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June 22, 2021
首次太空修復行動 天空實驗室故障 太空人與時間賽跑搶修 | 太空實驗室 | Skylab | 太空修復 | 太空行走 | 空間站 | 太空站 | 國際空間站 | NASA | 馬克時空 第44期
馬克時空 Mark Space
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我在第35期曾經講過,美國唯一的太空站——天空實驗室(太空實驗室, Skylab),那時提到天空實驗室在發射時,因為裝配的誤差,導致微隕石防護罩被撕裂,兩個主太陽能電池板受損,無法展開工作。最後NASA又送宇航員上太空去修復,演繹出了天上、地面的一場場動人的故事。今天就來說說當時最複雜和最驚險的太空修復行動,我以後還會談談另一場大型太空修復行動,挽救哈勃望遠鏡。
00:00 天空實驗室
00:36 發射時空間站受損
02:42 抑制空間站升溫 地面控制員殫精竭慮
04:52 各種方案推演 地面趕製遮陽傘
06:13 緊張驚險刺激的太空搶修
09:04 展開太陽能帆板
11:25 徹底修復
🛰 發射時空間站受損
1973年5月14日,77噸重的天空實驗室升空10分鐘後,進入預定的436公里近地軌道。這也是土星五號火箭最後一次飛行任務,完美謝幕。負責運送宇航員的火箭,本來計劃在第2天發射升空。
可是天空實驗室在發射不久後,就遭遇意外。微隕石防護罩因爲安裝瑕疵,暴露在湍急的超音速氣流中,被氣流撕開了!撕開的防護罩的碎片,不僅纏住一個太陽能帆板,同時破壞另一個太陽能帆板的鉸鏈。
地面控制中心發現,除了微隕石防護罩監測信號不正常,工作站太陽能電池板發出的遙測信號也不穩定。
🛰 抑制空間站升溫 地面控制員殫精竭慮
地面的工程師和宇航員,開始絞盡腦汁研究遮陽方案冷卻空間站,以及宇航員對太陽能帆板的搶修方案。
最後採用一個折衷方案,讓太陽光以45°左右斜射,保證發電量的同時,減少太陽光線對空間站的直射,工程師還關閉加熱器和不必要的無線電發射器,讓空間站的工作艙溫度下降到54°C,但此舉卻讓氣閘艙的溫度過低......
🛰 各種方案推演 地面趕製遮陽傘
要想修復空間站,如何遮住陽光就是最重要的。
內部討論會議確定遮陽傘方案為首選,雙桿方案作為備選。因爲需要趕製遮陽傘,宇航員的發射時間,再次被推遲。
遮陽傘方案:將遮陽傘直接穿過工作站科學氣閘布放。天空實驗室的工作站,有兩個科學氣閘,每個科學氣閘約20釐米見方,可以將遮陽傘和傘骨從科學氣閘送出空間站,然後固定在工作站的外壁。
🛰 緊張驚險刺激的太空搶修
指令長彼得.康拉德、保羅.魏茨和約瑟夫.凱文三人組成的2號機組,帶著修復材料和工具,在1973年5月25日成功發射升空,這已經是天空實驗室發射的11天以後。經過6個小時後,他們順利抵達天空實驗室,繞飛檢查發現與預期非常接近。
🛰 展開太陽能帆板
由於缺電制約後續各項科研活動,宇航員接下來將注意力轉移到展開太陽能帆板。
6月初,地面團隊的搶修方案被批准,宇航員在工作站內穿著宇航服進行了演練。6月7日,宇航員康拉德和凱文出艙,康拉德將六根1.5米的杆子擰在一起,9米長的杆頭部安裝電纜剪,另一頭則固定在阿波羅望遠鏡的桁架上。穿著厚重的宇航服,在沒有支撐點的失重環境中,把長杆頭部電纜剪夾住帶子,操作起來困難重重,猶如在太空給針穿線!
🛰 徹底修復
1973年7月28日,阿倫.比恩、歐文.加里奧特和傑克.洛斯瑪從肯尼迪航天中心發射升空,架設新的雙桿遮陽簾徹底修復故障,有了上次的經驗,這次帶固定腳的專用設備,便於宇航員在太空搶修使力。
在整個太空維修過程中,NASA深深感受到,缺少噴氣背包使得太空行走十分受限,最後開發出宇航員用的噴氣背包,可使宇航員在航天器外,實現自由的、不需要繫繩的太空行走。
天空實驗室身世坎坷,然而在搶修過程中,爆發的應急救援能力及決策過程,還是值得細細品味。
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