天文太空

重返軌道,發射!

NASA藉由精簡太空梭任務的類型來提升其安全性

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/曾玠郡

天文太空

重返軌道,發射!

NASA藉由精簡太空梭任務的類型來提升其安全性

撰文/阿爾珀特(Mark Alpert)
翻譯/曾玠郡

在美國甘迺迪太空中心的軌道太空船處理廠(Orbiter Processing Facility)內,NASA的技師正在為發現者號太空梭做飛行前的準備,並預計將於2005年3月發射升空。發現者號是自從2003年2月的哥倫比亞號空難之後的首次軌道飛行任務,NASA己經重新設計過飛行機具,以避免重演類似的慘劇。但是因為並非所有建議修改的部份都已於此次首航中安裝完成,所以將限制太空船所能夠執行的任務種類。

NASA將史無前例地,從聯結太空梭和其外部燃料槽的金屬支架上卸除發泡絕緣體;當哥倫比亞號發射升空時,機翼被一塊大約770公克的發泡絕緣體砸了一個洞,導致在重返大氣層時,超高溫的氣體灌入機體內。為了防範發泡絕緣體從外部燃料槽的其他部位剝落,NASA在發現者號的機翼上加裝了感應器,用以偵測異物的撞擊,並將裝設數位攝影機來觀察在空過程中脫離太空梭的燃料槽。

然而,其他的安全措施要實行起來卻是困難重重。在2003年8月的報告中,哥倫比亞號失事調查委員會(Columbia Accident Investigation Board)促請NASA趕緊設想方案來檢驗太空梭在軌道上時的情況,並能針對所發現的嚴重損害加以修復。NASA已開始發展一套感測系統,將安置於太空梭的機械手臂上一根長15公尺的吊桿末端。此套系統配備有一組雷射測距儀和一架電視攝影機,將用來攫取機翼上強化複合碳板的三維立體影像。但依據監控NASA進度的重返飛行任務小組(Return to Flight Task Group)最近的一份報告指出,調查工作面臨了極艱鉅的挑戰,因為研發感測系統的時間表太匆促。而損害維修的計畫也尚未完成:雖然太空人能填補機翼上的小裂縫,並修補10公分以內的破洞,但是他們對於造成哥倫比亞號失事的那種6至10吋的創傷,卻是束手無策。

權宜之計,NASA正準備採取另一種方式,是不需要研發太多的技術的。在發現者號即將停靠於國際太空站之際,太空梭的駕駛會將機身翻轉,因此太空站內的太空人便可在大約200公尺之遠處,拍攝位於機身下方的隔熱板。機組成員亦會藉由太空漫步來進行更仔細的檢查。倘若他們發現有無法修補的破洞時,發現者號的組員就會待在太空站內,等候亞特蘭提斯號的到來,它將會在45天內發射升空進行拯救任務。只要供應氧氣和排除二氧化碳這類的重要系統不發生故障,站內應有足夠的補給物資,能讓太空人在這段等待的期間內生活不虞匱乏。

因為NASA將依賴太空站做為機組人員的安全避風港,署長奧基夫(Sean O'Keefe)已取消2006年維修哈伯太空望遠鏡的任務計畫。倘若電池和陀螺儀不更新的話,哈伯將於2008年停止運作。(哈伯與太空站所處軌道差異極大,太空梭不大可能在同一次任務中造訪兩地。)取而代之的,奧基夫在8月批淮了以機械人在哈伯上安裝新電池、陀螺儀和科學儀器的任務,粗估將花費10~16億美元(約莫是太空梭任務的三倍。)但機械人任務卻有著失敗的疑慮,因為根據美國國家科學院今年7月的報告,想完成任務,還需要研發更多新的技術。

然而諷刺的是,讓太空梭的功能僅限於太空站飛航反而會比修復哈伯望遠鏡還來得更具風險性。火星學會的會長,航太工程師祖比林(Robert Zubrin)指出,在進行哈伯任務時,太空梭遭到微小隕石或人造碎片致命撞擊的風險相對較小,因為太空梭可以藉由調整方向以避開脆弱的部份。但停靠於太空站時,機腹卻是暴露在外頭的。再者,要完成太空站的組裝至少需要25架次的太空梭飛航,但是修復哈伯卻只要飛一次就夠了。

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2004年第33期11月號】