驚險！人類第一次在太空中徒手抓衛星

1992年5月7日，美國「奮進號」太空梭載著七名宇航員向著太空浩浩蕩蕩地進軍了。這是「奮進號」的首次飛行，誰知它進入太空後，便開始對一顆衛星窮追不捨。經過三天的辛苦奔波，「奮進號」終於追上了同向飛行的衛星。不久，宇航員皮埃爾·索特從艙內走出，緩緩移動到機械臂頂端的平台上。緊接著，艙內的宇航員小心翼翼地操控機械臂，讓索特逐漸靠近衛星底部。

要知道，當時「奮進號」與衛星同時在360公里的高度上以28000公里的時速高速飛行，而距離卻僅有15米！如此危險的情況下，宇航員為何要出艙靠近衛星呢？事兒還得從頭說起。

1、 「小六」上天

話說上世紀八十年代，面對全球迅猛增長的通信業務，國際通信衛星組織決定向太空發射新衛星以接替有些落伍的「國際通信衛星5號」。新衛星順理成章地被命名為「國際通信衛星6號」，我們就稱它「小六」吧。

按計劃，首批將研製5顆「小六」，均為自旋穩定衛星，直徑3.6米，高11.7米，設計壽命13年，每顆衛星可同時中轉12萬條電話線和3個電視頻道。無論是個頭、體重還是通信容量，「小六」在當時都是首屈一指。

國際通信衛星6號（圖片來源：imgur.com）

最初，人們打算採用美國的太空梭或歐洲的「阿麗亞娜4號」運載火箭作為「小六」的座駕。可不承想，1986年1月28日，「挑戰者號」太空梭在升空後不幸爆炸，用太空梭發射衛星的計劃隨即被擱置下來，只剩下「阿麗亞娜4號」可以使用。國際通信衛星組織深知雞蛋不能全放在一個籃子里的道理，於是又給「小六」配備了美國的「大力神3號」運載火箭。

1989年10月27日，「阿麗亞娜4號」不負眾望，成功將第一顆「小六」運送到了目的地。翌年3月14日，是第二顆「小六」上天的日子，這次護送它出征的是「大力神3號」。正當觀看發射直播的吃瓜群眾仍沉浸在火箭升空的壯觀景象中時，指揮中心裡的航天專家們卻個個心急如焚，監控數據顯示，火箭的第二級未與上面級和衛星的組合體分離！

原來，「大力神3號」可攜帶一顆或兩顆衛星，兩種發射模式均採用同一型號的導線傳輸計算機發出的分離信號，該導線既可安裝在衛星前部也可安裝在衛星後部。這次只發射一顆衛星，負責軟體的人員認為導線應放在衛星前部，並據此設計了相應的分離信號軟體，而負責硬體的人員卻認為導線應布置在衛星後部。悲催的是，軟體人員和硬體人員缺乏有效溝通，導致軟體和硬體不合拍，最終使得星箭分離失敗。

就這樣，「小六」被遺落在了近地軌道上。不幸中的萬幸是，「小六」沒有遭受任何損害，身體依舊棒棒噠，而且仍然聽從地面控制指令的調遣。地面人員迅速啟動了「小六」身上的推進器，讓它進行軌道機動，從較低的近地軌道爬升到近地點259.3公里，遠地點407.4公里，周期91分鐘的軌道上。在這條軌道上，沒有完成任務的「小六」雖然孤獨，卻無需擔心進入大氣層化為灰燼。

孤獨的「小六」（圖片來源：NASA）

2、 救兵來也

「小六」的發射失敗，讓國際通信衛星組織蒙受了數億美元的損失，不過，人們對通信的迫切需求擺在眼前，必須儘快解決。如果重新發射一顆衛星，不僅需兩年時間，還要近三億美元的發射費用，國際通信衛星組織與NASA（美國國家航空航天局）的專家們協商後認為，與其如此，倒不如對「小六」進行回收和重新發射，儘管這樣亦需兩年時間，但花費卻足足少了三分之二。

1990年6月，營救「小六」的方案出爐了，NASA決定派宇航員乘坐「奮進號」太空梭進入太空，用機械臂捕捉「小六」並送入太空梭艙內，給它換上新的上面級後直接送入軌道。為此，研製人員對「奮進號」做了一些重要改進，比如增加附加燃料箱以延長飛行時間，同時對主發動機、導航系統和電子系統也做了改善。為完成艱巨的太空任務，宇航員們也進行了為期近兩年的模擬訓練，他們在水中模擬零重力環境，用機械裝置和一顆與「小六」相仿的衛星練習營救衛星的操作。

1992年5月7日，「奮進號」出征了，於是就有了文章開頭的緊張一幕。

1992年5月7日，「奮進號」出發了！（圖片來源：NASA）

出艙後的索特手裡拿著一根長4.5米、重達72千克的捕捉桿，他要做的就是把捕捉桿插進衛星底部的結構環中，將「小六」固定在機械臂上。然而，在太空中一切都處於失重狀態，太空梭和衛星又在高速運行，雪上加霜的是，衛星還在以每五秒旋轉一周的速度自轉，因此想要操作機械裝置變得十分困難。經過幾個小時的鏖戰，索特早已筋疲力竭，不僅一無所獲，還使「小六」搖晃得更厲害。無奈之下，機長只好命令中止行動。

次日，第二次營救開始了，索特再次站到機械臂頂端的平台上。可一番嘗試後仍無法捉住「小六」，他略顯沮喪地對同伴們說：「衛星轉得太快了，我跟不上它！雖然我能感到捕捉桿碰到了它，但壓根兒抓不住啊！」沒辦法，第二次營救行動又失敗了。

3、 老鐵們，用手吧！

回到艙內後，索特重新打起精神，和夥伴們一起分析兩次失敗的原因。他認為宇航服在太空中比地面上堅硬，不但使他行動困難，還使知覺變差，這與他在水中的模擬訓練完全不同，況且「小六」還是個大傢伙，重達4噸多，僅憑一己之力實在難以駕馭。

眼看著「奮進號」儲存的燃料越來越少，NASA的專家和七名宇航員提出了一個大膽的方案：既然一個人搞不定，那就派三個人出艙，直接用手抓衛星！這項任務十分危險，一方面，如果三位宇航員步調不統一，會導致衛星及其內部燃料劇烈晃動，造成衛星損毀；另一方面，衛星的尖銳邊緣很可能會劃破宇航服，一旦宇航服上出現大於6毫米的裂口，宇航員便會因壓力驟降而殞命。儘管險象環生，但返航日期迫在眉睫，只能放手一搏了。

5月13日下午5點12分（美國東部標準時間），索特第三次走出太空梭，和他一起出艙的還有宇航員理查德·希布、托馬斯·埃克斯。他們首先在艙外安裝了可供三名宇航員同時站立的固定裝置，然後像三腳架一樣互呈120度角站立，艙內的宇航員們隨即操控「奮進號」慢慢接近「小六」，使宇航員們可以觸摸到它。

晚上7點59分，最緊張的時刻到來了！隨著一聲令下，三名宇航員幾乎同時抓住了衛星。又經過一個多小時的搏鬥，「小六」這個龐然大物終於穩定下來。希布瞅準時機，用一隻手托著衛星，另一隻手迅速將捕捉桿安裝到衛星底部的結構環上。誰都沒想到，最後一搏竟會如此順利。

數小時後，「小六」被機械臂送回了「奮進號」艙內，宇航員們立刻對它進行檢修，並換上了新的上面級。5月14日，煥然一新的「小六」從「奮進號」的發射台上徐徐脫離，並於7天后進入預定的地球同步軌道。時隔兩年，「小六」終於開始發揮自己身為通信衛星的職能。

「小六」終於被捉拿歸案並重新部署（圖片來源：NASA）

如今，「奮進號」和「小六」均已退役，然而，「天空未留痕迹，鳥兒卻已飛過」，宇航員們百折不撓、不畏艱險，第一次在太空中徒手抓獲和修復衛星的壯舉，早已成為人類航天史上的佳話被載入史冊。

參考文獻：

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[6] 劉登銳. 奮進號在太空拯救衛星[J]. 質量與可靠性,2002(5):48.

[7] https://science.ksc.nasa.gov/shuttle/missions/sts-49/sts-49-press-kit.txt.

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