1981年4月12日，美国第一架航天飞机“哥伦比亚”号在肯尼迪 航天中心首次升空。

    航天飞机 (Space Shuttle) 是美国研制的可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器。它既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空，也能像载人飞船那样在轨道上运行，还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。它在轨道上运行时，可在机载有效载荷和宇航员的配合下完成多种任务，能在轨道上发射和布放卫星，维修和回收卫星，攻击和捕获敌方卫星，执行空间营救和支援以及运送大型空间建筑的构件。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，它大大降低航天活动的费用，是航天史上的一个重要里程碑。

    １９８１年以前，美国的载人航天是通过“水星”、“双子星座”、“阿波罗”和“天空实验室”计划进行的。用火箭发射载人航天器一次，就要消耗一枚巨大的火箭。一些卫星发射后也无法回收。为了解决这个问题，美国在“阿波罗”登月计划后，就着手研制一种经济的、可以重复使用的航天器——航天飞机。这种航天器既能象火箭那样冲向太空，也能象飞船那样在轨道上运行，还能象飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球。

    美国自１９７２年开始投巨资进行研究，历时９年，花费约１００亿美元。

2002年4月19日，美国"阿特兰蒂斯"号航天飞机在佛罗里达州 肯尼迪航天中心着陆

“发现”号航天飞机着陆时

整个工程是由美国政府机构、工业企业和高等院校的庞大队伍合作，并靠国外一些组织的协助，运用科学的管理方法，按照严格的分工和进度分阶段组织实施的。１９８１年４月１２日，第一架航天飞机“哥伦比亚”号首次发射飞上太空，两天后安全返回。据宇航局的官员介绍，一架航天飞机可以反复使用７５到１００次。

    航天飞机由轨道飞行器、固体火箭助推器和外挂贮箱３大部分组成，其中心部分是一个外形像一架三角翼滑翔机的轨道飞行器，它垂直发射，但再入地球大气层后就象飞机那样下滑着陆。起飞时用两台巨大的固体推进剂的集束式助推器和３台液体推进剂的主发动机作动力。巨大的外挂贮箱内的液氢推进剂输往主发动机，贮箱在推进剂用尽时投弃。轨道飞行器设计可供１００次飞行，集束式助推器可以回收并重复使用。轨道飞行器有一个巨大的货舱，卫星及其他材料就放在舱内送进太空或从太空带回。在计划大规模太空建设工程时，可将外挂贮箱带入轨道作为轨道航天站的核心部分。

等待发射的"奋进"号航天飞机

    航天飞机的飞行轨道通常是近地轨道，高度在１０００公里以下。需要在高轨道运行的有效载荷，也可以由航天飞机送上近地轨道后再从这个轨道发射进入高轨道。航天飞机的运载能力较大，往往采用多级组合的形式，可以串联或并联，也可以串、并联结合。

    航天飞机工程涉及航空和航天的众多领域，系统复杂，采用新技术多。

    到２００３年为止，世界上真正投入使用的航天飞机只有美国航天飞机一种。美国共有６架航天飞机，分别为：“哥伦比亚”号（１９８１年４月１２日首次发射）、“挑战者”号（重量约７．８８万千克，首航时间：１９８３年４月４日）、“发现者”号（重量约７．７万千克，首航时间：１９８４年８月３０日）、“亚特兰蒂斯”号（重量约７．７万千克，首航时间：１９８５年１０月３日）、“奋进”号（重量大约７．７４万千克，首航时间：１９９２年５月７日，接替“挑战者”号）。“开拓者号”只用于测试，一直未进入轨道飞行和执行太空任务。

美国研制的X-43A高超音速航天飞机的模拟 飞行图。试验中的X-43A飞行速度将随气温和 高度的不同而改变，一般为音速的7到10倍。

    １９８６年１月２８日，“挑战者”号航天飞机在第１０次飞行时，升空第７３秒后，由于右侧助推火箭密封装置出现问题，造成燃料外泄，航天飞机发生爆炸，７名航天员当场遇难。随后航天飞机停飞了３２个月，一些系统进行了重新设计和改进。２００３年２月１日，“哥伦比亚”号航天飞机在即将返回地面前十几分钟失事。有６名美国宇航员和１名以色列宇航员丧生。２００５年７月２６日北京时间２２时３９分，美国“发现”号航天飞机在肯尼迪航天中心发射升空，８月９日成功返回着陆。２００６年美国东部时间７月４日下午，“发现”号航天飞机在阔别太空近一年之后再次升空。２００７年美国东部时间８月８日，美国“奋进”号航天飞机载着７名宇航员从佛罗里达州肯尼迪航天中心顺利升空，飞赴国际空间站，这也是美国宇航局首位教师宇航员芭芭拉·摩根的第一次太空飞行。美国东部时间２１日带伤安全着陆。

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