航天器|太空探索很难，主要体现在这七个方面航天器

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【航天器|太空探索很难，主要体现在这七个方面】

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每次航天失败时，总会有人说“太空难”这句话作为回应。通常表达的情绪是一种失望，有点不情愿地接受太空飞行具有挑战性，并且并非所有尝试都会成功。任何大型、高风险的项目都有失败的风险，特别是如果它处于技术的前沿。技术故障的臭名昭著的例子，包括泰坦尼克号沉没、兴登堡飞艇爆炸、塔科马海峡大桥倒塌、切尔诺贝利核反应堆灾难和墨西哥湾的 BP 石油泄漏等，那么，是什么让太空更具挑战性？
虽然在地球上不乏需要解决的技术问题，但太空飞行呈现出一组独特的条件，使得成功与失败之间的差距特别小。以下是空间如此困难的几个原因：
一，推进剂波动
火箭发射是最字面意义上的受控爆炸。液态氧和氢、酒精和煤油的燃烧能力几乎没有容错的余地。将这些能量转化为可用的推力需要精心设计的燃烧室、喷嘴和其他能够承受极热和极压的部件。流体动力学的不稳定性非常复杂且难以预测，以至于早期的火箭工程师依靠实验而不是经验建模来完善他们的设计。
二，发射振动
火箭发动机在发射过程中会引起剧烈振动，火箭及其有效载荷都必须幸免于难。太空组件和系统必须在地球上进行彻底测试，以确保它们能够承受发射环境。振动测试通常会发现一些异常现象，这些异常可以在实物出现之前在地面上解决，例如在詹姆斯韦伯太空望远镜测试期间发现的有问题的闩锁。
三，清洁标准
在地球上组装过程中，灰尘、流体和其他污染物会沉淀到航天器的底部或聚集在空气流动很小的地方。在零重力下，这些颗粒会在空气中传播，并损坏电子元件，使它们短路。这就是为什么航天器在洁净室中组装的原因，这是为了保护航天器免受人类伤害，而不是相反。
四，温度控制
空间的极端温度需要一个具有强大温度控制或可以在该范围内安全运行的系统。与地球相比，热量无法在真空中消散这一事实使得空间系统的热设计特别具有挑战性，在地球上工程师可以使用空气来传递热量。
五，辐射
除了地球大气层和范艾伦带的保护壳之外，电子设备，特别是计算机和微电子设备，对电离辐射的危害很敏感，电离辐射在太空中来自高能粒子和宇宙辐射等来源。
六，自动测序
航天器和火箭与飞机形成鲜明对比，因为操作飞机的一系列步骤可以在人类的反应时间内发生。相比之下，火箭级分离要求发射烟火装药的电信号与控制燃料值和控制推进剂流量的泵的信号精确同步。这一挑战今天扩展到复杂的自主操作，例如向火星运送漫游车或在海洋平台上着陆火箭助推器。
七，可靠性
与地球上的大多数项目不同，工程错误可以在出现时修复，太空系统必须在第一次正确运行，因为发射后无法修复。空间系统在规定条件下的可靠性或可靠性必须在一段时间内甚至在它到达启动板之前就被量化和充分理解。
这还没有完全的列举出来所有的原因，航天器和火箭擅长寻找新的自毁方法。然而，每一次失败都是一次从错误中吸取教训并通过吸取的教训将这些知识向前推进的机会。正如太空科学家和工程师站在巨人的肩膀上一样，现代太空飞行中的成功任务要归功于他们前辈的失败。