甘迺迪太空中心

美國太空發射場

甘迺迪太空中心(英語:Kennedy Space Center,縮寫:KSC)位於美國東部佛羅里達州東海岸的梅里特島,成立於1962年7月,是美國太空總署NASA)進行載人與不載人太空船測試、準備和實施發射的最重要場所,其名稱是為了紀念對美國登月任務有推動作用的已故美國總統約翰·甘迺迪。整個場地長55公里,寬10公里,面積567平方公里。場地上還有一個參觀者中心,參觀者也可以隨導遊參觀。甘迺迪太空中心是佛羅里達州的一個重要的旅遊點。同時由於甘迺迪太空中心大部分地區不開放,它也是一個美國國家野生動物保護區英語National Wildlife Refuge

甘迺迪太空中心
甘迺迪太空中心(白色部分)與卡納維拉爾角空軍基地(綠色部分)
原稱
Launch Operations Center
原名John F. Kennedy Space Center
簡稱KSC
命名緣由約翰·甘迺迪
成立時間1962年7月1日,​62年前​(1962-07-01
類型航天發射中心研究機構NASA facility[*]
地址
坐標28°31′27″N 80°39′03″W / 28.52417°N 80.65083°W / 28.52417; -80.65083
所有者NASA
主管
Robert D. Cabana[1]
副主管
Janet E. Petro
預算(2022)
2,218,000,000美元[2][需要更新] (2021)
員工數
(2021)
10,733[2]
網站www.nasa.gov/centers/kennedy/home/index.html

目前發射指揮所設在39號發射台,這裏也是航天器裝配大樓的所在地。在它的西部6公里處有兩個發射場,向南8公里處是甘迺迪太空中心的工業地區,那裏有許多中心的支援設施和管理總部。其它發射台的發射作業由美國空軍卡納維拉爾角空軍基地指揮[3]

組成部分

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甘迺迪太空中心由四個部分組成,工業區、39號發射中心和它的兩個發射場LC-39A和LC-39B、飛行器組裝建築物和參觀者中心。

除支援設施和管理總部外在工業區內還有國際太空站的太空站製造設備[4]

39號發射台

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從空中看39號發射台
 
39號發射中心近距離圖
 
發射台
 
載具裝配大樓(VAB)近距離圖

39號發射台一開始是為太陽神計劃建立的。其東部是工場和控制中心。其北邊是維護降落的太空穿梭機的宇宙飛船處理廠。中心的大建築是航天器裝配大樓,其中有組裝過四種不同火箭(包括農神5號運載火箭)和太空穿梭機外部燃料箱推進器的裝配。垂直裝配間的南邊是低的工場建築。這裏有組裝太空穿梭機火箭的設施。整個垂直裝配間高160米,面積為218×158米[5]

裝配間內的1號和3號組裝台位於裝配間的東邊,2號和4號位於西邊。由於實際上進行的發射次數比計劃的要少,2號組裝台只被使用過一次,而4號組裝台從未被使用過。今天建築物西部的一邊被用作倉庫。建築物的大門有139米高,由七個門板組成,每個門板可以單個地向上提起。

1976年慶祝美國建國200周年時建築物的南牆被畫上了一面64×33.5米大的美國國旗。旗上的每個條與一輛公共汽車一樣寬。由於建築物內沒有空調裝置,過去外面陰雨時建築物內的頂部會形成雨雲,後來建築物內加入了抽乾器後這個問題才被解決。

從垂直裝配間有兩條通向發射場A(在南邊)和發射場B(在北邊)的5.6公里長的路。這兩條路是給運輸組裝好的火箭或太空穿梭機的運輸車用的。甘迺迪太空中心共有兩輛運輸車,每輛重2,721噸,載物面積為40×35米。它們是世界上第二大的可轉向的履帶車。它們的速度為1.6公里/小時,因此從組裝建築物到發射場它們需要5小時的時間。對當時的技術來說將110米高的農神5號火箭站立着送到發射場,而且還克服了5%的坡度爬到發射場上,是非常了不起的技術成就。

該發射台包括:

  • 載具裝配大樓(VAB),一個130,000,000立方呎(3,700,000立方米)的機庫,竣工時,VAB 是世界上體積最大的建築;[6]
  • 一個能夠沿履帶運送5,440噸貨物到兩個發射台中的任何一個的運輸車;
  • 一個446呎(136米)的移動服務結構,具有三個移動發射平台,每個平台包含一個固定發射臍帶塔;
  • 發射控制中心;
  • 新聞媒體設施。


LC-39A和LC-39B發射場

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39(LC-39)發射場最初是為土星五號建造的,用於太陽神載人登月計劃。自1972年太陽神計劃結束以來,每一次NASA載人太空飛行都會使用LC-39發射,包括Skylab(1973年)、太陽神-聯盟號測試項目(1975年)和航天飛機計劃(1981-2011年)。 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公里。今天的太空穿梭機比當時的農神5號火箭低得多,因此它們被裁短了。今天它們的高度為81.3米(避雷針沒有算入)。

為了防止整個設施和正在起飛的太空船被發射時所造成的聲波摧毀,在起飛後幾秒鐘內向發射場的下部噴射一百多萬立升水。雖然如此在農神5號發射時約20公里以外的泰特斯維爾還常常有窗戶被震破。發射場東北和西北角上是圓柱體的燃料倉,每個倉可以容納330萬立升冷凝液態的燃料。為了防止爆炸的危險,太空穿梭機的外部燃料箱在起飛前不久才會被裝滿。

LC-48綜合發射場

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A rendering of Boeing's XS-1 Phantom Express launch vehicle on LC-48

LC-48綜合發射場是一個正在建設的小型發射器和太空船的多用途發射場。它將位於LC-39A的北邊,南邊是SLC-41。[7]LC-48 將被建造為「潔淨墊」,以支持具有不同推進劑需求的多個發射系統。雖然最初只計劃有一個墊子,但該綜合體能夠在以後擴展到兩個。[8]

太空穿梭機着陸設施

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太空穿梭機着陸設施位於組裝建築物西北約3.2公里處,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。假如太空穿梭機不在甘迺迪太空中心降落的話它會被一架波音747背負運送到甘迺迪太空中心,然後直接在跑道上從飛機背上卸下來。

參觀者中心

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Gate to the KSC Visitor Complex in 2006; Explorer, a Space Shuttle mock-up, is in the background

甘迺迪太空中心參觀者中心是一個私人企業,它的運作不依靠美國政府資助。它包括數個博物館、兩個IMAX電影院和不同的汽車導遊來讓遊客從近處看通常看不到的、不公開的地方。入門票中包括汽車運送到39號發射場的觀察點和運送到太陽神-農神5號中心。這個中心是一個存放着一個重造的農神5號火箭和其它展覽品的大博物館。在這些展覽中有一個重建的太陽神時期的射擊訓練場,在那裏遊客可以重新體驗太陽神的起飛,還有一處地方遊客可以重新體會太陽神11號的着陸[9]

參觀者中心還包括兩個由太空人紀念基金會組織的兩個設施。其中最顯眼的是太空紀念鏡(Space Mirror Memorial),這是一塊刻有殉職的太空人的名字的巨大的黑色花崗岩鏡。它由一整塊光滑的黑色大理石構成,被分為90個更小的區域。24位犧牲的太空人的名字被分散地刻在花崗岩鏡上,在同一場事故中犧牲的太空人們被刻在同一區域,或者是相鄰的區域。附近的大理石牆裏記載着這些太空人的簡短生平。另一個由基金會組織的設施是太空教育中心,其中包括為教師提供材料的資料中心等。

歷史

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1949年美國總統哈利·S·杜魯門卡納維爾角設立了實驗導彈的聯合長距離試驗場。這個地方對這樣的實驗非常有利,因為導彈可以飛向大西洋,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年美國空軍在巴那那河海軍空軍基地(Banana River Naval Air Station)附近建立了空軍導彈測試中心。蘇聯衛星1號發射成功後,1958年美國的太空總署成立,卡納維爾角被改造為一個重要發射場。木星-C探空火箭北極星導彈雷神火箭擎天神系列火箭泰坦火箭民兵導彈都是在這裏成功試驗的。雷神後來成為今天主要使用的三角洲系列火箭的基礎,三角洲火箭是1962年7月1日運載電星1號時首次啟用的。

登月計劃被宣佈後卡納維爾角的操作範圍增大擴展到了鄰近的梅里特島上。1962年太空總署開始買地,通過購買它獲得了340平方公里[10],又通過與佛羅里達州的談判獲得了226平方公里。1962年7月這裏被命名為發射操作中心。1963年11月為紀念剛剛被刺殺的約翰·甘迺迪總統它被改名為約翰·甘迺迪太空中心。環繞的卡納維爾角也一度被整體改名為甘迺迪角,但當地人對這個新名字不滿,因此1973年它又被改回去了,不過太空中心則確定要維持總統命名[11]

登月計劃共分三個階段:水星計劃雙子座計劃和太陽神計劃。水星計劃的目標是將人送上地球軌道後再將他們接回來。這個計劃於1957年10月開始,使用的是泰坦火箭,運載的是水星負荷。一開始的試驗使用的是紅石火箭,它們將太空人送到亞軌道飛行,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分鐘的飛行。第一位被泰坦運載的太空人是約翰·格倫,他的飛行是在1962年2月20日進行的。

 
亞特蘭提斯號太空穿梭機正被運往發射場
 
發現號太空穿梭機發射

通過水星計劃的經驗美國設置了裝載兩人的雙子座運載艙,發射火箭是泰坦二號火箭。第一次雙子座發射是在1965年3月23日,太空人是約翰·楊和弗吉爾·格里森。雙子座四號是第一次太空人登出飛行器的試驗,太空人是愛德華·懷特。從甘迺迪太空中心共起飛過12次雙子座飛船。

太陽神計劃使用的是三級的農神5號火箭(高111米,直徑為10米),製造廠是波音(第一級)、北美航空工業公司(引擎和第二級)和道格拉斯飛機公司(第三級)。北美航空工業公司還製造了指揮和服務艙,登月艙是由格魯曼飛機工程公司製造的。IBM麻省理工學院通用電氣公司提供儀器。

甘迺迪太空中心的新發射中心,39號發射中心共耗費了8億美元。它包括一個能夠同時組裝4個農神5號火箭的組裝建築物,一個能夠運輸5440噸的運輸設施,一個136米高的服務結構和一個控制中心。整個建設於1962年11月開始,發射場於1965年10月完工,組裝建築物於1965年6月完工,基礎建設於1966年底完成。從1967年到1973年從39號發射中心共發射了13顆農神5號火箭。

39號發射中心啟用以前在34號發射中心進行了一系列的農神1號和土星1B的試驗。1967年1月27日發生的太陽神-土星204號(太陽神1號)的大火造成三名太空人喪身就是在34號發射中心發生的。

農神5號的試驗飛行(太陽神4號)是在1967年10月30日進行的,第一次載人飛行(太陽神7號)是1968年10月11日進行的。1968年12月24日和25日太陽神8號月球環繞了10圈。太陽神9號太陽神10號測試登月艙。太陽神11號於1969年7月16日起飛,7月20日在登月。此後所有的太陽神飛船都是從甘迺迪太空中心起飛的,一直到1972年12月的太陽神17號

空軍決定對能夠提升重負載的泰坦火箭進一步改進,為此他們在甘迺迪太空中心以南建立了卡納維爾角空軍40號發射中心卡納維爾角空軍41號發射中心來發射空軍的泰坦3號和泰坦4號火箭。泰坦3號的負載與土星1B的差不多,但要便宜得多。這兩個發射中心被用來發射間諜、通訊、氣象衛星和太空總署的行星探測器。本來空軍還打算進行自己的載人飛行,但這些計劃後來被取消了。

甘迺迪太空中心在太陽神計劃的同時繼續研究非載人火箭。1966年5月30日從卡納維爾角空軍36號發射中心一枚泰坦-半人馬火箭發射了美國第一顆在月球上軟着陸的探測器。此後從這裏還發射了另外5顆月球探測器。從1974年到1977年泰坦-半人馬火箭成為太空總署重負載火箭,用它從借給太空總署的41號發射中心發射了海盜計劃航行者計劃的探測器。後來從這裏還發射了美國最強大的不載人火箭,土星4號。

1973年農神5號火箭也是將太空實驗室送入軌道的運載火箭。為了適應土星1B的發射,39B號發射場被稍微改變。1973年從這裏發射了三次載人赴太空實驗室的飛行。1975年從這裏發射了太陽神-聯盟測試計劃

甘迺迪太空中心也是太空穿梭機的發射場和降落地。哥倫比亞號太空穿梭機是1981年4月12日首次發射的。1986年1月28日挑戰者號太空穿梭機在發射過程中爆炸被毀後到1988年9月29日太空穿梭機的發射一度中斷。

2004年9月,甘迺迪太空中心部分結構被颶風弗朗西絲摧毀。飛行器組裝建築物的南邊和東邊有一千多塊1.2x3米大的瓦片被揭落,使得整個建築物3700平方米被暴露在外面。太空穿梭機防熱瓦的生產工廠也遭破壞,部分屋頂被揭開,內部受到嚴重水害。

參考文獻

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  1. ^ Kennedy Space Center gets first woman director, Janet Petro, after Bob Cabana promoted to NASA.. [2022-09-05]. (原始內容存檔於2022-11-25). 
  2. ^ 2.0 2.1 2021 Kennedy Space Center Annual Report (PDF). NASA. 2021: 50, 48 [3 February 2022]. (原始內容存檔 (PDF)於2022-11-13). 
  3. ^ Kennedy Space Center Implementing NASA's Strategies (PDF). NASA. 2000 [November 5, 2015]. (原始內容存檔 (PDF)於2022-11-13). 
  4. ^ Kennedy Space Center Story. NASA. [May 13, 2019]. (原始內容存檔於2017-06-03). 
  5. ^ History of Cape Canaveral Chapter 3 | Spaceline. [2021-05-27]. (原始內容存檔於2022-11-26) (美國英語). 
  6. ^ Senate. Congressional Record. September 8, 2004: 17598. 
  7. ^ Kelly, Emre. Meet Launch Complex 48, NASA's new small rocket pad at Kennedy Space Center. Florida Today. 14 June 2019 [7 January 2020]. (原始內容存檔於2022-11-13) (英語). 
  8. ^ Draft Environmental Assessment for Launch Complex 48 (PDF). NASA. 19 February 2019: ii–iii [7 January 2020]. (原始內容存檔 (PDF)於2022-09-05) (美國英語). 
  9. ^ Stratford, Amanda. NASA's new image. Florida Today (Melbourne, Florida: Florida Today). January 12, 2010: 1A. 
  10. ^ Charles D. Benson; William Barnaby Faherty. Land, Lots of Land – Much of It Marshy. Moonport: A History of Apollo Launch Facilities and Operations. NASA. [August 27, 2009]. (原始內容存檔於2019-07-14). 
  11. ^ Kennedy History Quiz. NASA. [November 5, 2015]. (原始內容存檔於2017-06-03). 

外部連結

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