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資料摘要與來源
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來源與查核紀錄
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🚀 詳細規格
| 型號 | 太空運輸系統(STS) |
| 製造商 | Rockwell International(軌道器) |
| 營運者 | NASA |
| 原產國 | 🇺🇸 美國 |
| 首次發射 | 1981 |
| 服役年份 | 1981 |
| 退役年份 | 2011 |
| 乘員 | 7 |
| 高度/長度 | 37.2 m (122.1 ft) |
| 直徑/跨距 | 23.8 m (78.1 ft) |
| 質量 | 78,000 kg (171,990 lb) |
| LEO 酬載 | 27,500 kg (60,638 lb) |
| 發動機 | 3 × RS-25 主發動機 + 2 × OMS 發動機;發射組合另有 2 枚固態助推器 |
| 推進劑 | LOX/LH2(主發動機);NTO/MMH(OMS) |
| 最高速度 | 28,000 km/h (17,388 mph) |
| 任務/發射次數 | 135+ |
| 重複使用 | 部分可重複使用 |
| 單次發射成本 | $450M 美元 |
🛰️ 重要任務
- STS-1 — Columbia 首次軌道飛行,1981 年 4 月
- STS-31 — 部署哈伯太空望遠鏡,1990 年 4 月
- STS-61 — 首次哈伯維修任務,1993 年 12 月
- STS-71 — 首次與俄羅斯 Mir 太空站對接,1995 年
- STS-88 — 首次 ISS 組裝任務,1998 年 12 月
- STS-135 — Atlantis 最後一次飛行,2011 年 7 月
Space Shuttle 太空梭是 NASA 可部分重複使用的太空飛機,正式名稱為太空運輸系統,也是唯一曾以有翼載人載具完成完整軌道服役生涯的系統。1981 年 4 月至 2011 年 7 月,機隊共執行 135 次任務,搭載超過 350 位不同太空人,運送衛星、實驗室與太空站艙段。酬載艙大到可放入校車,長 18.3 m、寬 4.6 m,低地球軌道額定酬載為 27,500 kg。
其他載具尚未匹敵它的任務多樣性。太空梭像火箭起飛,像太空船繞行軌道,再像滑翔機降落於跑道。它部署哈伯太空望遠鏡,後來又在軌道上維修,曾與兩座太空站對接,並組裝國際太空站的大部分結構。
這些能力付出沉重代價。Challenger 與 Columbia 兩架軌道器先後損毀,各有 7 名機組員罹難。計畫全期成本約 1,960 億美元;NASA 自列的單次平均發射成本約 4.5 億美元,若計入全部成本則高得多。
研發歷程
總統 Richard Nixon 於 1972 年 1 月 5 日核准太空梭,作為 NASA 繼 Apollo 之後的計畫,目標是如民航般常態進入軌道。最終布局受預算緊縮與空軍需求影響而妥協:三角翼軌道器附掛在巨大外部燃料槽側面,兩旁各一枚固態助推器,也是固態助推器首次用於載人載具。
無動力原型機 Enterprise 於 1977 年從改裝 Boeing 747 背部釋放,以滑翔驗證降落技術。軌道飛行始於 1981 年 4 月 12 日,Columbia 搭載 John Young 與 Bob Crippen 升空,這是 NASA 首次在一款載具第一次發射時就搭載太空人。
共製造 5 架可進入太空的軌道器:Columbia、Challenger、Discovery、Atlantis 與 Endeavour。最後一架是在 1986 年事故後,為取代 Challenger 而建造。Discovery 以 39 次飛行成為機隊使用次數最多的太空梭。
設計與能力
起飛時,完整組合高 56 m、重約 2,030 噸。軌道器的 3 具 RS-25 燃燒外部燃料槽供應的液態氫與液態氧,兩枚助推器提供大部分推力,合計約 30,000 kN。發射 8 分半後,軌道器抵達太空,速度約 28,000 km/h。
軌道器本身長 37.2 m、翼展 23.8 m,空重接近 78 噸。最多 7 名太空人,曾有一次搭載 8 人,在兩層甲板生活;一支長 15 公尺的 Canadarm 機械臂,操作敞開酬載艙中的貨物。超過 24,000 片二氧化矽隔熱瓦與強化碳-碳面板,保護機體度過腹部溫度約達 1,650 °C 的重返大氣過程。
重複使用只做到部分。軌道器與助推器外殼會再飛行,但每次任務都消耗外部燃料槽;任務之間的整修需要數月人工工作,而非當初宣稱的兩週,這是廉價飛行承諾未能實現的重要原因。
重要任務
STS-1 於 1981 年開啟太空梭時代,Sally Ride 在 1983 年 STS-7 成為首位進入太空的美國女性。STS-31 於 1990 年 4 月部署哈伯,STS-61 則在 1993 年 12 月修正望遠鏡主鏡缺陷。Atlantis 於 1995 年首次與俄羅斯 Mir 太空站對接;1998 年起,機隊以約 37 次組裝與補給飛行,集中建造國際太空站。
計畫最黑暗的時刻,是 1986 年 1 月 28 日 Challenger 在起飛 73 秒後解體,以及 2003 年 2 月 1 日 Columbia 在重返大氣時解體,共有 14 名太空人罹難。Atlantis 執行 STS-135,於 2011 年 7 月 21 日降落,為太空梭畫下句點。
常見問題
太空梭為什麼退役?
原因是成本與風險。每次飛行平均約 4.5 億美元,整備需要數月,Columbia 事故也暴露設計內在風險,因為機組位於燃料槽側面,而非火箭頂端。2003 年後,美國政策將 NASA 導向地球軌道以外的探索,並把太空站運輸交給 Crew Dragon 等商業太空艙。
太空梭飛多快?
太空梭在軌道上以約 28,000 km/h 環繞地球,原文以約 25 馬赫形容,每 90 分鐘繞行一圈。起飛 8 分半後達到這個速度,再於重返大氣時將幾乎全部動能轉為熱,最後以約 350 km/h 接地,比一般客機降落更快。
總共製造多少架太空梭?
5 架軌道器進入太空:Columbia、Challenger、Discovery、Atlantis 與 Endeavour。第 6 架 Enterprise 只進行無動力進場與降落測試,未安裝發動機或完整隔熱系統。Challenger 於 1986 年損失,Columbia 於 2003 年損失;其餘 3 架目前展示於維吉尼亞州、佛羅里達州與加州的博物館。
太空梭能飛往月球嗎?
不能。太空梭專為低地球軌道設計,通常飛行高度為 300 至 600 km,攜帶的推進劑遠不足以往返月球。隔熱系統也針對軌道速度再入,而非月球返回約 40,000 km/h 的速度;Orion 等深空太空艙才是為這項任務建造。