最后一次任務(wù)
2011年2月24日,我開始執(zhí)行最后一次任務(wù)。在此前的38次飛行中,我運(yùn)送了246名航天員進(jìn)入太空,共在太空度過了352個(gè)日夜,環(huán)繞地球運(yùn)行5628圈,總飛行里程近2.3億千米,相當(dāng)于往返月球288次。我在太空釋放過多種航天器,是第一個(gè)與俄羅斯“和平”號(hào)空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接的航天飛機(jī),還給國際空間站運(yùn)送過日本“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙主體部分等構(gòu)件。
這次飛行,我給國際空間站送去了萊昂納多永久性多功能艙。該艙可以提供額外的研究工作空間,航天員能在其內(nèi)進(jìn)行流體物理、材料科學(xué)、生物技術(shù)等領(lǐng)域的試驗(yàn)。同時(shí)送去的還有一個(gè)外置平臺(tái)、一個(gè)備用冷卻裝置、機(jī)器人航天員2號(hào)以及其他補(bǔ)給。
特別要說明是機(jī)器人2號(hào),他價(jià)值250萬美元,身高約1米,臂長約0.85米,體重約100千克,全身遍布350多個(gè)電子傳感器,擁有類似于人的手和胳膊,能使用空間站航天員的工具。其主要任務(wù)是在國際空間站運(yùn)行到2025年,期間協(xié)助航天員在國際空間站上完成維修任務(wù)和零星工作。
2011年3月9日,我成功返回地面。說來也巧,到那時(shí)為止,我滯留太空的時(shí)間正好是365天,也是地球上一年的時(shí)間。以后同學(xué)們再想見我,只能到美國華盛頓的國家航空航天博物館了。
1984年,我出生于美國
說來話長,我的出生源于人們對(duì)科技無限的追求,以及人類征服太空的欲望。
人類在掌握了一次性使用的宇宙飛船技術(shù)之后,又開始追求像飛機(jī)一樣的、能在太空重復(fù)使用的航天器,以降低發(fā)射成本和便于載人航天,于是就開始了航天飛機(jī)的研制。20世紀(jì)70年代至80年代,除美國外,蘇聯(lián)、法國、日本等國也相繼研制航天飛機(jī),由于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等原因,直到目前只有美國和蘇聯(lián)制造了航天飛機(jī),而真正投入使用的僅有美國。
航天飛機(jī)是載人航天器進(jìn)入可以重復(fù)使用階段的重要標(biāo)志和創(chuàng)新成果。我們的突出特點(diǎn)是綜合運(yùn)用了火箭、航天器和飛機(jī)技術(shù),形成一種新型飛行器,既能載人載物升空繞地球航天飛行,又能像飛機(jī)一樣下滑和著陸。1972年初,美國國會(huì)批準(zhǔn)發(fā)展航天飛機(jī)空間運(yùn)輸系統(tǒng)的方案后,美國航宇局組織全國有關(guān)單位和專家,花費(fèi)100億美元經(jīng)過9年多的科研攻關(guān),終于催生了航天飛機(jī)的問世。
1981年4月12日,我的大哥“哥倫比亞”號(hào)試飛成功,他是世界上第一架航天飛機(jī)。1983年,二哥“挑戰(zhàn)者”號(hào)首飛成功。1984年,我“發(fā)現(xiàn)”號(hào)首次進(jìn)入太空。我下面還有兩個(gè)弟弟,他們分別是1985年首飛的“阿特蘭蒂斯”號(hào)和1992年首飛的“奮進(jìn)”號(hào)。
和我們5兄弟同時(shí)代的,其實(shí)還有由蘇聯(lián)研制的“暴風(fēng)雪”號(hào)航天飛機(jī)。不過他僅于1988年11月15日進(jìn)行了一次未載人的兩圈繞地飛行試驗(yàn),后來就停飛了,因此現(xiàn)在只有美國擁有航天飛機(jī)。
我們這種有翼式載人航天器,在完成航天飛行任務(wù)后,能在一般機(jī)場滑行降落。在起飛和入軌的上升階段使用火箭技術(shù),在軌道飛行階段運(yùn)用航天技術(shù),而在再入大氣層后的滑翔飛行和水平著陸階段卻采用航空技術(shù),可以說是當(dāng)代最先進(jìn)最復(fù)雜的載人飛行器了。
瞧瞧我們的基本結(jié)構(gòu)
我們5兄弟的基本構(gòu)成差不多,都是由軌道器、兩個(gè)固體燃料火箭助推器、推進(jìn)劑外掛貯箱3部分組成,起飛總質(zhì)量為2022噸。飛機(jī)全長56米,高23米,通??沙俗?—8人,飛行時(shí)間為一周至一個(gè)月。當(dāng)我們豎立在發(fā)射臺(tái)上時(shí),兩個(gè)燃料助推器和外掛貯箱像3根巨大的立柱,貯箱位于中央,助推器分列兩側(cè),軌道器像個(gè)龐大的飛蛾趴在柱子上。
由于航天飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、技術(shù)難度大、零部件易耗損,故而返回地面以后要進(jìn)行大量維修工作,所以我們每架飛機(jī)發(fā)射時(shí)間的間隔不能太短,每年僅能發(fā)射大約5架次。
固體燃料火箭助推器
高45米,每個(gè)重585噸,由4節(jié)直徑為3.66米的柱形無縫鋼管連接而成,里面充填著固體推進(jìn)劑。發(fā)射時(shí),它們與軌道器的3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)一起點(diǎn)火,總推力約3 140噸。
它們點(diǎn)火工作2分鐘后,同時(shí)關(guān)機(jī)并與軌道器和貯箱分離,然后靠降落傘徐徐掉在大西洋海面上,用回收船回收,重新充填推進(jìn)劑后供下次再用。
推進(jìn)劑外掛貯箱
直徑8.4米,高47米,是一個(gè)龐大的固體柱,用鋁合金制造。它分為液氫箱和液氧箱,依次裝有100噸液氫和600噸液氧,同時(shí)分別為3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)提供推進(jìn)劑。航天飛機(jī)起飛約8.5分鐘后,3臺(tái)主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī),貯箱即與軌道器分離,成了太空垃圾,隨即墜入大氣層燒毀。然后軌道器在自身攜帶的變軌發(fā)動(dòng)機(jī)、姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)下,進(jìn)入預(yù)定軌道運(yùn)行。正因?yàn)橥七M(jìn)劑外掛貯箱是一次性使用的,故稱航天飛機(jī)為部分重復(fù)使用的航天器。
軌道器
進(jìn)入軌道飛行和返回地球的裝置。形同飛機(jī),長為37.2米,翼展為23.8米,重68噸,從前至后分為駕駛艙、貨艙、動(dòng)力服務(wù)艙3段。后艙尾部裝有3臺(tái)均為液氫液氧火箭的主發(fā)動(dòng)機(jī)。
繼“阿波羅”之后的第二個(gè)里程碑
我們航天飛機(jī)與載人飛船相比,具備更多的功能。比如能在太空直接釋放近地軌道衛(wèi)星;可捕獲并修理發(fā)生故障的近地軌道航天器;可回收出了問題的近地軌道衛(wèi)星,送回地面修理:可在近地軌道釋放深空探測器:載人數(shù)量多,單獨(dú)飛行時(shí)間長:可運(yùn)載多種精密儀器,在太空開展科學(xué)試驗(yàn):可與空間站對(duì)接聯(lián)袂飛行,接送航天員和各種物品等等??傊?,航天飛機(jī)兼有運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、載人和貨運(yùn)飛船甚至小型空間站等多種功能。
這么多年來,我們5兄弟輪番飛行,也取得了突出的成就:共向近地空間運(yùn)送了約1 500噸物資和700多人次的乘客。非常自豪地說,在載人航天器中,我們是運(yùn)載航天員進(jìn)入太空人次最多的一種。
除此之外,我們還多次運(yùn)載組件飛赴國際空間站,使空間站具備了航天員長期居住和工作的基本條件。正因?yàn)槲覀冭T就了多項(xiàng)太空輝煌,才被美國視為是繼“阿波羅”飛船載人登月之后,空間時(shí)代的第二個(gè)里程碑。
悲?。簝纱螜C(jī)毀人亡
我們航天飛機(jī)面對(duì)的,除了無限的輝煌外,也有兩次重大悲劇。我的大哥“哥倫比亞”號(hào)和二哥“挑戰(zhàn)者”號(hào)分別在這兩次悲劇中,離開了這個(gè)世界。
第一個(gè)遇難的是二哥“挑戰(zhàn)者”號(hào)。1986年1月28日,“挑戰(zhàn)者”號(hào)從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射進(jìn)行第10次飛行時(shí),開始一切正常,誰知升空73秒后,突然一聲爆炸,出現(xiàn)了機(jī)毀人亡的悲慘景象,致使7名航天員全部喪命。這一可怕事故在世界航天史上留下了深深的烙印。
經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查分析,最終確認(rèn)是由于航天飛機(jī)右側(cè)固體燃料火箭助推器連接處的合成橡膠O型密封圈性能失效而引起爆炸。
時(shí)隔17年,大哥“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)也不幸離開我們。2003年2月1日,“哥倫比亞”號(hào)在結(jié)束第28次飛行返回地面途中,于德克薩斯州上空63千米處突然解體,致使5男2女共7名航天員全部遇難。令人痛心和遺憾的是,事故發(fā)生在它遨游太空16個(gè)晝夜后,離回家僅差16分鐘的時(shí)候。
后經(jīng)調(diào)查分析認(rèn)為,造成“哥倫比亞”號(hào)失事的直接原因,是該機(jī)1月16日發(fā)射升空81.7秒后,推進(jìn)劑外掛貯箱表面脫落一塊泡沫材料。這塊材料撞擊導(dǎo)致航天飛機(jī)左翼前緣的熱保護(hù)系統(tǒng)形成裂孔?!案鐐惐葋啞碧?hào)在太空運(yùn)行時(shí),幾乎處于真空狀態(tài),裂孔無關(guān)大礙,可到返回途中再入大氣層時(shí),由于摩擦產(chǎn)生的氣動(dòng)加熱,使受損部位溫度高達(dá)1 300~1 600℃,造成內(nèi)部線路和金屬部件熔化,終致結(jié)構(gòu)破壞而解體。
“獵戶座”——未來的載入航天器
這次退役的,除了我之外,還有我的兩個(gè)弟弟“阿特蘭蒂斯”號(hào)和“奮進(jìn)”號(hào)。至此,我們5兄弟全部退出歷史的舞臺(tái)。以后代替我們的,將是名為“獵戶座”的新一代可重復(fù)使用的乘員——探索飛行器。
“獵戶座”飛船將用美國新研制的“戰(zhàn)神1號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射到近地軌道運(yùn)行,并能與國際空間站對(duì)接,完成太空飛行任務(wù)后再返回地面。它一次可以運(yùn)載6名航天員,完全可以完成航天飛機(jī)飛往國際空間站執(zhí)行的一切任務(wù),且在近地軌道上飛行也比航天飛機(jī)更為安全。2010年初美國總統(tǒng)奧巴馬雖然停止了航天員重返月球計(jì)劃,而改為先載人登陸小行星和火星,但并未改變“獵戶座”飛赴國際空間站的安排。除“獵戶座”外,還有正在研制的其他飛船準(zhǔn)備飛往國際空間站,但時(shí)間將會(huì)更晚一些。
太空是如此美妙,令我不能忘懷。祝愿人類在太空中,能走得更高、更遠(yuǎn)!
航天飛機(jī)的老拍檔 國際空間站
在距離地面360千米的太空中,有一個(gè)巨大的太空實(shí)驗(yàn)室正在圍繞地球運(yùn)行,它就是國際空間站??臻g站既是實(shí)驗(yàn)室,也是迎送宇航員和太空物資的場所、環(huán)繞地球軌道運(yùn)行的空間基地,人們又稱它為“宇宙島”。宇航員要在其內(nèi)部無重力的條件下連續(xù)工作和生活幾個(gè)月。
國際空間站是由16個(gè)國家、5個(gè)航天局合作建造??臻g站大約有一個(gè)足球場那么大,可容納7名常駐宇航員。它在繞地球運(yùn)行的同時(shí),教會(huì)了人們?nèi)绾卧谔罩泄餐ㄔO(shè)大型結(jié)構(gòu),也讓我們了解了人在太空中的生活狀況,為將來重返月球和登陸火星做準(zhǔn)備。
空間站與一般航天器相比,有效容積大,可裝載比較復(fù)雜的儀器,如長焦距照相機(jī)等,使獲取的照片分辨率大大提高。由于空間站可以長期載人,許多儀器可由人直接操作,可以完成比較復(fù)雜的、在地面難以完成的科研任務(wù)。
空間站的多個(gè)組成部分
由于空間站體積過于龐大,所以無法一次送上太空。于是,美國的一些航天飛機(jī)和俄羅斯“質(zhì)子”號(hào)火箭便多次將空間站的組件運(yùn)上太空軌道,之后再由航天員在太空中組裝。
桁(héng)架
桁架是固定在“命運(yùn)”號(hào)實(shí)驗(yàn)室上的一根長鋼梁,它是空間站的脊柱。桁架上安裝有巨大的太陽能電池板。
在2011年下半年至2013年末之間,航天飛機(jī)退役,“獵戶座”飛船尚未問世,接送國際空間站人員和物資的任務(wù)將依靠俄羅斯載人飛船和貨運(yùn)飛船來完成。我國“神舟”號(hào)飛船雖有這方面的能力,但由于我國不是國際空間站的參建國,所以有力用不上。何況,我國還要實(shí)現(xiàn)載人航天的第二步和第三步計(jì)劃,同時(shí)實(shí)施嫦娥探月工程后續(xù)任務(wù),繼續(xù)鑄就自己的太空輝煌。
“命運(yùn)”號(hào)實(shí)驗(yàn)室
美國建造的“命運(yùn)”號(hào)實(shí)驗(yàn)室于2001年進(jìn)入太空。它配有各種可在失重狀態(tài)下進(jìn)行研究的設(shè)備、控制機(jī)械臂的操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)以及一個(gè)可以觀察地球的窗口。
加拿大機(jī)械臂
這條加拿大制造的機(jī)械臂可以圍繞空間站運(yùn)轉(zhuǎn),將組成元件安裝到位,并協(xié)助維修。
太陽能電池板
這些電池板能夠像手風(fēng)琴一樣展開,展開后的太陽能電池板有足球場那么大。它們負(fù)責(zé)給空間站提供電力。
“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)船
“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)船每隔幾個(gè)月就會(huì)給空間站補(bǔ)給所需物品,同時(shí)帶走垃圾和廢物。
“聯(lián)盟”號(hào)太空艙
這是俄羅斯的太空船,負(fù)責(zé)輸送新來的宇航員。這個(gè)太空船實(shí)際上是一個(gè)逃生艙。當(dāng)意外發(fā)生時(shí),宇航員可以用來逃生。
對(duì)接艙
需要太空行走作業(yè)的宇航員,可以從這里進(jìn)出空間站?!奥?lián)盟”號(hào)飛船帶來的新宇航員也通過這里進(jìn)入空間站。
“星塵”號(hào)服務(wù)艙
2000年安裝完成的俄羅斯“星辰”號(hào)服務(wù)艙是國際空間站的起居室,同時(shí)它還是無人補(bǔ)給火箭的對(duì)接