马歇尔太空飞行中心何以成为史诗?
对于天文迷来说,马歇尔太空飞行中心的历史不可不知。它 直至 1960年才开始较为活跃的研发工作,到目前为止,已经创造了难以估量的价值。这是篇很硬的长文,请慢慢啃。
图片中是阿拉巴姆州亨茨维尔市美国国家航空航天局(NASA)马歇尔太空飞行中心太空发射系统的火箭静止试验支架,支架高度为65.5米。
NASA的马歇尔太空飞行中心位于阿拉巴姆州亨茨维尔市,该中心在美国的太空计划中发挥了重要的作用。将第一颗美国宇航员送入太空的火箭、将美国宇航员送上月球的火箭,都是由马歇尔太空飞行中心帮助研发制造的。目前,马歇尔太空飞行中心正在研发太空发射系统,这种新型发射系统将用于将来的载人登陆火星计划。
NASA在设立马歇尔太空飞行中心之时,将该中心形容为美国唯一的一个能够完成概念设计、硬件制造、测试、发射操作、航天器生产等全过程任务的、设备齐全的太空飞行中心。
“日出号”太阳空间望远镜
在研发航天飞行器之外,马歇尔太空飞行中心还参与了很多科学研究计划,帮助开展了很多硬件及仪器设备的研发及测试工作,这些项目包括,哈勃空间望远镜、钱德拉X射线天文台以及日本领导开展的“日出号”太阳空间望远镜。“日出号”太阳空间望远镜是由日本宇宙航空研究开发机构主持,欧洲航天局、英国和美国参与进行的合作项目。它的任务是研究太阳磁场和爆炸能量。“日出号”太阳空间望远镜是三轴稳定的,并一直保持指向太阳的方向。它的姿态由一部惯性参考单元和装备了两个太阳传感器和一个星象跟踪仪组合的陀螺仪来测定,利用这个组合能够进行绝对校准,能够对太阳的低层大气进行详细的观测,是第一部能够测量太阳三维磁场矢量的太空望远镜。
马歇尔太空飞行中心的历史
尽管马歇尔太空飞行中心直至1960年才开始了较为活跃的研发工作,但是,该中心却源远流长。
V2火箭是一种全新的远程武器,是纳粹德国在二战中佩愉明德研究中心的韦恩赫·冯·布劳恩博士带领下研制的第一枚大型火箭导弹,也是世界上最早投入实战使用的弹道导弹。韦恩赫·冯·布劳恩及其领导的研究小组在NASA建立之前就来到了美国,他们希望在美国研发出能够进入太空的火箭。
阿拉巴姆州亨茨维尔市NASA乔治·C·马歇尔太空飞行中心主任韦恩赫·冯·布劳恩
刚开始时,韦恩赫·冯·布劳恩及其领导的研究小组被安置于得克萨斯州布利斯堡,后来又迁移到阿拉巴姆州亨茨维尔市的红石兵工厂。在上世纪五十年代,这个研究小组不断扩大,包括了数百名美国工程师及科学家。1958年1月31日,研究小组使用“丘辟特-C”轨道运载火箭将美国的第一颗人造卫星“探险者1号”送入太空。
两年之后,韦恩赫·冯·布劳恩被任命为阿拉巴姆州亨茨维尔市NASA乔治·C·马歇尔太空飞行中心主任。1960年7月1日,美国陆军弹道导弹局将该中心所辖的建筑、土地、太空项目、设备及人员移交给了新建立的乔治·C·马歇尔太空飞行中心,这个中心是按照乔治·C·马歇尔将军的名字命名的。马歇尔将军没指挥过任何战役,却被誉为20世纪美国最伟大的军人,他是一位以决策战争闻名于世的军事家,却获得了诺贝尔和平奖。
1944年,由于马歇尔劳苦功高,声望巨大,他被授予美国军人的至高荣誉——陆军五星上将军衔。第二年,罗斯福总统去世,马歇尔又开始辅佐杜鲁门总统继续指挥美军在二战中的各次重大军事行动。1945年8月,马歇尔参与决策使用两颗原子弹轰炸日本,为二次大战画上了一个句号。他曾经担任过美国陆军参谋长、杜鲁门总统的国务卿、他所负责制定的马歇尔经济复兴计划获得了诺贝尔奖。马歇尔于1959年去世。艾森豪威尔总统于1960年9月8日访问了新成立的马歇尔太空飞行中心。
1960年,艾森豪威尔总统访问美国航空航天局马歇尔太空飞行中心
1961年,马歇尔太空飞行中心研发的“水星-红石”火箭将美国的第一个宇航员艾伦·谢泼德送入太空,在地球亚轨道进行了一次飞行。今天的游客仍然能够参观到具有历史意义的红石火箭静止试验支架,将宇航员谢泼德送入太空的火箭就是在这个试验支架进行测试的。
约翰·F·肯尼迪总统启动了空间计划,宣布美国将在全世界面前把人类送到月球并成功地返回地球。马歇尔太空飞行中心在肯尼迪总统的空间计划中发挥了极为重要的作用。该中心还制造了土星五号火箭,这颗火箭将人类的宇航员送上了月球。
土星五号火箭
马歇尔太空飞行中心的历史网站称:“工程师、科学家及合同承包商夜以继日地工作着,他们共同研发了非常强大的运载技术,将110.6米高、2812吨重的土星五号火箭送入了太空。”
马歇尔太空飞行中心帮助研发了月球漫游车,宇航员在最后三次阿波罗任务中,乘坐该中心设计制造的漫游车在月球轨道进行了漫游和探索。宇航员乘坐月球漫游车在月球表面进行了数千米的旅行,在较广的范围内设置了很多科学试验仪器,并将数千克的月球岩石运回了返回舱。
天空实验室
在上世纪七十年代,马歇尔太空飞行中心参与了美国第一个运行于地球轨道的载人实验室--“太空实验室”计划,美国的第一个太空计划为人们积聚了大量关于宇宙及太空的资料。马歇尔太空飞行中心为该太空计划提供了天空实验室工作室、4个土星运载火箭、太阳空间天文台,还为3名宇航员提供了很多的科学试验设备。
“天空实验室在所有的试验学科中得到了很多重大的科学发现成果,取得了比预期还要多的试验数据,”NASA说:“该实验室开启了综合性空间科学研究的新时代。”
1975年,女性科学家在马歇尔太空飞行中心的中性浮力水槽模拟器中进行训练。
在上世纪七十年代,马歇尔太空飞行中心帮助研发了航天飞机的主引擎、固体火箭助推器、外部水箱以及各种各样的科学试验有效载荷。装载于航天飞机货物舱的空间实验室,就是由马歇尔太空飞行中心负责制造的。
NASA说:“航天飞机于1981年4月12日进行的发射,标志着太空飞行历史新时代的到来。航天飞机是世界上第一个可重复使用的太空航天器,这种新的航天器由马歇尔太空飞行中心研发的推进系统驱动,能够运载两名宇航员进入太空轨道。马歇尔太空飞行中心的历史翻开了新的章节,该中心在美国太空探索计划中勇占潮头。”
马歇尔太空飞行中心的网站说:“在2003年哥伦比亚号航天飞机灾难事故之后,马歇尔太空飞行中心及其他NASA太空飞行中心致力于确保航天飞机的推进系统在今后的发射工作中能够安全运行。”
1986年1月22日,马歇尔太空飞行中心的4处设施被命名为国家历史地标。红石火箭静止试验支架对第一枚将宇航员谢泼德送入太空的火箭进行了测试工作,这种测试是在发射之前的最后一项准备工作。中性浮力水槽模拟器能够模拟失重环境,帮助宇航员做好太空旅行的准备工作。动态试验支架可用于土星五号火箭、阿波罗飞船、天空实验室、航天飞船的地面振动测试。推进及结构测试设施主要用于大型航天器及火箭推进系统的测试。马歇尔太空飞行中心土星火箭动态试验设施的实际测试火箭于1987年6月15日被命名为国家历史地表。
哈勃太空望远镜
马歇尔太空飞行中心持续推进着科学研究的进步和发展,在哈勃空间望远镜的研发工作中发挥着重要作用。自从1990年发射升空以来,哈勃太空望远镜在地球轨道上绕行了超过25年的时间,持续发回了很多让全世界震惊的天文学图片。马歇尔太空飞行中心还研发并管理着NASA钱德拉X射线天文台,该天文台能够通过X射线光谱对宇宙深空进行观测。
NASA钱德拉X射线天文台结构图
今天的马歇尔太空飞行中心
马歇尔太空飞行中心是NASA最大的飞行中心,占地41.8万平方米。该中心拥有测试、制造及研究设施。雇佣了将近6000名平民及承包商雇员。
马歇尔太空飞行中心目前正在进行着太空发射系统的研发工作。太空发射系统火箭将运载人类的太空探索任务进入太阳系外围。马歇尔太空飞行中心正在研发猎户座乘员舱,太空发射系统在该乘员舱的帮助下,将把第一个地球人送上火星。
太空发射系统及猎户座乘员舱将在2018年完成最后一个环节的研发工作。马歇尔太空飞行在这两项任务的最后阶段工作中均发挥了重要作用。
“太空发射系统的测试工作将继续进行,液态氢箱、内部水箱、液态氧箱等核心级机构部件将运抵马歇尔太空飞行中心,并转载于高耸的火箭静止试验支架上,进行推、拉、扭等操作,以模拟太空飞行,”NASA在一份新闻稿件中说。
为了测试太空发射系统的燃料箱,马歇尔太空飞行中心建造了一对高度为67.4米的双子测试塔架。该塔架将对火箭发射及太空飞行过程的动态情况进行模拟。马歇尔太空飞行中心在这一测试工作中的作用极为关键。
“太空发射系统的液态氢箱非常巨大,其他太空飞行中心的测试设施无法对其进行测试,”太空发射系统工程师萨姆·斯蒂芬斯在一份声明中说。
猎户座乘员舱架构的主要部件在新奥尔良的密乔零件装配厂完成组装工作之后,将于2018年年底运至肯尼迪航天中心。
谷神星结构图
马歇尔太空飞行中心负责管理着重于科学探测的NASA发现项目,该项目是NASA大型行星探测任务的重要组成部分。目前正在开展的NASA发现项目包括了将对谷神星进行探测的“黎明号”小行星探测器,以及用于观测发现行星的开普勒太空望远镜。谷神星是太阳系中最小的、也是唯一位于小行星带的矮行星。
“朱诺号”木星探测器
马歇尔太空飞行中心还负责管理“新前沿”计划,该计划将发射机器人探测器对太阳系进行探测。将对冥王星、以及数十亿颗小型冰体在海王星轨道之外绕行构成的柯伊伯带进行探测的新视野号航天器、飞往木星的“朱诺号”木星探测器、美国第一个对小行星执行取样返回任务的“冥王号”探测器,都属于“新前沿”计划。
NASA向小行星“贝努”发射这个探测器的目的是采集小行星样本并送回地球。这幅图片展示的是,“冥王号”探测器如何采集小行星样本的具体方法。
马歇尔太空飞行中心还在宇航员的轨道家园--国际空间站的建造和运维工作中做出了很大贡献。马歇尔太空飞行中心在以下方面发挥了重要作用:硬件研发工作、工作空间节点舱、氧气制备、水循环系统,马歇尔太空飞行中心的有效载荷操作集成中心还负责管理着国际空间站的科学运维任务,操作集成中心与国际空间站保持着成年累月的7天×24小时的紧密联系。
马歇尔太空飞行中心鼓励公众及青少年了解人类太空事业
马歇尔太空飞行中心还未向普通公众开放参观。但是,游客可以参观访问马歇尔太空飞行中心的游客问询中心--美国太空及火箭中心。该中心提供了互动展示及独特的历史性物品,以帮助游客深入了解马歇尔太空飞行中心的传奇历史及正在开展的项目计划。
太空火箭中心还是教育性质公益项目-美国太空夏令营的所在地,也是NASA人类探险漫游者挑战赛的所在地。该挑战赛是一项每年一度的高中和大学生月球、火星漫游车设计、建造比赛。NASA赞助了1994年首次举办的比赛,自1996年以来,由太空火箭中心主办了该项比赛。马歇尔太空飞行中心举办这些项目及比赛的目的是,鼓励公众及青少年了解人类太空事业。
马歇尔太空飞行中心的美国太空及火箭中心还为小学生及中学生提供了“教育逃生”参观项目,该项目由亨茨维尔/麦迪逊县会展旅游局共同举办。
马歇尔太空飞行中心的核心部位是红石兵工厂,但是,参观红石兵工厂需要得到事先批准并佩戴标记。
今年是2018年,是韦恩赫·冯·布劳恩及其领导的研究小组于1958年1月31日在马歇尔太空飞行中心的红石兵工厂将美国的第一颗人造卫星“探险者1号”送入太空的第六十周年。
来源:http://www.space.com
译者:朱川
责编:钟天意
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