上世紀的太空競賽，美國通過首先將人類送上月球“擊敗”前蘇聯，標志著太空競賽時代的結束。這個時期以后，美國和前蘇聯分別走上了不同的發展路線，前蘇聯將重點放在了空間站。美國為了實現航天器的重復利用，降低航天飛行成本，選擇了航天飛機計劃。
航天飛機是一種往返于近地軌道和地面間的、可重復使用的運載工具。它既能像運載火箭那樣垂直起飛，又能像飛機那樣在返回大氣層后在機場著陸。它的核心是一個軌道器，形狀就像一架普通飛機，它的機翼是一個三角翼，長度大約37米，起飛時重量約為100噸。它還有另外兩個組成部分，一個是非常巨大的外掛燃料箱，用于儲存航天飛機飛入太空時所需的燃料，在外掛燃料箱的兩側還有兩個固體火箭助推器。
在航天飛機飛向太空的過程中，首先由航天飛機軌道器上面的三臺使用液氫液氧推進劑的主發動機工作。起飛的過程中，固體助推器提供了約超過3000噸的主要推力。工作一段時間后兩個助推器分離，航天飛機的主發動機繼續工作，達到一定高度快接近入軌的時候，外掛燃料箱的燃料消耗殆盡分離。航天飛機利用它自身的軌道機動發動機，進入環繞地球運行軌道。
航天飛機的兩個助推器會利用降落傘減速、回收、再重復使用。軌道器可以像飛機一樣，在跑道上著陸進行回收，只有巨大的外掛燃料箱不能回收，因此，航天飛機是人類第一種可重復使用的航天器。航天飛機的功能非常強大，最多可以承載7-8名宇航員進入太空。座艙后還有一個巨大的貨艙，進入太空以后，它的艙蓋就可以打開，將衛星或其他的有效載荷釋放到太空中。
1981年4月12日，NASA第一架航天飛機“哥倫比亞”號首次升空，進行為期兩天的飛行，驗證了其安全發射與降落返回的能力，這不但為當時前蘇聯的載人航天起到震懾作用，也意味著人類進入了航天的一個新時代。
整個航天飛機發展的歷程中，發生過兩次嚴重事故。一次是1986年1月28日的“挑戰者”號航天飛機，它的助推器的O型密封圈由于低溫失效產生裂紋，導致了火焰的泄露，使得航天飛機凌空爆炸，7名宇航員喪生。另一次是在本世紀初，“哥倫比亞”號航天飛機在返回過程中，由于起飛時，一側機翼被一個保溫的泡沫塑料撞擊導致破裂，返回過程中防熱失效，導致解體。
兩次事故證明，航天飛機雖說期望它是一種比較安全的運載工具，但事實證明，它在安全性方面確實是有嚴重缺陷。這也導致在2011年，航天飛機經歷了135次飛行后退出現役。另外一個重要的原因在于，初期預想通過可回收重復使用降低成本。但事實證明，由于它每次回收后，需要花非常大的精力和人員投入進行維修維護，導致每次飛行的成本比一次性使用的運載火箭還要大得多。所以說，成本控制失敗是計劃被取消的一個更重要的原因。
美國先后有五艘航天飛機——“哥倫比亞”號、“挑戰者”號、“發現”號、“亞特蘭蒂斯”號、“奮進”號飛入太空。2011年7月，“亞特蘭蒂斯”號執行了美國航天飛機的最后一次飛行任務。此后，一個時代就此終結，30年的航天飛機全部退役。
但是，整個航天飛機在幾十年的飛行過程中仍然創造了很多輝煌，包括對哈勃太空望遠鏡的釋放和多次維修，國際空間站的建造和維護等等，都證明了它確實是功能非常強大的一種飛行器，在航天歷史上書寫了壯麗篇章。
?
專家簡介
楊宇光，中國航天科工集團二院研究員，國際宇航聯空間運輸委員會副主席。
出? ?? 品：中國科協 光明網
監?? ? 制：戰? 釗
策??? ?劃：宋雅娟
科學顧問：楊宇光
編??? ?導：宋雅娟 武玥彤
攝??? ?像：肖春芳
后期制作：光明網科普事業部
?
免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買賣依據。
