双子星计划与泰坦二号运载火箭

王嘉益
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【大纪元2012年03月15日讯】1957年10月4日苏联成功发射了第一颗沿地球轨道运行的人造卫星史泼尼克一号,正式地开启了美苏的太空竞赛。为了回应史称的所谓“史泼尼克危机”(Sputnik crisis),美国艾森豪总统立即采取了一系列主动的措施,其中包括成立美国国家航空暨太空总署(NASA),并在史泼尼克一号发射成功后四个月,发射了美国自己的第一颗人造卫星——探索者一号(Explorer I)。

在1961年4月,苏联又发射了“伏斯托克号”宇宙飞船,把宇航员加加林送上了太空,使他成为世界上进入太空的第一人。在不到1个月之后美国也将第一位宇航员谢泼德送上了太空,他在太空停留了大约15分钟,但是并没有进入地球轨道。由于太空竞赛落后的压力,紧接着美国总统甘迺迪马上宣布“美国必须在未来10年内,完成月球登陆,并将太空人安全送回。”于是一连串的载人太空计划在雄厚财力的支持下陆续地展开。

水星计划是美国的第一个载人太空计划,始于1959年,终于1963年,旨在将人类送入地球轨道。而双子星计划则是美国的第二个载人太空计划,计划实施于水星计划和阿波罗计划之间,在1965年至1966年间共有10次的载人飞行。其计划的目标是为更先进的太空旅行积累技术,双子星号载人太空船系由座舱和设备舱两个舱段所组成,可乘载两名太空人,主要目的是在地球轨道上进行机动飞行、会合和太空人试作太空漫步等活动,为其后的阿波罗载人登月飞行计划作准备。

当1961年5月25日,约翰•甘迺迪宣布阿波罗计划后,NASA方面认为应该继水星计划后,继续开发一种适用于阿波罗计划的飞船。开发计划的原名为“水星标志二期”,但1962年1月3日重新命名为“双子星计划”,计划的主要目标如下:

1.考察太空人和飞船在轨道的最大驻留时间,最短8天,最长两周。

2.与其他太空飞行器交汇对接,并使用推进系统移动组合太空飞行器。

3.太空漫步技术验证,并考察太空人在太空的任务执行能力。

4.完美载人并在预定地点着陆。

5.为太空人提供阿波罗计划需要零重力环境以及对接经验。

“双子星计划”包括2次无人发射和10次载人发射,总共有12艘的双子星太空船通过泰坦二号运载火箭发射升空。

泰坦二号运载火箭原为长程洲际弹道飞弹(ICBM),后由马丁公司改良成为中型火箭,泰坦二号运载火箭为两节式的液态火箭,设计用来发射中小型的卫星至低地球轨道。泰坦系列在1955年10月便已成立了,马丁公司开始建造的长程洲际弹道飞弹(ICBM)便是人人皆晓的泰坦一号火箭,它是第一台有两节式的长程洲际弹道飞弹及地下隐藏的发射台。为了让泰坦一号火箭可以飞的更远,酬载更大的弹头和可以提高命中率并减少发射所需的时间,并作其他的计划,美国国家航空暨太空总署给了马丁公司一个改良的机会,设计了SM-68B为泰坦二号运载火箭之引擎。改良后的泰坦二号运载火箭比泰坦一号运载火箭重了百分之五十,而第一节比泰坦一号运载火箭长,且第二节比泰坦一号运载火箭的直径宽。泰坦二号运载火箭也用稳定性较高的四氧化二氮/联氨作为推进剂,泰坦一号运载火箭之液态氧须在发射前加入,时间较紧迫,而泰坦二号运载火箭所使用的推进剂(四氧化二氮/联氨)可使时间较为宽裕,但其缺点为自燃现象,所以只要有任何一地破洞漏气,即可能发生爆炸。

第一次发射泰坦二号运载火箭是在1960年12月,至于部署核子武器则要等到1963年10月,其所搭载的为W-53核子弹头,可飞行达15000公里,爆炸威力约等于900万吨的黄色炸药,而且具有导航的功能,可以精确地瞄准目标。泰坦二号运载火箭之后由美国国家航空暨太空总署接手,于1960年代发射了12次的双子星号宇宙飞船,同一时期也有运载约等同于3500万吨黄色炸药威力更强的核子武器。

由于泰坦二号运载火箭的燃料为航空肼 50(50/50联氨和偏二甲肼混合)以及作为氧化剂的四氧化二氮,在密闭的发射井中使用液态氧作为燃料具有一定的危险,而且无法长时间地存放于燃料槽内。泰坦二号运载火箭曾于发射井内发生数起的意外并造成了人员伤亡,因此,在1980年代后期,54枚泰坦二号洲际弹道飞弹被固态火箭发动机型LGM-118A的和平守护者飞弹所取代。其后大部分退役的泰坦二号洲际弹道飞弹被翻新改装成载运美国政府酬载物之太空发射载具,最后一次的泰坦二号运载火箭发射,是在2003年10月18日于加州范登堡空军基地发射国防气象卫星计划的气象卫星。

泰坦二号运载火箭最重要的民用用途为1960年代中期的双子星载人太空计划,期间共计发射12枚,其中二枚为双子星无人太空舱,十枚为载运两名太空人之太空舱,所有的发射均成功,为之后的阿波罗载人登月飞行计划奠立了关键基础。

参考资料:维基百科


在嘉义北回归线太阳馆展示的双子星号戴人太空舱。(摄影:王嘉益)


双子星号太空舱内部仪表板与太空装。(摄影:王嘉益)


泰坦二号运载火箭与推进器。(摄影:王嘉益)


泰坦二号运载火箭内部构造。(摄影:王嘉益)


在嘉义北回归线太阳馆展示的双子星太空舱与泰坦二号运载火箭。(摄影:王嘉益)


双子星号太空舱。(摄影:王嘉益)

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