美国航天飞机完成第117次飞行任务

美国航天飞机完成第117次飞行任务 口口美国东部时间2006年12月9日20:47, 发现号航天飞机顺利升空,执行代号为 STS一116的飞行任务.这是发现号的第33 次飞行,航天飞机的第117次飞行和第20 次执行飞往"国际空间站"的任务.12月 22日,发现号安全降落在肯尼迪航天中心, 结束了为期13天的太空之旅. 发现号的此次发射是航天飞机进行的第 29次夜间发射,也是自2002年l1月23日 奋进号执行STS—l13任务以来进行的第1 次夜间发射.这次飞行还是有史以来难度最 大的一次.通常,"国际空间站"上的飞行 控制人员平均每天要下达约800项命令,而 在此次任务中,尤其是在飞行的第6,8天, 控制人员下达了约4500项命令.为了尽可 能地确保飞行任务的效率和安全,地面控制 人员进行了近6年的训练,并且全美大约有 1.6万人效力于这次任务. 此次发现号在夜间发射成功,意味着在 未来几年内美国航空航天局在航天飞机发射 时机的选择上更加从容,从而保证空间站的 建造进度.在2006年完成的前2次飞行中, 改进后的航天飞机外贮箱性能良好,保温泡 沫材料的脱落在"可接受的范围之内",因 此美国航空航天局在慎重考虑之后,取消了 从2003年哥伦比亚号失事以来一直严格遵 守的白天发射约束,但是在以往的夜间发射 操作的基础上,增加了新的脱落物监测装 置,从而确保拍摄到一切可疑的碎片. 1人员与任务 参加此次飞行任务的航天员分别为:机 长马克?波兰斯基(MarkPolansky);驾驶 员威廉?厄夫莱恩(William0efelein);任 务专家罗伯特?柯宾(RobertCurbeam), 琼?希金博特姆(JoanHigginbotham, 女),尼古拉斯?帕特里克(NicholasPat- rick),苏尼塔?威廉姆斯(SunitaWil- liams,女)和欧洲航天局的克赖斯特?弗 格尔桑(ChristerFuglesang).其中波兰斯 基和柯宾是太空老兵,其余5位是首次参加 太空飞行的航天员,但是他们参加训练的时 间至少有8年.这7位航天员组成了自 1998年4月哥伦比亚号(有5名新航天员) 飞行以来最年轻的乘员组.此外,他们也是 执行航天飞机飞行任务中文化多样性最为突 出的乘员组.弗格尔桑是首次进入太空的瑞 典人,也是世界上少有的同时参加过欧洲, 俄罗斯和美国航天训练的航天员,柯宾和希 金博特姆是非洲裔美国人(黑人航天员), 威廉姆斯是印度裔美国人,帕特里克出生在 英国,而2位"纯正"的美国人——波兰斯 基和厄夫莱恩则分别来自新泽西州和阿拉斯 加州. 发现号此行仍是继续执行"国际空间 站"的建造任务,但难度前所未有.此次飞 行完成了30项任务,主要包括:通过4次 太空行走改装空间站的电力系统,为空间站 安装造价1100万美元的P5外部桁架;送去 补给,其加压后勤舱装有2.6t的货物,非 加压综合货舱携带了3.6t的货物;由威廉 姆斯替换空间站上第14长期考察组的欧洲 航天员托马斯?赖特(ThomasReiter),她 将在空间站上工作6个月.此外,为了激活 《国际太空》2007年2月号23 个冷却系统,航天员修好了4年前坏掉的 冷凝泵. 在这次飞行任务中,发现号首次将"芯 片实验室"带入太空.这种科学设备是一种 便携式的探测系统,包括一个手持诊断器和 一 组小型仪器,因其体积小,质量轻和可手 持而被称为"芯片实验室".它由马歇尔航 天中心研制,可彻底改变航天员在太空中进 行化学及生物学实验的方式,对于监控空间 站环境,航天员身体状况乃至寻找外星生命 都能起到重要的作用. 发现号还进行了大气层密度实验.在飞 行第12天,发现号发射了3颗用于测量低地 球轨道大气层的密度和成分的微卫星,卫星 获得数据将用于更准确地预测在轨物体的运 动.此外,为了提高安全性,航天飞机的主 发动机还首次安装了先进的监视系统,它可 以探测主发动机的振动和监视主发动机高压 燃油泵中燃料的流动.在这次任务中,该系 统只处于监控模式,即使是在必要的条件下 也不会关闭发动机.它获得的数据有助于判 断这一系统是否可以在激活的模式下运转. 2"体检",对接与行走 美国时间12月10日,航天员在地面控 制中心传来的甲壳虫乐队的歌曲《太阳出来 了》(HereComestheSun)中迎来了升空 后的第1个早晨.据控制中心称,选择这首 歌作起床乐是要告诉航天员,发现号升空时 大放异彩,照亮了整个夜空.稍后,航天员 操纵航天飞机机械臂及前端吊杆,利用高分 辨率相机和激光扫描仪对机翼,机鼻和机腹 进行了长达5个多小时的彻底检查,以便及 早发现防热瓦等敏感区域在发射升空过程中 是否受损.结果显示,防热系统没有任何问 ,一切正常. 经过2天的太空飞行,发现号到达距离 "国际空间站"大约2km处,机长波兰斯基 稳稳驾驶航天飞机以大约3cm/s的速度缓 缓"入港".12月11日17:12,航天飞机 与空间站成功对接.此前约1h,波兰斯基 操纵航天飞机做了360.的"后空翻",让机 腹朝向空间站,以便站上的航天员为航天飞 机拍照,检查它是否在升空过程中受损.对 接后,航天员使用航天飞机上的机械臂把 P5桁架从发现号货舱中吊出来,钩在"国 际空间站"的机械臂上.11日18:54,航 天员携带舱外航天服和太空行走中需要的工 具进入空间站.为了进行第1次太空行走, 柯宾和弗格尔桑彻夜在空间站低压密封舱中 生活,以防出现减压病. 在航天飞机与空间站对接的8天时间 里,航天员共进行了4次太空行走.在第1 次太空行走中,航天员成功为空间站安装了 新的桁架构件;在第2,3次太空行走中, 航天员完成了高难度的电力系统重新布线工 作,空间站从临时性电力系统转接到永久性 电力系统;在临时增加的第4次太空行走 里,航天员又成功解决了旧太阳能电池翼的 回收问题.其中,为"国际空间站"重新布 线,更换已使用了8年的临时电力电缆,是 本次太空飞行中重要而特殊的任务.为了完 成这项任务,在第2,3次太空行走过程中 关闭了空间站上美国舱段的电源,中止了与 任务控制中心的一些联系,这一复杂的程序 以前从没有尝试过. 2.1第1次太空行走 美国东部时间12日15:31,航天员柯 宾和弗格尔桑开始进行第1次太空行走,合 作完成了P5桁架的安装.这次也是以"国 际空间站"为基地的第46次太空行走. P5桁架长,宽,高分别为3.3m,4.5m和 3.2m,质量为1.8t,被安装在P3和P4桁 架的末端,作为这2个桁架之间的横梁.由 于P3和P4上安放的是易受损的太阳能电 池翼,加上桁架构件的位置是精确预留出来 24《国际太空》2007年2月号 的,最窄处活动余地仅有7.6cm,因此安装 难度很高. 在柯宾和弗格尔桑出舱后,空间站内的 威廉姆斯和希金博特姆操纵机械臂把P5桁 架安放到位,然后由柯宾和弗格尔桑拧上4 颗固定螺栓,并接通电源和数据通信线路. 此外,柯宾和弗格尔桑还完成了一些其他的 工作,包括接线,将P5顶端预留连接P6 处的螺扣松开,重新固定空间站的机械臂, 修复第3端口的外部电视摄像机,以便用于 STS,117飞行任务. 在太空行走刚开始时,柯宾背包上用于 保护航天员的一个手动控制单元丢失了,但 问题很快就得以解决.行走过程中惟一的小 麻烦发生在弗格尔桑身上,他的一支手柄式 电动工具的部件从工作台上滑落,飞进了太 空. 美国东部时间12日22:07,2名航天 员顺利完成了6h的太空行走,回到了"国 际空间站".此时,空间站长达120m,质量 增加了1864kg.这次太空行走即将结束时, 美国航空航天局得知将有强烈的太阳暴放射 出更强的X射线并向地球射出粒子,因此 地面飞行控制人员告知航天飞机和空间站上 的航天员要在装有防护装置的舱里睡觉. 2.2第2次太空行走 美国时间12月14日,柯宾和弗格尔桑 再次出舱,进行了5h的太空行走,比预定 时间提前约1h完成任务,成功为空间站美 国舱段电力系统的2条电力线路进行了重新 配置,接线,使空间站的供电能力增加了1 倍,从而能满足空间站扩容后的巨大电力需 求.另外,柯宾和弗格尔桑还修复了空间站 踏车隔振系统中的一个回旋装置. 为了避免航天员在工作时触电,确保舱 外作业的安全,地面控制中心提前切断了对 美国舱段的电力供应,减少了50的供电 量.在此期间,柯宾和弗格尔桑把断电的电 力系统从原来的旧太阳能电池翼供电系统转 接到新太阳能电池翼供电系统中. 在此之前的美国东部时间13日13:28, 旧太阳能电池翼的收回操作出现了问题,只 收缩了不到25.尽管通过长达7h的遥控 操作对其下达了40多次的"开始,停止" 的收缩和展开的动作指令,但还是不能完全 收回.最后,控制中心决定放弃作业,让其 保持在半伸展状态.尽管电池翼未能完全收 回,但已经腾出足够的空间让航天员进行下 一 步操作.这副旧太阳能电池翼展开时长 35m,是从2000年开始使用的两副太阳能 电池翼之一,被临时安装在空间站顶部提供 电能.美国航空航天局原定把它移开,以便 使用新的永久性太阳能电池翼.新太阳能电 池翼可以自动旋转而始终朝向太阳,从而最 大限度地为空间站提供动力.它在美国东部 时间13日20:O0被激活,利用"太阳阿尔 法旋转接头"在很短的时间内就准确地跟踪 到太阳.该电池翼是在2006年9月由阿特 兰蒂斯号航天飞机运送到空间站的. 2.3第3次太空行走 12月16日,.柯宾和威廉姆斯进行了第 3次太空行走,完成了空间站电力系统的另 一 半重新配置电力工作,至此空间站全部使 用新太阳能电池翼供电.在这次太空行走 中,柯宾和威廉姆在再次尝试收回站外旧太 阳能电池翼时仍遇到麻烦.他们推拉,摇晃 电池翼,但问题依旧,最终在进行了7.5h 的太空行走之后无奈地放弃了这项任务.为 此,航天飞机项目小组批准在18日进行计 划外的第4次太空行走,以手动方式回收旧 太阳能电池翼.而航天飞机与空间站的脱离 时间也顺延至19日,着陆顺延至22日. 除上述工作外,柯宾和威廉姆斯还从发现 号货舱内搬运出一套"轨道碎片防护板",安 装到空间站外的舱段连接处.这套防护板能使 空间站免受一些微小陨石及太空碎片的撞击. 《国际太空》2007年2月号25 2.4第4次太空行走 美国东部时间18日14:00,柯宾和弗格 尔桑进行了第4次太空行走,执行回收站外旧 太阳能电池翼这一临时任务.18日20:38, 柯宾和弗格尔桑经过6h38min的努力,终 于成功回收了旧太阳能电池翼.在这次太空 行走中,2名航天员配备了刮刀,钳子等工 具,手动解决旧太阳能电池翼的卡壳问题. 这次作业积累的经验非常重要,因为在 2007年3月航天飞机执行STS—l17飞行任 务时,航天员还将收回空间站外的第2副旧 太阳能电池翼. 这次太空行走对柯宾来说意义更大,因 为这使他成为在一次航天飞行中执行太空行 走任务次数最多的航天员. 3返回与评价 美国东部时间2006年12月19日17:10, 发现号开始了2天的返航之旅.19日14;42, 发现号和空间站之间的连接舱门关闭.脱离 指令下达后,发现号从空间站的对接舱口上 缓缓驶离,在绕空间站飞行了数圈,确认一 切正常后,在19日18:52正式启动喷气引 擎返航.20日,发现号航天员对机身防热 瓦进行了细致检查,以确保返航安全.2O 日晚,航天员把航天飞机货舱中携带的2颗 微型科学卫星释放到太空中,部署到预定轨 道上.21日下午,航天员又从货舱中释放 出1颗微型低地球轨道大气分析卫星.22 日17:32,发现号在肯尼迪航天中心成功 着陆,从而结束了为期13天的飞行任务. 发现号此行使"国际空间站"的长度达 到120m,更换的新电力系统可以保证站上 航天员扩容至6人,并且为后续与空间站对 接的欧洲"哥伦布"实验舱,日本希望号实 验舱提供充足的电能. 2007年,现役的3架航天飞机将进行5 次发射,这表明在哥伦比亚号航天飞机失事 后,美国航空航天局跌至谷底的信心也正稳 步恢复.虽然安全问题仍是人们关心的重 点,但几次成功的飞行明显让航空航天局从 容了许多.航天飞机升空时利用各种相机, 传感器对自身进行布阵监测,升空后进行第 1道在轨检查,脱离空间站后进行第2道在 轨检查,这一整套的安检措施已经成为固定 程序,层层把关.一切迹象表明,航天飞机 的安全性能已经稳定,足以放心地进行全天 时发射. 美国航空航天局称,航天飞机在2010 年退役之前至少还要执行13次飞行任务, 从而完成空间站的基本建造.之后可能 还需要再进行l,2次飞行,为空间站进行 物资补给.? !主堡堕2 收稿日期:2006—12—30 ':-k':-k':-k':--}':-k':-k':-k':--}':-k':-k':--}':--},:-k':--}':--}':--}':--}':--}':--}':_? ? 空间扫描? 美国航空航天局授出战神一1火箭开发 扩展据2007年1月5日报道,美国 航空航天局已授予了ATKThiokol公司一 份继续,开发战神一1火箭第1级的扩 展合同.该合同的包括:制定设计,开 发,试验以及评估火箭第1级的日程表,研 制新型金属喷管部件,推进剂浇铸和喷管装 配的生产工具;进行必要的设计及工程学分 析;继续参加飞行降落伞的开发和试验.此 外,该合同也包括为2009年战神一1的首 次飞行试验和初步设计评审提供支持.这份 合同将在原有合同的基础上增加4800万美 元,使该项目的总投资达到l_1亿美元.战 神一1能够将"猎户座"乘员探索飞行器以 及其他小型货物运载器发射到低地球轨道, 其第1级由可重复使用的固体火箭助推器和 类似航天飞机上的发动机组成,另外还添加 了第5发动机舱段. (小光摘) 26《国际太空》2007年2月号