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基地探秘:约翰逊航天中心巡礼

http://www.sina.com.cn  2008年09月27日18:42   《航天员》杂志
基地探秘:约翰逊航天中心巡礼
约翰逊航天中心巡礼

  创刊号上,我们带领大家领略了中国航天员科研训练中心独具的魅力。本期“基地探秘”栏目,我们将与大家一同走 入“世界三大航天中心之旅”的第二站——美国约翰逊航天中心,感受一下美国航天中心的别样风采。

  文/王爱华

  从“水星”号飞船的最后飞行到现在航天飞机和国际空间站畅游太空,约翰逊航天中心一直是美国实施载人航天飞行 计划的前沿阵地。44年来,约翰逊航天中心在美国航天技术发展道路上一路领先,为美国乃至世界载人航天事业的发展立下 了汗马功劳。约翰逊航天中心的历史就是美国载人航天飞行事业的历史,是美国航天人奋起迎接挑战和万众一心夺取胜利的一 面旗帜。

  中心概貌

  约翰逊航天中心坐落于美国德克萨斯州的克利尔湖西畔,距休斯敦市区约40千米,占地4.38×107平方米。 中心内有140多栋大小各异的建筑,里面容纳了进行航天活动和应用研究的各类设备和设施。

  约翰逊航天中心担负着美国载人航天飞行的设计、研制和试验工作,是实施“水星”“双子星”“阿波罗”和天空实 验室、国际空间站等载人航天计划的主战场,其飞行任务控制中心和航天员选拔训练中心职能尤为瞩目。中心领导着与人类探 索和开发宇宙空间民用计划相关的各类研究项目,主要服务对象是美国国家航空航天局(NASA)、美国国防部和一些商业 机构。

  目前约翰逊航天中心约有3000多名联邦雇员,除了110名航天员之外,其他大部分人都是专业工程师和科学工 作者,如果加上与约翰逊航天中心签约的60多家主承包商的员工,工作人员总数达到15000人。它有一支具有远见卓识 、勇于奉献的高素质的科技和管理队伍,分布在工程、计划、航天员、飞行控制、航天医生和科学研究等各个领域,形成了一 个完整的组织体系。凭借良好的组织体系,中心成功地完成了一个又一个载人航天计划。

  现在,中心是NASA的月球标本库、航天飞行科学研究和医学研究的大本营,在天体岩石研究上处于世界领先地位 。

  约翰逊航天中心的主要职责:

  设计、研制和试验载人飞船及有关系统

  选拔和训练航天员

  计划和实施载人飞行任务

  广泛参与有助于人类了解、改善其环境的医学、工程学和科学实验

  休斯敦的明珠

  1957年,苏联相继成功发射了人造地球卫星“史泼尼克”1号(SputnikI)和“史泼尼克”2号(Sp utnikII),此后不久,美国“先锋”号火箭在发射中爆炸,这一切极大地震撼了美国。1958年7月29日,美国 颁布了国家航空航天法令,将原来的美国国家航空咨询委员会(NACA)改组为美国国家航空航天局(NASA)。10月 1日,NASA正式成立,这标志着美国开始致力于航天事业,并开始全力与苏联展开“太空竞赛”。

  1961年4月12日,前苏联航天员尤里·加加林进行了轰动一时的地球轨道飞行,这促使NASA痛下决心新建 一个集载人航天管理、飞行乘组训练和飞行控制于一身的新载人飞船中心。为此,NASA成立了专门的选址调研小组挑选了 23个候选地点,并依据标准对这些地方一一进行了评定。

  NASA选址标准:

  靠近拥有足够研究设备的学术机构

  水力及其他公用设施服务齐全

  温带气候

  充足的住房、土地供应及便利的航空水路运输

  具有吸引力的文化娱乐设施

  1961年9月,NASA局长詹姆斯·韦布正式宣布,新的载人飞船中心建在休斯敦市哈里斯县境内、由赖斯大学 出让的4046860平方米土地上。当时,其他一些城市的首脑和国会议员对这个决定不服,怀疑休斯敦是否符合NASA 的所有标准。其实,比照标准,休斯敦不仅具有明显的优势,而且卡纳维拉尔角发射场、与休斯敦邻近的马歇尔航天飞行中心 都已计划扩建,在珍珠河畔还将建立Michoud总装厂,综合这些条件来看,NASA的选址是正确的。

  1961年10月24日,NASA正式宣布成立载人飞船中心,与Michoud总装配厂、马歇尔航天飞行中心 和卡纳维拉尔角发射场结合成为航天工程(研制)集团,原航天特遣大队人员均转入载人飞船中心。

  从1961年底到1962年底,工作人员、建筑工程承包商、支援团队等陆续挺进休斯敦,在载人飞船中心没有建 成之前租赁临时办公点办公。不久,“水星”“双子星”和“阿波罗”计划的指挥部也随之迁入。那时候,载人飞船中心所在 地还只是一片平坦、饱受飓风肆虐的滨海大草场。当地居民以极大的热情接纳了这些航天领域的“拓荒人”。

  1964年2月,载人飞船中心开始运转。6月底,700多名工作人员和承包商从分散的临时驻地搬出,沿528 号农场路进驻中心,这条路就是后来著名的“NASA1号”路,是从休斯敦市区直达约翰逊航天中心的必经之路。

  1973年1月22日,美国第36届总统林登·贝恩·约翰逊逝世。为了纪念他,1973年2月17日,载人飞 船中心正式更名为约翰逊航天中心(全称为林登·贝恩·约翰逊航天中心)。8月27日,在这位已故总统65岁诞辰这天, 约翰逊航天中心举行了隆重的庆典活动。接着,住宅新区、公寓、汽车旅馆和购物中心陆续出现在这块滨海草原上,数千名科 技人员慕名涌入约翰逊航天中心。

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  休斯敦市位于美国德克萨斯州东南部,是重要的工商金融中心,同时也是美国载人航天工业中心。约翰逊航天中心是 休斯敦一颗璀璨的明珠,它的落户及其在美国载人航天飞行计划中取得的骄人成绩使休斯敦名噪天下。现在,休斯敦几乎成了 约翰逊航天中心的代名词,人们只要一提到休斯敦就会想到著名的约翰逊航天中心。

  功能齐全的设施

  俯瞰约翰逊航天中心,一栋9层大楼尤为显眼,那就是掌管中心的首脑和行政管理人员办公的工程项目管理大楼(即 1号楼)。矗立在它旁边的是计算机楼、飞船环境舱和航天员训练中心。

  飞行任务控制中心在30号楼。一层楼的前半边是无窗的飞行任务操作侧厅,里面配置了辅助二、三层楼活动的计算 机、处理器、控制台、试验板、布线系统和配电装置等;后半边是观察操作支持侧厅,里面主要是办公区。

  约翰逊航天中心有许多设备能用来确定飞船系统和材料能否承受严酷的航天飞行环境,位于32号楼的太空环境模拟 实验室就是其中之一。它包含两个真空舱:一个高36.58米,直径19.81米,另一个高14.96米,直径10.6 7米。这两个舱不仅可以模拟太空的真空环境,还能进行温度范围在-173.33~126.67摄氏度之间的温控,整艘 飞船都能放进去接受试验。

  9A楼内有一些中心独有的、用于测试和训练飞行乘员的专门设备,比如航天飞机轨道器实体模型和综合训练实验室 ,航天员能在与乘员舱大小相同的模拟器里进行训练。

  失重环境训练设施在29号楼,它用可控制的水中性浮力来模拟失重环境。这个设备是设计、试验、研制飞船和乘员 装备、制定新程序和测定舱外活动能力与工作负荷极限的一个基本设施。航天员在这里接受飞行前的训练,熟悉规定的乘员活 动和失重条件下的身体运动状态。

  约翰逊航天中心的其他专用设施还包括摄影工艺实验室、技术维修车间、印刷厂、自助餐厅、消防队、诊疗所和“水 星”“双子星”和“阿波罗”飞船参观中心等。

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  美国航天员飞行和失重训练基地——埃灵顿机场

  埃灵顿机场始建于1917年,原为美国陆军航空兵训练基地,1945年改为空军基地,因其靠近载人飞船中心而 被NASA选中作为美国航天员飞行和失重训练的基地。该机场驻有进行失重训练用的四引擎KC-135喷气式教练机、专 为训练航天飞机着陆而改装的双引擎 “湾流”号教练机、航天员用于熟练飞行技能的T-38喷气式教练机。

  美国飞控中心的大本营

  约翰逊航天中心的飞控中心始建于1962年底,1964年投入使用。飞行任务控制中心的主要任务是在发射到着 陆期间,通过遥测特定格式的数据指挥和管理太空中的飞行活动。1965年6月,著名的“双子星-4”飞行任务确立了该 飞控中心作为美国飞控中心大本营的地位。如今,它已经成为美国航天飞机和国际空间站飞行任务控制的神经中枢。

  该飞控中心专门设立了为每次飞行任务提供支持的飞船计划处、中心工程部和飞船承包商的控制岗位,这种安排可使 飞船在需要援助时能立即与工程和承包企业的关键代表联系,解决飞行任务中出现的技术问题,同时这也能提高飞控队解决问 题的能力。

  1995年7月,新的飞控中心建成并投入使用。美国航天员执行完STS-76飞行任务后,老飞控中心就变成了 美国的历史文物。新飞控中心有两个飞控室,即白室(用于航天飞机飞行控制)和蓝室(用于空间站飞行控制)。飞控人员在 履行指挥、控制和监控职责的同时,还要通过控制台上的计算机显示器或投影显示器获取信息,与乘组协调。飞控室使用了能 支持美国所有航天飞行活动的通用工作台,设有飞行动力指挥官、上升/再入导航和程序、交会、地面控制、推进、制导、机 械臂和乘员系统、舱外活动等控制台。

  航天飞机飞行控制厅和空间站飞行控制厅在设备和支承结构上基本是一样的,但空间站飞行控制厅略小,用于现场直 播的远程电视摄像机少,控制人员也少。正常情况下,空间站飞行时,控制人员不超过12人,而航天飞机飞行时,控制人员 一般在20人左右。

  现在,约翰逊航天中心的科学家正与NASA其他中心的科研人员一起研究未来宇宙探索所需的新技术,并且制定计 划采集火星土壤和岩石标本,继续寻找地外生命。未来20年,约翰逊航天中心的重点将是与美国的国际伙伴一起实现国际空 间站的安全运行。不管将来人类是重返月球,还是飞往火星,或二者都有,国际空间站都将是到达未来宇宙目的地的踏板,人 类正迈向一个航天探索的新时代。

  下期栏目预告:

  1960年1月11日,前苏联组建了世界上第一个航天中心——俄罗斯加加林航天员训练中心,它的诞生在世界载 人航天史上具有划时代的意义。直到今天,加加林航天员训练中心仍然在航天员训练方面独占鳌头。下期,我们将邀请您一同 前往“世界三大航天中心”的最后一站,探访独具特色的加加林航天员训练中心。


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