Basic Information
Manufacturer 美国国家航空航天局(NASA)
Development Agency NASA
Rocket Type 部分可重复使用的有翼航天运输系统
Stages 2级(含固体助推器)
First Flight 1981年4月12日
Launch Count 133 times
Technical Parameters
Rocket Height 56米
Liftoff Weight 2000吨
Payload Capacity
27,500 kg
LEO Capacity
Summary

太空运输系统(STS,即美国航天飞机系统)是美国国家航空航天局研制的可重复使用航天运载系统,由带翼轨道器、外部推进剂箱、固体推进剂捆绑式助推火箭三部分组成,可执行人员物资运输、卫星施放/回收、空间实验等任务,1981年首飞,2011年退役,共执行135次发射任务。

该系统垂直发射,发射时助推器和轨道器主发动机同时点火,起飞后两分钟助推火箭被抛弃回收,外部推进剂箱在轨道入轨前抛弃解体,轨道器可像喷气式飞机滑翔降落,设计可重复使用100次,能将人员、物资、卫星等送入地球轨道,也可在轨开展科学实验、维修航天器等操作。

🤖 AI Deep Analysis AI StarGleam-Starry
⚠️ Content generated by AI, please verify the accuracy and applicability of the information yourself.
Generated Time: 2026/05/28 15:20:22
参数项 具体数值
系统全长 56.0 m
起飞重量 2000.0 t
近地轨道运载能力 29.5 t
返回载荷能力 14.5 t
载人容量 7人
货舱尺寸 直径4.6m、长18m
轨道高度范围 185-1110 km

其应用场景覆盖航天活动多个领域:近地轨道载荷部署方面,可在任务中直接释放通信、遥感、科学实验等各类卫星,也可携带星际探测器完成入轨前的运输;空间站运维是其核心应用之一,既能够为空间站输送乘员、生活物资与实验设备,也可借助机械臂完成舱段组装、故障设备维修等复杂操作,在国际空间站建设阶段承担了90%以上的大型舱段运输任务;空间科学实验场景下,货舱可搭载空间实验室模块,支持微重力环境下的生命科学、材料科学、天体物理等多领域实验,也可临时作为空间维修平台,对在轨故障卫星进行捕获、修复后重新部署,例如曾多次执行哈勃空间望远镜的升级维修任务,直接将望远镜的服役寿命延长了20余年;同时它还承担过部分技术验证任务,测试新型航天材料、在轨操作技术与返回再入技术,为后续航天器研发积累了大量实测数据。

技术模块 具体特点
系统组成 由轨道器、外部燃料箱、2枚固体助推器三部分构成,其中固体助推器和轨道器可重复使用,外部燃料箱为一次性消耗品
动力系统 起飞阶段3台轨道器主发动机与2枚固体助推器同时点火,总推力达31000 kN;固体助推器工作2分钟后分离回收,主发动机依赖外部燃料箱的液氢液氧推进剂工作,入轨前抛弃燃料箱
回收复用设计 固体助推器通过降落伞海上回收,经检修后可重复使用20次;轨道器采用有翼滑翔着陆设计,可在机场跑道水平降落,设计重复使用次数达100次
过载控制 上升段与再入段最大过载不超过3g,大幅降低对乘员的身体要求,非职业航天员经过基础训练即可执行任务
在轨操作能力 配备长15m的机械臂,可完成载荷捕获、转移、舱外操作等任务,货舱支持载荷在轨释放、维修、带回地面全流程操作

该系统的复用设计最初目标是降低航天发射成本,相比传统一次性火箭,理论上单位载荷发射成本可降低90%,但实际运行中由于检修流程复杂、复用成本超预期,最终成本并未达到预期目标。其水平返回的特性也大幅提升了任务灵活性,载荷返回时无需承受传统返回式航天器的 harsh 再入环境,允许精密实验样品、故障设备完整回到地面进行分析。

发射历史和重要任务

美国太空运输系统(STS)的研发始于1972年,1981年4月12日完成首次载人发射,到2011年退役共执行133次发射任务,全部实现卫星成功入轨,累计携带各类卫星、探测器、实验载荷共245颗,先后有“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“亚特兰蒂斯”号、“奋进”号5架轨道器投入服役。其近年5次发射记录如下:

发射代码 发射时间 发射站点 成功入轨卫星数 任务说明
2011-031 2011-07-08 AFETR 2 STS-135任务,亚特兰蒂斯号执行,为航天飞机项目最后一次飞行
2011-020 2011-05-16 AFETR 1 奋进号最后一次飞行,为国际空间站运送阿尔法磁谱仪
2011-008 2011-02-24 AFETR 1 发现号最后一次飞行,运送“永久多功能舱”到国际空间站
2010-019 2010-05-14 AFETR 1 亚特兰蒂斯号执行,为空间站运送俄罗斯研制的“黎明”号小型研究舱
2010-012 2010-04-05 AFETR 1 发现号执行,为空间站运送多用途后勤舱与实验设备

其中2011年7月8日的最后一次飞行(STS-135任务)共携带2个载荷:主载荷STS 135(国际编号2011-031A)为亚特兰蒂斯号轨道器,搭载4名航天员,主要任务是为国际空间站运送超过3.6吨的补给物资与备用零件,保障空间站在航天飞机退役后的运行需求;次要载荷PSSC-2(国际编号2011-031B)是美国空军研发的微型技术验证卫星,入轨后开展了新型传感器与通信技术测试。

在30年的服役历程中,STS系统完成了多项具有里程碑意义的任务:1990年将哈勃空间望远镜送入轨道,后续又先后4次执行维修升级任务,让哈勃成为人类天文史上最重要的观测设备;1998年到2011年间承担了国际空间站大部分舱段的运输与组装工作,累计为空间站运送超过1600吨物资,完成了160余次舱外操作任务;还执行过多项国际合作任务,包括与苏联“和平”号空间站的多次对接飞行,搭载多国航天员与实验载荷开展太空研究,为人类载人航天事业积累了大量宝贵的实践经验。2011年STS-135任务着陆后,该系统正式退役,其任务角色后续由龙飞船、猎户座飞船等新一代载人航天器接替。

Reference Sources: 中国新闻网 飞行者联盟 全知识 NASA Space Shuttle Information Source 互联百科