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冒險嘗試!美國太空人在400公裏太空,徒手去抓4噸高速飛行的衛星

2024-08-04科學

綜述

在浩瀚的太空中,人類有過很多驚心動魄的冒險時刻,就比如1992年,奮進號太空梭的一次緊急救援任務。 當時,太空人們在近400公裏的近地軌域上,徒手抓住一顆重達4噸的高速旋轉衛星。

這聽起來像是科幻電影的情節,但它確是真實發生的故事。在沒有重力的太空中,幾位太空人是如何完成這一操作的呢?在「降服」衛星的過程中,又經歷了那些波折呢?

通訊衛星6號

上世紀80年代中後期,隨著行動電話等電子產品的逐漸普及,全球通訊需求量急劇增長。為了應對這一變化, 國際衛星組織決定研發新一代通訊衛星,名為「通訊衛星6號」。

這不是不是一顆衛星,而是一批衛星的代號,用來替代已經落伍的「通訊衛星5號」。計劃首批發射五顆,每顆造價高達3億美元,這在當時可謂是一筆天文數位。

「通訊衛星6號」每顆約4.5噸,高5.2公尺,在效能上屬於世界領先級別,其設計使用壽命達13年,能同時中轉12萬條通話路線和3個電視訊道 ,每天可以為國際衛星組織帶來24萬美元的盈利。

1989年10月27日,第一顆衛星順利升空,進入預定軌域。可第二顆衛星的發射就沒有那麽幸運了。

1990年3月14日,由泰坦火箭運載的第二顆「通訊衛星6號」升空。但很快就出現了故障, 二節火箭和上面級衛星組合體未能分離,被提前「拋棄」在了太空中。 在距離地面370公裏的軌域執行,無法按計劃工作。

衛星暴露在地球大氣層的稀薄空氣中,面臨被腐蝕和墜落的危險。 面對這顆失控衛星,國際衛星經過討論後,決定對衛星實施營救回收。因為再次發射這樣一顆衛星,不僅要再等兩年時間,費用也高達2.7億美元,是回收費用的三倍多。

兩次救援失敗

1992年5月10日, 7名太空人乘坐「奮進號」太空梭進入了太空,開始執行營救衛星的任務。這次任務不僅充滿了挑戰,更需要高度的技術和耐心。

「奮進號」以每小時2.8萬公裏的速度,在距離地球360公裏的近地軌域上緩緩向失控的衛星靠近。 在此之前,地面控制中心已經成功地將衛星的自轉速度放慢,並關閉了衛星上的發動機。

當「奮進號」接近到合適的距離時,太空人索特和希布相繼出艙,兩人站在飛尾升降臂的平台上,試圖用5公尺長的「捕捉」裝置固定住衛星的尾部。然而,經過兩個小時的努力,他們都未能成功。

5月11日,索特再次出艙,進行太空行走,再次嘗試用5公尺長的「捕捉」裝置固定衛星,但仍舊未能成功。他無奈地說道: 「衛星旋轉得太快了,我根本無法碰到它。」

索特還發現,在艙外活動時,身上的宇航服似乎變得更加笨重,行動也更加不靈活。太空中的黑暗環境進一步削弱了他的知覺。

要想順利利用機械臂固定住衛星,首先必須讓衛星停止旋轉。 然而,在太空中讓一個重達4噸的物體停止旋轉幾乎是不可能完成的任務。 更糟糕的是,奮進號上的燃料儲備也變得緊張,沒有多余的機會可以浪費了,第三次行動將是他們的最後一搏。

最後的驚險一搏

為了讓衛星停止自旋,太空人們就需要徒手進行操作。 這是一個極其危險的任務,因為衛星表面布滿了尖銳的棱角,一旦劃破宇航服,太空人的生命將受到威脅。

更何況,三名太空人必須同時用力抓住衛星,以確保衛星受力均勻,慢慢停止自旋。如果配合稍有差池,衛星可能會在外力作用下失去平衡,撞向太空梭,造成災難性的後果。

1992年5月13日下午,三名太空人索特,希布和埃克斯相繼出艙,準備進行最後的冒險。三人站到了指定位置,埃克斯站在一個支架上,希布站在載荷艙的側面,索特站在機械臂上,三人間隔120度圍在衛星四周。

三人操控著「奮進號」的機械裝置,緩緩向衛星靠近。1 9時59分,最後的驚險時刻來臨了,三人同時伸出了手,以相同的力度抓住了衛星。經過一個多小時後,衛星的速度緩緩降了下來。

這時希布看準機會,一只手托著衛星,另一只手迅速將機械裝置插入衛星底部,終於成功阻止了衛星的自旋。隨後,機械臂將衛星緩緩送入貨艙,太空人們對衛星進行維修和保養,更換了衛星的固體燃料推進器,修復了受損的電子裝置和太陽能板。

經過一夜的緊張工作,5月14日,煥然一新的衛星重新進入預定軌域,恢復了正常工作,繼續為全球提供通訊服務。

結尾

回顧這次任務,簡直像是一部太空大片,扣人心弦。 太空人們在零重力太空中,徒手抓住失控衛星,真正實作了「手可摘星辰」。 他們的智慧和勇氣,不僅拯救了這顆價值連城的衛星,也為我們展現了人類面對困難時的無畏精神。

未來,隨著科技的飛速發展,人類在太空探索的征途上將會邁出更堅定的步伐。雖然前方會有更多的艱難險阻,但正是這些困難激勵著我們不斷進步,不斷創新。將來我們一定會聽到更多如同奮進號這樣引人入勝的太空故事,見證更多屬於全人類的輝煌成就和太空奇跡。

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