

(o7x&BtQr%o7b0由于苏联航天工业的保密性,科罗廖夫对航天事业的具体贡献,在其生前及死后几十年都不为人所知,有关他的资料一直处于政府“保护”之下。直到1994年俄罗斯的一名记者公开发表了科罗廖夫的传记,人们才真正了解这名航天时代的开拓者。拓松汽车户外网 -4kU5N+C7Ri

3V!n#n `l0戈达德Robert Hutchings Goddard (1882-1945)拓松汽车户外网 -ZXZm K3O0j7F7p[.c

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美国火箭专家,航天科学的奠基人。生于马萨诸塞州伍斯特,卒于马里兰州巴尔的摩。拓松汽车户外网 -WUN}.lZ?6\*m

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生平:

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3@1`)d.| i+h(H h3K01. 1908,毕业于伍斯特理工学院

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2. 1911,获克拉克大学物理学博士拓松汽车户外网 -4b1m0w4R z#u

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3. 1942-1945,任海军航空研究局主任

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8ub%V%i{F AT01907年起研究火箭技术,1914-1916年利用小型固体火箭发动机进行实验。1919年出版《到达极高空方法》,阐明火箭运动的基本理论,并探讨飞向月球的可能方案。

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1920年起开始研究液体火箭,1926年3月16日发射成功世界上第一枚液体火箭。1935年试射的液体火箭飞行速度超过音速。1936年出版《液体推进剂火箭发展》。拓松汽车户外网 -h8Cl:p*{ c F+F/X

,dg U"j M%?.zp)R01942-1945年研究军用飞机起飞喷气助推器和变推力液体火箭。先后取得212项火箭技术专利,被誉为火箭技术之父。

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\+zJ6J/bL.S o,Jw i0火星环球探测者Mars Global Surveyor

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s)pa!@ p i.\pr0火星环球探测者是1996年11月7日发射升空的,1997年9月11日进入火星轨道。火星环球探测者是第一个在火星使用气动刹车(aerobraking)的探测器,它借助与火星大气的摩擦阻力逐渐降低环火星轨道的高度,从最初的椭圆形轨道逐渐改变为近圆形轨道。从1999年4月开始,火星环球探测者拍摄了大量火星表面的照片,共拍摄了火星表面的98%。2006年起,火星环球探测者又开始了新一轮对火星的拍摄,共拍摄了火星表面的30%,以比较7年来火星表面的变化。火星环球探测者是最成功的探测器之一,有许多重要的发现,它的最初设计使用时间只有1个火星年(大约2个地球年)。但火星环球探测者的实际使用寿命达到了最初计划的四倍。早些时候,火星环球探测者与地面失去了联系,2006年11月21日,NASA宣布火星环球探测者的任务可能已经结束。

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-`%Q6g w2W`}3?/SV0火星环球探测者的重要发现拓松汽车户外网 -X1EDHD,L-s

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1. 探测器的照相机发现火星表面的山谷存在不同角度的冲刷面,冲刷面上几乎没有陨石坑,说明这些山谷的形成是在不久之前。科学家们认为这是火星表面仍然存在液态水活动的结果。

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2. 红外谱仪发现只有在液态环境下才能形成的矿物材料——小颗粒的赤铁矿(hematite)。这些发现决定了火星探险(Mars Exploration)号飞船的火星漫游车机遇(Opportunity)号的着陆地点是一个有丰富赤铁矿的地区。拓松汽车户外网 -m)GA S4E c"O

E4X(I"\lIyb03. 激光高度仪测量描绘了火星表面的3维地图,揭示了前所未知火星表面高度侵蚀的或被掩埋的凹坑,还对火星极地冰帽地区的峡谷进行了成像。

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4. 磁性记录仪发现了局部地区存在的剩余磁场,说明火星曾经拥有和地球类似的全球磁场,可以保护火星表面免受致命宇宙射线的侵袭。拓松汽车户外网 -zH5Ty&L,Yo*L$JK

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5. 照相机发现包括交错弯曲隆起的扇形区域,说明火星表面曾经存在类似三角洲的长期河流冲击效果。

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6. 火星环球探测者的长寿,使科学家可长期连续观测火星表面的形貌变化。三个火星夏季里,在火星南极附近的干冰都呈减少的趋势,说明火星表面存在季节变化的特征。拓松汽车户外网 -,}*bn A!k:N.Cwhla

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