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雙子星計劃與泰坦二號運載火箭

王嘉益
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【大紀元2012年03月15日訊】1957年10月4日蘇聯成功發射了第一顆沿地球軌道運行的人造衛星史潑尼克一號,正式地開啟了美蘇的太空競賽。為了回應史稱的所謂「史潑尼克危機」(Sputnik crisis),美國艾森豪總統立即採取了一系列主動的措施,其中包括成立美國國家航空暨太空總署(NASA),並在史潑尼克一號發射成功後四個月,發射了美國自己的第一顆人造衛星——探索者一號(Explorer I)。

在1961年4月,蘇聯又發射了「伏斯托克號」宇宙飛船,把宇航員加加林送上了太空,使他成為世界上進入太空的第一人。在不到1個月之後美國也將第一位宇航員謝潑德送上了太空,他在太空停留了大約15分鐘,但是並沒有進入地球軌道。由於太空競賽落後的壓力,緊接著美國總統甘迺迪馬上宣布「美國必須在未來10年內,完成月球登陸,並將太空人安全送回。」於是一連串的載人太空計劃在雄厚財力的支持下陸續地展開。

水星計劃是美國的第一個載人太空計劃,始於1959年,終於1963年,旨在將人類送入地球軌道。而雙子星計劃則是美國的第二個載人太空計劃,計劃實施於水星計劃和阿波羅計劃之間,在1965年至1966年間共有10次的載人飛行。其計劃的目標是為更先進的太空旅行積累技術,雙子星號載人太空船係由座艙和設備艙兩個艙段所組成,可乘載兩名太空人,主要目的是在地球軌道上進行機動飛行、會合和太空人試作太空漫步等活動,為其後的阿波羅載人登月飛行計劃作準備。

當1961年5月25日,約翰•甘迺迪宣布阿波羅計劃後,NASA方面認為應該繼水星計劃後,繼續開發一種適用於阿波羅計劃的飛船。開發計劃的原名為「水星標誌二期」,但1962年1月3日重新命名為「雙子星計劃」,計劃的主要目標如下:

1.考察太空人和飛船在軌道的最大駐留時間,最短8天,最長兩周。

2.與其他太空飛行器交匯對接,並使用推進系統移動組合太空飛行器。

3.太空漫步技術驗證,並考察太空人在太空的任務執行能力。

4.完美載人並在預定地點著陸。

5.為太空人提供阿波羅計劃需要零重力環境以及對接經驗。

「雙子星計劃」包括2次無人發射和10次載人發射,總共有12艘的雙子星太空船通過泰坦二號運載火箭發射升空。

泰坦二號運載火箭原為長程洲際彈道飛彈(ICBM),後由馬丁公司改良成為中型火箭,泰坦二號運載火箭為兩節式的液態火箭,設計用來發射中小型的衛星至低地球軌道。泰坦系列在1955年10月便已成立了,馬丁公司開始建造的長程洲際彈道飛彈(ICBM)便是人人皆曉的泰坦一號火箭,它是第一台有兩節式的長程洲際彈道飛彈及地下隱藏的發射台。為了讓泰坦一號火箭可以飛的更遠,酬載更大的彈頭和可以提高命中率並減少發射所需的時間,並作其他的計畫,美國國家航空暨太空總署給了馬丁公司一個改良的機會,設計了SM-68B為泰坦二號運載火箭之引擎。改良後的泰坦二號運載火箭比泰坦一號運載火箭重了百分之五十,而第一節比泰坦一號運載火箭長,且第二節比泰坦一號運載火箭的直徑寬。泰坦二號運載火箭也用穩定性較高的四氧化二氮/聯氨作為推進劑,泰坦一號運載火箭之液態氧須在發射前加入,時間較緊迫,而泰坦二號運載火箭所使用的推進劑(四氧化二氮/聯氨)可使時間較為寬裕,但其缺點為自燃現象,所以只要有任何一地破洞漏氣,即可能發生爆炸。

第一次發射泰坦二號運載火箭是在1960年12月,至於部署核子武器則要等到1963年10月,其所搭載的為W-53核子彈頭,可飛行達15000公里,爆炸威力約等於900萬噸的黃色炸藥,而且具有導航的功能,可以精確地瞄準目標。泰坦二號運載火箭之後由美國國家航空暨太空總署接手,於1960年代發射了12次的雙子星號宇宙飛船,同一時期也有運載約等同於3500萬噸黃色炸藥威力更強的核子武器。

由於泰坦二號運載火箭的燃料為航空肼 50(50/50聯氨和偏二甲肼混合)以及作為氧化劑的四氧化二氮,在密閉的發射井中使用液態氧作為燃料具有一定的危險,而且無法長時間地存放於燃料槽內。泰坦二號運載火箭曾於發射井內發生數起的意外並造成了人員傷亡,因此,在1980年代後期,54枚泰坦二號洲際彈道飛彈被固態火箭發動機型LGM-118A的和平守護者飛彈所取代。其後大部分退役的泰坦二號洲際彈道飛彈被翻新改裝成載運美國政府酬載物之太空發射載具,最後一次的泰坦二號運載火箭發射,是在2003年10月18日於加州范登堡空軍基地發射國防氣象衛星計畫的氣象衛星。

泰坦二號運載火箭最重要的民用用途為1960年代中期的雙子星載人太空計劃,期間共計發射12枚,其中二枚為雙子星無人太空艙,十枚為載運兩名太空人之太空艙,所有的發射均成功,為之後的阿波羅載人登月飛行計劃奠立了關鍵基礎。

參考資料:維基百科


在嘉義北回歸線太陽館展示的雙子星號戴人太空艙。(攝影:王嘉益)


雙子星號太空艙內部儀表板與太空裝。(攝影:王嘉益)


泰坦二號運載火箭與推進器。(攝影:王嘉益)


泰坦二號運載火箭內部構造。(攝影:王嘉益)


在嘉義北回歸線太陽館展示的雙子星太空艙與泰坦二號運載火箭。(攝影:王嘉益)


雙子星號太空艙。(攝影:王嘉益)

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