美国的“天空实验室”
“天空实验室计划”原名为“阿波罗应用计划” ,是“土星-阿波罗”号计划的副产品。它是利用“阿波罗”计划中剩余的运载工具和设备,以及已积累的技术成果发展起来的。
1973年5月14日,“天空实验室”用两级“土星-5”发射升空,在距地面435千米高的轨道上运行。
“天空实验室”的外形有点像一架直升飞机,顶部有4块如同螺旋桨状的太阳能电池帆板。空间站长36米,最大直径6. 7米,重82吨,能提供360立方米的工作生活空间,由轨道舱、气闸舱、多用途对接舱和太阳望远镜等四大部分组成。
轨道舱为上下两层,上层是工作区,下层是生活区,生活区又用隔板分成卧室、餐室、观测室和洗漱室。轨道舱外部两侧各有一个太阳电池翼,可产生3. 7千瓦的电能。过渡舱装有供电控制、测试检查、数据处理、生命保障和通信设备,还有通向空间的通道。多用途对接舱可以同时停靠两艘飞船,还可以当物品储藏室。太阳望远境专门用来观测太阳活动和拍摄太阳照片。
“天空实验室”
设计和建造“天空实验室”各系统的原则是:充分利用现有设备和技术,以降低研制成本,同时要努力挖掘潜力,促使“天空实验室”执行的飞行任务尽可能在各领域内出成果。但与此同时, “天空实验室”也使用了许多以往载人航天器从未使用过的装置。例如,将控制力矩陀螺用作“天空实验室”姿态控制的主要功能系统,装备了消除二氧化碳的分子筛,采用高压储藏气体的办法为“天空实验室”提供大气等等。
“天空实验室”在发射后63秒钟后就遭遇故障,防热和防流星铅罩被撕裂,而且部分振落。脱落的铅罩卡住“轨道工场”两侧的太阳电池板,使其不能按程序展开。发生这种故障,不仅使“天空实验室”的电力减少50%以上,而且更严重的是,由于工作舱外壁直接受太阳照射,舱内温度急剧上升,有的地方高达88℃,电力危机和高温对于“天空实验室”是一个致命的威胁,它使耗费了25亿美元的“天空实验室”计划有完全夭折的危险。
事故发生后,美国航空航天局地面控制中心曾多次指令空间站自动排除故障,但均告失败,最后决定把经过专门训练的3名航天员送上轨道。
5月25日,3名航天员乘“阿波罗”号飞船进入实验室。
入轨后,航天员驾驶飞船首先在“天空实验室”周围作机动飞行,观察其受损情况并向地面报告。接着,航天员手控驾驶飞船向“天空实验室”停靠,与其对接,然后进入“天空实验室” 。进站后,2名航天员把一把“T”形遮阳伞通过过渡舱舱口伸出到工作舱外,代替防热罩遮住了太阳的直接照射,使舱温逐渐下降,最后稳定在27℃左右。
高温问题解决之后,剩下的严重问题便是电力不足。为此,航天员在地面人员指挥下,用一个末端装有金属切割刀具的7米长的竿子,经过4个多小时的修理,终于把绕住的太阳电池板解开。几乎报废的“天空实验室”重新获得了充足的电力并开始正常工作。美国总统尼克松亲自发来了贺电: “我代表美国人民对你们成功地整修世界上第一个真正的空间站表示祝贺和赞赏……人类在空间能像地面那样工作,使我们有了新的勇气……”
在1973~1974年期间,改装的“阿波罗”飞船向“天空实验室”运送了3批9名航天员。每批3人。在站上工作时间分别为28天、56天和84天。发射的主要目的是研究长期失重条件下的人体反应和工作能力,从地球大气层外进行天文学观察及从天上观察地球的优越性。
3批航天员拍摄了近30万张太阳照片,对其他天体进行了数千次观察,对地球拍摄了近4万张照片。用磁带记录观察地球的数据有69千米长。在医学实验中航天员互相取了几百份血样,进行了上千次医学实验,并详细记录了他们身体对长期失重的反应。此外,对飞行器系统和观察仪器的性能也进行了评定。
第3批航天员飞行过程中出舱活动4次,共计22小时21分钟。最长的一次达7小时01分。此外,还研究了用将来研制成的“航天飞机”将新的乘务组送上“天空实验室”的可能性。但是,这一计划最后没有实现。由于当时太阳黑子活动加强,高层大气分子密度增加,“天空实验室”的轨道比预计的下降得快,而“航天飞机”的研制却一拖再拖。
1979年7月11日,由于轨道上空气阻力的影响, “天空实验室”进入地球大气层,它坠入澳大利亚南面的印度上空烧毁,未烧毁的残骸落在印度洋和澳大利亚人烟稀少的农业地区。它在太空运行了2249天,航程达14亿多千米。