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北京日报:“发现”号航天飞机看天气回家


http://www.sina.com.cn 2005年08月09日 11:13 北京日报

  正当美国“发现”号航天飞机上的7名宇航员怀着期待和紧张的心情靠近地球时,他们接到美国宇航局指令:由于天气原因,原定昨天返回地球的“发现”号航天飞机推迟24小时降落地面。

  今天有4次着陆机会

  美国东部时间8日凌晨,“发现”号成员组已经做好了一切准备,只等位于休斯敦的约翰逊航天中心控制中心发出指令,启动制动火箭,然后按照预定路线穿越大气层,飞回位于卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心。

  “从这里的寂静你们不难想像,我们正在紧张工作,”控制中心负责人肯·汉姆告诉“发现”号女指令长艾琳·柯林斯,“我们不能肯定这次降落机会的天气状况是否稳定,所以我们将在24小时后正式迎接你们。”

  “发现”号的着陆过程并不顺利。它原定第一次着陆时机是美国东部时间8日凌晨4时47分,但约翰逊航天中心发现,肯尼迪航天中心有低空云层,影响航天飞机着陆的能见度,于是将着陆时间推迟了90分钟。此后,由于天气状况还不见好转,航天中心再次决定,把着陆时间推迟一天。

  美国宇航局的简报说,“发现”号最早将在美国东部时间9日凌晨5时08分(北京时间17时08分)着陆。9日将共有4次着陆机会,其中佛罗里达州的肯尼迪航天中心有两次。如果天气状况还不尽如人意,“发现”号还有两次机会在加利福尼亚州的爱德华兹空军基地着陆。

  “星期二我们可能在上述任何一个地方降落,”美国宇航局官员勒罗伊·凯恩说。

  推迟着陆的指令并没有让宇航员感到担忧。柯林斯和“发现”号驾驶员詹姆斯·凯利说,尽管两年前“哥伦比亚”号在着陆过程中发生意外,导致7名宇航员殉职,成员组却并不感到紧张。

  “发现”号7月26日发射升空,作“哥伦比亚”号失事以来美宇航局所谓的“复飞之旅”。“发现”号为国际空间站送去补给、运走垃圾,试验美宇航局设计的航天飞机维修技术,共作3次太空行走,并史无前例地在太空轨道上对航天飞机实施维修。

  回家要闯数道险关

  专家说,“发现”号的着陆需要接受一系列考验,任何一个环节出现错误,都可能重蹈“哥伦比亚”号的覆辙。

  航天飞机在着陆前必须在空中盘旋一个小时,然而启动制动发动机,以降低每小时2.9万公里的最初飞行速度。

  约25分钟后,航天飞机在相距地面129公里处切入大气层外层。当航天飞机以每分钟9公里的速度进入大气层时,航天飞机就成为一架无动力滑翔机。航

  天飞机腹部朝着地球表面继续减速,两者的夹角是40度。在切入密集大气层时,这个角度至关重要。如果角度太小,航天飞机就会被弹回太空;如果角度太大,航天飞机与大气层摩擦力就会过大,导致温度升高。

  着陆前半个时,航天飞机距离地表约85公里,此时大气压力增大,航天飞机的襟翼和方向舵已经没有用处。航天飞机要进行“S”形翻转,以便减速。此时“发现”号仍然以超音速飞行,空气摩擦力使陶瓷隔热片的温度达到1650摄氏度。

  2003年2月,“哥伦比亚”号航天飞机就在这一阶段在美国南部上空爆炸,因为起飞时一块绝缘泡沫从外挂油箱上脱落,损坏了航天飞机隔热层。

  着陆前10分钟,航天飞机距离地表约43公里,仍以1万公里的时速飞行。两分钟后,宇航员恢复对航天飞机的控制。

  着陆前4分钟,航天飞机进入佛罗里达州上空大气内层,飞机速度降到音速以下,宇航员开始手动控制航天飞机进入着陆轨道。

  着陆前90秒,宇航员在跑道前端调整角度,与跑道对直。此时,“发现”号的高度是4500米,时速为518公里。

  着陆前33秒,航天飞机距离地面约610米,驾驶员将拉起“发现”号机头,依靠空气阻力进一步减速,然后,放下着陆装置。航天飞机后轮先着地,时速为354公里。航天飞机后部打开降落伞,帮助降低速度。驾驶员放下机头,使降落伞与飞机脱离。如果一切进行顺利,航天飞机将安全停在跑道上。(新华社专稿/冯俊扬)

  解析

  “龙种”缘何成“老骥”?

  航天飞机,这个曾令美国骄傲的机器,如今为何让航天界乃至人类如此揪心?

  也许这个境况从航天飞机的研制之初便已注定。昨天,《太空探索》杂志原社长主编李龙臣教授用“龙种”、“早孕”、“晚产”、“的卢”、“老骥”这10个字来回答这个问题。

  “航天飞机可以重复使用,设计理念是节约经费,所以是‘龙种’。”  “但美国造航天飞机缘于上世纪的太空竞赛。为了永远把苏联甩在后面,美国在计算机、材料等空间技术尚不成熟的70年代就开始了航天飞机的设计制造,所以是‘早孕’。就是因为存在种种技术问题,第一架航天飞机迟至1981年才升空,而此时等待它的试验性空间站已经坠毁两年了,所以是‘晚产’。”

  “航天飞机集运载火箭和宇宙飞船于一体,技术太过复杂,就好像刘备胯下的‘的卢’马一样,总让主人揪着心。5架航天飞机已损失2架,40%的失事率实在是令人难以放心。”

  “如今的航天飞机都已超过原定的2000年退役期,都是垂垂老矣。虽然仍有壮志,但这些‘老骥’已经力不从心。退役也是必然的了。”李龙臣说。

  “发现”号将成航天飞机绝唱?

  在“哥伦比亚”号的阴影中,“发现”号升空时脱落的几片隔热瓦就好比“紧箍咒”,立马令美国宇航局宣布暂停未来的航天飞机计划,“直到我们做好准备,否则我们不会再起飞”。原定于今年9月的“亚特兰蒂斯”号飞行任务,自然也被无限期推迟。

  美国众议院新近又通过了布什总统的重新登月和火星探险的航天计划。该计划允许现役航天飞机在2010年停飞,以新一代航天器取而代之。

  凡此种种,人们不禁要问:“发现”号是否将成为航天飞机飞行的绝唱?人类航天飞机的历史是否就此终结?

  李龙臣教授觉得美国宇航局的表达很委婉。考虑到每次高达4亿美元的飞行开支,以及安全隐患的如影随形,航天飞机有可能就此寿终正寝。

  “但是,国际空间站的建设怎么办?这个由美国牵头、集合了世界十几个国家的大项目,至今连‘半拉子’工程都算不上。如果把运送人员和物资的任务都留给俄罗斯,美国将面临巨大的国际舆论压力。所以,未来几年内,美国仍有可能从政治角度考虑,继续发射航天飞机。”本报记者侯健美

  链接

  新航天器嫁接空间站功能

  2004年1月,布什发表国情咨文,提出了美国载人太空探索新时间表:2010年建成国际空间站,并使现有的航天飞机退役;2008年前研制出新的飞船,2014年前实现首次载人飞行,将宇航员送入空间站;2020年前重返月球,建立太空基地,作为登上火星的基地;2030年登陆火星,甚至更远的星球。

  美国宇航局将新一代可重复使用载人航天器称为“CrewExplorationVehicle”(载人探测运载工具)。宇航局局长格里菲斯日前透露,新的太空飞船将摈弃航天飞机的设计思路,整体设计回归到传统火箭的设计上,更强调安全性和动力装置,主要目的是为了尽快完成载人航天重回月球甚至登上火星的计划。

  虽然还没有透露具体设计细节,但北京航空航天大学宇航学院的徐世杰教授认为,与现在俄罗斯乘坐3人的太空飞船相比,美国的新航天器应该能承载6人以上。“从地球到火星需要500多天的航行,飞船里必须能满足宇航员长期生活的生理和心理需要。所以,新一代飞船很可能还具有空间站的部分功能。”

  据悉,美国宇航局将在本月公布新航天器的具体设计方案。本报记者 侯健美



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