太空梭的消失,是因為兩次爆炸嗎?這不是核心原因
三十多年以前,還在上小學的我第一次在課本上看到了太空梭的樣子,那個時候太空梭的確就象徵著人類的宇宙夢。
為什麼曾經的太空梭會如此惹人矚目呢?在太空梭出現之前,飛天絕不是普通人可以嘗試的,只有經過專業訓練的宇航員才能夠駕馭太空行程,而太空梭的過載只有1.5G到3G,它不挑乘客,普通人也可以乘坐,理論上即便是老人和孩子也完全可以乘坐它體驗一把太空之旅,這意味著每個人都有機會前往太空。然而,30年過去了,太空梭非但沒有像預想的那樣帶領人類去實現宇宙夢,反而退出了歷史的舞台,這到底是為什麼呢?
有人說太空梭的退役與兩次爆炸不無關係。
在美國的歷史上曾經製造過5架太空梭,其中就有2架發生了爆炸,並導致太空梭上的宇航員全部喪生,這個事故發生的概率實在是高了點。兩架發生爆炸的太空梭分別為「挑戰者號」與「哥倫比亞號」。挑戰者號是在升空73秒後發生爆炸的,而事故的原因則是因為一個價值900美元的密封圈。為了避免固體火箭燃料助推器的火焰從縫隙中竄出,在連接處有一個密封墊,密封墊上有一個O型密封圈,這個密封圈會因溫度升高而膨脹,從而起到密封的作用。但這個由人工合成橡膠所打造的密封圈不耐高溫,發射當天由於氣溫過低導緻密封圈硬化失效,最終火焰竄出燒穿了外掛燃料艙引發爆炸。
挑戰者號的爆炸發生於1986年,而在2003年悲劇再一次發生,這一次爆炸的是哥倫比亞號。
哥倫比亞號是在重返大氣層後發生事故的,而事故的起因則是因為一塊泡沫材料。在哥倫比亞號發射升空不久,燃料箱外脫落了三塊泡沫材料並與太空梭發生了撞擊,撞擊發生在飛機左翼前緣,在太空梭返回再入大氣層時,由於摩擦而產生了高溫,使得左翼內部結構融化,從而導致了事故的發生。雖說前後兩架太空梭都出現了事故,但從事故原因來看,似乎都屬於意外,美國怎麼會因為意外而讓寄予厚望的太空梭退役呢?
表面上來看,兩次太空梭事故似乎都是意外,但意外之中又包含著必然。
太空梭是一個極其複雜且精密的機器,整個機體包含了太多的元素,我們知道,任何東西,功能越多,就越容易出問題,所以兩次太空梭事故本質上不能算是意外,而是複雜的結構導致系統安全性過低的結果。如此說來,太空梭的退役果真是因為兩次爆炸事故了?的確有關係,但這恐怕並不是最核心的因素,太空梭退役的核心原因在於設計和製造它的初衷沒有達到。人類為什麼要設計並製造太空梭呢?本質上是為了能夠藉助太空梭的重複使用能力來達到降低發射成本的目的。
在太空梭設計之初,預計的有效載荷發射成本為每磅1109美元,而實際上太空梭的有效載荷發射成本為每磅37207美元,差的有點離譜。
實際的發射成本是預計成本的30多倍,而且這個成本還沒有計算太空梭的研發費用。這是按照每磅有效載荷來計算的成本,如果按照每次的成本來計算,聽起來就更加離譜了。如果按照NASA給出的數據來看,太空梭每次發射的實際成本大概在8.06億美元左右,這已經夠高的了,但這個數據與太空梭計劃的實際預算並不相符,如果按照後者來進行計算,發射成本又要翻上一番。
能夠回收再用的太空梭,發射成本為什麼會這麼高呢?
表面上來看,太空梭的確可以回收再用,但實際上真正能夠回收的部分是有限的,外儲燃料箱是不能二次利用的,固體助推器只是名義上可以二次利用,但實際上因為會掉在海里,基本上就等同於報廢了。一方面是可回收利用的部分太少,另一方面是太空梭自身的死重太大,起飛重量109噸的太空梭,軌道器部分就達到了68噸,發射成本肯定嗖嗖就上去了。所以說到底,太空梭之所以被淘汰,並不是因為兩次安全事故,還是因為發射成本太高,既然降低發射成本的目的一點也沒有達到,讓太空梭繼續服役也就沒有了價值,退役就成為了必然。