人文地理宇航员徒手抓卫星是什么操作?人类为

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  据统计,自1957年至2018年,共有8378个人造物被发送到太空。而人造卫星则是人类发射数量最多的航天器,占90%以上。

  卫星造价不菲,在上天之前航天专家会制定许多应急方案,以应对各种意外的发生。例如,通过一些地面的遥控指令等进行补救。

  有的卫星轨道是对了,但却因为零件的损坏也无法正常服役。而在地面上的人类,只能看着它们燃料耗尽,并逐渐坠入稠密的地球大气层。

  如果幸运点,燃料未耗尽,人类还能控制其轨道的抬升到达离地球4万公里的“墓地轨道”。这些被遗弃的卫星就可以避免与在役卫星相撞,也算是“善终”。

  但事实上,有些卫星还是能抢救一下的。那些还能用但又没派上用场的卫星,就静静地游荡在地球边缘,等待人类救援。

  一般来说,远在天边的卫星出现故障,是不会进行更换或维修的。即便每颗人造卫星造价都是以亿起算的,但抢修的成本可能会更高。

  而说出来让人难以置信,为了拯救这颗卫星当时还上演了航天史上宇航员首次徒手抓卫星(也是唯一一次)的惊险桥段。

  为了满足各国通信需求,20世纪70年代起通信卫星的数量就不断激增。而国际通信卫星6号(intelsat 6),则是由国际通信卫星公司发射的系列卫星,共有5颗卫星。

  然而,intelsat 6系列卫星的发射并非一帆风顺。其中第二颗送上天的卫星intelsat 6-F3,就是最倒霉。

  当时,负责intelsat 6-F3上天的是大力神3火箭。但在发射升空后,由于箭上计算机软件和接线设计失误,火箭的第二级没能与上面级和卫星的组合体分离。

  万幸的是,intelsat 6-F3本身并没有任何损坏。在卫星中心的指令下,intelsat 6-F3从近地轨道顺利进入了轨道高度为480多公里的停泊轨道。

  因为按照原定计划,intelsat 6系列每颗卫星的通信容量为24000个双向线个电视通道。采用数字线路倍增设备,双向线个。

  这通信容量,在当时是最大的,每天都能为国际通信公司赚回24万美元。役期13年,能带来的利润是巨大的。

  而全球的通信迫切需求,就摆在眼前。另外,重新发射一颗新的通信卫星,费用就高达2.7亿美元,另外还需两年时间。

  例如,航天飞机可以把故障的卫星抓回,在航天飞机敞开的货舱内就地修理,然后再送出去继续工作,又或者由航天员出舱修理卫星;

  若故障不能就地解决,航天飞机还能将卫星带回地面大修,最后再发射上天。对intelsat 6-F3而言,回收费用大约只需1.47亿美元,这确实比重新造一个卫星要便宜得多。

  1986年1月,“挑战者号”航天飞机凌空爆炸,7位宇航员当场殒命天际。“奋进号”,便是替代挑战者号的新一架航天飞机。

  1992年5月7日,拯救intelsat 6-F3卫星的任务,正是奋进号的处女太空飞行。而在这之前,宇航员们也进行了为期两年之久的模拟训练。

  5月10日,奋进号与intelsat 6-F3卫星在近地轨道会合,并一起以2.8万千米每小时的速度飞行。

  按照计划,奋进号需要用特别设计的机械臂将卫星抓回航天飞机内。之后,再把固体火箭推进器装好就能把卫星送上预定的地球同步轨道了。

  但在这之前,还需要宇航员出舱将(长为4.5米重72千克的)捕捉杆插入卫星底部的结构环。只有这样,才能让卫星被捕获并固定在机械臂上。

  即便intelsat 6-F3已在地面控制指令下减速,但其每秒自转一周的速度依然让人吃不消。再加上4吨的体重、3.6米的直径,intelsat 6-F3卫星就像一个在太空中高速旋转的巨大陀螺。

  在舱外作业的宇航员皮埃尔·索特(Pierre Thuot),数次感到自己控制的捕捉杆已触碰到卫星了,但仍然无法完成固定动作。

  虽然在地面上已经过无数次的模拟训练,但太空的实际情况却比想象中的复杂。在真空状态下,变得更硬的宇航服使索特行动更加笨拙。

  要知道,奋进号上储备的燃料是有限的。当时燃料已经所剩无几,如果继续以老方法很可能还是功亏一篑。

  其实想要以人工的方式捕获这只太空中的“巨大陀螺”,是极其冒险的。首先,宇航服很有可能会被高速旋转的卫星划破。

  而宇航服被划破的口子一旦超过0.6厘米,宇航员将性命不保。若是航天飞机因操作失误而发生碰撞和损坏,也都将是灾难性的。

  此外,还需要注意的是,这还是奋进号的处女航。如果任务失败也将成为NASA的又一黑历史,压力之大可想而知。

  而这三位宇航员,整整用了一个多小时,才使高速旋转的卫星停了下来。在这之后,机舱内的宇航员便立刻操控机械臂将卫星移回舱内。

  当晚,他们就给卫星装上了11.5吨重的固体燃料推进器。5月14日,重新获得动力的intelsat 6-F3成功进入地球同步轨道。

  就这样,intelsat 6-F3开始了正式的服役生涯。尽管比计划中少服役了两年,但它早已赚回当年抢救的费用,并创造了超出其本身的价值。

  其实说来,航天飞机在太空维修上的功绩还真不少。比徒手抓卫星更有名的,其实是1993年“奋进号”对哈勃空间望远镜执行的首次维修任务。

  而自1993年维修之后,航天飞机又分别在1997年、1999年、2002、2009年执行了4次哈勃望远镜的维修。前后5次维修,航天飞机已为哈勃望远镜五次成功续命。

  但可惜的是,综合成本、效益和安全性等各方面原因,2011年美国所有航天飞机都已经退役停飞了。

  而哈勃望远镜,也将随着航天飞机的离去结束几十年的任务。哈勃再次出现什么大故障,就没人能够上天为其排忧解难了。

  目前人类也随着航天飞机的退役,暂时失去了轨道维修的能力。若想让自家昂贵的航天器不变成一块太空垃圾,就只能在地面上检查得更加仔细了。

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