[科普中國]-肯尼迪航天中心

基本簡(jiǎn)介

肯尼迪航天中心（Kennedy Space Center，縮寫為KSC）位于美國東部佛羅里達(dá)州東海岸的梅里特島，成立于1962年7月，是美國國家航空航天局（NASA，National Aeronautics and Space Administration）進(jìn)行載人與不載人航天器測(cè)試、準(zhǔn)備和實(shí)施發(fā)射的最重要場(chǎng)所，其名稱是為了紀(jì)念已故美國總統(tǒng)約翰·肯尼迪（John F. Kennedy）。整個(gè)場(chǎng)地長達(dá)55千米，寬10千米，面積達(dá)到了567平方公里，大約有17000人在那里工作。場(chǎng)地上還有一個(gè)參觀者中心，參觀者也可以隨導(dǎo)游參觀?？夏岬虾教熘行氖欠鹆_里達(dá)州的一個(gè)重要的旅游點(diǎn)。同時(shí)由于肯尼迪航天中心大部分地區(qū)不開放，它也是一個(gè)美國國家野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)1。

發(fā)射指揮部在39號(hào)發(fā)射中心，這里也是飛行器組裝建筑物的所在地。在它的西部6千米處有兩個(gè)發(fā)射場(chǎng)，向南8千米處是肯尼迪航天中心的工業(yè)地區(qū)，那里有許多中心的支援設(shè)施和管理總部。肯尼迪航天中心，美國佛羅里達(dá)州納維拉爾角肯尼迪航天中心，被人們稱為人類通向太空的大門。它瀕臨大西洋，由于地理?xiàng)l件優(yōu)越，在1947年辟為火箭試驗(yàn)發(fā)射場(chǎng)。這里在美國本土最接近赤道地區(qū)，向東發(fā)射火箭，可利用地球自轉(zhuǎn)附加速度，有助于衛(wèi)星入軌。又在美國的邊緣，面臨浩翰的海洋，其東南方向有巴哈馬群島和西印度群島，適宜于建一系列監(jiān)控站，是各種航天器理想的發(fā)射場(chǎng)所。從美國第一顆人造衛(wèi)星到舉世矚目的航天飛機(jī)，都是從這里啟程飛上太空的。 肯尼迪航天中心囊括了美國所有向地球同步軌道發(fā)射的任務(wù)；還發(fā)射了“阿波羅”飛船、“天空實(shí)驗(yàn)室”及各種行星際探測(cè)器。是美國航天發(fā)射的重要基地?？夏岬虾教熘行哪媳遍L56千米，東西寬20千米。中心包括技術(shù)陣地和發(fā)射陣地兩大部分。在技術(shù)陣地建有火箭及衛(wèi)星，飛船組裝檢測(cè)廠房。特別引人注目的是裝配大樓，其容積360萬立方米，高160米，樓內(nèi)備有各種先進(jìn)的測(cè)試儀器和顯示，記錄設(shè)備。發(fā)射陣地建在5千米外，擁有發(fā)射控制中心和發(fā)射臺(tái)。整個(gè)航天中心有23個(gè)發(fā)射陣地，其中著名的39號(hào)發(fā)射陣地有A，B兩座發(fā)射臺(tái)，許多大型航天器都從這里飛出地球。

卡納維拉爾角作為美國的太空基地已有50多年歷史。1949年，時(shí)任美國總統(tǒng)的杜魯門決定將卡納維拉爾角作為美國導(dǎo)彈發(fā)射基地。此后的十多年中，這里一直由美國國防部下屬的部門使用，1962年美國宇航局進(jìn)駐，卡納維拉爾角才成為軍民兩用航天發(fā)射基地?？{維拉爾角之所以被選作發(fā)射場(chǎng)地，是因?yàn)檫@里的緯度較低，向東發(fā)射火箭，可利用地球自轉(zhuǎn)的附加速度，幫助衛(wèi)星入軌。

自1950年這里首次發(fā)射火箭以來，卡納維拉爾角先后發(fā)射了“宇宙神”火箭、“大力神”火箭等。1981年，航天飛機(jī)首次從卡納維拉爾角發(fā)射升空。

基地組成肯尼迪航天中心由四個(gè)部分組成，工業(yè)區(qū)、39號(hào)發(fā)射中心和它的兩個(gè)發(fā)射場(chǎng)LC-39A和LC-39B、飛行器組裝建筑物和參觀者中心。

除支援設(shè)施和管理總部外在工業(yè)區(qū)內(nèi)還有國際空間站的太空站制造設(shè)備。

工作區(qū)由裝配車間、控制中心、氣象中心、新聞工作區(qū)組成。控制中心是發(fā)射的神經(jīng)樞紐，氣象中心負(fù)責(zé)提供實(shí)時(shí)的衛(wèi)星氣象云圖、風(fēng)速等數(shù)據(jù)，供控制中心參考。裝配車間則負(fù)責(zé)裝配火箭或航天飛機(jī)，裝配完成后，由履帶車拖到發(fā)射架上。發(fā)射架位于距離工作區(qū)3公里之外的大西洋畔，兩座發(fā)射塔分別標(biāo)號(hào)“A”和“B”。

美聯(lián)社、路透社、CNN等一些世界主要媒體在航天中心設(shè)有專職記者，并擁有自己的工作樓。工作樓的一層供文字記者使用，二樓平臺(tái)則供攝影記者拍攝使用。此外，每逢重大新聞事件，很多電視媒體和文字媒體會(huì)租用衛(wèi)星工作車，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道。

發(fā)射中心39號(hào)發(fā)射中心一開始是為阿波羅計(jì)劃建立的。其東部是工場(chǎng)和控制中心。其北邊是維護(hù)降落的航天飛機(jī)的宇宙飛船處理廠。中心的大建筑是飛行器組裝建筑物，其中有組裝四種不同火箭（包括土星5號(hào)運(yùn)載火箭）和航天飛機(jī)的外部燃料箱和固態(tài)火箭推進(jìn)器的裝置。組裝建筑物的南邊最低的工場(chǎng)建筑。這里有組裝航天飛機(jī)火箭的設(shè)施。整個(gè)組裝建筑物高160米，面積為218x158米。

建筑物內(nèi)的1號(hào)和3號(hào)組裝臺(tái)位于建筑物的東邊，2號(hào)和4號(hào)位于西邊。由于實(shí)際上進(jìn)行的發(fā)射次數(shù)比計(jì)劃的要少，2號(hào)組裝臺(tái)只被使用過一次，而4號(hào)組裝臺(tái)從未被使用過。今天建筑物西部的一邊被用作倉庫。建筑物的大門有139米高，由七個(gè)門板組成，每個(gè)門板可以單個(gè)地向上提起。

1976年慶祝美國建國200周年時(shí)建筑物的南墻被畫上了一面64x33.5米大的美國國旗。旗上的每個(gè)條與一輛公共汽車一樣寬。由于建筑物內(nèi)沒有空調(diào)裝置，過去外面陰雨時(shí)建筑物內(nèi)的頂部會(huì)形成雨云，后來建筑物內(nèi)加入了抽干器后這個(gè)問題才被解決。

從組裝建筑物有兩條通向發(fā)射場(chǎng)A（在南邊）和發(fā)射場(chǎng)B（在北邊）的6千米長的路。這兩條路是給運(yùn)輸組裝好的火箭或航天飛機(jī)的爬行者運(yùn)輸車用的?？夏岬虾教熘行墓灿袃奢v爬行者運(yùn)輸車，每輛重2721噸，載物面積為40x35米。它們是世界上第二大的可轉(zhuǎn)向的車。它們的速度為1.6千米/小時(shí)，因此從組裝建筑物到發(fā)射場(chǎng)它們需要5小時(shí)的時(shí)間。對(duì)當(dāng)時(shí)的技術(shù)來說將110米高的土星5號(hào)火箭站立著送到發(fā)射場(chǎng)，而且還克服了5%的坡度爬到發(fā)射場(chǎng)上，是非常了不起的技術(shù)成就。

發(fā)射場(chǎng)LC-39A和LC-39B被交替使用，它們就在大西洋岸邊幾米的地方。它們互相之間的距離為2.7千米。今天的航天飛機(jī)比當(dāng)時(shí)的土星5號(hào)火箭低得多，因此它們被截短了。今天它們的高度為81.3米（避雷針沒有計(jì)入）。

為了防止整個(gè)設(shè)施和正在起飛的航天器在被發(fā)射時(shí)所造成的聲波摧毀，在起飛后幾秒鐘內(nèi)向發(fā)射場(chǎng)的下部噴射一百多萬立升水。雖然如此在土星5號(hào)發(fā)射時(shí)，約20千米以外的泰特斯維爾，還常常有窗戶被震破。

發(fā)射場(chǎng)東北和西北角上是圓柱體的氫和氧燃料倉，每個(gè)倉可以容納330萬立升冷凝液態(tài)的燃料。為了防止爆炸的危險(xiǎn)，航天飛機(jī)的外部燃料箱，在起飛前不久才能被填滿。

著陸設(shè)施航天飛機(jī)著陸設(shè)施位于組裝建筑物西北約3.2千米處，它主要由一條4572米長和91米寬的跑道組成。通過一條柏油路它與宇宙飛船處理廠相連。假如航天飛機(jī)不在肯尼迪航天中心降落的話它會(huì)被一架波音747背付運(yùn)送到肯尼迪航天中心，然后直接在跑道上從飛機(jī)背上卸下來。

參觀中心肯尼迪航天中心參觀者中心是一個(gè)私人企業(yè)，它的運(yùn)行不依靠美國政府資助。它包括數(shù)個(gè)博物館、兩個(gè)IMAX電影院和不同的汽車導(dǎo)游來讓游客從近處看否則看不到的、不公開的地方。入門票中包括汽車運(yùn)送到39號(hào)發(fā)射場(chǎng)的觀察點(diǎn)和運(yùn)送到阿波羅-土星5號(hào)中心。這個(gè)中心是一個(gè)存放著一個(gè)重造的土星5號(hào)火箭和其它展覽品的大博物館。在這些展覽中有一個(gè)重建的阿波羅時(shí)期的射擊訓(xùn)練場(chǎng)，在那里游客可以重新體驗(yàn)阿波羅的起飛，還有一處地方游客可以重新體會(huì)阿波羅11號(hào)的著陸。

參觀者中心還包括兩個(gè)由宇航員紀(jì)念基金會(huì)組織的兩個(gè)設(shè)施。其中最顯眼的是太空紀(jì)念鏡（Space Mirror Memorial），這是一塊刻有殉職的宇航員的名字的巨大的黑色花崗巖鏡。這些名字不停地被從背面照明。假如可能的話使用自然光，否則使用人工光。這些發(fā)光的名字似乎懸浮在反射的天空里。附近的熒光屏里記載著這些宇航員的詳細(xì)的生平和逝世事件。另一個(gè)由基金會(huì)組織的設(shè)施是太空教育中心，其中包括為教師提供材料的資料中心等。

歷史事件肯尼迪航天中心曾有過不少令人驚嘆的成就，同時(shí)也經(jīng)歷過若干次震驚全球的航天事故。1986年1月28日，39B發(fā)射臺(tái)上，“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)載著7名宇航員準(zhǔn)備進(jìn)行它的第10次太空飛行，11時(shí)38分，“挑戰(zhàn)者”騰空而起，像一條巨龍直奔云霄，但僅僅飛行了73秒，隨著一聲巨響，“挑戰(zhàn)者”號(hào)在數(shù)秒之內(nèi)化成一團(tuán)火球，濃煙中散射出無數(shù)碎片像流星雨一樣落在大西洋海面，7名宇航員包括1名女教師全部罹難?！疤魬?zhàn)者”號(hào)爆炸是美國航天史上損失最大的一次悲劇，也是世界載人航天史上的災(zāi)難。不幸的是，時(shí)隔17年后的2003年1月，美國的第一架航天飛機(jī)“哥倫比亞”號(hào)在完成飛行任務(wù)的返航途中解體，7名宇航員全部遇難。

2016年9月1日上午9點(diǎn)，位于美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心發(fā)射場(chǎng)發(fā)生爆炸。

據(jù)《華盛頓郵報(bào)》報(bào)道，爆炸發(fā)生在當(dāng)?shù)貢r(shí)間9月1日上午9點(diǎn)左右，當(dāng)時(shí)美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）正在肯尼迪發(fā)射中心的一個(gè)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行火箭發(fā)射靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試。網(wǎng)友現(xiàn)場(chǎng)拍攝的照片顯示，現(xiàn)場(chǎng)有明火，天空中騰起巨大的濃煙。還有目擊者稱，在幾公里外都能感受到爆炸產(chǎn)生的沖擊波。當(dāng)?shù)叵啦块T官員在社交媒體“推特”上表示，目前還未有人員傷亡報(bào)告，對(duì)公眾也不會(huì)產(chǎn)生什么威脅。航天基地所屬的美國空軍第45航空聯(lián)隊(duì)發(fā)言人布萊恩說，“我們正在核查爆炸產(chǎn)生的損失，調(diào)查爆炸發(fā)生的可能原因及具體發(fā)生部位，并確保沒有一個(gè)人在爆炸中受傷?！盢ASA（美國航空航天局）也在社交媒體上回應(yīng)說，爆炸發(fā)生時(shí)，SpaceX正在進(jìn)行火箭靜態(tài)點(diǎn)火測(cè)試。初步調(diào)查顯示，爆炸沒有造成人員傷亡。2

歷史沿革1949

美國總統(tǒng)哈利·S·杜魯門在卡納維爾角設(shè)立了實(shí)驗(yàn)導(dǎo)彈的聯(lián)合長距離試驗(yàn)場(chǎng)。這個(gè)地方對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)非常有利，因?yàn)閷?dǎo)彈可以飛向大西洋，而且它比美國其它任何地方離赤道都要近，在赤道附近火箭可以利用地球自轉(zhuǎn)的加速度。美國的第一次亞軌道火箭飛行是在卡納維爾角獲得成功的。

1951

美國空軍在巴那那河海軍空軍基地（Banana River Naval Air Station）附近建立了空軍導(dǎo)彈測(cè)試中心。蘇聯(lián)的衛(wèi)星1號(hào)發(fā)射成功后美國的第一顆人造衛(wèi)星，海軍的前衛(wèi)一號(hào)于1957年12月6日發(fā)射成功。1958年國家航空航天局成立，卡納維爾角被改造為一個(gè)重要發(fā)射場(chǎng)。紅石火箭、木星中程導(dǎo)彈、木星-C火箭、潘星導(dǎo)彈、北極星導(dǎo)彈、雷神火箭、大力神火箭、泰坦火箭和民兵導(dǎo)彈都是在這里成功試驗(yàn)的。雷神后來成為今天主要使用的三角翼火箭的基礎(chǔ)，三角翼火箭是1962年7月1日運(yùn)載Telstar衛(wèi)星時(shí)首次啟用的。

1962

登月計(jì)劃被宣布后卡納維爾角的操作范圍增大擴(kuò)展到了鄰近的梅里特島上。1962年國家航空航天局開始買地，通過購買它獲得了340平方公里，又通過與佛羅里達(dá)州的談判獲得了226平方公里。1962年7月這里被命名為發(fā)射操作中心。1963年11月為紀(jì)念剛剛被刺殺的約翰·肯尼迪總統(tǒng)它被改名為約翰·肯尼迪航天中心。環(huán)繞的卡納維爾角也被改名為肯尼迪角，但當(dāng)?shù)厝藢?duì)這個(gè)新名字不滿，因此1973年它又被改回去了。

登月計(jì)劃共分三個(gè)階段：水星計(jì)劃、雙子座計(jì)劃和阿波羅計(jì)劃。水星計(jì)劃的目標(biāo)是將人送上地球軌道后再將他們接回來。這個(gè)計(jì)劃于1957年10月開始，使用的是大力神火箭，運(yùn)載的是水星負(fù)荷。一開始的試驗(yàn)使用的是紅石火箭，它們將宇航員送到亞軌道飛行，其中包括1961年5月5日艾倫·謝潑德和7月21日維吉爾·格里森的15分鐘的的飛行。第一位被大力神運(yùn)載的宇航員是約翰·格倫，他的飛行是在1962年2月20日進(jìn)行的。

1965

通過水星計(jì)劃的經(jīng)驗(yàn)美國設(shè)置了裝載兩人的雙子座運(yùn)載艙，發(fā)射火箭是泰坦二號(hào)火箭。第一次雙子座發(fā)射是在1965年3月23日，宇航員是約翰·楊和弗吉爾·格里森。雙子座四號(hào)是第一次宇航員登出飛行器的試驗(yàn)，宇航員是愛德華·懷特。從肯尼迪航天中心共起飛過12次雙子座飛船。

阿波羅計(jì)劃使用的是三級(jí)的土星5號(hào)火箭（高111米，直徑為10米），制造廠是波音（第一級(jí)）、北美航空工業(yè)公司（引擎和第二級(jí)）和道格拉斯飛機(jī)公司（第三級(jí)）。北美航空工業(yè)公司還制造了指揮和服務(wù)艙，登月艙是由格魯曼飛機(jī)工程公司制造的。IBM、麻省理工學(xué)院和通用電氣公司提供儀表。

肯尼迪航天中心的新發(fā)射中心，39號(hào)發(fā)射中心共耗費(fèi)了8億美元。它包括一個(gè)能夠同時(shí)組裝4個(gè)土星5號(hào)火箭的組裝建筑物，一個(gè)能夠運(yùn)輸5440噸的運(yùn)輸設(shè)施，一個(gè)136米高的服務(wù)結(jié)構(gòu)和一個(gè)控制中心。整個(gè)建設(shè)于1962年11月開始，發(fā)射場(chǎng)于1965年10月完工，組裝建筑物于1965年6月完工，基礎(chǔ)建設(shè)與1966年底完成。從1967年到1973年從39號(hào)發(fā)射中心共發(fā)射了13顆土星5號(hào)火箭。39號(hào)發(fā)射中心啟用以前在34號(hào)發(fā)射中心進(jìn)行了一系列的土星1號(hào)和土星1B的試驗(yàn)。1967年1月27日發(fā)生的阿波羅-土星204號(hào)（阿波羅1號(hào)）的大火造成三名宇航員喪身就是在34號(hào)發(fā)射中心發(fā)生的。

土星5號(hào)的試驗(yàn)飛行（阿波羅4號(hào)）是在1967年10月30日進(jìn)行的，第一次載人飛行（阿波羅7號(hào)）是1968年10月11日進(jìn)行的。1968年12月24日和25日阿波羅8號(hào)繞月球環(huán)繞了10圈。阿波羅9號(hào)和阿波羅10號(hào)測(cè)試登月艙。阿波羅11號(hào)于1969年7月16日起飛，7月20日在登月。此后所有的阿波羅飛船都是從肯尼迪航天中心起飛的，一直到1972年12月的阿波羅17號(hào)。

空軍決定對(duì)能夠提升重負(fù)載的泰坦火箭進(jìn)一步改進(jìn)，為此他們?cè)诳夏岬虾教熘行囊阅辖⒘丝{維爾角空軍40號(hào)發(fā)射中心和卡納維爾角空軍41號(hào)發(fā)射中心來發(fā)射空軍的泰坦3號(hào)和泰坦4號(hào)火箭。泰坦3號(hào)的負(fù)載與土星1B的差不多，但要便宜得多。這兩個(gè)發(fā)射中心被用來發(fā)射間諜、通訊、氣象衛(wèi)星和國家航空航天局的行星探測(cè)器。本來空軍還打算進(jìn)行自己的載人飛行，但這些計(jì)劃后來被取消了。

1966

肯尼迪航天中心在阿波羅計(jì)劃的同時(shí)繼續(xù)研究非載人火箭。1966年5月30日從卡納維爾角空軍36號(hào)發(fā)射中心一枚大力神-半人馬火箭發(fā)射了美國第一顆在月球上軟著陸的探測(cè)器。此后從這里還發(fā)射了另外5顆月球探測(cè)器。從1974年到1977年大力神-半人馬火箭成為國家航空航天局重負(fù)載火箭，用它從借給國家航空航天局的41號(hào)發(fā)射中心發(fā)射了海盜計(jì)劃和旅行者計(jì)劃的探測(cè)器。后來從這里還發(fā)射了美國最強(qiáng)大的不載人火箭，土星4號(hào)。

1973

土星5號(hào)火箭也是將天空實(shí)驗(yàn)室送入軌道的運(yùn)載火箭。為了適應(yīng)土星1B的發(fā)射，39B號(hào)發(fā)射場(chǎng)被稍微改變。1973年從這里發(fā)射了三次載人赴太空實(shí)驗(yàn)室的飛行。1975年從這里發(fā)射了阿波羅-聯(lián)盟測(cè)試計(jì)劃。

1986

肯尼迪航天中心也是航天飛機(jī)的發(fā)射場(chǎng)和降落地。哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)是1981年4月12日首次發(fā)射的。1986年1月28日挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)在發(fā)射過程中爆炸被毀后到1988年9月29日航天飛機(jī)的發(fā)射一度中斷。

2004

9月，肯尼迪航天中心部分結(jié)構(gòu)被弗朗西斯颶風(fēng)摧毀。飛行器組裝建筑物的南邊和東邊有一千多塊1.2x3米大的瓦片被揭落，使得整個(gè)建筑物3700平方米被暴露在外面。航天飛機(jī)防熱瓦的生產(chǎn)工廠也遭破壞，部分屋頂被揭開，內(nèi)部受到嚴(yán)重水害。

2011

美國新一代核動(dòng)力火星探測(cè)器“好奇號(hào)”搭乘一枚“阿特拉斯-5”型火箭，在美國佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地升空?！昂闷嫣?hào)”耗資25億美元，使用壽命為2年，主要使命是探明火星是否存在適合生命生存的環(huán)境。