黄志诚
美国东部时间 2 月 1 日上午 9 点，美国哥伦比亚号航天飞机在重新进入大气层时坠毁，七名宇航员全部遇难。坏消息传来挑战者号航天飞机灾难原因，震惊了世界。可靠性和安全性是载人航天的重中之重
载人航天发展史上的血淋淋的教训提醒我们，忽视载人航天系统的可靠性和安全性，必然会导致
付出沉重的代价。
1967 年 1 月，阿波罗一号发射台发生火灾，原因是驾驶舱内充满了纯氧气。 3名宇航员被烧死。 1967年4月，联盟一号飞船在飞行中遭遇一系列故障，控制系统失灵，导致飞船自转进行纯弹道再入。降落前，主降落伞未能打开，备用降落伞的降落伞绳又被缠住，一名宇航员坠楼身亡。 1971年6月，联盟11号飞船返回舱分离时，12个爆炸装置同时异常点火。冲击导致驾驶舱的压力平衡阀提前打开，三名宇航员因舱内减压死亡。死。 1986年1月，挑战者号航天飞机第10次飞行时，由于右侧固体火箭发动机后连接处的密封圈失效，起飞73秒后发生爆炸，7名宇航员全部遇难。
这些事故不仅给航天计划造成了很大的挫折，而且在政治和经济上都造成了巨大的损失。这些事故告诉我们，必须高度重视设计、生产、检测、使用全过程的可靠性和安全性，采取增加故障监测装置、救生系统等一系列措施，提高载人航天系统。可靠性和安全性。更重要的是，这些事故让我们意识到，必须妥善处理好资金、进度、技术进步和按照发展规律安排工作的关系。资金约束客观存在，一味追求技术进步往往会给后续工作埋下隐患。
比如，当苏联因登月火箭多次失败而未能实现载人登月时，为了表明其航天器技术不落后于美国，在试飞时就进行了联盟号飞船。不够。第一次载人飞行导致船只失事。又如，美国在航天飞机的设计上，主要考虑保持其在航天技术上的领先地位，但资金和工期都很紧，无法考虑增加有效的故障监测装置和救生系统。 ，这引起了挑战者和“哥伦比亚”。之后，宇航员无法获救。这种盲目追求领导力，忽视按科学规律行事，灾难性事故的惨痛教训是非常深刻的。
对于载人航天系统，在全轨道实现有效救生还存在不少困难。因此，救生将成为载人航天系统一项非常重要和紧迫的关键技术。追求技术进步不要忽视技术的进步
美国在设计航天飞机时，希望将一公斤有效载荷运送到近地轨道的成本能降到 352 美元，但仍然超过 10,000 美元。主要原因是维护、运营方面和降低生命周期成本不是设计中的设计目标。
NASA原本计划研发完全可重复使用的两级火箭飞机，但研发成本高达100亿美元，预算管理局仅批准50亿至60亿美元，因此NASA只能选择抛弃外置油箱方案，在现有技术基础上设计轨道飞行器。之后，在整个设计过程中，剩下的就是权衡开发成本和运营成本，但他们主要关注的是减少投资，而不是系统未来用户的潜力。关于后果。因此，航天飞机在设计上很少考虑部件的易维护性、互换性和通用性，导致任务完成后，发动机和热保护系统都需要进行复杂的地面维护、更换零件和重新组装的过程，再加上准备飞行时要测试的大量数据，数据处理非常复杂，需要维护庞大的运营团队，这样运营成本就占了42%总运输成本（剩下的54%是硬件成本，4%是推进剂成本）。这些问题使得航天飞机不仅未能达到降低运输成本的目的，而且在地面上转身的时间也太长了。迄今为止，美国的航天飞机一年最多只飞行4次。整个飞行计划也不灵活，大大降低了安全性，导致了两起致命的坠机事故。
美国“哥伦比亚号”坠机事件，也与美国在下一代可重复使用的太空运输系统发展决策上的多次失误有关。 “哥伦比亚”已经使用了22年挑战者号航天飞机灾难原因，它的零件已经老化，它的许多设计理念和技术都使用了，例如人与货的一体化，以及容易损坏和容易脱落的耐热瓷砖，难以保证航天员的安全。事实上，航天飞机研制成功后，美国已经决定研制下一代可重复使用的系统来替代航天飞机，但由于决策失误，目前仍处于空白。
1986 年，美国总统罗纳德·里根宣布了“东方快车”计划，于是 NASA 和美国空军联合实施了“国家航天飞机”计划（NASP），该计划于 1995 年终止，耗资 24一亿美元。此后，美国转向发展以火箭发动机为动力的单级轨道航天器。美国选择了洛克希德马丁公司的方案，与洛克希德公司签订了X-33比例验证机研制合同。 X-33试飞成功后，将制定全面的“冒险之星”计划。 2001 年 3 月 1 日，由于 X-33 没有突破性的液氢燃料箱技术，NASA 终止了投资 9. 12 亿美元的合同。与此同时，NASA决定全面推进太空许可计划（SLI），并提出了综合太空运输计划（ISTP）。 2002 年 11 月 13 日，美国总统布什在其提出的 2003 年预算修正案中要求 NASA 加快完成该计划。该计划现在包括航天飞机改进、轨道航天飞机 (OSP) 和下一代可重复使用飞行器 (RLV) 技术。决定在原 SLI 的 48 亿美元总资金中花费 24 亿美元用于轨道太空飞机，估计总投资为 30 亿美元。该轨道航天飞机将搭载美国近期成功发射的阿特拉斯5号和德尔塔4号火箭发射，这是一种一次性运载火箭，主要用于将宇航员送往国际空间站。
美国下一代可重复使用太空运输系统发展的曲折教训是非常深刻的。主要原因是它追求技术的进步，而忽略了技术的渐进性。
为了提高开发空间资源的效率，既要保证安全可靠，又要大大降低运输成本。为实现这一目标，我们必须根据科学规律审慎决策。稍有疏忽必将为此付出惨重的代价。
