蔡如鵬

日本研發(fā)的“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙和加拿大研發(fā)的機(jī)器人德克斯特進(jìn)駐太空，標(biāo)志著國(guó)際空間站項(xiàng)目進(jìn)入一個(gè)新階段

3月12日4時(shí)28分，一曲悅耳的鋼琴爵士樂(lè)在“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)中響起，是美國(guó)兒童圣誕歌曲《萊納斯與露西姐弟》——它是機(jī)組成員起床的鬧鈴。

“早上好，休斯敦。我喜歡這首歌?！庇詈絾T邁克爾?福爾曼說(shuō)，“昨天的飛行讓人興奮。我期待著今天的旅行?！贝藭r(shí)“奮進(jìn)”號(hào)正飛往國(guó)際空間站。14個(gè)小時(shí)前，它從美國(guó)休斯敦的肯尼迪航天中心發(fā)射升空，今天它將迎來(lái)此次太空之旅的首個(gè)全天飛行日。

首次進(jìn)入太空的福爾曼接下來(lái)所面臨的任務(wù)并不輕松，而且還有些令人擔(dān)憂——一塊神秘的碎片似乎在“奮進(jìn)”號(hào)起飛時(shí)擊中了它的前端。

起飛時(shí)被碎片擊中？

“奮進(jìn)”號(hào)是在美國(guó)東部時(shí)間11日凌晨2時(shí)28分(北京時(shí)間14時(shí)28分)升空的。之所以在以往很少選擇的夜晚發(fā)射，美國(guó)約翰遜宇航中心發(fā)言人詹姆斯?哈茨菲爾德說(shuō)：“所有任務(wù)的時(shí)間表，在很大程度上都是由發(fā)射時(shí)間決定的。反過(guò)來(lái)，發(fā)射時(shí)間又取決于一系列復(fù)雜的因素，包括飛行軌道的選擇。”

但夜晚發(fā)射也會(huì)帶來(lái)一些麻煩。比如，黑暗中很難發(fā)現(xiàn)是否有物體在發(fā)射過(guò)程中擊中航天飛機(jī)。2003年，失事的“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)，正是因?yàn)樵谄痫w時(shí)外部燃料箱表面脫落的一塊泡沫材料擊中了機(jī)身熱保護(hù)系統(tǒng)，導(dǎo)致整個(gè)航天飛機(jī)在返回地球時(shí)解體。

NASA的工作人員通過(guò)錄像發(fā)現(xiàn)，在起飛后10秒左右，“奮進(jìn)”號(hào)的頭部似乎被一個(gè)不明物體擊中。地面飛行指揮官邁克?摩西在看到碎片的錄像后說(shuō)：“看起來(lái)碎片似乎來(lái)自外部，現(xiàn)在還說(shuō)不準(zhǔn)它是否真正擊中了航天飛機(jī)。”

摩西表示，他說(shuō)專家會(huì)對(duì)此進(jìn)行詳盡的分析。他還說(shuō)，如果碎片真的在發(fā)射10秒鐘后擊中“奮進(jìn)”號(hào)前端，那也不會(huì)對(duì)航天飛機(jī)造成多大損害，因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候航天飛機(jī)的飛行速度相對(duì)較慢。

在與國(guó)際空間站對(duì)接前，“奮進(jìn)”號(hào)機(jī)組指令長(zhǎng)多米尼克?戈雷操縱航天飛機(jī)作了一個(gè)360度的旋轉(zhuǎn)，以便空間站上的宇航員能用高聚焦相機(jī)對(duì)“奮進(jìn)”號(hào)進(jìn)行全身拍照。這是自“哥倫比亞”號(hào)失事后，NASA做出的安全新規(guī)定，主要目的是檢查航天飛機(jī)在發(fā)射升空時(shí)是否受損，尤其是腹部隔熱板部位。

拍攝的“奮進(jìn)”號(hào)各部位照片約300張，由地面人員逐一分析。分析結(jié)果顯示，“奮進(jìn)”號(hào)還是受了一些“輕傷”。工作人員認(rèn)為，“奮進(jìn)”號(hào)點(diǎn)火起飛9到10秒后，頭部可能撞上一只鳥(niǎo)。根據(jù)目前資料尚無(wú)法判斷航天飛機(jī)在何種程度上受損，只能等待進(jìn)一步檢查結(jié)果。

不過(guò)，總的來(lái)說(shuō)，“奮進(jìn)”號(hào)沒(méi)有出現(xiàn)大礙。地面負(fù)責(zé)人勒羅伊?凱恩說(shuō)：“沒(méi)有我們擔(dān)心的事情出現(xiàn)?！?/p>

“國(guó)際化”的日本實(shí)驗(yàn)艙

按照美國(guó)國(guó)家航空和航天局(NASA)的計(jì)劃，2008年他們將實(shí)施6次以國(guó)際空間站建設(shè)為目的的航天飛機(jī)飛行任務(wù)，這次“奮進(jìn)”號(hào)飛行是第二次。

此前，“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)將歐洲航天局的“哥倫布”實(shí)驗(yàn)艙和法國(guó)宇航員利奧波德?艾哈茨送上空間站，并于2月20日成功返回地球。

“奮進(jìn)”號(hào)此次飛行最重要的任務(wù)，是為運(yùn)送并安裝日本研發(fā)的“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙和加拿大研發(fā)的機(jī)器人?！跋Ｍ碧?hào)實(shí)驗(yàn)艙主要進(jìn)行太空微重力研究，它旨在為更外層太空的探索開(kāi)辟一個(gè)嶄新的階段。在16天的太空旅程中，7名宇航員計(jì)劃將進(jìn)行5次太空行走，總作業(yè)時(shí)間30小時(shí)左右。飛行時(shí)間和太空行走次數(shù)，均將創(chuàng)下航天飛機(jī)單次飛行的新紀(jì)錄。

在“奮進(jìn)”號(hào)的7名機(jī)組成員中，有一位來(lái)自日本的宇航員土井隆雄。他將護(hù)送日本的“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙的第一部分進(jìn)入太空。

“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙是日本首個(gè)載人航天設(shè)施，最多可容納4人。它由艙內(nèi)保管室、艙內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、艙外實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、艙外集裝架、機(jī)械臂和通信系統(tǒng)6大部分組成。按照計(jì)劃，“希望”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙部件由美國(guó)航天飛機(jī)分3次運(yùn)往國(guó)際空間站，并在太空完成組裝。此次，實(shí)驗(yàn)艙的第一部分——保管室先期運(yùn)往國(guó)際空間站。

“能護(hù)送保管室到太空，我感到非常自豪。”土井隆雄說(shuō)，“一些人已經(jīng)為這個(gè)項(xiàng)目工作了25年，這真是太令人難以置信了。”艙內(nèi)保管室主要作為保管倉(cāng)庫(kù)使用，室內(nèi)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備、維修工具、實(shí)驗(yàn)材料以及萬(wàn)一儀器出現(xiàn)故障時(shí)供替換的設(shè)備，重4.2噸，長(zhǎng)3.9米，直徑4.4米。

這次，“希望”號(hào)第一部分隨“奮進(jìn)”號(hào)抵達(dá)后，會(huì)暫時(shí)被安置在國(guó)際空間站的一個(gè)臨時(shí)區(qū)域。直到今年4月，“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)將它的主體部分送往太空后，才會(huì)一起安裝。等實(shí)驗(yàn)艙的三部分都安裝好之后，“希望”號(hào)將與美國(guó)、俄羅斯和歐洲的實(shí)驗(yàn)艙一起組成國(guó)際空間站的研究中心。作為日本對(duì)國(guó)際空間站最重要的貢獻(xiàn)，“希望”號(hào)將會(huì)成為空間站最大的實(shí)驗(yàn)艙。日本迄今已為空間站出資100億美元。

“希望”號(hào)將要進(jìn)行的一些實(shí)驗(yàn)主要集中在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、生物技術(shù)和通信領(lǐng)域。這些實(shí)驗(yàn)被認(rèn)為是今后的探月甚至人類登陸火星任務(wù)的關(guān)鍵準(zhǔn)備步驟。

國(guó)際空間站雖說(shuō)有16個(gè)國(guó)家參與，但過(guò)去一直是美國(guó)和俄羅斯唱主角。上個(gè)月，美國(guó)“阿特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)把歐洲建造的“哥倫布”實(shí)驗(yàn)艙送上站，這次是日本的“希望”號(hào)。至此，美國(guó)、俄羅斯、加拿大、歐洲和日本等主要參與國(guó)都真正加入了空間站。

土井隆雄將是第一個(gè)進(jìn)入新實(shí)驗(yàn)艙的宇航員。他說(shuō)：“隨著‘希望號(hào)的升空，國(guó)際空間站也將真正開(kāi)始‘國(guó)際化?！?/p>

超強(qiáng)機(jī)器人走進(jìn)太空

喜愛(ài)看科幻小說(shuō)的人都知道，一艘長(zhǎng)期運(yùn)行的強(qiáng)大太空船一定要有機(jī)器人。這次，國(guó)際空間站終于等到了自己的機(jī)器人——德克斯特。

德克斯特來(lái)自英文單詞“靈巧”，它是一個(gè)加拿大制造的人形機(jī)器，臂長(zhǎng)約3.4米，肩寬約2.4米，高約3.7米，重約1550公斤，沒(méi)有腿也沒(méi)有臉。德克斯特價(jià)值2億多美元，是加拿大為國(guó)際空間站研制的移動(dòng)支撐系統(tǒng)的最后一部分。整個(gè)移動(dòng)支撐系統(tǒng)耗資包括3個(gè)部分，另兩個(gè)分別是可以沿著空間站外軌道移動(dòng)的基座和20多米長(zhǎng)的卡南達(dá)姆2號(hào)機(jī)械臂，總耗資高達(dá)14億美元?？线_(dá)姆2號(hào)和德克斯特可以直接連在基座上，在空間站附近運(yùn)動(dòng)；德克斯特也可以連接到卡南達(dá)姆2號(hào)上，延伸到更遠(yuǎn)的地方。

“奮進(jìn)”號(hào)機(jī)組成員此次飛行任務(wù)有5次太空行走，而其中的3次將安裝機(jī)器人德克斯特。安裝好之后，它可以接收機(jī)組人員或者地控人員的命令，進(jìn)行太空行走。

加拿大太空總署負(fù)責(zé)德克斯特項(xiàng)目的技術(shù)主管丹尼爾?雷說(shuō)：“這是個(gè)適于操作的機(jī)器人，它超越了今天所有太空機(jī)器人技術(shù)的極限?！钡驴怂固乜梢酝瓿蓴?shù)百項(xiàng)任務(wù)，包括一些目前只有由人才能完成的精細(xì)任務(wù)。德克斯特還可以移動(dòng)小型設(shè)備，比如實(shí)驗(yàn)箱、電池，或是更換陳舊或受損的部件。丹尼爾?雷說(shuō)，一旦操作者習(xí)慣了使用這種機(jī)器人，宇航員每年可以減少6到12次艙外活動(dòng)。

德克斯特兩只長(zhǎng)臂像猿臂一樣，每只有7個(gè)關(guān)節(jié)，伸展開(kāi)有3.8米長(zhǎng)。德克斯特功能強(qiáng)大的秘密，就在于手臂上的7個(gè)關(guān)節(jié)，它們可以使機(jī)器人能夠活動(dòng)自如。手臂末端的“手掌”裝有傳感器，可以感知力度。它的“手掌”像一把鉗子，裝配有扳手、照相機(jī)和照明燈。不過(guò)，它每次只能使用一只手工作，避免“坐立”不穩(wěn)或兩只手打架。

丹尼爾?雷說(shuō)，這種機(jī)器人僅受所攜帶的工具的限制，目前只有4種工具可以使用。工程師們正在研制其他的工具，以使其具備更強(qiáng)大的功能。2003年的“哥倫比亞”號(hào)災(zāi)難后，NASA曾考慮派德克斯特去修復(fù)哈勃望遠(yuǎn)鏡。

即將進(jìn)行太空行走的宇航員理查德?利納漢說(shuō)，組裝這個(gè)龐大的機(jī)器人，對(duì)他來(lái)說(shuō)將是這次太空任務(wù)最大的亮點(diǎn)?！耙坏┤藗兞?xí)慣了德克斯特，它將完成更多任務(wù)。”丹尼爾?雷說(shuō)：“這只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題?！?/p>