随着一声令下,3名宇航员几乎同时抓住了卫星。又经过一个多小时的搏斗,“卫星6号”终于稳定下来。希布看准时机,用一只手托着卫星,另一只手迅速将捕捉杆安装到卫星底部的结构环上。谁都没想到,最后一搏竟会如此顺利。
1992年5月7日,美国“奋进号”航天飞机载着7名宇航员,向太空浩浩荡荡地进军,这是“奋进号”的首次飞行。谁知它进入太空后,便开始对一颗卫星穷追不舍。经过三天的辛苦奔波,“奋进号”终于追上了同向飞行的卫星。不久,宇航员皮埃尔·索特从舱内走出,缓缓移动到机械臂顶端的平台上。紧接着,舱内的宇航员小心翼翼地操控机械臂,让索特逐渐靠近卫星底部。
要知道,当时“奋进号”与卫星同时在360公里的高度上,以28000公里的时速高速飞行,而距离却仅有15米!如此危险的情况下,宇航员为何要出舱靠近卫星呢?
分離失败,卫星被遗落在太空
上世纪80年代,面对全球迅猛增长的通信业务,国际通信卫星组织决定向太空发射新卫星,以接替有些落伍的“国际通信卫星5号”。新卫星被命名为“国际通信卫星6号”(下称“卫星6号”)。
按计划,首批将研制5颗“卫星6号”,均为自旋稳定卫星,直径3.6米,高11.7米,设计寿命13年,每颗卫星可同时中转12万条电话线和3个电视频道。无论是个头、体重还是通信容量,“卫星6号”在当时都是首屈一指。
1989年10月27日,“阿丽亚娜4号”运载火箭成功将第一颗“卫星6号”运送到了目的地。翌年3月14日,是第二颗“卫星6号”上天的日子,这次护送它出征的,是“大力神3号”。正当观看发射直播的群众,仍沉浸在火箭升空的壮观景象中时。指挥中心里的航天专家们却心急如焚,因为监控数据显示,火箭的第二级未与上面级(多级火箭第一级以上的部分)和卫星的组合体分离!
原来,“大力神3号”可携带一颗或两颗卫星。两种发射模式,均采用同一型号的导线传输计算机发出的分离信号。该导线既可安装在卫星前部,也可安装在卫星后部。这次只发射一颗卫星,负责软件的人员认为,导线应放在卫星前部,并据此设计了相应的分离信号软件。而负责硬件的人员却认为,导线应放在卫星后部。由于软件人员和硬件人员缺乏有效沟通,导致软件和硬件不合拍,最终使星箭分离失败。
就这样,“卫星6号”被遗落在了近地轨道上。万幸的是,“卫星6号”没有遭受任何损害,而且仍然听从地面控制指令。
地面人员迅速启动了“卫星6号”上的推进器,让它从较低的近地轨道爬升到近地点259.3公里,远地点407.4公里,周期91分钟的轨道上。在这条轨道上,没有完成任务的“卫星6号”虽然孤独,却不用担心进入大气层化为灰烬。
两次拯救失败
“卫星6号”发射失败,给国际通信卫星组织造成了数亿美元的损失。如果重新发射一颗卫星,不仅需要两年时间,还要近3亿美元的发射费用。国际通信卫星组织与NASA(美国国家航空航天局)的专家们协商后认为,与其如此,倒不如对“卫星6号”进行回收和重新发射。
1990年6月,营救“卫星6号”的方案出炉了。NASA决定派宇航员乘坐“奋进号”航天飞机进入太空,用机械臂捕捉“卫星6号”并送入航天飞机舱内,给它换上新的上面级后直接送入轨道。为此,研制人员对“奋进号”进行了一些重要改进,比如增加附加燃料箱以延长飞行时间,同时对主发动机、导航系统和电子系统也进行了改进。为完成艰巨的太空任务,宇航员们也进行了为期近两年的模拟训练。他们在水中模拟零重力环境,用机械装置和一颗与“卫星6号”相仿的卫星练习营救。
1992年5月7日,“奋进号”出征了,于是就有了文章开头的紧张一幕。
出舱后的索特,手里拿着一根长4.5米、重达144斤的捕捉杆。他要把捕捉杆插进卫星底部的结构环中,将“卫星6号”固定在机械臂上。然而,在太空中一切都处于失重状态,航天飞机和卫星又在高速运行。雪上加霜的是,卫星还在以每五秒旋转一周的速度自转,因此想要操作机械装置,变得十分困难。经过几个小时的鏖战,索特早已筋疲力竭,不仅一无所获,还使“卫星6号”摇晃得更厉害。无奈之下,机长只好命令中止行动。
次日,第二次营救开始了。索特再次站到机械臂顶端的平台上。可一番尝试后,仍无法捉住“卫星6号”。他略显沮丧地对同伴们说:“卫星转得太快了,我跟不上它!虽然我能感到捕捉杆碰到了它,但根本抓不住啊!”第二次营救行动又失败了。
宇航员徒手抓卫星
回到舱内后,索特和同伴们一起分析两次失败的原因。他认为,宇航服在太空中比地面上坚硬。不但使他行动困难,还使知觉变差,这与他在水中的模拟训练完全不同。况且“卫星6号”重达4吨多,仅凭一己之力实在难以驾驭。
眼看“奋进号”储存的燃料越来越少,NASA的专家和7名宇航员提出了一个大胆的方案:既然一个人搞不定,那就派3个人出舱,直接用手抓卫星!这项任务十分危险,一方面,如果3名宇航员步调不统一,会导致卫星及其内部燃料剧烈晃动,造成卫星损毁;另一方面,卫星的尖锐边缘,很可能会划破宇航服,一旦宇航服上出现大于6毫米的裂口,宇航员便会因压力骤降而殒命。尽管险象环生,但返航日期迫在眉睫,只能放手一搏了。
美国时间5月13日下午5点12分,索特第三次走出航天飞机,和他一起出舱的还有宇航员理查德·希布、托马斯·埃克斯。他们首先在舱外安装了可供3名宇航员同时站立的固定装置,然后像三脚架一样互呈120度角站立。舱内的宇航员们随即操控“奋进号”慢慢接近“卫星6号”,使宇航员们可以触摸到它。
晚上7点59分,最紧张的时刻到来了!随着一声令下,3名宇航员几乎同时抓住了卫星。又经过一个多小时的搏斗,“卫星6号”终于稳定下来。希布看准时机,用一只手托着卫星,另一只手迅速将捕捉杆安装到卫星底部的结构环上。谁都没想到,最后一搏竟会如此顺利。
数小时后,“卫星6号”被机械臂送回了“奋进号”舱内,宇航员们立刻对它进行检修,并换上了新的上面级。5月14日,焕然一新的“卫星6号”从“奋进号”的发射台上徐徐脱离,并于7天后进入预定的地球同步轨道。时隔两年,“卫星6号”终于开始发挥身为通信卫星的职能。
如今,“奋进号”和“卫星6号”均已退役。然而,宇航员们第一次在太空中徒手抓获和修复卫星的壮举,早已成为人类航天史上的佳话,被载入史册。
(《中国航天》)