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“发现”号航天飞机重返太空


http://www.sina.com.cn 2005年07月27日03:59 东南早报

  “发现”号简介

  “发现”号1984年8月30日处女航,是NASA现役最老的航天器,也是美国历史上建造的第三艘航空器。“发现”号扮演着“救火队”的角色:1986年“挑战者”号失事后,“发现”号承担其第一个重返太空的重任;2003年“哥伦比亚”号失事后,又是“发现”号第一个恢复太空飞行。

  “发现”号的名字来自18世纪英国著名航海探险家詹姆斯·库克船长探险船队中的一艘。这个名字恰巧也是著名科幻电影《2001太空漫游》中宇宙飞船的名字。

  “发现”号共飞行了30次,在太空停留时间为241.95天,完成3808圈绕地轨道飞行,飞行总距离达9871万英里(约合1.67亿公里)。

  “发现”号航天飞机于北京时间昨日22时39分成功发射升空。这是继2003年2月1日“哥伦比亚”号航天飞机返航失事后美国航空和航天局(NASA)首次发射航天飞机,显示了人类持之以恒探索太空的勇气与决心。

  据新华社电美国东部时间26日10时39分(北京时间26日22时39分),“发现”号航天飞机从肯尼迪航天中心发射升空,并成功进入预定轨道。

  “发现”号共载有7名宇航员,资深女宇航员艾琳·柯林斯担任指令长。“发现”号此次主要担负了两项重要任务:第一项任务是恢复久被拖延的国际空间站维修工作;第二项任务是测试航天飞机新的安全措施。另外,“发现”号航天飞机还担负着向国际空间站运送补给物资及装备的重任。“发现”号计划于8月7日返回地面。

  发射当天天气状况良好,“发现”号拖着长长的火焰和浓烟划破蓝天白云。2分钟后固体火箭推进器与航天飞机实现分离。在飞行约9分钟后,“发现”号航天飞机进入预定轨道,并随即关闭三个主发动机。“发现”号宇航员的家属和“哥伦比亚”号事故遇难宇航员的亲友们在现场观看了发射。两架WB-57飞机和100多台相机从各个角度拍摄了升空过程。

  这是“哥伦比亚”号空难发生两年多以来美国航天飞机的首航。“发现”号原定于7月13日发射,但因液氢燃料传感器出现故障被迫推迟。在检查了所有环节并认为所有可能导致故障的隐患已经排除之后,美国宇航局决定26日重新发射。

  肩负两项重任

  据新华社电美国“发现”号航天飞机于美国东部时间26日10时39分升空,这次升空主要担负了两项重要任务:

  第一项任务是恢复久被拖延的国际空间站维修工作。“发现”号上的宇航员将更换国际空间站上一个失灵的陀螺仪,在空间站上安装一处外部堆放平台,用于储存空间站上的物品。“发现”号还将携带“拉斐尔舱”到国际空间站,并将重约11吨的仪器设备及空间站生活垃圾带回地球。

  第二项任务是测试航天飞机新的安全措施。“哥伦比亚”号航天飞机2003年2月在空中解体后,美国宇航局大幅修改了航天飞机外挂燃料箱设计,全面加强了监测照相设备,以确保航天飞机安全。这些措施是否全面有效还有待验证。

  “发现”号的宇航员还需要验证在太空修理航天飞机的技术。按照美国宇航局的设想,如果航天飞机机身出现小裂痕,宇航员可以在航天飞机与国际空间站对接后,利用空间站上的机械臂进行修理。如果航天飞机在轨道上运行,宇航员可以进行太空行走,利用专门设备对裂痕进行修理。这些设想都将在“发现”号此次飞行中进行验证。

  新增七重盾牌

  “哥伦比亚”号航天飞机失事后,美国宇航局在15个方面对航天飞机的设计进行了改进,并为“发现”号航天飞机打造了七重新的防护盾牌:

  盾牌一:绝热材料新设计

  2003年1月,“哥伦比亚”号航天飞机在发射升空时,一块行李箱大小的绝热泡沫材料从燃料箱上脱落,击中了航天飞机的左翼,这一问题导致航天飞机返回时解体坠毁。为避免这种事故再次发生,美国宇航局修改了“发现”号燃料箱的绝热泡沫设计,对泡沫材料容易脱落的燃料箱的压杆等部位进行了改装。

  盾牌二:技工重新培训

  任何设计都需要高超的工人来实现。美国航天局重新培训了为燃料箱喷涂绝热泡沫材料的技工,希望减少泡沫材料中的空隙。在航天飞机发射升空时,随着燃料箱的温度升高,气体将侵入泡沫材料中的空隙,使之进一步扩大,最终导致大块泡沫材料脱落。

  盾牌三:增设电加热器

  航天飞机发射时,燃料箱中装有190万升超低温的液氢和液氧。如果不加处理,燃料箱外表面就会结冰。在航天飞机起飞时,震落的碎冰同样可能威胁飞行安全。“发现”号的燃料箱上加装了电加热器,以防结冰。

  盾牌四:增加摄像监视

  “发现”号外挂燃料箱及固体火箭推进器上安装了数字摄像机,分别监测航天飞机及外挂燃料箱表面是否有碎片脱落。航天飞机机械臂上还安装了50英尺(约合15米)长的探测装置,可以伸展到航天飞机的“腹部”、两翼及前端进行拍照,精确度达到毫米。按照计划,固体火箭推进器与航天飞机分离后,航天飞机上的宇航员会使用手持数码相机对外挂燃料箱进行拍照。此外,国际空间站上的宇航员也会对航天飞机拍照。

  盾牌五:增设监视仪器

  航天飞机两翼还装有66个加速计及22个温度传感器,监视脱落碎片是否撞击航天飞机。

  盾牌六:加强外部监测

  “发现”号发射架上及周围约64公里内安装了百余架相机拍摄航天飞机起飞及升空过程。如果发射时云量大、地面相机无法拍摄,将有两架WB-57飞机在高空拍摄升空情况。

  盾牌七:制定事故处理预案

  美国宇航局已经决定,万一“发现”号在飞行过程中受到损坏,将有两名宇航员在其进入轨道后进行太空行走,使用全新的工具对其进行修复。如果遇到不能修复的情况,宇航员将在国际空间站等待救援飞船。(李宓)

  新闻背景

  美国航空史上的两次灾难

  “挑战者”号发射时爆炸

  1986年1月28日,“挑战者”号航天飞机第10次发射。然而飞机升空73秒钟后,突然发生爆炸,机上7名宇航员全部丧生。其中最引人注目的是美国中学女教师克里斯塔·麦考利夫。她本将成为历史上第一位太空教师。

  根据调查这一事故的总统委员会的报告,爆炸是一个O型封环失效所致。这个封环位于右侧固体火箭推进器的两个低层部件之间。失效的封环使炽热的气体点燃了外部燃料罐中的燃料。O型封环会在低温下失效,尽管在发射前夕有些工程师警告不要在冷天发射,但是由于发射已被推迟了5次,所以警告未能引起重视。

  1983年4月4日首航到1986年1月28日爆炸,“挑战者”号共执行了10次太空飞行任务,在太空停留62.41天,完成了995次绕地轨道飞行,总行程4360万公里。

  “哥伦比亚”号返回时解体

  “哥伦比亚”号是美国航空和航天局(NASA)建造的第一艘航天飞机,于1981年4月12日至14日首航。2003年2月1日,“哥伦比亚”号结束了为期16天的太空之旅返回地球,预定于美国东部时间1日上午9时16分在佛罗里达州肯尼迪航天中心着陆。时间刚到9点,“哥伦比亚”号突然与地面失去无线电联系。录像显示,“哥伦比亚”号在6300米高空以每秒5.6公里的速度飞行时发生解体。

  当年8月,美国一个独立调查委员会公布“哥伦比亚”号失事原因调查报告,报告指出,“哥伦比亚”号升空81.7秒后,从其外部燃料箱外脱的一块泡沫材料撞上了航天飞机左翼前缘的热保护部件,并形成裂孔。当航天飞机重返大气层时,超高温气体从裂孔外进入“哥伦比亚”号机身,引发了一系列连锁反应,造成航天飞机解体的悲剧。

  报告还指,NASA的管理缺陷也是酿成“哥伦比亚”号解体的重要原因。因为资料显示,泡沫材料脱落多次发生,但宇航局管理人员只将泡沫材料脱落当成维修问题,而非安全隐患。

  “哥伦比亚”号共进行了28次太空飞行,在太空停留300.74天,完成了4808次绕地轨道飞行,总行程2.11亿公里。


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