航天飞机降落之谜：技术与挑战 _生活知道

航天飞机降落之谜：技术与挑战
在新闻报道和影视剧中，我们时常目睹航天飞机的身影。这种既能如火箭般直冲云霄，又能似飞机般平稳降落的神奇飞行器，是美国在与苏联展开太空竞赛时期的杰作。自20世纪60年代美国率先实现人类登月壮举后，两国在航天技术领域的竞争逐渐演变为不同的发展方向。美国致力于降低航天成本，因此研制可重复使用的航天飞机成为了其核心目标。虽然航天飞机实现了重复使用，但其安全性始终令人担忧，特别是在返回降落阶段，稍有不慎便可能引发灾难——历史上有两起此类事故记录。
今天，让我们简要探讨航天飞机的降落过程及其背后的关键技术。首先，让我们全面了解航天飞机的独特性能。
（发现号航天飞机起飞过程）
作为能够遨游太空的“飞机”，航天飞机也被称为太空梭，其正式名称实为航天运输系统。不同于传统飞机的滑跑起飞，航天飞机采用垂直起飞的方式，展现出其火箭般的特性。实际上，航天飞机并非真正意义上的飞机，其主要构件——轨道器，仅在外观上类似飞机。在起飞过程中，提供向上推力的并非轨道器本身，而是外挂燃料箱和火箭助推器。这些组件分别位于轨道器的尾部和两侧，共同产生的推力超过3000吨。在垂直上升阶段，它们是航天飞机的主要动力来源。直至飞出大气层、地球引力减弱后，轨道器上的发动机才开始工作。助其升空的燃料箱在耗尽燃料后与航天飞机分离并坠落。
在返回过程中，分离的助推器可借助降落伞回收，而轨道器即航天飞机主体则需先下降至一定高度，然后以飞机姿态着陆。尽管这一过程看似顺利，但由于航天飞机的高度远超过普通飞机，因此在俯冲进入大气层并以飞机姿态降落的过程中，不容许出现任何差错。例如，2003年哥伦比亚号航天飞机在返回过程中因机翼破裂导致防热功能失控，最终在6.2万米高空解体爆炸，造成7名宇航员丧生。
现在，让我们关注最后一架航天飞机——亚特兰蒂斯号的降落过程，感受其中的“刺激” 。
2011年7月，在地球上空322公里的高度，亚特兰蒂斯号仍在绕地运行。与此同时，肯尼迪航天中心的工作人员正紧张地进行各项准备工作，确保每个步骤和细节均无误。航天飞机上的宇航员也开始了长达4小时的准备工作，包括操作机舱内电脑，以便自动控制系统根据参数调整方向舵和襟翼，为进入大气层做准备。随后，液压系统将操控转向，有效载荷舱的舱门关闭。宇航员各自就位，控制人员通知机长启动操作程序。在此过程中，航天飞机的高度逐渐降低。
距离着陆约两小时时，机舱内所有人员需穿戴好宇航服并固定于座椅，以应对逐渐增强的地球引力。然而，真正的降落尚需等待约一个小时。当航天飞机降至距地面280公里的高度时，为减缓速度，机身需翻转并启动发动机产生反向作用力，以对抗地球引力。此时，航天飞机的时速高达26498公里，远超其他飞行器。在减速下降半小时后，航天飞机进入大气层，发动机关闭，如同滑翔机般借助地球引力迅速坠落。同时，背部喷气操纵装置不断调整和控制机身周围的气流。
在下落过程中，航天飞机以倾斜姿态多次空中翻转，形成类似S形轨迹。若您在佛罗里达州，可能会听到来自空中的剧烈声响，这是航天飞机与大气摩擦产生的音爆。尽管采取了减速措施，航天飞机的下落速度仍超过音速，巨大的声响便是飞机前身及两侧机翼压缩空气所致。值得注意的是，这种声响持续时间不长。
【航天飞机降落之谜：技术与挑战】临近着陆时刻，航天飞机继续执行一系列精准操作，确保安全着陆。