第十一章
新型空間運輸係統——航天飛機
空間站的問世，大大延長了宇航員停留在宇宙太空的寶貴時間。空間站作為各種實驗的基地，無疑將為人類開發宇宙積累極為珍貴的經驗和資料，同時空間站又為更多的人到宇宙中去旅行，打開了方便之門。用造價昂貴的火箭和飛船作為空間站和地麵之間的運輸工具，有其致命的弱點，即它隻能使用一次，就是說每去一次空間站，都必須重新製造運載工具，這當然是極為不利的，可見研製能在空間站和地麵之間反複飛行的新型運輸工具，就成了當務之急。就是在這種背景下，美國宇航局製定了研製航天飛機的計劃，並且於1972年1月得到了當時美國總統尼克鬆的正式批準。
航天飛機一身兼有火箭、飛船、飛機的性能，它可以像火箭那樣垂直起飛，像飛船那樣軌道飛行，像飛機那樣滑翔降落，因而它可以穿梭似的來往於天地之間，這真是一種最為理想的運載工具。
如果我們剖析一下這一專多能的航天飛機，就會發現它是一個巨大的母子式火箭，它由三部分組成。一是最終進入軌道飛行的軌道飛行器；一是巨大的燃料貯存箱(以下簡稱外貯箱)；一是兩台固體助推器。
在這三木部件中，最大的是外貯箱。它是一個大圓桶，長468米，直徑84米，本身重量就有30噸，在它裏麵裝有703噸供給軌道飛行器主要發動機的液氫和液氧。外貯箱是航天飛機中唯一不能回收的部分。
外貯箱的兩側是兩台固體助推器，這是直徑37米，長45眯的固體燃料火箭，裏麵裝有503噸燃料，可以提供1315噸的巨大推力。航天飛機發射後兩分鍾，固體助推器就自行停止工作，並與母體分離，張開降落傘，徐徐下落，最後返回大地。回收後可以繼續使用，據說可以重複使用20次。
軌道飛行器固定在外貯箱的背部，它的外形活像噴氣客機DC9型。它長373米，直徑46米，淨重75噸。它的前段是密封的駕駛艙，裏麵與地麵的環境大致相仿，可容納4至7人，必要時可以容納10人。中段是圓桶狀的大貨艙，可以容納30噸重的有效負荷，這一段上還配有兩個用來在太空裝卸貨物的遙控操縱臂；它恰如人的兩手那樣運用自如。尾部裝有三台主發動機、兩台機動發動機和各種氣動舵。航天飛機起飛時，主發動機和固體助推器同時點火。助推器分離後，航天飛機依靠主發動機和機動發動機進入軌道。而軌道飛行器返回大地時，活像滑翔機那樣經過滑翔、減速，最終停在跑道上，所以在軌道器兩側，特地安裝了兩個巨大的三角形機翼。
這種航天飛機的全長是568米，從外貯箱下部到軌道飛行器尾翼尖端的高度是233米，起飛前的重量大約為2000噸，其中85％是燃料，軌道飛行器滿載時才100噸，隻占整個航天飛機的5％。
為了盡快穿越地球大氣，航天飛機也像普通火箭那樣垂直起飛，起飛後兩分鍾助推器熄滅，並與母體分離。8分鍾後軌道器主發動機也告關閉，這時外貯箱的燃料業已消耗一空，因而也立刻被拋棄。
航天飛機的軌道飛行器，可以反複使用幾十次，甚至上百次，每一次所需費用與隻能用一次的火箭或飛船相比，頗為便宜。因而我們說航天飛機的出現，具有劃時代的重大奉義。
1977年8月12日，在加利福尼亞的範登堡空軍基地，第一個試驗用的軌道飛行器“企業號”，進行了載人單獨著陸試驗。它上麵載有兩名宇航員，被放在波音747飛機的脊背上，波音飛機起飛後45分鍾達到75000米高空，這時“企業號”分離而去，單獨在大氣中滑翔。這種試驗雖然是成功的，但是作為航天飛機的真正的飛行試驗，由於主發動機的試車屢出故障而一延再延。
飛行程序示意圖
研製航天飛機的工作，在美國是在公開地大張旗鼓地進行的，而前蘇聯當然也一定在積極籌劃，不過它是處於保密狀態的，因此局外人士所知無幾。1978年美國的專家們認為，前蘇聯的航天飛機將於1985年投入飛行，它比美國的要略微小一些。作為第一個階段，蘇製航天飛機也是垂直起飛的，而1985年以後將進入以水平發射為標誌的第二階段。
兩國都在積極研究航天飛機，看來這是可信的，人們將拭目以待航天飛機的新發展。