1、從奧蘭多驅車向東南，大約45分鐘，就可以到達肯尼迪航天中心（KSC）了。它位于佛羅里達州卡納維拉爾角，南北最大距離55公里，東西向最寬10公里，是美國重要的載人航天中心，擁有各種獨特裝備和設施。不過，親臨現場感覺到的不僅僅是現代科技和人類建筑物，還有原始狀態的地理環境和眾多的野生動植物。頭上有老鷹在盤旋，附近有羽毛鮮艷的水鳥在覓食，路邊的沼澤里時常漂浮著懶洋洋的鱷魚，象一段段長年拋棄的朽木。原來，這里還是美國規模龐大的瀕危野生動植物及生態環境保護地。當然，人們長途跋涉來到這里，并不是觀賞這里的野生環境，而是被這里的航天事業所吸引。題圖照片為肯尼迪航天中心飛行大樓，航天飛機在這里與火箭助推器及推

2、進劑組合在一起，然后送往發射臺。美國的航天運輸系統1972年1月5日，美國總統尼克松批準美國國家航空航天局（NASA）研制可重復使用的航天飛行系統，稱之為“航天飛機”。它不同于火箭和飛船體系，但也不只是飛行器，而是整個“航天運輸概念”，其飛行任務代號即為航天運輸系統（SpaceTransportationSystem,簡稱STS）加上系列號。比如,1999年7月23日第一次由一位名叫艾琳柯林斯女士擔任指令長的飛行任務命名為STS-93。美國航空航天局代表美國政府，全面負責國內外的航天飛行業務。航天運輸系統整個合同由德州休斯頓的美國航空航天局約翰遜航天中心（JSC）負責組織實施，它由四大單元組成

3、：一套軌道飛行器即俗稱航天飛機，兩套火箭助推器（SRB）,一套推進劑箱和三臺主發動機。航天飛機由位于加州的洛克韋爾國際集團航天運輸系統部制造，它也負責全機系統集成及整套航天運輸系統。火箭助推器由猶他州的馬頓集團設計制造，但在肯尼迪航天中心完成總裝和系統集成。推進劑箱由新奧爾良的馬丁馬瑞塔集團制造。發動機系統由美國航空航天局馬歇爾航天飛行中心負責，由洛克韋爾集團的加州洛克代尼分部制造。航天運輸系統主要用于近地軌道往返運輸，其指揮控制中心在約翰遜航天中心。肯尼迪航天中心負責發射升空、返航著陸和地面周轉及保障。第一架航天飛機代號為OV-101，正式命名為“企業”號，用于地面各類實驗和飛行驗證。正式用

4、于升空的是OV-102即“哥倫比亞”號，于1979年3月25日由波音747馱載到肯尼迪航天中心。之后，改進過的OV-099命名為“挑戰者”，于1982年7月5日交付，OV-103命名為“發現者”，1983年11月9日抵達肯尼迪航天中心。1985年4月3日交付的OV-104命名為“亞特蘭蒂斯”。這些名字來源于美國歷史上著名的航海艦艇：“哥倫比亞”號是1836年投入使用的掛帆快艇，為美國海軍環球航行的主要艦船之一。“挑戰者”也是海軍艦艇的名字，它參加過1872年至1876年間的大西洋和太平洋遠洋探險。“發現者”在1610年至1611年間探索大西洋和太平洋西北方向的捷徑，并發現了夏威夷群島等地。“亞

5、特蘭蒂斯”為美國海洋地理研究所1930年到1966年間使用的一艘雙桅帆船。當前，美國有兩個航天運輸系統發射中心，肯尼迪航天中心負責赤道軌道、加州范登堡空軍基地負責兩極軌道發射任務。它們也是航天飛機的正常著陸點。加州愛德華茲空軍基地作為主備降基地，白沙空軍基地供緊急返航著陸使用。如在外地著陸，需用特制的波音747把它馱載回到肯尼迪航天中心，再次飛行準備時間增加一周，費用也增加100萬美元左右。但愛德華茲擁有獨特的先天條件:11400公頃堅硬廣闊的干涸湖床作為基本跑道，長達12公里，還建有一條水泥跑道，用于夜間著陸，以免沙塵過多影響燈光引導系統，天氣條件也比肯尼迪航天中心好，特別是航天飛機較重或肯

6、尼迪航天中心天氣變化時，只要在著陸之前提前一段時間，都可以臨時備降到愛德華茲。目前，在這里著陸次數多達半數以上。為了獲得著陸飛行和地面保障經驗，航天飛機頭三次返回著陸，也在愛德華茲空軍基地進行。1983年6月，由“挑戰者”號航天飛機完成了代號為“航天運輸系統-7”的航天飛行，原計劃首次實現在肯尼迪航天中心著陸，因天氣原因，依然在愛德華茲著陸。之后的兩次也是如此。一直到了1984年2月11日，代號“41-B”的飛行任務才實現了在肯尼迪航天中心的第一次著陸。但在1985年的一次著陸中，由于剎車過度，一個機輪爆破，導致有關方面再次考慮肯尼迪航天中心著陸的安全性。在加裝了前輪操縱系統和改進了剎車系統后

7、,1986年元月，“挑戰者”代號“61-C”的飛行計劃才重新安排肯尼迪航天中心作為返航著陸點，但因天氣惡劣再次改降愛德華茲。兩周后，“挑戰者”自身在發射中不幸損失，因此重新考慮肯尼迪航天中心的著陸設施是否足夠安全。之后，改進了航天飛機的主起落架和碳剎車，增強了前輪操縱性，更換了輪胎型號。1991年交付的“奮進”號就是第一架改進后的航天飛機。同時，重新設計了肯尼迪航天中心的跑道表面摩擦性，減少了兩端頭1066米正常接地區域對輪胎產生的磨損加長了安全道長度。1991年，肯尼迪航天中心得以重新作為返航著陸基地使用。復雜繁多的準備發射前的準備工作在肯尼迪航天中心飛行保障中心大樓內進行，在那里，航天飛機

8、與火箭助推器組合在推進劑箱上，姿態垂直向上，然后，用履帶式平板運載車把它們整體運往指定的發射臺。肯尼迪航天中心第一個用于航天運輸系統任務的發射臺代號為39-A。在正常#況下，機組人員通過旋轉懸臂式通道進入航天飛機，該通道高44.8米，回轉幅度70度，時間30秒,航天飛機在點火前7分24秒與它脫離。機組的緊急撤離通道為封閉式消防撤離滑梯，一共有7套，每套里面有一個直徑1.5米、高度1.05米的撤離籠，可搭載3人，經4組纜索吊落到發射臺下，然后，機組通過臺下的防爆斗，撤離可能爆炸的發射臺。在正常，f#況下，它在發射前30秒脫開。專門為航天運輸系統設計了著陸設施，于1976年完成。跑道長度4571米

9、，寬91米。中間高，兩側低，以形成良好的排水能力。此外，有300米延長道。跑道南停機坪為常規停機坪，東北停機坪為裝卸停機坪，用于將航天飛機裝在波音747機背上，或者從該機機背上卸下來。專用的裝卸臺長45米，寬28米，高32米。在跑道中段外側，設有指揮塔臺、救護隊和消防隊，還有一個供輿論界和賓客觀賞著陸過程的看臺。航天飛機相當于DC-9飛機大小。從這個角度說，并不需要這么長的跑道。但它沒有動力，又以超音速大速度下滑，以及沒有復飛能力，必須盡量為其著陸操作創造便利條件。跑道異物對這樣大速度著陸的飛機十分危險。因此，在飛機接地前15分鐘，地面人員要對跑道進行最后檢查。然而，飛鳥很容易打傷航天飛機表面

10、的隔熱瓦。作為野生自然保護區，這里的鳥類有300多種。工作人員使用驅鳥廣播，經常修剪跑道兩側草坪，以免鳥類接近跑道。飛機接地后，由于它沒有動力，需要用柴油牽引車把它拖回飛行保障中心。訓練用的航天飛機飛行模擬器也坐落在這里。航天飛機的飛行技能也通過T-38教練機來訓練。這些飛機也停放在這個區域。此外，用于保障工作的其它運輸機和直升機也在這里作業。此外，還有一套由電子控制的精密著陸燈光輔助系統。從高度2285米起，如果航天飛機高于預定的下滑道，機組人員看見的燈光是紅色的，反之，是白色的。只有飛機處于預定的下滑道之內，他們才可以同時看見紅白兩色的燈光信號。整個著陸機動階段均有燈光引導信號，機組人員只

11、要調整飛機姿態，同時看見紅白相間的燈光信號，就說明飛機處于正確的下滑道上。在離地面高度676米左右時，可以看見4組，每組各24個燈源的接地指示信號。如果機組人員看見它們為紅白兩色，就可以放下起落架，使飛機進入接地狀態。夜間著陸時，跑道燈光呈背光照明狀態，以免機組人員感覺眩目。在氣象條件要求方面，在航天飛機處于軌道上，要決策是否開始著陸時，從時間上說，大約距離著陸點90分鐘時，要求肯尼迪航天中心當地低于3047米的云不多于20%,能見度不小于8公里，側風不大于22公里/小時。如果本次著陸重量較大，則還需要把側風條件提高到不大于19公里/小時。同時，在著陸地帶55公里范圍內，不得有雷暴條件，在19

12、公里內，不得有降水的可能。氣象預報由約翰遜航天中心航天飛行氣象中心發布，也需要肯尼迪航天中心現場觀測小組的實際數據，并與相鄰的美國空軍卡納維拉爾角空軍基地的氣象預報中心協調。同時，美國航空航天局的氣象探測飛機在空中進行實際數據探測。對所有這些數據進行綜合分析比較后，才能做出是否可以開始著陸的氣象預報。著陸后工作在著陸前兩小時，著陸保障部門就投入了工作。這涉及到150多人,30輛專用車輛。他們對機組的引導和護航不僅僅在飛機落地后，而是從航天飛機脫離軌道就開始了。無論航天飛機在哪里著陸，都由這些保障人員負責。在飛機著陸后，飛機停在跑道上，首先由身著全封閉保護服的探測人員對飛機外圍進行探測，檢驗分析

13、是否有高度可燃或有毒氣體及濃度如何。如果探測到有關氣體濃度很高，而且當時無自然風，就需要使用專用車輛對航天飛機吹風。之后，由凈化冷卻車輛接上補給管，通過這根管道，以檢測氫的濃度。如果濃度高于3%,應立刻對航天飛機停車關機，并對機組實施緊急撤離。反之，著陸后的行動繼續按正常程序進行，即通過補給管道，向飛機內注入凈化空氣和冷卻劑，進一步除去飛機各艙位或腔體內可能存在的有害或可燃氣體。這些都在著陸后45分鐘內進行，當然，地面空調系統接通后，就可以關閉機上冷卻系統了。當確認一切無誤后，機組舷梯車靠上航天飛機艙門，打開“安全檢查間”，機組人員進入這里，由醫生進行短暫的體檢，通常，這種檢查工作需在飛機著陸

14、后60分鐘內完成。接下來便是機組人員撤離飛機。他們從“安全檢查間”直接走向機組接送車。這個接送車是用普通機場旅客擺渡車改裝過來的。所以，在外面觀看著陸的人看不見機組人員下機。在機組人員離開飛機后，整個引導和護航行動結束，約翰遜航天中心則把后繼工作交給肯尼迪航天中心。地面保障人員登上航天飛機，準備把它牽引回飛行保障中心。輪胎系統冷卻需要45分鐘，這個期間的工作是把各種開關關閉并打開保險，從實驗裝置上取下實驗數據記錄和存貯器。還需要把起落架徹底鎖定在“放下”位置上，卸下前輪減速裝置，連接好牽引桿。通常，在著PS后4小時開始牽引，整個牽引工作在6小時之內結束。雖然航天飛行任務由約翰遜航天中心指揮，但

15、肯尼迪航天中心的工程測試小組位于發射控制中心內，一直在監測航天飛機上的數據。在約翰遜航天中心把航天飛機控制權移交給肯尼迪航天中心后，該小組開始指才i后續工作，直至把航天飛機拖回到指定的飛行保障中心。那里，也是它下一次飛行的準備地點。肯尼迪航天中心目前有三個飛行保障中心，將根據任務不同決定在哪里準備下一次升空。中斷起飛和緊急返航象普通飛機要考慮緊急迫降一樣，航天運輸系統必須考慮發射后，遇到緊急情況航天飛機如何中斷起飛或者緊急返航。在上升階段，如果飛行性能受到影響，如主發動機故障，或姿態控制發動機故障，就要考慮中斷起飛。入軌飛行后，如果發生艙體泄漏、環境系統故障、人員或者實驗本身發生意外影響到飛行

16、安全等，需要縮短日程，緊急返航。無論哪種非正常返航，都可歸結為“返場著陸”和“就近著陸”兩類，前者是返回預定著陸點，后者則為了盡最大努力拯救機組人員的生命安全，在來不及返回預定地點情況下實施。由于“就近著陸”保障條件差，風險相對比較大，因此，這個方案往往是在最后抉擇。只要條件允許，應首先采用“返場著陸”方案。在“返場著陸”方案中，又可分為四種情形：如果在上升過程中發現問題，應立刻降低預定飛行軌道高度，立刻減少所需功率，提前進入平飛，抓緊時間評估故障情況，決定是否繼續上升還是立刻返航。因此，需要研制繼續上升或者立刻返航下降這兩套臨時機動推力程序。這套程序稱之為“中斷入軌程序”(ATO一Abort

17、toOrbit)。這時，如果可以返回發射地，則執行“返回發射地著陸程序”(RTLSReturnToLaunchSite)。與正常著陸程序不同的是，與緊急著陸時飛機需要空中放油以減輕著陸重量類似，首先降低軌道，繼續飛行，以便盡快消耗燃料，然后再返航。第三種情況是，入軌后需要返航，即需要立刻縮短后續日程，則按正常返航程序脫軌，再入大氣層。這套緊急返航程序稱之為“中斷任務程序”(AOOAbortOnceOrbit)。第四,如已錯過執行“返回發射地著陸程序”(RTLSReturnToLaunchSite)點，則按彈道軌跡飛越大西洋下降著陸，稱之為"飛越大西洋著陸程序”(TALTransatl

18、anticLanding)。預定的備降點設在沿著飛行軌跡預定的有關機場，以盡量減少航天飛機的機動飛行。如果兩臺主發動機發生故障，或其它系統也相繼發生故障，無法完成任務，就必須考慮“就近著陸”方案了。這時，首先考慮如何保障機組人身安全，并不在乎航天飛機在哪里著陸。尤其在發動機相繼故障或者引起其它系統的連鎖反應后，無法很好地控制住飛行姿態，這時，可能需要實施“俯沖返航方案”，即機組人員使用救生逃逸裝置脫離航天飛機。肯尼迪航天中心未來的發展自從第一次發射火箭以來，肯尼迪航天中心已經運轉了半個世紀。如今，這里已是世界上規模最大、發射品種最多的航天發射場。當前，它由美國空軍第45航天聯隊和肯尼迪航天中心工作隊共同支持發射任務。在這里，還從事相關科研工作，包括研究今后的太空港技術，這里也是美國在阿拉斯加州卡迪亞克島新建的火箭發射基地的主要技術支持者。當前的商業飛行主要是把價值幾百億美元的衛星送上預定軌道，將來有哪些運輸需要呢？計劃之一是，在今后10年內，可以為科研、制造和國際運輸、商務旅行，甚至普通旅游業提供航天飛行。在旅游業方面，目前最具實用情景的是在近地軌道上小住。也許在不遠的將來，就會有普通旅游者來到肯尼迪航天中心，搭乘航天飛機去近地軌道上的太空旅館。因此，首先要考慮在肯尼迪航天中心如何部署相應的太空港。開發航天