發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)
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    “發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī) -簡(jiǎn)介

    發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)(STS Discovery OV-103)是美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署(NASA)肯尼迪航天中心(KSC)旗下,第三架實(shí)際執(zhí)行太空飛行任務(wù)的太空梭。首次飛行是在1984年8月30日,迄今為止仍在服勤中,負(fù)責(zé)進(jìn)行各種科學(xué)研究與作為國(guó)際太空站(International Space Station,ISS)計(jì)劃的支援。

    2011年3月7日,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)脫離國(guó)際空間站,9日在肯尼迪航天中心安全著陸,結(jié)束了近27年的飛行。

    起源

    如同其他大部分的美國(guó)航天飛機(jī)一般,發(fā)現(xiàn)號(hào)的命名,源自于一艘18世紀(jì)時(shí)的英國(guó)探險(xiǎn)船,伴隨著名的詹姆斯?庫(kù)克(James Cook)船長(zhǎng)遠(yuǎn)征南太平洋的發(fā)現(xiàn)號(hào)(HMS Discovery)。在庫(kù)克船長(zhǎng)的探險(xiǎn)中,完成了包括發(fā)現(xiàn)夏威夷群島、紐西蘭乃至於確認(rèn)澳洲大陸存在等的功績(jī),而同行中的另外一艘探險(xiǎn)船奮進(jìn)號(hào)(HMBarque Endeavour)也成為NASA另一架太空梭奮進(jìn)號(hào)的命名由來(lái)。除此之外,庫(kù)克船長(zhǎng)也曾搭乘發(fā)現(xiàn)號(hào)探索南阿拉斯加與西北加拿大之間的海岸線,雖然當(dāng)時(shí)正值美國(guó)獨(dú)立戰(zhàn)爭(zhēng)期間,英國(guó)與美國(guó)是交戰(zhàn)國(guó),但由於發(fā)現(xiàn)號(hào)在從事的是非常重要的科學(xué)任務(wù),班杰明?富蘭克林甚至特別下達(dá)美軍不準(zhǔn)對(duì)該船發(fā)動(dòng)攻擊的指令。

    其它使用發(fā)現(xiàn)號(hào)之名的著名船只,還有亨利?哈德遜(Henry Hudson,今加拿大哈德遜灣的命名由來(lái))在1610年到1611年間,在尋找「西北水道」(Northwest Passage,也就是理論中在北美洲北方一條能連接大西洋與太平洋之間的水道,但事后證實(shí)它根本不存在)時(shí)所搭乘的探險(xiǎn)船。英國(guó)皇家地理學(xué)會(huì)(British Royal Geographical Society)曾擁有一艘同樣叫做發(fā)現(xiàn)號(hào)的船只,是一艘以捕鯨船的基本結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),改裝后用在1875年北極極點(diǎn)探索時(shí)的探險(xiǎn)船。該協(xié)會(huì)后來(lái)(1901年)又造了另外一艘發(fā)現(xiàn)號(hào),在1904年時(shí)進(jìn)行了南極大陸的探索活動(dòng)??傊?,「發(fā)現(xiàn)號(hào)」這名字在人類的地理探索史上擁有極重要的地位,這點(diǎn)也被繼續(xù)在太空探索的活動(dòng)中延續(xù)了下去。

    建造技術(shù)

    發(fā)現(xiàn)號(hào)的建造與在它之前的MPTA-098、STA-099(后來(lái)的挑戰(zhàn)者號(hào))、OV-101(后來(lái)放棄改裝的企業(yè)號(hào))與OV-102 (哥倫比亞號(hào))不一樣,它屬於NASA建造的太空梭之中第二期的產(chǎn)品。因此,發(fā)現(xiàn)號(hào)在設(shè)計(jì)組裝的過程中擷取了許多來(lái)自企業(yè)號(hào)、哥倫比亞號(hào)與挑戰(zhàn)者號(hào)的實(shí)際測(cè)試與飛行數(shù)據(jù)加上經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)上較為成熟。出廠時(shí)其重量較哥倫比亞號(hào)輕盈了6,870磅(約3,120公斤),空重151,419磅(68,744公斤),裝上三具主引擎后總重171,000磅(77,634公斤)。與挑戰(zhàn)者號(hào)一樣,發(fā)現(xiàn)號(hào)的酬載艙曾經(jīng)過局部的修改,以便能載運(yùn)與發(fā)射使用低溫推進(jìn)燃料的半人馬上節(jié)火箭,但此計(jì)劃因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)過高而被中止,實(shí)際上發(fā)現(xiàn)號(hào)從未實(shí)際施放發(fā)射過該型火箭。 以下為發(fā)現(xiàn)號(hào)太空梭的簡(jiǎn)單建造歷程:

    1979年1月29日 - 建造合約簽署

    1979年8月27日 - 開始建造客艙模組

    1980年6月20日 - 開始建造機(jī)身下部

    1980年11月10日 - 開始后段機(jī)身的結(jié)構(gòu)組裝

    1980年12月8日 - 開始后段機(jī)身的初步系統(tǒng)裝配

    1981年3月2日 - 開始酬載艙艙門的制造與組裝

    1981年10月19日 - 開始機(jī)身副翼的細(xì)部制造與組裝

    1981年10月26日 - 開始在加州多尼(Downey, CA)進(jìn)行客艙的初步系統(tǒng)裝配

    1982年1月4日 - 開始機(jī)身前段上半部的初步系統(tǒng)裝配

    1982年3月16日 - 中段機(jī)身在加州棕櫚谷(Palmdale, CA)就位

    1982年8月30日 - 升降副翼(Elevons)在棕櫚谷就位

    1982年4月30日 - 機(jī)翼自格魯曼(Grumman)公司送抵棕櫚谷

    1982年4月30日 - 前段機(jī)身下半部在棕櫚谷就位

    1982年7月16日 - 前段機(jī)身上半部在棕櫚谷就位

    1982年8月5日 - 垂直尾翼在棕櫚谷就位

    1982年9月3日 - 開始最后組裝

    1982年10月15日 - 機(jī)身副翼在棕櫚谷就位

    1983年1月11日 - 后段機(jī)身在棕櫚谷就位

    1983年2月25日 - 完成最后組裝

    1983年2月28日 - 開始初步次系統(tǒng)測(cè)試與啟動(dòng)動(dòng)力

    1983年5月13日 - 完成初步次系統(tǒng)測(cè)試

    1983年7月26日 - 完成次系統(tǒng)測(cè)試

    1983年8月12日 - 完成最后簽收

    1983年10月16日 - 自棕櫚谷完工出廠

    1983年11月5日 - 以陸上運(yùn)輸?shù)姆绞接勺貦肮人偷謵鄣氯A(Edwards, CA)

    1983年11月9日 - 空運(yùn)至甘乃迪太空中心

    1984年6月2日 - 飛行準(zhǔn)備點(diǎn)火測(cè)試

    1984年8月30日 - 首度飛行(STS-41-D任務(wù))

    事跡介紹

    1984年8月30日STS-41-D——首次飛行

    1984年8月30日 STS-41-D 發(fā)射兩顆通訊衛(wèi)星

    1984年11月8日 STS-51-A 發(fā)射兩顆與救援兩顆通訊衛(wèi)星

    1985年1月24日 STS-51-C 發(fā)射一顆隸屬美國(guó)國(guó)防部的電子情報(bào)(ELINT)衛(wèi)星

    1985年4月12日 STS-51-D 發(fā)射兩顆通訊衛(wèi)星

    1985年6月17日 STS-51-G 發(fā)射兩顆通訊衛(wèi)星

    1985年8月27日 STS-51-I 發(fā)射三顆通訊衛(wèi)星

    1988年9月29日 STS-26 挑戰(zhàn)者號(hào)發(fā)生意外后首次恢復(fù)的航天飛機(jī)飛行任務(wù),這標(biāo)志著航天飛機(jī)項(xiàng)目再次走上正軌。發(fā)射了一顆TDRS(追蹤與資料中繼衛(wèi)星)

    1989年3月13日 STS-29 發(fā)射一顆TDRS

    1989年11月22日 STS-33 發(fā)射一顆ELINT衛(wèi)星

    1990年4月24日 STS-31 發(fā)射哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HST)

    1990年10月6日 STS-41 發(fā)射尤里西斯太陽(yáng)探測(cè)器(Ulysses Probe)

    1991年4月28日 STS-39 發(fā)射美國(guó)國(guó)防部空軍675號(hào)(Air Force Program-675,AFP675)衛(wèi)星

    1991年9月12日 STS-48 酬載上大氣層研究衛(wèi)星(UARS)

    1992年1月22日 STS-42 酬載國(guó)際微重力實(shí)驗(yàn)室一號(hào)(IML-1)

    1992年12月2日 STS-53 酬載美國(guó)國(guó)防部所委托的設(shè)施

    1993年4月8日 STS-56 酬載大氣實(shí)驗(yàn)室二號(hào)(ATLAS-2)

    1993年9月12日 STS-51 發(fā)設(shè)先進(jìn)通訊技術(shù)衛(wèi)星(ACTS)

    1994年2月3日 STS-60 酬載真空尾跡屏罩設(shè)備(Wake Shield Facility,WSF)

    1994年9月9日 STS-64 進(jìn)行Lidar內(nèi)太空技術(shù)實(shí)驗(yàn)(LITE)

    1995年2月3日 STS-63 與和平號(hào)太空站會(huì)合

    1995年7月13日 STS-70 發(fā)射第七顆TDRS衛(wèi)星

    1997年2月11日 STS-82 維修哈勃太空望遠(yuǎn)鏡

    1997年8月7日 STS-85 載運(yùn)與裝設(shè)低溫紅外線頻譜儀與望遠(yuǎn)鏡(Cryogenic Infrared Spectrometers and Telescopes)

    1998年6月2日 STS-91 最后一次進(jìn)行航天飛機(jī)與和平號(hào)太空站間的泊靠任務(wù)

    1998年10月29日,STS-95“發(fā)現(xiàn)”號(hào)搭載著77歲的參議員約翰·格倫(John Glenn)起飛。格倫是曾搭乘“水星”飛船升空的美國(guó)首名宇航員,這次他又成為最高齡的“太空人”

    1999年5月27日 STS-96 國(guó)際太空站補(bǔ)給任務(wù)

    1999年12月19日 STS-103 維修哈勃太空望遠(yuǎn)鏡

    2000年10月11日 STS-92 國(guó)際太空站組裝任務(wù)。值得一提的是,本次任務(wù)為美國(guó)航天飛機(jī)第100次飛行

    2001年3月8日 STS-102 國(guó)際太空站的人員輪調(diào)任務(wù)

    2001年8月10日 STS-105 國(guó)際太空站人員與補(bǔ)給運(yùn)送任務(wù)

    2005年7月26日 STS-114 哥倫比亞號(hào)解體意外后首次航天飛機(jī)返回太空任務(wù),國(guó)際太空站人員與補(bǔ)給運(yùn)送任務(wù),新安全裝置測(cè)試

    2006年7月17日,發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心成功著陸。順利完成國(guó)際空間站維修和建設(shè)任務(wù),并為國(guó)際空間站送去一名宇航員

    2009年8月28日23時(shí)59分(EDT) “發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)搭載7名宇航員,從肯尼迪航天中心39A發(fā)射臺(tái)發(fā)射升空前往國(guó)際空間站,運(yùn)送數(shù)噸的補(bǔ)給和設(shè)備

    2009年9月11日20時(shí)54分(EDT) 發(fā)現(xiàn)號(hào)結(jié)束14天太空之旅在加州愛德華茲空軍基地安全著陸。

    美國(guó)東部時(shí)間2010年4月5日6時(shí)21分(北京時(shí)間18時(shí)21分),搭載7名宇航員的“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)從肯尼迪航天中心點(diǎn)火升空,飛往國(guó)際空間站?!鞍l(fā)現(xiàn)”號(hào)此行將為空間站運(yùn)送重約8噸的各類物資。這次飛行的一大看點(diǎn)是,在“發(fā)現(xiàn)”號(hào)的7名機(jī)組成員中,女宇航員的數(shù)量達(dá)到3人,幾乎占了半邊天。照片中的女宇航員從左至右分別是:日本女航天員山崎直子、太空工程師斯蒂芬妮.威爾遜以及原中學(xué)女教師林登貝爾格。2010年美國(guó)東部時(shí)間4月20日,美國(guó)發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)在經(jīng)歷一番波折之后終于成功降落在佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心,結(jié)束了為期15天的國(guó)際空間站建設(shè)之旅。在完成太空任務(wù)之后,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”的“回家”之旅遇到了波折。20日,在再度因雨霧推遲著陸時(shí)間之后,肯尼迪航天中心的天空在佛曉前終于放晴,“發(fā)現(xiàn)號(hào)”抓住時(shí)機(jī)成功著陸。據(jù)知,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)當(dāng)天從西北方向返回肯尼迪航天中心的路線穿越了美國(guó)近10個(gè)州的上空,這是2007年以來(lái)首次有航天飛機(jī)穿越美國(guó)腹地而返回地面。通常情況下,美國(guó)航天局傾向于航天飛機(jī)從西南方向返回航天中心,這一路線飛越太平洋、中美洲以及墨西哥灣上空,可以最大限度地減少穿越人口稠密地區(qū)的時(shí)間。

    2011年2月24日,美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的發(fā)射中心的“發(fā)現(xiàn)號(hào)”整裝待發(fā),于美東時(shí)間2月24日16時(shí)53分(北京時(shí)間2月25日5時(shí)53分)發(fā)射升空。本次飛行,將是美國(guó)全部航天飛機(jī)的最后一次進(jìn)入太空?!鞍l(fā)現(xiàn)號(hào)”此行搭乘6名宇航員,將向國(guó)際空間站運(yùn)送一個(gè)永久性多功能艙,并且還將為它帶來(lái)一個(gè)永久“居民”——太空中第一個(gè)人形機(jī)器人宇航員——“機(jī)器宇航員2號(hào)”。這個(gè)新的多功能艙將作為儲(chǔ)藏室,并提供額外的研究工作空間。而“機(jī)器宇航員2號(hào)”主要目的是檢測(cè)機(jī)器人在失重的狀態(tài)下,如何進(jìn)行操作。若結(jié)果滿意,美國(guó)宇航局今后或許會(huì)用機(jī)器人進(jìn)行一些替代性的工作。

    完成任務(wù)

    STS-114

    由于隔熱保護(hù)系統(tǒng)在升空時(shí)受到局部碰撞而受損,發(fā)現(xiàn)號(hào)在STS-114任務(wù)中進(jìn)行了史無(wú)前例、以太空漫步方式修復(fù)機(jī)身外表的嘗試。圖中為從國(guó)際太空站檢視發(fā)現(xiàn)號(hào)機(jī)腹完整度的畫面。

    發(fā)現(xiàn)號(hào)原定在2005年7月13日?qǐng)?zhí)行STS-114任務(wù),是哥倫比亞號(hào)在2003年初墜毀之后,NASA首度恢復(fù)進(jìn)行的航天飛機(jī)飛行任務(wù),但卻由于機(jī)械故障因素而延遲發(fā)射。在7月13日預(yù)定發(fā)射時(shí)間前2個(gè)多小時(shí)前,當(dāng)工程人員在進(jìn)行飛行前的例行檢測(cè)時(shí),突然發(fā)現(xiàn)一位于液態(tài)氫燃料槽底部的液態(tài)氫引擎熄火感應(yīng)器(liquid hydrogen engine cutoff sensor)送出錯(cuò)誤訊號(hào)。該感應(yīng)器是發(fā)現(xiàn)號(hào)機(jī)身上四組同樣功用的感應(yīng)器其中一組,是在其他感應(yīng)器同時(shí)故障時(shí)能作為備援用途,這整套感應(yīng)系統(tǒng)的主要功用是在發(fā)現(xiàn)液態(tài)氫燃料槽里的氫存量即將用盡之前緊急切斷引擎動(dòng)力,以免因?yàn)楦邿岜?。NASA的人員在第一次的升空放棄后嘗試?yán)迩甯袘?yīng)器失效的原因,但卻沒有找到確切的理由,工程人員主要是朝接地錯(cuò)誤或電磁波干擾的方向厘清問題,但因?yàn)樵谄饺諣顟B(tài)下他們無(wú)法復(fù)制出與升空前一模一樣的背景環(huán)境,而增加找出實(shí)際問題癥結(jié)的困難度(例如,航天飛機(jī)起飛前會(huì)因?yàn)槿剂喜劾镅b滿超低溫的液態(tài)氧與液態(tài)氫,而處于較平日更低溫的狀態(tài),但除非航天飛機(jī)準(zhǔn)備要升空,否則考慮到安全問題其燃料槽里是不會(huì)填裝燃料的)。

    NASA官員在7月20日時(shí)宣布,縱使尚未確定之前錯(cuò)誤訊號(hào)的起因,發(fā)現(xiàn)號(hào)仍要于美國(guó)東部日光時(shí)間7月26日上午10時(shí)39分發(fā)射。根據(jù)該單位的計(jì)算,7月31日是發(fā)現(xiàn)號(hào)適當(dāng)發(fā)射時(shí)間窗的底限,超過這天之后航天飛機(jī)升空時(shí)周圍的光影變化將不利科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)號(hào)上新裝設(shè)的一組監(jiān)視攝影機(jī)之運(yùn)作,這套監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)主要是用來(lái)評(píng)估NASA在哥倫比亞號(hào)失事后,針對(duì)航天飛機(jī)安全性所進(jìn)行的修正設(shè)計(jì)之成效。假若發(fā)現(xiàn)號(hào)未能趕在7月底前升空,就必須大幅延期到9月9日之后才會(huì)有適合的光線環(huán)境再次發(fā)射,但有部份專家對(duì)此抱持反對(duì)意見,他們認(rèn)為新一代的電子攝影設(shè)備對(duì)光線的靈敏度已足以彌補(bǔ)光線不足的問題,因此NASA大可以在完全確認(rèn)感應(yīng)器的故障原因之后,再讓航天飛機(jī)安全升空。

    發(fā)現(xiàn)號(hào)太空梭于8月9日破曉之前平安抵返地面

    安裝上新的安全檢察設(shè)備后,發(fā)現(xiàn)號(hào)于2005年7月26日發(fā)射升空?qǐng)?zhí)行STS-114任務(wù),這是自哥倫比亞號(hào)解體意外發(fā)生后,首次有航天飛機(jī)返回太空任務(wù)。升空過程中,發(fā)現(xiàn)號(hào)的外掛燃料槽上有一塊面積不小的隔熱泡棉因與航天飛機(jī)本體在發(fā)射瞬間發(fā)生觸碰而脫落,根據(jù)發(fā)現(xiàn)號(hào)上裝置的高分辨率攝影機(jī)所攝得之影像分析,這塊脫落的泡棉約有24至33英寸長(zhǎng),10至13英寸寬,2.5至8英寸厚, NASA研判這塊脫落的隔熱棉應(yīng)不至于影響航天飛機(jī)的安全,但仍會(huì)進(jìn)行較詳細(xì)的檢測(cè)與資料分析來(lái)確保其安危。根據(jù)NASA的規(guī)劃,除了載運(yùn)拉斐爾多用途后勤模組(Raffaello Multi-Purpose Logistics Module)為國(guó)際太空站進(jìn)行運(yùn)補(bǔ)外,測(cè)試新開發(fā)的隔熱泡棉與機(jī)上攝影監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也是STS-114任務(wù)的主要目的之一。

    在經(jīng)過人類有史以來(lái)第一次以太空漫步方式進(jìn)行受損部位機(jī)外緊急檢修后,發(fā)現(xiàn)號(hào)順利平安地于美國(guó)東部日光時(shí)間8月9日8:11:22am滑行降落在美國(guó)加州愛德華滋空軍基地,結(jié)束長(zhǎng)達(dá)14天的任務(wù)。

    STS-128

    “發(fā)現(xiàn)”號(hào)最初定于2009年8月25日凌晨從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空,但由于附近天氣狀況不佳,美國(guó)航天局25日凌晨決定將發(fā)射推遲到26日凌晨進(jìn)行。

    但由于“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)外部燃料箱的一個(gè)閥門出現(xiàn)故障,美國(guó)航天局8月25日下午取消了原定于26日凌晨進(jìn)行的“發(fā)現(xiàn)”號(hào)發(fā)射工作。

    2009年8月28日晚,發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)點(diǎn)火升空,之后于美國(guó)東部時(shí)間8月30日20時(shí)54分與國(guó)際空間站順利對(duì)接。此次宇航員共進(jìn)行了3次太空行走,更換空間站部分零件,并取回一些實(shí)驗(yàn)樣本。

    發(fā)現(xiàn)號(hào)為空間站帶去了6.8噸的給養(yǎng),包括食品、一個(gè)冷藏箱、一個(gè)睡眠艙以及一個(gè)跑步機(jī),并且輪換了一名空間站宇航員,妮可·斯德特(Nicole Stott)將替換蒂姆·考博拉(Tim Kopra)留在空間站上工作。

    美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2009年9月11日晚8點(diǎn)53分(北京時(shí)間12日上午8時(shí)53分),美國(guó)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)安全降落于加州愛德華茲空軍基地。

    絕唱

    曾在太空中度過總共352天,出色擔(dān)任了搬運(yùn)工、科學(xué)家、外交官等各種角色的發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī),終于要迎來(lái)自己最后一次任務(wù)了。在編號(hào)為ST-133的任務(wù)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)號(hào)將結(jié)束自己的職業(yè)生涯,成為第一架退休的航天飛機(jī)。發(fā)現(xiàn)號(hào)預(yù)計(jì)會(huì)于2011年2月24日發(fā)射。 在最后一次任務(wù)中,發(fā)現(xiàn)號(hào)將搭載6名宇航員,為國(guó)際空間站送去一個(gè)永久多功能艙,為其增加額外的儲(chǔ)物空間。國(guó)際空間站已經(jīng)運(yùn)行了10年,就像你自己的房間一樣,住得越久各種雜物也就越多,所以這空間還是挺重要的。發(fā)現(xiàn)號(hào)此次還會(huì)為國(guó)際空間站帶來(lái)了一個(gè)Robonaut 2號(hào),太空中第一個(gè)人形機(jī)器人。在經(jīng)過微重力環(huán)境下的測(cè)試后,這個(gè)機(jī)器人宇航員將會(huì)幫助人們做一些繁瑣或危險(xiǎn)地工作。

    美國(guó)航天局此前計(jì)劃,在“發(fā)現(xiàn)”號(hào)和“奮進(jìn)”號(hào)分別于今年11月及明年2月執(zhí)行一次飛行任務(wù)后,美國(guó)航天飛機(jī)將全部退役。

    評(píng)論

    美國(guó)宇航局指“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)在1日升空時(shí),發(fā)現(xiàn)大概5片隔熱物料從外置燃料缸脫落,但相信機(jī)身沒有損壞。

    據(jù)香港《文匯報(bào)》報(bào)道,美宇航局解釋,在升空頭2分15秒脫落的的隔熱物料對(duì)穿梭機(jī)損壞最大。太空總署的格斯登美爾指出,他們?cè)谖kU(xiǎn)期后幾秒才發(fā)現(xiàn)碎片脫落,所以并無(wú)打中機(jī)身,其后的碎片也因速度不夠快而未有造成嚴(yán)重破壞。碎片體積雖大,但實(shí)質(zhì)非常輕,即使曾有碰撞機(jī)身,但“不是大問題”。 2003年1月,“哥倫比亞號(hào)”的燃料缸升空時(shí)有隔熱物料脫落,穿梭機(jī)的隔熱板受損,因而在2月返回地球時(shí)在空中解體,7名航天員全部罹難。 “發(fā)現(xiàn)號(hào)”這次的主要任務(wù)是運(yùn)送日本制的實(shí)驗(yàn)室組件到國(guó)際太空站。格斯登美爾認(rèn)為除了這次小意外,所有程序非常順利,升空近乎完美。

    退役

    航天飛機(jī)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)的天地往返運(yùn)輸器。設(shè)計(jì)之初,科學(xué)家們認(rèn)為它至少有以下幾大優(yōu)點(diǎn):可重復(fù)使用從而降低費(fèi)用、水平降落比飛船更安全、比飛船舒適、運(yùn)載能力強(qiáng)。然而,從1981年航天飛機(jī)首次

    飛行至今,除了體現(xiàn)出舒適和運(yùn)載能力強(qiáng)兩大優(yōu)點(diǎn)外,其他預(yù)想中的優(yōu)點(diǎn)反而成了“致命傷”。

    《國(guó)際太空》雜志副主編龐之浩說(shuō),航天飛機(jī)有3500多個(gè)分系統(tǒng)、250多萬(wàn)個(gè)部件,每次飛行成本約為5億美元,既復(fù)雜又昂貴。它沒有逃逸系統(tǒng),實(shí)行人貨混運(yùn),“挑戰(zhàn)者”號(hào)和“哥倫比亞”號(hào)的失事證明,其安全性和可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于相對(duì)簡(jiǎn)單的飛船。

    由于設(shè)計(jì)上的先天不足,航天飛機(jī)目前所做的改進(jìn)只能是工藝上的,無(wú)法解決根本問題。“發(fā)現(xiàn)”號(hào)這次飛行成功,對(duì)于航天飛機(jī)而言,只是把壽命延長(zhǎng)了幾年。

    龐之浩介紹說(shuō),美國(guó)宇航局向美國(guó)政府提交的太空探索新報(bào)告中,明確航天飛機(jī)將于2010年國(guó)際空間站建成之后退役。報(bào)告中提出,美國(guó)將研制新的天地往返運(yùn)輸器,預(yù)計(jì)2014年建成。發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)將在完成2011年2月24日的任務(wù)后退役。

    啟示

    航天科技一定要根據(jù)本國(guó)的國(guó)情、國(guó)力和科技發(fā)展水平,堅(jiān)定不移地走適合自己的發(fā)展道路。這次飛行成功,不緊增強(qiáng)了美國(guó)航天界以及美國(guó)民眾的信心,而且更是對(duì)科學(xué)探索精神一種極大鼓舞。

    航天飛機(jī)的每次的飛行,都伴隨著人們擔(dān)憂的目光。冷戰(zhàn)時(shí)期,出于太空競(jìng)賽的考慮,前蘇聯(lián)也上馬了航天飛機(jī)項(xiàng)目,在消耗了大量人力物力財(cái)力之后,只飛行了一次即告停止。

    美國(guó)的航天飛機(jī)計(jì)劃將于2010年左右終止,并計(jì)劃重新以飛船為天地往返運(yùn)輸器。

    我國(guó)發(fā)展載人航天之初,也曾有過到底是從飛船起步還是從航天飛機(jī)起步的爭(zhēng)論。今天航天飛機(jī)所遇到的困境,我國(guó)兩次載人航天的成功,證明了我們當(dāng)初的選擇是正確的。

    我國(guó)的載人航天事業(yè)正進(jìn)入一個(gè)加速發(fā)展的時(shí)期,專家認(rèn)為,我們既要堅(jiān)持走自己的路,同時(shí)也要高度關(guān)注前人的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。我們要在自己的努力下建造有自己設(shè)計(jì)專利的航天飛機(jī)、太空飛行器。國(guó)家也應(yīng)加大對(duì)航天事業(yè)的支持。

    謝幕之旅

    以“發(fā)現(xiàn)號(hào)”為代表的航天飛機(jī)道路雖將終結(jié),但它在謝幕之際已經(jīng)帶出薪火相傳的種子;

    從機(jī)器人到新飛船,未來(lái)太空并不寂寞。

    2月25日,美國(guó)“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)自卡納維拉爾角順利升空,這是它的謝幕之旅。自1984年首飛以來(lái),它繞地飛行超過5600圈,行程約2.3億公里,累計(jì)飛行352天,曾經(jīng)運(yùn)載宇航員180人?!鞍l(fā)現(xiàn)號(hào)”后,“奮進(jìn)號(hào)”與“亞特蘭蒂斯號(hào)”航天飛機(jī)分別將在4月和6月各有一次飛行,一個(gè)接一個(gè)謝幕之旅將上演。之后,航天飛機(jī)將告別航天舞臺(tái)。以“發(fā)現(xiàn)號(hào)”為代表的航天飛機(jī)道路雖將終結(jié),但它在謝幕之際已經(jīng)帶出薪火相傳的種子,一代“航天明星”雖將退場(chǎng),但未來(lái)航天器與航天技術(shù)的新劇集卻已開拍。

    隱退

    從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡、國(guó)際空間站到眾多衛(wèi)星,太多人類太空成就因“發(fā)現(xiàn)號(hào)”而實(shí)現(xiàn)。但它確實(shí)到了該退休到博物館供人瞻仰的時(shí)候。美國(guó)一共制造了6架航天飛機(jī),5架投入使用,迄今在事故中損失2架,事故率驚人。從“挑戰(zhàn)者號(hào)”到“哥倫比亞號(hào)”,每次航天飛機(jī)失事都讓世人震動(dòng)和沉痛不已。

    并非航天飛機(jī)不尖端,不精密。它的問題是太尖端和精密。決定走這條道路時(shí),美國(guó)人覺得它有很多好處:可重復(fù)使用從而降低費(fèi)用、水平降落比飛船更安全、比飛船舒適、運(yùn)載能力強(qiáng)。然而,30年來(lái)的實(shí)踐表明,它既不省錢也不安全,只剩下乘員舒適和運(yùn)載能力強(qiáng)兩個(gè)好處。

    航天飛機(jī)太復(fù)雜。走飛船道路的科研組織通常協(xié)調(diào)好十個(gè)左右的分系統(tǒng)就可以把飛船送上天,如果只是貨運(yùn)飛船,會(huì)更簡(jiǎn)單。而航天飛機(jī)有3500多個(gè)分系統(tǒng)、250多萬(wàn)個(gè)部件。

    這樣復(fù)雜的組成給研制、工程控制都帶來(lái)巨大負(fù)擔(dān),極易造成一個(gè)小意外摧毀全系統(tǒng)的悲劇。“挑戰(zhàn)者號(hào)”1986年由于燃料艙O形環(huán)失效而毀,“哥倫比亞號(hào)”2003年由于燃料箱表面泡沫材料脫落擊中機(jī)翼而毀。

    復(fù)雜的系統(tǒng)使每次飛行成本極高,據(jù)說(shuō)每次飛行需要5億美元左右。而且航天飛機(jī)沒有逃逸系統(tǒng),實(shí)行人貨混運(yùn),如“挑戰(zhàn)者號(hào)”和“哥倫比亞號(hào)”事件中,人們都只能眼睜睜看著慘劇發(fā)生,毫無(wú)挽救宇航員的辦法。

    是時(shí)候了,航天飛機(jī),這個(gè)摻雜了太多畢其功于一役的急切工程思維和展示制度優(yōu)越性的時(shí)代產(chǎn)物,到了隱退的時(shí)候。

    引出高手

    雖然是謝幕演出,但“發(fā)現(xiàn)號(hào)”這一次如以往一樣,繼續(xù)承擔(dān)著大任務(wù):它不僅搭載6名宇航員,為國(guó)際空間站送去一個(gè)永久多功能艙,為其增加額外的儲(chǔ)物空間,還為國(guó)際空間站帶來(lái)了一個(gè)“機(jī)器人宇航員2號(hào)”(Robonaut 2)。這將是太空中第一個(gè)人形機(jī)器人。

    “2號(hào)”現(xiàn)在還只有上半身,雙腿仍在抓緊研制中。NASA努力爭(zhēng)取在今年結(jié)束前把兩條腿給“2號(hào)”送上去,以便他能在肚子里的“大腦”指揮下,在空間站內(nèi)完成擦扶手、清理空氣過濾器之類的雜活。

    “2號(hào)”是一位高手。NASA不是為了讓他去打雜,而是真正能與宇航天友好相處,幫宇航員處理危險(xiǎn)、瑣碎工作。

    機(jī)器人“2號(hào)”不是硬邦邦的,軀干、手臂和每根手指上都有防護(hù)軟墊,關(guān)節(jié)里裝滿了彈簧,全身遍布350多個(gè)電子傳感器,指尖甚至能感受到一根羽毛的存在。

    人工智能使航空航天設(shè)備可以無(wú)人化操作,是當(dāng)前的一個(gè)技術(shù)潮流。從美軍的X-37B、X-47到如今正在謝幕演出中的“發(fā)現(xiàn)號(hào)”與“2號(hào)”機(jī)器人,人們似乎看到這種潮流正在不斷發(fā)展中。

    確實(shí),動(dòng)輒數(shù)倍甚至幾十倍于音速的新一代飛行器、更加遙遠(yuǎn)和艱辛的太空環(huán)境等等,使得最強(qiáng)壯的人類也日益面臨生理極限。如“火星-500”計(jì)劃,模擬的人類火星之旅竟然需要520天,如果比這再遠(yuǎn)、再莫測(cè)的太空探索,怎么辦?

    即使不能由機(jī)器人完全代替人類來(lái)完成任務(wù),至少可以讓機(jī)器人幫人類分擔(dān)一些繁瑣工作,有時(shí),甚至可以給宇航員解悶。日本人已經(jīng)受到“2號(hào)”的啟發(fā),正在開發(fā)一種太空伙伴。

    這種50厘米高的太空伙伴機(jī)器人將協(xié)助宇航員接受地面指令,陪他們說(shuō)話,為他們拍照,識(shí)別和分析他們面部表情傳達(dá)的信息,甚至能協(xié)助他們發(fā)微博。除了通過交流舒緩宇航員的壓力,它還能在宇航員睡著時(shí)監(jiān)測(cè)宇航員的健康狀況及壓力水平。

    日本人決心在2013年把這個(gè)太空伙伴送上國(guó)際空間站。

    獵戶出征

    航天飛機(jī)退役后,美國(guó)靠什么進(jìn)行今后的太空活動(dòng)呢?主要是靠奧賴恩(Orion,可譯作“獵戶座”) 載人航天器。

    美國(guó)航空航天史上使用Orion代號(hào)的項(xiàng)目頻多。最初有一個(gè)很有創(chuàng)意但也很嚇人的主意,就是1958年提出的核動(dòng)力飛船計(jì)劃,代號(hào)“獵戶座”(Project Orion)。它的設(shè)想是利用一系列較小規(guī)模的核爆炸,使航天器飛離地球。按計(jì)劃它要攜帶2000顆小型核彈上天,陸續(xù)把美國(guó)宇航員送上火星和土星。好在美國(guó)還算理智,在禁止核試驗(yàn)談判中把這個(gè)可能污染大氣層和近地空間的項(xiàng)目終結(jié)了。

    目前的獵戶座飛船是2004年小布什提出“星座計(jì)劃”(美國(guó)重返月球計(jì)劃)時(shí)帶出來(lái)的。這個(gè)計(jì)劃是研制獵戶座飛船和“戰(zhàn)神1號(hào)”(用于推動(dòng)載人飛船)、“戰(zhàn)神5號(hào)”(用于推動(dòng)載貨飛船)兩型大推力火箭。美國(guó)的設(shè)想是,航天飛機(jī)之后,就靠獵戶座飛船實(shí)現(xiàn)重返月球,以及未來(lái)進(jìn)軍火星的任務(wù)。

    “獵戶”比較不幸,未出征即遭遇金融危機(jī),政府要削減預(yù)算。去年美國(guó)國(guó)會(huì)為此爭(zhēng)論了8個(gè)月,最終結(jié)果是“星座計(jì)劃”基本被廢棄。

    “獵戶”又比較幸運(yùn),它只是被縮水,還沒有隨整個(gè)計(jì)劃完全撤銷。原來(lái)設(shè)計(jì)搭乘6人的“獵戶”現(xiàn)在被縮小到能搭4人。奧巴馬總統(tǒng)決定保留“獵戶”,把它發(fā)射到國(guó)際空間站,一旦有危險(xiǎn)時(shí),美國(guó)人可以坐著它安全返回地球。

    關(guān)于“獵戶”,最新的消息是2月11日美國(guó)太空網(wǎng)宣布它已經(jīng)問世,即將展開一系列大規(guī)模地面及液壓測(cè)試。首次無(wú)人試飛定于2013年,預(yù)計(jì)2016年進(jìn)行首次載人飛行。

    “發(fā)現(xiàn)號(hào)”雖然面臨退隱,但畢竟后繼有人。從機(jī)器人到新飛船,未來(lái)太空并不寂寞。好戲在后頭。

    退役飛行

    美國(guó)航天局提供的信息顯示,此次分離發(fā)生在美國(guó)東部時(shí)間7時(shí)(北京時(shí)間20時(shí)),當(dāng)時(shí)二者正運(yùn)行在巴布亞新幾內(nèi)亞上空。隨后,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)飛行員埃里克·博操作“發(fā)現(xiàn)”號(hào)繞空間站一周,以便宇航員對(duì)其拍照。

    “發(fā)現(xiàn)”號(hào)2月24日升空,26日與空間站對(duì)接,這是“發(fā)現(xiàn)”號(hào)最后一次造訪空間站。對(duì)接期間,宇航員們進(jìn)行了兩次太空行走,完成了一系列任務(wù):為空間站移動(dòng)機(jī)械臂新配了一對(duì)額外軌道,并清洗了空間站外的一部攝像機(jī);利用軟管排出一個(gè)破裂液氨泵中殘存的液氨;為空間站外加拿大雙臂機(jī)器人Dextre安裝了照相機(jī)及保護(hù)性鏡頭蓋,移走了“哥倫布”實(shí)驗(yàn)艙的設(shè)備平臺(tái)及一些絕緣材料。

    此外,他們還利用一個(gè)金屬罐進(jìn)行了太空“收集”。這一名為“瓶中信息”的活動(dòng)由日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)策劃,旨在提高公眾對(duì)太空探索的興趣。金屬罐隨“發(fā)現(xiàn)”號(hào)返回地球后,將被運(yùn)往日本,供博物館游人參觀。

    “發(fā)現(xiàn)”號(hào)還為空間站運(yùn)來(lái)“機(jī)器人宇航員2號(hào)”,后者是首個(gè)進(jìn)入太空的類人機(jī)器人,并將成為空間站永久居民。“機(jī)器人宇航員2號(hào)”由美國(guó)航天局與通用汽車公司聯(lián)合開發(fā)設(shè)計(jì),其全身裝備多種感應(yīng)器,并有一雙靈活的手,美國(guó)航天局希望將來(lái)它可以協(xié)助或代替宇航員完成太空行走等危險(xiǎn)作業(yè)。

    據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道,美國(guó)“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)9日在肯尼迪航天中心安全著陸,結(jié)束了近27年的飛行。此次任務(wù)完成后,“發(fā)現(xiàn)”號(hào)將成為美國(guó)今年首架退役的航天飛機(jī)。今后,人們可在博物館中一睹其芳容。