航天飞机在频繁的太空活动中扮演着重要的角色,这里着重谈谈太空行走、空间维修、施放卫星。

太空行走分两种,一种是身着宇宙服的舱外活动,为了保险,这种宇宙服的一端系有一根保险绳,此绳的另一端接在航天飞机上．世界上第一位从航天飞机步入太空的是美国宇航员马斯格雷夫．他于1983年4月7 日当地时间下午4 点23 分,从打开的货舱舱门走了出去,此时他的宇宙服拴有一根长约15 米的保险丝,以免他飞离航天飞机而去．马斯格雷夫在太空中时而伸腿舒脚,时而自由飘飞,时而凝神定气,好不自在．据报道,到目前为止,已有三位华人在太空中行走过．最近一次是 1996年美籍华人柴立中搭乘“奋进”号航天飞机,在舱外进行了活动。

另一种太空行走说起来有些离谱．因为宇航员已经离开了航天飞机,停留在茫茫无际的太空中；按一些人的话说,他成了完完全全的一个“卫星人”．这个奇迹是1984年1月美国布鲁斯·麦坎德利斯创造的．他之所以能在航天飞机周围100 米的地方“游而不离”,完全归功于那个价值750 万美元的“背包”。

这种“背包”叫“载人机动装置”,是美国马丁·玛丽埃塔公司制造的．它里面全部是铝合金结构,装有供电系统和推动系统．供电系统由两个锌银电池组成,每小时可提供752 瓦特的能量．推进系统包括两个贮气瓶,每个贮气瓶高约76 厘米,容积约39 升,可以装液氮．液氮汽化后通过一个套管道和阀门到达推进器的24 个喷口．这24 个喷口分布在上下、左右、前后方向,每个喷管可以产生7.6 牛顿的推力．这个“背包”重约 150 公斤,加上宇航员及生命维持系统,总重量可达三百多公斤．如果同一方向的四个推进器一起工作,宇航员可以获得每小时75 公里的速度,这个速度比走快得多,而在失重的状态下,真是别有一番滋味。

这个“背包”的操作有两种方式: 要么宇航员直接用手操作,操作手柄部在背包边沿上；要么自动操作,控制钮随时等待着宇航员去按。

这种“背包”并非只有一个．1995年2月7 日,身着新式“背包”的美国宇航员伯纳德·哈里斯和麦克尔·福勒在太空中进行了太空自由表演,这被当时的人们称为“太空芭蕾”．这个新装置价值为700 万美元,质量只有以前背包的1／3,速度为 3 米／秒。

再看空间维修．空间维修是载人航天飞机的一种特殊勤务活动．它的应用范围很广,包括对各种航天器和航天设备的回收、修复、更换等．空间维修必须有两个条件,一是航天器能够拆卸；一是要有长时间空间停留的载人航天器．对此能够做到的只有航天飞机和空间站．现在我们来回顾一下目前世界上规模最大、任务最艰巨的空间维修——对“哈勃”空间望远镜的修复。

“哈勃”空间望远镜于1990年由“发现号”航天飞机送入到近地600公里的近地轨道．两个月后,“哈勃”空间望远镜病症一个个出现．先是镜头出了问题,成了“近视眼”,可以看到140 亿光年的观测距离缩短为只有40 亿光年；再就是“颤抖症”,望远镜由于太阳能电池帆板经不起热胀冷缩,出现了颤抖,大约一天要颤抖16 次；再就是“大脑”出了问题,DF—224 主计算机部分失效．解铃还需系铃人,修复“哈勃”望远镜的任务落在了航天飞机的肩上．1995年12月2 日,美国东部标准时间4 时27 分,美国“奋进号”航天飞机发射成功．六个小时后,航天飞机的指令长和副驾驶员操纵机上11 台轨道机动发动机,完成了两次机动飞行,靠近了“哈勃”望远镜．12月4 日,航天飞机上伸出加拿大制造的15 米长的遥控机械臂,将这个庞然大物抓住,并放在货舱内的可转动专用支架上,修复工作拉开了序幕。

12月5 日,宇航员霍夫曼中校、博士马斯格雷夫身着宇宙服进入敞开的货舱．霍夫曼用脚上的一个装置将自己的一只脚套在机械臂端的平台上,并打开了望远镜壳体上的一组后舱盖．马斯格雷夫顺着货舱壁的扶手到达维修位置,他把一只脚捆在望远镜内,两人更换了三台陀螺速率传感器,并装上了新的安培保险丝．此次活动花了近八个小时的时间。

第二天,女航天员桑顿、空军中校艾克斯“重蹈覆辙”,进行了第二次舱外活动．先是舱内机械臂操纵手——瑞士航天员尼科利耶空军上尉操纵机械臂将太阳能电池帆板扔掉；再就是两个舱外人员装上了美国制造的新太阳能电池帆板,采用新伸缩软管式隔热结构,治愈了“颤抖病”,此活动用了近七个小时。

12月7 日,霍夫曼和马斯格雷夫进行了另三次舱外活动．两人密切配合,先将272 千克的相机沿镜内导轨推出,再换上美国研制的WF／PC—2 新型相机．这一次也用了近七个12月8 日,艾克斯和桑顿为“哈勃”望远镜主镜装上了新光学系统和计算机．这样,“哈勃”望远镜眼睛得到复苏,头脑也清醒多了．这次活动花了六个多小时。

12月9 日,霍夫曼和马斯格雷夫进行了最后一次舱外活动,他们用七个小时更换了一个太阳能电池帆板驱动装置．到这里,整个“哈勃”望远镜修复工作告一段落．12月13 日,“奋进号”航天飞机到肯尼迪航天中心安全着陆,举世瞩目的空间维修计划全部完成。

最后说施放卫星．到1991年为止,美国航天飞机在七次任务外的37 次飞行中,共发射了30 个高轨道卫星,释放了19 个低轨道航天器,捕获了七个航天器．美国航天飞机施放的卫星占发射卫星总数相当的比例．不过,美国航天飞机在这方面也并不是一帆风顺,特别是在采用新技术时,这里有两个例子:

1994年2月,美国“发现号”航天飞机在轨道上预定施放一颗卫星,并准备48 小时后回收．可是由于卫星的导航系统出了故障,机组人员一连错过了几次施放机会,最后因时间关系而不得不取消了这次施放计划。

1996年2月25 日,美国“哥伦比亚号”航天飞机进行绳系卫星试验时,飞离卫星数公里,直径仅2.5 毫米的白色缆绳因电压过高而断裂．卫星拖着缆绳消失在茫茫太空中。

当然,吃一堑,长一智．航天飞机在失败的经验教训中会不断地完善卫星施放技术,这是有目共睹的事。