飞吧!让太空纪录作古

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  拖了半年的时间,美国的“大炮仗”——航天飞机终于再次升空了。2007年的第一次飞行,比以往时候来得更晚一些。航天飞机像一只飞来飞去的蜜蜂,在故障纷飞的季节里摇曳……
  


  冰雹“恐怖袭击”
  
  代号为STS-117的飞行任务原定于今年的2月下旬进行,但是当阿特兰蒂斯号航天飞机顺利抵达发射场之后不久,2月26日,一阵突如其来的冰雹袭击了肯尼迪航天中心,冰雹的最大直径达到了5厘米,将航天飞机的外部燃料箱砸得坑坑洼洼。古怪的是,这次罕见的雷暴天气只出现在肯尼迪航天中心位置,其他周边地区都没有冰雹降落。美国航宇局今年一开门,运气真是糟透了。
  冰雹损坏了燃料箱托架上的泡沫防护材料,如果泡沫材料在航天飞机升空过程中脱落,又恰好打中机翼等关键部位,就会酿成当年哥伦比亚号航天飞机爆炸的悲剧。于是,发射计划被迫推迟。在此后的两个月时间里,技术人员对燃料箱进行了数百处修补,并进行了多次测试,直到确保它能够安全工作为止。暗红色的燃料箱上面星星点点分布着白色的补丁,那是新换上去的隔热材料的颜色。样子虽然不美观,好歹可以用了。
  冰雹事件足足让美国航宇局把发射计划推迟了3个多月,美国东部时间6月8日晚,阿特兰蒂斯号航天飞机搭载着7名航天员,从肯尼迪航天中心发射升空,飞往国际空间站。
  
  再来一遍!
  
  美国航宇局在介绍此次飞行任务时调侃说 :“如果你错过了(关注)我们的前两次飞行,没关系,这次你可以补上,阿特兰蒂斯号只是再来一遍。”
  


  表面上看确实如此,阿特兰蒂斯号这次的太空任务几乎就是前两次的翻版:为空间站运送组件;安装新的太阳能电池板;继续进行空间站的建设。
  美国东部时间6月11日下午4时,航天员詹姆斯·雷利和约翰·奥利瓦斯走出空间站,开始第一次太空行走。他们的任务是把重达17.5吨、长16米、宽近5米的S3和S4(右舷3和右舷4)构架组件安装到空间站的右舷外侧。这两个构件是整合在一起的一对铝质支架,可以用来对接新的空间站部件,比如未来可能会运到空间站来的欧洲和日本的实验舱。类似的任务在上次航天飞机飞行任务中也有,不过当时安装的是左舷的构架组件。
  经过6个多小时的舱外作业,两名航天员顺利完成了安装和激活构架组件的任务,并把组件中新太阳能电池板上的保护装置拆除,为下一次太空行走做好准备。
  在13日进行的本次太空飞行的第二次太空行走中,航天员史蒂夫·斯旺森和帕特·福里斯特完成了两个新的右舷太阳能板的安装。这对太阳能板是国际空间站准备安装的4对中的第3对,展开后,将产生66千瓦的电功率。此外,两人还对一块老的太阳能电池板P6进行了回收操作。巧合的是,在上次航天飞机的任务中,也安排了专门回收太阳能电池板的任务。
  
  穿针引线缝机身
  
  再来一遍的还有临时增加的太空行走。在前次航天飞机飞行中,为了成功回收太阳能电池板而增加了一次太空行走。而此次飞行中,当航天飞机到达轨道并进行例行检查时,突然发现机身左侧的隔热板出现了一道长10厘米~15厘米的裂缝,使该处的板子微微折叠起来。虽然理论上这并不会在航天飞机返回地球的过程中带来麻烦,但是美国航宇局还是通过地面实验来确定,这个异常情况是否会带来麻烦。
  


  安装在航天飞机上的隔热板由几层不同的纤维材料组成,材料是用硅质的线编制的,能抵御高温。地面技术人员用几层隔热片和隔热板模拟了阿特兰蒂斯号那个隔热板发生折叠的位置的情况,设置实验条件来看板子的材料是否能经受非常集中的热量的考验。经过检测,这个裂缝并不对航天飞机返航构成威胁。
  剩下的事情就是进行修复了。15日,詹姆斯·雷利和约翰·奥利瓦斯再度出舱进行临时增加的第三次太空行走,其中奥利瓦斯的任务是缝合机身上的裂缝。航天飞机并没有配备缝合机身的用具,但是携带了修理航天服的医用缝合器以及U形钉。在哥伦比亚号悲剧发生后,所有航天飞机执行任务时都要求携带一个修理工具箱。奥利瓦斯先把松动的隔热板塞回原处,然后用这些张冠李戴的用具把裂缝固定住,成功修补了这道伤口。
  与此同时,雷利则继续回收P6太阳能电池板,把折叠后的电池板塞进了储藏盒中。此外,他还给实验舱安装了一个新的外部排氢气阀装置,以备今后的制氧系统和其他任务使用。整个太空行走持续了8个小时。
  美国航天员顺利地解决了麻烦,而空间站里的俄罗斯人却正在对付一个让他们焦头烂额的故障。
  
  电脑惊魂
  
  生活中,我们都遇到过电脑出故障的情况,一次突然的死机可能会使文件丢失,让我们捶胸顿足,但这绝对不可能危及到我们的生命。可是,电脑故障要是出现在太空中的空间站,就性命攸关了。在美国人进行第二次太空行走,把新的太阳能电池板安装好后,国际空间站俄罗斯舱段的电脑突然集体“罢工”,无法正常启动。
  


  发生故障的电脑负责控制整个国际空间站的导航定位和生命维持系统。空间站主要依靠大型陀螺仪保持航行方向,但也需要利用由这些电脑控制的推进器和导航系统辅助调节。这些电脑全部失灵的话,空间站就无法保持在正常的轨道上。生命维持系统就更重要了,它控制空间站的氧气制取,是无论如何都不能有差错的。空间站的美国舱段也有电脑,但并不能完全独立工作,要借助俄罗斯舱段的电脑完成各项任务。航天员们遭遇了一次严峻的电脑故障。
  故障从6月12日开始出现,到13日越来越严重,影响到俄罗斯舱段电脑全部3条相关线路,使空间站里的6台电脑无法自动重启。俄罗斯地面控制中心从地面对电脑系统进行了重启,才部分恢复了电脑的功能。
  但故障依然存在,不仅威胁到空间站内的航天员,还威胁到阿特兰蒂斯号机组人员的安全。为了修理隔热板裂缝,阿特兰蒂斯号已经把本次太空航行延长了2天,达到了13天。现在屋漏偏逢连阴雨,为了利用航天飞机上的推进器和生命维持系统支持空间站,帮助空间站技术人员维修电脑,阿特兰蒂斯号要贡献出自己的推进系统和生命维持系统,如果电脑故障不能尽快消除,航天飞机的行程又要延长1天,也只能再延长1天。因为本次飞行,航天飞机最多只能在外太空停留15天左右,一旦航天飞机上的资源耗尽,空间站上的人员将随航天飞机一起撤离,这将严重影响国际空间站的建设进程。
  到了14日,故障依然没有排除,航天飞机定时点火,开始帮助空间站调节运动方向。为了节约电能,美国航宇局命令航天飞机上的航天员关掉部分非关键性设备,比如一些照明灯、摄像头以及笔记本电脑。天上地下,人人表情凝重。
  幸好,在地面控制人员的指挥下,两名俄罗斯航天员绕过一个出问题的电源开关,用跳接电线把4台电脑的电路重新连通,使电脑得以正常工作。16日,他们又用相同的方式,把剩下的2台电脑也修好了。两国航天员终于可以松口气了。
  但是,电脑为什么会发生故障?这依然是个谜团。美国和俄罗斯的科学家推测,也许正是空间站新安装的太阳能电池板让电脑系统出了问题,当然也不排除软件本身出了错误,或者外界电磁干扰等原因。要真正搞清楚是什么让电脑集体罢工,还需要很长时间。也许,国际空间站该就软件问题去请教一下比尔·盖茨。
  至此,经历了电脑风波插曲的阿特兰蒂斯号终于可以按计划返航了。
  


  每一次任务
  都打破纪录
  
  在返航之前的6月18日,航天员史蒂夫·斯旺森和帕特·福里斯特联手完成了本次飞行的第四次太空行走。在6个半小时的工作中,他们启动了新安装的构架上的一个发电机,这个装置可以借助太阳能电池板发电。两个人还给空间站的美国舱安装了一条电脑网络电缆,卸掉了一个全球定位系统的天线。
  这些杂七杂八的任务似乎都是过去任务的重复,但正如哲学家所说,人不能两次踏进同一条河流,航天飞机每一次升空,都在超越过去的成就,创造着新的太空纪录。
  


  这几年,航天飞机如辛勤的蜜蜂一般,不断向国际空间站运送物资。在看似简单的重复中,空间站正悄然成长,它的身躯越来越大,每装上一组构架,就打破了人类在太空中的建筑物的最大质量纪录。这个破纪录的装配过程要一直持续到2010年国际空间站大功告成之日止。同时,本次飞行任务为空间站又添加了一块太阳能电池板,使空间站的能量供给能力也越来越强。
  美国西部时间22日,阿特兰蒂斯号载着7名航天员安全降落在爱德华兹空军基地。出发时,7名航天员是清一色的男性,归来时,航天员克莱顿·安德森已经留守国际空间站,原来空间站内的女航天员苏尼特·威廉姆斯则返回了地球。
  威廉姆斯已经成为明星级的航天员,因为她创造了两项纪录:女性在外太空生活的最长时间和女性进行太空行走的最长时间。威廉姆斯是在2006年12月前一次飞行任务(STS-116)时开始了她创造纪录的过程。那时,她留在了国际空间站里,一直等到阿特兰蒂斯号执行STS-117飞行任务结束,她才随阿特兰蒂斯号返回地球。当阿特兰蒂斯号成功降落时,她在太空中一共停留了196天!此前的纪录是1996年由香农·露西德创造的188天4小时。此外,威廉姆斯还执行了4次太空行走任务,总共在舱外停留了29小时17分钟。
  


  太空中的马拉松
  
  在太空轨道期间,苏尼特·威廉姆斯进行了许多项不同领域的实验,包括人类生命科学、物理科学和地球观测,她还在太空向地面进行了一些教育和技术展示。除了极端环境试验外,威廉姆斯还在太空中采集和储存了自己的血液,用于营养学研究,这样的研究对长期太空生活非常有价值,将对未来太空飞行时搭配食物和营养提供宝贵的借鉴。
  美国航宇局的官员夸奖威廉姆斯是一位“太空马拉松运动员”,而她在空间站所做的工作正是为了让人类能在太空长久地生活,让未来出现更多的太空长期居住者,然后一次又一次地打破太空停留纪录。露西德在评价威廉姆斯时曾经谈到,这些长时间的飞行将增强人们的信心,有朝一日让人们能够离开低地轨道,到火星上去走一走。
  


  在太空呆久了的威廉姆斯则对地球生活充满了渴望。“我盼望着到海滩去,与我的丈夫和我的狗一起散步,我等不急想要吃一块匹萨饼了!”在着陆之前,她对记者们说。
  美国航宇局则策划着8月份让奋进号航天飞机飞上太空,执行STS-118飞行任务,运送一个小的部件到国际空间站右舷的构架上。高悬在太空中的纪录又将被一一打破。
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