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上文书讲到了航天飞机的设计方案，这个东西毕竟是和以前的火箭完全不同。为了能够自主返回大气层，不得不付出很多的代价，比如说，靠烧蚀材料来降温就行不通了，只能靠陶瓷隔热瓦。为了在大气层内滑翔，航天飞机是带有机翼的，可是这个机翼在太空里完全用不上。在大气层内的滑翔性能也不是太好，毕竟人类此前还没玩儿过25倍音速的滑翔机。正因为降落速度远超一般的飞机，所以，跑道也就不得不充分延长。
爱德华兹空军基地的干湖床
为了测试滑翔性能，NASA特别改装了一架波音747飞机，背上装了支架，尾翼也做了改装。把航天飞机测试版装在背上，带到高空，然后波音747飞机就开始玩儿俯冲。背上的航天飞机脱钩，进入自由滑翔阶段。这种实验做了很多次。尽管航天飞机的操纵性不是太好，也还是够用的，能够顺利降落。本来，NASA给这第一架航天飞机起名字叫做“宪法号”，美国海军的第一艘军舰就叫这个名字，这是一艘木帆船。如今的宪法号已经成了一个博物馆了。美英这种有航海传统的国家都有这个习惯，纳尔逊的胜利号也成了博物馆，而且永不退役。不过呢，福特总统下命令，让NASA把这架飞机的名字改成“企业号”。
企业号星舰
这是因为当年正好《星际迷航》正在热播。这里边有个飞船叫“企业号”，《星际迷航》的粉丝那叫一个多啊。他们强烈要求，把第一架航天飞机要叫“企业号”。NASA收到了将近40万封粉丝的来信，要求NASA改名字，NASA其实很不想改，这东西怎么就跟科幻作品联系上了呢？挨不上啊。他们硬顶着不理会，福特总统可就不能不理会了。星际迷航的粉丝们也给白宫写信啊。福特总统犯不上在这事儿上跟老百姓找别扭，那就改呗。于是就给NASA下了个命令，给改成了“企业号”。其实啊，企业号也是美国海军军舰的名字，而且这个名字的历史更加悠久，按照英文翻译，这个名字其实应该翻译成“进取号”，但是这个词也有企业的意思。翻译者大概是觉得美国人搞资本主义嘛，都是企业，十有八九跑不了，结果就给翻成了“企业号”。将错就错吧，这都已经习惯了。
企业号航空母舰（CV-6）
最早的一艘企业号是法国人的一艘木帆船，后来被英国人给俘获了，成了“皇家企业号”，这个名字就一直保留下来了，船可以换，但是名字永流传。法国从1671年到1864年间，一共有23艘军舰命名为“企业号”。英国有10艘，有的叫企业号，有的叫“皇家企业号”。美国海军前后有9艘军舰被命名为“企业号”。最著名的就是“永远不沉的大E”——CV-6号航空母舰。
第一艘核动力航母企业号（CVN-65）
太平洋战争人家几乎是打满全场。就连神风特工队的自杀飞机都没法打沉幸运的大E。还是退役以后美国人自己给拆了。CV-6上的船钟作为遗物由下一艘企业号继承，这就是CVN-65，世界上第一艘核动力航空母舰。现在CVN-65也送去拆了，企业号这个名字给了下一艘福特级航母，名字还是延续的。
《星际迷航》里也有一艘飞船叫“企业号”，也是传了好几代。所以，星际迷航的粉丝们拼老命也要把第一架航天飞机命名为“企业号”。1976年，企业号在公众面前亮相的时候还挺热闹的，NASA还专门把星际迷航的主演们全都拉去助威了。但是，星际迷航的粉丝们显然很不爽，闹了半天，企业号是永远也不会上太空的。这就是一艘测试用的飞机，很多东西都没装，连发动机都没装，瞧这事儿闹的。第一架真正飞向太空的航天飞机不是企业号，而是哥伦比亚号。哥伦比亚号（Columbia）这个名字也有来历。美国叫哥伦比亚的也不少，比如首都华盛顿哥伦比亚特区。还有哥伦比亚大学，还有哥伦比亚广播公司。你要是去找，还能找到一大堆呢，这个词来源于哥伦布，其实就是北美殖民地的别称。
不列颠尼亚的女神形象
英国有个别称叫“不列颠尼亚（Britannia）”，尾巴上加个“ia”弄得像是拉丁语，这个概念逐渐就成了大不列颠的女性形象。哥伦比亚和不列颠尼亚都差不多，哥伦比亚也是有个女神形象的，要不然你以为自由女神的灵感来源是什么？
哥伦比亚女神形象代表早期美国白人扩张的昭昭天命
当然，美国和英国也都有男性形象，不就是山姆大叔和约翰牛嘛。其实法兰西共和国也有女性形象，叫“玛丽安娜”，名画《自由引导人民》就是嘛。男性形象嘛，我不知道，我只知道高卢雄鸡，这算是不算啊？由此，第一架上太空的航天飞机叫“哥伦比亚号”，其实就是美国的别称。我国载人飞船叫“神舟”，也是一语双关。所以啊，航天业就别想离开爱国主义的。
约翰·杨和克里朋
1979年，哥伦比亚号生产出来了，两年之后，也就是1981年的4月12号，哥伦比亚号准备发射升空。担任宇航员的就是老将约翰·杨和来自空间载人轨道实验室的克里朋。克里朋本来是军人，当时军方还是认为，侦察卫星上有个人的话，能解决很多问题。第一代空间站就是载人侦察卫星。后来军方放弃了这个项目，克里朋就调动工作，来到了NASA。他参与了阿波罗-联盟项目，但是没有上太空，也算是一个新手吧。
哥伦比亚号运到了39A发射台
航天飞机有自己专用的组装大楼，装好巨大的燃料罐，两边是两根大型固体火箭，燃料罐的背上挂着航天飞机，航天飞机本身的重量就达到了109吨。灌满了燃料以后，整体的总重量达到了2030吨。4月10号，整个航天飞机系统就由专用的平板拖车从厂房里给拉出来了，美国人都是垂直转运的，也就是航天飞机竖着被缓缓地移动到了发射台上。就位了以后，大家把航天飞机上上下下刷的特别干净，这是国家的脸面，马虎不得哦。
哥伦比亚号第一次发射（STS-1）
到了4月12日这一天，可以说是名流云集，上百万人聚集在了发射场周围，游艇铺满了附近的海面。伊斯特伍德、乔治·卢卡斯、斯皮尔伯格这样的演艺界人士都去了。距离上次阿波罗-联盟任务，美国人已经好几年没有发射载人飞船了，这一天也正好是加加林首次太空飞行20周年的纪念日，因此还显得特别有意义。一晃已经20年过去了，谁也没想到，航天事业已经发展到了这样的高度。航天飞机的发射和过去的火箭大不相同。过去的土星5号是液氧煤油发动机。燃烧的火焰比较明亮，但是烟不多。其实煤油充分燃烧是蓝火苗。但是绝对充分燃烧是不太可能的，多多少少有一些碳颗粒存在。温度低的话，就是黑烟。但是温度高的话，碳颗粒都被烧红了，烧到白热化，火焰就显得非常明亮，这就是一个标准的黑体辐射过程。但是在火焰的边缘和末端。碳颗粒可以充分接触到更多的空气，温度又足够高，碳颗粒会继续燃烧，所以边缘微微有点发蓝。
固体火箭发动机和氢氧发动机的尾焰形成鲜明对比
航天飞机的主发动机是氢氧发动机，燃烧产物是水，高温下都是水蒸气，基本上不怎么发光，火焰很淡，微微发蓝。即便是不完全燃烧，要么是氢没烧完，要么是氧没烧完。反正这都是气体，都是看不见的。所以航天飞机发射的时候，中间的主发动机火焰几乎看不清楚。倒是两边两个巨大的固体助推器喷出的火焰和浓烟异常壮观。固体火箭助推器主要用高氯酸铵作为氧化剂，占了70%，铝粉作为燃料，占了16%，剩下就是一些聚合物，类似橡胶之类的，占了12%，有了这东西，才能把各种粉末黏在一起，变成药柱。当然还有微量的氧化铁催化剂和环氧树脂，比例很低。提供主要能量的是铝粉，这东西比较安全，你不点它，它绝对不着。点着了以后燃烧又非常猛烈，产生大量的热量。所以这是一种非常优秀的燃料。燃烧的产物是三氧化二铝，是白色的颗粒，所以，你看吧，固体火箭是屁股后边一溜白烟。非常浓烈，而且可以拖得非常的长，经久不散，特别的壮观。升空2分钟以后，2个巨大的助推器就烧光了。打开降落伞，坠落到了海里，捞起来洗洗，说不定还能用。当时的固体火箭结构还是蛮简单的，就是个大钢壳子，现在早就换成碳纤维了。
燃料罐被抛弃
航天飞机主发动机继续工作，9分钟左右，燃料罐也就完全烧空了，在印度洋上空，燃料罐被抛弃，掉进大气层解体。航天飞机已经入轨，主发动机关机，靠辅助发动机来调整姿态，加速减速。现在我们知道了，航天飞机实际上相当于是一个一级半的火箭。助推器是半级，主发动机是一级。只能把航天飞机送到近地轨道，再高就上不去了，主燃料罐都烧光了呀。只剩下一点调整姿态用的燃料了。如果是要发射低轨卫星，那只要打开航天飞机背后的货舱，把卫星推出去就OK了，那要发射高轨卫星该怎么办呢？比如说同步卫星的轨道高达3.6万公里。怎么弄上去呢？GPS卫星的轨道有高有低，有些也在2万公里的高度上，这又该怎么送上去呢？
SBS3通信卫星屁股上的那个球就是PAM上面级
没办法，必须在货舱里再放一个上面级火箭，NASA有个固体火箭上面级（PAM），这东西不大，军方不满意，找了波音公司设计了一个新的上面级，代号IUS，这还是两级火箭。从航天飞机的货舱里送出去，然后点火加速，可以把2.4吨的载荷送到同步轨道。
发射伽利略号木星探测器，下边白色的是IUS上面级
当然，NASA也有类似的产品，那就是半人马座-G助推器。这东西用的是氢氧发动机，不是固体发动机。用液体火箭的好处是可以多次启动，更加灵活。固体火箭点着了就无法刹车了。军方的IUS进展不顺，看着NASA的这个半人马座不爽，两边就掐起来了。就在这时候，NASA居然窝里反，有些专家坚决反对搞半人马座G上面级，因为这是个液体火箭，还是个低温的火箭，太危险了。他们说了，要想让这东西装进航天飞机的货舱，除非从他们身上压过去，这简直是要拼命的架势。
半人马座是金牌上面级，但是为航天飞机优化的矮墩墩的型号夭折了
其实呢，用火箭发射同步卫星，一般是送到同步转移轨道，然后用上面级推一把，推进同步轨道。似乎这也是很正常的事情啊。可是火箭不载人，不用考虑人员的安全。航天飞机可不一样，前边的驾驶舱里还有好几口人呢。货舱里装个小火箭，固体燃料倒是比较合适，磕磕碰碰的不要紧。您玩儿液体燃料，万一任务终止，你还打算把这一罐子燃料带回地球啊？在航天飞机的货舱里是没法这么玩儿的。就这样，磕磕绊绊的折腾了好几年，到1986年挑战者号爆炸了，NASA也就把计划取消了。还是老老实实的用固体火箭当辅助发射系统吧。第一次任务嘛，货舱里倒是没什么东西。毕竟是第一次任务，带有实验性质，时间也不长，哥伦比亚号在轨道上转悠了2天就下来了。首先是姿态调整发动机启动，调整航天飞机屁股朝前，然后辅助发动机开机减速。这时候，航天飞要摆正姿势，转换成头朝前的姿势，准备进入大气层。
预定的着陆地点是加州的爱德华兹空军基地，那儿有一大片干湖床，面积很大，很平整。随便你从哪个方向降落都行。在距离爱德华兹空军基地5600公里的距离上，航天飞机开始再入大气层。航天飞机竖起身子，用肚子迎着气流，圆滑的机头激起一道弓形波。温度高达4000摄氏度，但是距离飞机的表面还有一点距离，机身表面的温度才一千多度，还能承受。你看火箭的头部也是圆圆的，不是尖锥形，为啥，就是为了推开热空气。如果是尖头的，那热空气就贴着火箭表面，那火箭才受不了呢。
圆钝形的头部其实和最热的空气不直接接触
即便如此高温等离子体仍然屏蔽了航天飞机和休斯顿的无线电通信，航天飞机进入了黑障区。整整中断了10分钟之后，航天飞机等进入稠密大气，速度降下来了。黑障也就消失了。
滑翔速度很快，操控不容易
至此，航天飞机开始依靠机翼和垂尾上的空气舵来操控飞机的滑翔，进入了正常的飞行姿态。最后，平稳的降落在了爱德华兹空军基地的干湖床上。航天飞机的第一次测试飞行圆满成功。至此，人类进入航天飞机的时代。
哥伦比亚号降落在干湖床上
检查了一下航天飞机的机体，发现在发射的时候，因为强烈的振动，有16片隔热瓦脱落。整个过程，有148片隔热瓦损坏。工程师们马上开始修复这些问题。哥伦比亚号航天飞机还是用那架专用的波音747飞机驮着回了肯尼迪航天中心。
经过高温的考验，隔热瓦损坏了不少
就在这年的11月份，整修一新的哥伦比亚号又一次被树立在了发射架上，如果这次发射成功，人类将创造新的历史，我们下回再说。
