最后一次拯救“哈勃”计划揭秘

2008年10月10日，“阿特兰蒂斯”号航天飞机将执行STS-125任务，航天员将维修“哈勃”空间望远镜，并提升其轨道。美国航空航天局认为，这将赋予“哈勃”新的生命，把它从“死亡”边缘拉回来。

一波三折

最初，美国航空航天局把第5次维修“哈勃”空间望远镜列入了航天飞机飞行计划中。但是，在2003年“哥伦比亚”号航天飞机失事后，很多人对第5次维修“哈勃”提出了质疑。于是，当时的航空航天局局长奥基夫决定，对剩下的3架航天飞机的使用进行严格限制，只用于“国际空间站”的建设。奥基夫认为，再执行一次“哈勃”的维修任务是非常危险的。因此，他指示戈达德航天飞行中心开展一项研究，研制出一种机器人服务器。这种服务器发射升空后，能替代航天飞机上的航天员对“哈勃”进行一些必要的维修。然而，经过论证后，专家们认为这个方案的技术要求太复杂，且造价太高，无法在“哈勃”的生命走向尽头之前投入使用。

2005年，新的航空航天局局长格里芬上任后，向美国国会保证，他会重新评审有关“哈勃”的决定。尤其是在航天飞机成功复飞，以及在轨修复防热瓦和机翼的技术进展顺利之后，格里芬认为，增加一次维修“哈勃”的任务是有必要的。2005年7月，“发现”号航天飞机首次复飞时，成功验证了在轨修复技术，并且在后来的航天飞机任务中，这种技术得到了多次验证。

2006年秋，格里芬完成了维修“哈勃”任务的评审工作，并宣布将对“哈勃”进行最后一次维修。格里芬说，“我们已经对实施一次成功的‘哈勃’维修任务的作用和必要性进行了详细的分析，我们坚信能够完成一次安全而有效的维修任务”。

周密部署

维修“哈勃”任务中，航天员必须做的事情就是太空行走，之前的4次维修都是如此。为了将太空行走所要做的工作列出一份详细的清单，美国航空航天局召集了所有资深项目经理和工程师，以及空间望远镜科学研究所的专家，讨论这次维修任务中航天员的每一项候选工作，根据对这次任务的主要目标——延长“哈勃”的在轨运行寿命所起到作用的大小，来排列等级。航天员的每次太空行走都冒着巨大的危险，是非常宝贵的。因此，专家们必须预先进行充分而详尽的规划，既要有程序表，也要有时间表。但是“计划赶不上变化”，根据以往的维修任务经验，航天员的出舱活动程序根据实际情况很有可能变动。

今年10月10日，“阿特兰蒂斯”号发射升空后，将进行一系列的助推器点火，来修正其飞行轨道，追赶“哈勃”。航天飞机将从“哈勃”的下方靠近它，同时航天员手动控制航天飞机，将其减速。为了保护“哈勃”的反射镜，其前端的孔门将会关闭，也会调整它的一对太阳电池翼，以防受到航天飞机推进器的污染。在航天飞机距离“哈勃”9米左右时，航天员将航天飞机的机械臂展开，并使其与“哈勃”外部的一个抓钩装置连接起来；然后，将“哈勃”拉到航天飞机后背的停泊台上。

在11天的飞行任务中，航天员将为“哈勃”安装两台新的仪器：宇宙起源光谱仪和宽视场相机。前者的科学目标之一是探测“宇宙网络”，即在暗物质的引力作用下形成的宇宙大尺度结构，并探索这一结构几十亿年来的演化及其在星系形成和演化中的作用；后者将是“哈勃”的首个全色照相机，它能清晰地拍摄多种颜色的宽视场图像，是其他照相设备的有力补充。除此之外，航天员还将替换掉1个制导传感器和3个速度传感器。航天员将分成两组，一组执行第1、3、5次太空行走，另一组执行第2、4次太空行走，每次太空行走的持续时间依据具体情况而定，但平均不会超过7小时。

为了执行这次任务，“阿特兰蒂斯”号的货舱进行了一些调整，合理放置将要安装在“哈勃”上的各种仪器设备。航天飞机还携带一个名为“飞行支持系统”的停泊台，用于在维修期间停靠“哈勃”。戈达德航天飞行中心的“哈勃”项目经理普雷斯顿·伯奇说，这次维修任务的目标是恢复“哈勃”的基本能力，并将它的生命延长至少5年。为了实现这个目标，航天员要安装3个速度传感器(每个速度传感器中有2个陀螺仪)，还要更换6节电池和1个制导传感器。除此之外，美国航空航天局还计划安装一系列热保护层和3个电子舱。航天员还要携带一种软捕获装置，在“哈勃”停泊在航天飞机背上之后，这种装置将被安装在“哈勃”上。安装这种装置的目的是为未来利用机器人对哈勃进行维修提供可能性。

认真准备

执行这次维修任务的航天员分别是：指令长斯科特·阿尔曼、驾驶员格雷戈里·约翰逊、约翰·格恩斯菲尔德、迈克尔·马西米、安德鲁·菲斯特尔、迈克尔·古德和梅根·麦克阿瑟，其中约翰·格恩斯菲尔德和迈克尔·马西米曾有过维修“哈勃”的经验。这些航天员都需要用他们的技能和专业技术完成这次复杂的飞行任务。

为了成功完成任务，从2007年8月开始，航天员们进行集中训练。以前的维修经验是准备这次任务的关键，拥有两次维修“哈勃”经验的航天员约翰·格恩斯菲尔德说，“我具备更多的洞察力，知道我们需要做哪些事情和不需要做哪些事情”。他还说，“我们最重要的事情是使‘哈勃’。恢复健康。因此，首先要做的就是安装3个速度传感器。如果在第1次出舱活动结束前，还有一些富余时间的话，我们会更换电池。第2次太空行走的主要任务是安装新的相机，其次是更换剩下的电池。第3次太空行走是安装宇宙起源光谱仪。第4次太空行走是修补“哈勃”成像光谱仪前端的一块防热板。在最后一次太空行走中，两名航天员将安装制导传感器、电压保护单元及一个电子设备”。

在完成5次太空行走，修理工作完成之后，航天员麦克阿瑟将再次操作机械臂，让它抓起“哈勃”，然后将“哈勃”释放到轨道上。接着“阿特兰蒂斯”号助推器点火，飞离“哈勃”，返回地球。

由于这次的飞行任务不是飞往“国际空间站”，一旦“阿特兰蒂斯”号航天飞机的防热瓦严重受损，航天员将无法利用空间站作为暂时的避难所等待外援。为了避免这种情况发生，美国航空航天局将随时准备发射第二架航天飞机——“奋进”号，实施营救任务。根据目前的营救计划，“奋进”号将在25天内与“亚特兰蒂斯”号会合，用它的机械臂抓住“亚特兰蒂斯”号，然后航天员将从受损的航天飞机上转移到“奋进”号上。

责任编辑　京勉

链接：4次维修“哈勃”任务中的太空行走

1990年4月24日，“哈勃”空间望远镜由“发现”号航天飞机送入太空，在这次飞行任务中，“哈勃”的其中一个太阳电池翼最初没有展开，使航天员布鲁斯·麦克坎德莱斯和凯瑟琳’萨利文不得不穿上舱外航天服，准备进行一个紧急太空行走。不过后来这个“倔强”的太阳电池翼最终自己展开了，才免去了这次太空行走。

1993年，STS-61执行首次维修“哈勃”的任务，进行了5次太空行走。航天员斯多里·马斯格雷夫、杰夫·霍夫曼、托马斯·埃克斯、凯瑟琳·桑顿安装了一台宽视场相机和“空间望远镜光轴补偿校正光学”装置，并更换了4个陀螺仪、电子设备和一对新的太阳电池翼。这次维修任务医治了“哈勃”由于主镜球面像差引起的“眼疾”。

四年之后，STS－82执行第2次维修“哈勃”的任务，同样进行了5次太空行走，航天员马克·李、史蒂文·史密斯、格雷格·哈保、约瑟夫·坦纳安装了空间望远镜成像光谱仪、近红外照相机和多物体分光计、一个制导遥感器和一个新的反作用轮，然后更换了一些老化的绝缘材料。

在1999年的第3次维修任务(STS-103)中，航天员史蒂文·史密斯再次上天，与约翰·格恩斯菲尔德、迈克·福勒，欧洲航天员劳德·尼克列一起工作，共进行了3次太空行走，更换了陀螺仪，安装了新的记录器和计算机。

2002年的STS－109任务对“哈勃”进行了第4次维修，航天员约翰·格恩斯菲尔德、理查德·林纳汉、吉姆·纽曼、迈克尔·马西米创造了35小时的太空行走记录，安装了新的太阳电池翼、反作用轮、电子设备、先进的相机，以及一个能使近红外照相机和多物体分光计正常工作的制冷系统。

在上述4次维修“哈勃”任务中，航天员共进行了18次太空行走，花费时间129小时。

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