우주 왕복선 소개

우주 왕복선

우주 왕복선은 로켓, 위성, 항공기의 기술적 특성을 결합한 것으로, 로켓처럼 우주 궤도에 수직으로 발사할 수 있고, 우주 궤도를 비행할 수도 있다. 위성은 또한 비행기처럼 대기권에 다시 진입하여 착륙할 수 있는 새로운 유형의 다기능 항공우주 차량입니다. 그 구조는 주로 세 부분으로 구성됩니다. ① 3개의 엔진으로 구성된 로켓, 조종석, 승무원 객실 및 화물칸을 포함한 궤도 차량. ② 추진력을 제공하기 위한 외부 저장 탱크로 사용됩니다. ③고체연료를 사용하는 로켓부스터가 2개 있다. 우주 왕복선의 주요 목적은 우주 운송과 위성 서비스입니다. 다른 우주선에 가까이 다가가서 물품을 운반하고 수리 서비스를 제공할 수 있습니다. 성간 관측, 군사 및 지리 관측, 사진 촬영도 수행할 수 있습니다. 높이 20m 이상, 길이 50m 이상으로 큰 규모로 인해 대형 공간 건물로도 활용이 가능하다. 우주왕복선은 이륙 시 로켓처럼 수직으로 발사할 수 있으며, 운용 중에는 부담을 줄이기 위해 고체연료 로켓 부스터와 외부 추진 탱크를 작업 완료 후 폐기할 수 있다. 우주왕복선의 주요 기계는 지상으로 복귀한 후에도 수리를 거쳐 계속 사용할 수 있다.

미국은 1972년부터 우주왕복선 프로그램을 개발하고 시행하기 시작했다. 최초의 우주 왕복선 '엔터프라이즈'는 1977년 지상과 대기의 다양하고 복잡한 조건에서 테스트를 시작했습니다. 1981년 우주왕복선 컬럼비아호가 최초로 우주에서 시험 비행을 했고, 3일 간의 비행 끝에 성공적으로 지상으로 귀환했습니다. 그 이후로 유인 우주 왕복선이 우주로 진입하기 시작했습니다.

우주왕복선은 사람을 우주로 실어 나르며 우주 육종, 약물 합성, 결정 정제, 금속 제련, 우주 관측 등 과학적인 실험을 할 수 있다. 무중력 상태입니다. 지구상에서는 불가능합니다. 그러므로 중력의 영향으로 지구에서는 할 수 없는 많은 실험을 할 수 있습니다. 우주 왕복선의 장점은 재사용이 가능하고 비용을 절약할 수 있다는 점입니다. 그리고 땅으로 돌아올 때 연료를 사용하지 않고, 독수리처럼 땅으로 활강한다. 우주 왕복선은 일반 비행기처럼 보입니다. 하지만 표면에 단열층이 있어야 합니다. 그렇지 않으면 지구로 돌아올 때 공기와의 격렬한 마찰로 인해 발생하는 열에 의해 타버릴 것입니다! 한 나라의 항공우주 기술은 그 나라의 종합적인 국력을 나타냅니다. 미국과 러시아를 보면 우주 왕복선이 있지만 우리는 없습니다. 하지만 우리 선저우(Shenzhou) 우주선 시리즈는 매우 빠르게 발전하고 있으므로 자신감을 가지셔야 합니다!

우주 왕복선

1969년 4월 NASA는 재사용 가능한 우주선을 만들 계획을 제안했습니다. 1972년 1월, 미국은 공식적으로 우주왕복선 우주운송 시스템 개발을 계획에 포함시켰고, 재활용 및 재사용이 가능한 고체 로켓 부스터, 재활용이 불가능한 2개의 외부 연료탱크, 재사용 가능 다용도 궤도선은 세 부분으로 구성됩니다. 5년 후인 1977년 2월 우주 왕복선 기업가 정신 궤도선이 개발되었으며, 이는 공중 시험을 위해 보잉 747 항공기에 탑재되었습니다. 1977년 6월 18일, 최초의 유인 항공기가 시험 비행을 위해 하늘로 날아갔습니다. 우주비행사 C. F. Haise와 G. Fullerton이 시험 비행에 참여했습니다. 8월 12일, 항공기의 유인 비행 시험이 성공적으로 완료되었습니다. 4년이 흐른 뒤, 마침내 최초의 유인 우주왕복선이 우주 무대에 모습을 드러냈는데, 이는 항공우주 기술 발전의 역사에 또 하나의 이정표가 되었습니다.

1981년 4월 12일, 수백만 명의 사람들이 케이프커내버럴의 케네디 우주센터에 모여 최초의 우주왕복선 컬럼비아호의 발사를 지켜보았습니다. 우주 비행사 John W. Young과 Robert L. Crippen은 우주 비행 역사의 새로운 페이지를 열었습니다. 우주왕복선은 전체 길이 약 56m, 날개 길이 약 24m, 이륙 중량 약 2,040톤, 총 이륙 추력 2,800톤, 최대 탑재량 29.5톤이다. 핵심 궤도선의 길이는 37.2m로 대략 DC-9 여객기 크기이다. 각 비행에는 최대 8명의 우주비행사가 탑승할 수 있으며 비행 시간은 7~30일이며 궤도선은 100회 재사용할 수 있습니다.

우주왕복선은 로켓과 위성, 비행기의 기술적 특성을 결합한 것으로, 로켓처럼 우주궤도에 수직으로 발사할 수 있고, 위성처럼 우주궤도에서 비행할 수 있으며, 비행기처럼 다시 대기권에 진입해 활공해 착륙할 수도 있다. 새로운 형태의 다기능 우주선.

1981년부터 1993년 말까지 미국은 컬럼비아호 15회, 챌린저호 10회, 디스커버리호 17회, 애틀랜타 12호 등 5대의 우주왕복선을 59회 비행했다. 5회, 노력 5회. 2~8명의 우주 비행사가 탑승할 때마다 비행 시간은 2~14일입니다. 12년 동안 여성 우주비행사 18명을 포함해 301명이 우주왕복선 비행에 참여했다. 우주 왕복선의 59회 비행 동안 50개 이상의 위성이 우주로 발사되었으며, 2개의 우주 정거장이 우주 궤도로 이동되었으며, 3개의 우주 탐사선, 1개의 우주 망원경 및 1개의 감마선 탐지기가 발사되었으며, 위성 공간 복구 및 우주 수리에 일련의 과학적인 실험 활동을 수행하여 유익한 탐지 실험 결과를 얻었습니다.

미국 우주 왕복선은 많은 새로운 우주 기록을 세웠습니다. 우주 왕복선의 처녀 비행 사령관인 존 영(John Young)은 우주로 6번 비행했으며 세계에서 가장 많은 우주 비행에 참여한 우주비행사였습니다. 1983년 6월 18일, 여성 우주비행사 Sally K? Ride가 챌린저호를 타고 우주로 날아가 미국 여성 우주 비행사 중 1위를 차지했습니다. 1983년 8월 30일 챌린저호는 미국 최초의 흑인 우주 비행사인 귀온 S. 블루포드(Guion S. Bluford)를 우주로 발사했습니다. 1984년 2월 3일 챌린저호를 우주로 데려간 B. McCandless는 안전벨트 없이 우주를 걷는 세계 최초의 우주비행사가 되었습니다. 1984년 4월 6일 챌린저호가 우주로 발사된 후 우주비행사들은 처음으로 궤도에 있는 위성을 성공적으로 포획하고 수리했습니다. 1984년 10월 5일 챌린저 비행에 참가한 캐서린 D. 설리반(Kathryn D. Sullivan)은 우주를 유영한 최초의 미국 여성 우주비행사가 되었습니다. 디스커버리(Discovery)는 1985년 1월 24일 첫 번째 비밀 군사 임무를 수행하며 이륙했습니다. 1985년 4월 29일, 중국 최초의 우주비행사 테일러 왕(Tayler Wang)이 과학 실험에 참여하기 위해 챌린저호를 우주로 데려갔습니다. 1985년 11월 26일, 아틀란티스는 최초의 우주 정거장 테스트를 위해 우주 비행사를 우주로 데려갔습니다. 엔데버는 1992년 5월 7일에 첫 비행을 했고, 우주비행사들은 우주에서 최초로 수동으로 위성을 구출하고 회수하는 데 성공했습니다. 7월 31일, 아틀란티스는 우주로 발사되어 최초의 테더링 위성 발전 테스트를 실시했습니다. 9월 12일 엔데버호는 최초의 흑인 여성 우주 비행사, 최초의 일본 언론인, 최초의 우주 비행사 부부를 우주로 데려갔습니다.

부란 우주왕복선 첫 비행 성공

1988년 11월 15일 모스크바 시간 오전 6시, 구소련의 부란 우주왕복선이 바이코누르 우주에서 처음으로 발사됐다. 중앙. 공중에 떠서 47분 뒤 지상 250km 상공의 원형 궤도에 진입했다. 지구를 두 바퀴 돌았고, 3시간 동안 우주 비행을 한 뒤 예정대로 9시 25분에 무사히 귀환해 발사 지점에서 12㎞ 떨어진 콘크리트 활주로에 정확하게 착륙해 무인 시험비행을 마쳤다.

부란 우주왕복선은 크기가 일반 대형여객기와 거의 비슷하고, 날개가 삼각형인 점에서 외형도 미국 우주왕복선과 매우 흡사하다. 이 항공기는 길이 36m, 높이 16m, 날개 길이 24m, 동체 직경 5.6m, 이륙 중량 105톤, 귀환 후 착륙 중량 82톤이다. 길이 18.3m, 직경 4.7m의 대형 화물칸을 갖추고 있어 30톤의 화물을 저궤도까지, 20톤의 화물을 지상으로 수송할 수 있다. 머리 부분에는 10명을 수용할 수 있는 70입방미터 용량의 객실이 있습니다. 과학자들은 이번에 무인 조건 하에서 자동으로 집으로 돌아가 좁은 활주로에 정확하게 착륙하는 것은 지상 관제 센터에서 원격 조종 항공기에 탑재된 컴퓨터 시스템에 전적으로 의존했다고 믿고 있는데, 이는 유인 시험 비행보다 훨씬 어려웠다. 1981년 미국의 우주왕복선. 우선 부란의 주엔진은 우주왕복선의 꼬리 부분에 설치되지 않고 에너지 로켓에 설치돼 있어 궤도 진입에 필요한 우주왕복선의 무게가 크게 줄어들고 소형 조종 장치를 설치할 수 있는 공간이 확보된다. 비행 엔진과 감속 브레이크 낙하산.

둘째, 부란은 착륙 시 꼬리 부분의 소형 엔진을 이용해 동력 조종 비행을 할 수 있으며, 착륙에 실패할 경우 우주왕복선을 들어올려 2차 착륙을 할 수 있어 개선된다. 신뢰성. 미국의 우주왕복선은 동력 없이 활공해야만 한 번만 성공적으로 착륙할 수 있다. 셋째, 부란은 일반 항공기와 마찬가지로 에일러론, 러더, 에어브레이크를 이용해 대기권에서의 활주를 제어할 수 있으며, 착륙 및 활주 과정에서 속도를 시속 50km까지 감속시키는 감속 브레이크 낙하산도 갖추고 있다. . 자동으로 방출되어 우주 왕복선이 짧은 거리 내에 정지할 수 있습니다. 부란의 성공적인 처녀 비행은 구소련의 우주 활동에 새로운 단계를 열었고 보다 완전한 우주-지상 운송 시스템 구축의 길을 열었습니다. 당초 1년 뒤 유인 비행을 실시할 계획이었으나 탑재 시스템의 안전성과 신뢰성이 완전히 보장되지 않는 데 따른 정치적, 경제적 이유로 탑재 비행 시간이 연기됐다.

첨부자료: '챌린저' 우주왕복선 폭발

1986년 1월 28일, 미국의 10번째 우주왕복선 '챌린저' 발사 이후 사고로 로켓이 폭발했다. , 객실에 있던 우주비행사 7명(여교사 포함)을 모두 죽였습니다. 이는 12억 달러의 직접적인 경제적 손실을 가져왔고, 우주왕복선은 거의 3년 동안 운행이 중단된 사건으로 인류 우주 비행 역사상 가장 심각한 유인 우주 사고가 되었으며, 우주 정복의 어려움을 전 세계에 분명히 알렸습니다.

사망한 우주 비행사들은 스코비, 스미스, 맥네어, 저비스, 오니츠카(하와이 태생, 일본인), 주디스 레스닉(여), 맥오리프(여 교사)였다.

그날 동부 표준시 기준 오전 11시 39분 12초, 플로리다주 케이프 커내버럴의 케네디 항공 센터 상공 10마일 상공에서 챌린저호가 요란한 굉음을 내며 폭발했다. 이에 따라 미국 내 모든 우주왕복선 비행이 3년 동안 중단됐고, '스타워즈' 프로그램도 심각한 차질을 겪었다.

미국 우주왕복선 컬럼비아호 추락사고로 우주비행사 7명이 사망

미국 현지시각으로 지난 2월 1일, 7명의 우주비행사를 태운 미국 우주왕복선 컬럼비아호가 16일간의 비행을 마쳤다. 비행을 마치고 지구로 귀환했으나 착륙 직전 사고가 발생해 우주왕복선이 분해돼 추락했다.

콜롬비아가 착륙하기 16분 전인 동부 표준시 오전 9시(베이징 시간 22시), 항공기는 갑자기 레이더에서 사라졌다.

TV 이미지에 따르면 붕괴된 컬럼비아호는 텍사스 상공에 여러 개의 흰색 선로를 그렸습니다.

NASA는 이스라엘 우주 비행사를 포함한 승무원이 사망했다고 즉시 발표하지 않았지만 JFK 공항의 깃발은 이제 절반만 게양되었습니다. 텍사스주에서 컬럼비아호 잔해 수색 작업은 여전히 ​​계속되고 있으며, 미국 항공우주국(National Aeronautics and Space Administration)은 우주 왕복선 엔진이 독성이 강한 화학 페인트로 덮여 있기 때문에 잔해와 접촉하지 말라고 대중에게 경고했습니다.

콜럼비아 항공의 비상착륙 가능성은 존재하지 않는다. 우주국 대변인 켈러 헤링은 CNN과의 인터뷰에서 "당시 상황에서 콜롬비아에는 선택의 여지가 전혀 없었다"고 말했다.

사건 발생 후 부시 대통령은 즉각 캠프 데이비드에서의 짧은 휴가를 마치고 백악관으로 돌아와 향후 상황 전개를 예의주시했다.

컬럼비아호는 미국에 현존하는 4대의 우주왕복선 중 가장 오래 근무한 사고로 탑승자 7명이 모두 사망한 1986년 1월 28일 챌린저호 추락 사고를 떠올리게 한다.

FBI 대변인 안젤라 벨은 현재 이 사건이 테러리스트와 관련이 있다는 직접적인 증거는 없다고 말했다.

사고 당시 컬럼비아호는 고도 203,000피트, 시속 12,500마일의 속도로 비행 중이었습니다.

항공우주국 대변인 캐서린 왓슨은 국립 공공 라디오 네트워크에 "현재 모든 비행 관제사는 정확히 무슨 일이 일어났는지 설명할 수 있는 데이터를 찾기 위해 열심히 노력하고 있습니다"라고 말했습니다. 그러나 왓슨은 우주비행사가 있는지 물었을 때 눈물을 흘렸습니다. 살아남을 수 있었습니다.

이번 컬럼비아호에서 사망한 7명의 우주비행사는 릭 허즈밴드(Rick Herzband), 윌리엄 맥쿨(William McCool), 마이클 앤더슨(Michael Anderson), 데이비드 브라운(David Brown), 카일 파네르나-초울라(Kyle Panerna-Chawla), 로렐 클라크(Laurel Clark), 이스라엘인 일란 라몬(Ilan Ramon)이다.

샤론 이스라엘 총리는 “이번 사건은 두 정부와 두 국민, 그리고 사망한 우주비행사들의 가족들에게 큰 비극”이라고 말했다. 지구 궤도에 진입하고, 지구와 궤도를 도는 우주선 사이에 인원과 보급품을 수송하고, 다시 지상으로 활공하는 데 사용되는 발사체에 의해 발사된 재사용 가능한 차량입니다. 최초의 우주 왕복선은 1981년 4월 12일에 발사되었습니다. 우주 왕복선은 주로 세 부분으로 구성됩니다. 우주비행사와 보급품을 운반하는 데 사용되는 날개가 있는 궤도선, 3개의 주요 엔진용 액체 수소와 액체 산소를 운반하는 데 사용되는 외부 추진제 탱크, 한 쌍의 대형 고체 추진제. 로켓. 전체 시스템의 이륙 중량은 2,000톤이고 높이는 56미터입니다. 발사하는 동안 부스터와 궤도선의 주 엔진이 동시에 발사되어 3,100만 뉴턴의 추력을 냈습니다. 이륙 후 약 2분 뒤 부스터 로켓은 투하돼 낙하산을 타고 내려와 회수돼 다시 사용됐다. 궤도선은 외부 추진제 탱크의 추진제를 모두 소모했을 때 궤도 고도 99도에 도달해 폐기됐다. 추진제 탱크는 대기와 충돌하면서 분해되었습니다. 우주왕복선은 일반 유인우주선처럼 수직으로 발사되지만 일반 제트기처럼 활주로를 활공하고 착륙할 수 있다는 차이점이 있다. 궤도선은 00번 재사용되도록 설계되어 우주 비행 비용을 절감합니다. 우주왕복선은 위성과 탐사선을 화물칸에 실어 우주로 가져가 배치할 수 있고, 우주비행사는 우주 궤도에 문제가 있는 위성을 회수하거나 수리할 수 있다. 항공우주 컴퓨터는 다양한 과학 실험을 수행하기 위한 전문 연구 장비를 탑재한 우주 실험실로도 사용될 수 있습니다. 우주왕복선이 임무를 완수한 뒤 지상으로 복귀하는 것은 이륙했을 때보다 훨씬 더 어렵고 위험하다. 궤도선이 지구로 돌아와 대기권에 다시 진입할 때 위치와 각도를 매우 정확하게 조정해야 합니다. 기체와 공기의 마찰이 심해 외부에 섭씨 1,500도에 달하는 고온이 발생할 수 있다. 보호 장치가 없으면 기체가 녹아버릴 수 있다. 따라서 우주 왕복선의 외부 표면은 다양한 크기와 모양의 반짝이는 검정색 규산염 섬유 타일로 덮여 있습니다. 이 타일은 단열 특성이 매우 뛰어나 열이 항공기로 전달되지 않도록 할 수 있습니다. 우주 왕복선은 인류가 만든 차량 중 가장 복잡하고 정교한 차량입니다. 거대하고 정교한 시스템은 수백만 개의 부품으로 구성되어 있으며, 그 중 어느 하나라도 문제가 발생하면 전체 우주 왕복선이 파괴될 수 있습니다. 추락한 두 대의 우주 왕복선 중 하나는 작은 밀봉 링의 누출로 인해 이륙 직후 폭발했으며, 다른 하나는 세라믹 조각이 떨어져 동체를 손상시켰고, 동체가 다시 진입하면서 분해되었습니다. 대기. 두 번의 사고로 인해 12명 이상의 우주비행사가 사망했습니다. 사람들은 이 전사들에게 감사하고 이번 재난에 충격을 받았지만 여전히 과학이라는 대의에 대한 끊임없는 열정으로 가득 차 있을 것입니다.

현재 미국만이 우주 왕복선을 보유하고 있지만, 이 우주 왕복선이 수행한 위대한 사업은 과학에 대한 인류의 이해에 급속한 발전을 가져왔습니다.

우주왕복선은 세계 유일의 재사용 가능한 우주선이다. 1970년대와 1980년대에는 미국, 소련, 프랑스, ​​일본 등이 잇따라 우주왕복선 개발을 시작했으나 기술적, 재정적 문제로 인해 미국이 개발한 우주왕복선만 실용화됐다. 지금까지. 우주 왕복선은 용도가 다양하며 우주 랑데부, 도킹, 도킹, 우주 과학 실험, 위성 발사 및 복구 또는 유지 관리에 사용할 수 있습니다. 한때 우주에서 동기궤도 진입에 실패한 국제전기통신위성 6호를 포착해 수리한 뒤 동기궤도에 진입시켰다. 또한 허블 우주 망원경을 세 번 발사하고 개조했습니다. 우주왕복선은 보통 7명이 탑승할 수 있으며 비행시간은 일반적으로 2주 이내 최대 28일이다.

현재 우주왕복선의 주요 임무는 우주비행사와 각종 건설 자재 및 보급품을 국제우주정거장으로 수송하는 것이다. 미국은 원래 여러 번 재사용할 수 있는 우주 왕복선을 사용하면 비용을 절약할 수 있을 것이라고 생각했습니다. 하지만 결과는 전혀 다르다. 최신 우주왕복선의 개발 비용은 20억 달러이고, 발사 비용은 1억 달러가 넘는다.

따라서 지금까지 제작된 우주왕복선은 6대뿐이며 그 중 엔터프라이즈 1대가 프로토타입이고 작동 중인 기계는 콜롬비아, 챌린저, 디스커버리, 아틀란티스, 엔데버 등 5대이다. 우주왕복선의 신뢰성은 1986년 1월 챌린저호 발사 실패 이후 2002년 4월까지 110회 성공했다.