蔡如鵬

日本研發(fā)的“希望”號實驗艙和加拿大研發(fā)的機器人德克斯特進駐太空，標志著國際空間站項目進入一個新階段

3月12日4時28分，一曲悅耳的鋼琴爵士樂在“奮進”號航天飛機中響起，是美國兒童圣誕歌曲《萊納斯與露西姐弟》——它是機組成員起床的鬧鈴。

“早上好，休斯敦。我喜歡這首歌?！庇詈絾T邁克爾?福爾曼說，“昨天的飛行讓人興奮。我期待著今天的旅行。”此時“奮進”號正飛往國際空間站。14個小時前，它從美國休斯敦的肯尼迪航天中心發(fā)射升空，今天它將迎來此次太空之旅的首個全天飛行日。

首次進入太空的福爾曼接下來所面臨的任務并不輕松，而且還有些令人擔憂——一塊神秘的碎片似乎在“奮進”號起飛時擊中了它的前端。

起飛時被碎片擊中？

“奮進”號是在美國東部時間11日凌晨2時28分(北京時間14時28分)升空的。之所以在以往很少選擇的夜晚發(fā)射，美國約翰遜宇航中心發(fā)言人詹姆斯?哈茨菲爾德說：“所有任務的時間表，在很大程度上都是由發(fā)射時間決定的。反過來，發(fā)射時間又取決于一系列復雜的因素，包括飛行軌道的選擇?！?/p>

但夜晚發(fā)射也會帶來一些麻煩。比如，黑暗中很難發(fā)現(xiàn)是否有物體在發(fā)射過程中擊中航天飛機。2003年，失事的“哥倫比亞”號航天飛機，正是因為在起飛時外部燃料箱表面脫落的一塊泡沫材料擊中了機身熱保護系統(tǒng)，導致整個航天飛機在返回地球時解體。

NASA的工作人員通過錄像發(fā)現(xiàn)，在起飛后10秒左右，“奮進”號的頭部似乎被一個不明物體擊中。地面飛行指揮官邁克?摩西在看到碎片的錄像后說：“看起來碎片似乎來自外部，現(xiàn)在還說不準它是否真正擊中了航天飛機?！?/p>

摩西表示，他說專家會對此進行詳盡的分析。他還說，如果碎片真的在發(fā)射10秒鐘后擊中“奮進”號前端，那也不會對航天飛機造成多大損害，因為在那個時候航天飛機的飛行速度相對較慢。

在與國際空間站對接前，“奮進”號機組指令長多米尼克?戈雷操縱航天飛機作了一個360度的旋轉，以便空間站上的宇航員能用高聚焦相機對“奮進”號進行全身拍照。這是自“哥倫比亞”號失事后，NASA做出的安全新規(guī)定，主要目的是檢查航天飛機在發(fā)射升空時是否受損，尤其是腹部隔熱板部位。

拍攝的“奮進”號各部位照片約300張，由地面人員逐一分析。分析結果顯示，“奮進”號還是受了一些“輕傷”。工作人員認為，“奮進”號點火起飛9到10秒后，頭部可能撞上一只鳥。根據(jù)目前資料尚無法判斷航天飛機在何種程度上受損，只能等待進一步檢查結果。

不過，總的來說，“奮進”號沒有出現(xiàn)大礙。地面負責人勒羅伊?凱恩說：“沒有我們擔心的事情出現(xiàn)?！?/p>

“國際化”的日本實驗艙

按照美國國家航空和航天局(NASA)的計劃，2008年他們將實施6次以國際空間站建設為目的的航天飛機飛行任務，這次“奮進”號飛行是第二次。

此前，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機將歐洲航天局的“哥倫布”實驗艙和法國宇航員利奧波德?艾哈茨送上空間站，并于2月20日成功返回地球。

“奮進”號此次飛行最重要的任務，是為運送并安裝日本研發(fā)的“希望”號實驗艙和加拿大研發(fā)的機器人?！跋Ｍ碧枌嶒炁撝饕M行太空微重力研究，它旨在為更外層太空的探索開辟一個嶄新的階段。在16天的太空旅程中，7名宇航員計劃將進行5次太空行走，總作業(yè)時間30小時左右。飛行時間和太空行走次數(shù)，均將創(chuàng)下航天飛機單次飛行的新紀錄。

在“奮進”號的7名機組成員中，有一位來自日本的宇航員土井隆雄。他將護送日本的“希望”號實驗艙的第一部分進入太空。

“希望”號實驗艙是日本首個載人航天設施，最多可容納4人。它由艙內保管室、艙內實驗室、艙外實驗平臺、艙外集裝架、機械臂和通信系統(tǒng)6大部分組成。按照計劃，“希望”號實驗艙部件由美國航天飛機分3次運往國際空間站，并在太空完成組裝。此次，實驗艙的第一部分——保管室先期運往國際空間站。

“能護送保管室到太空，我感到非常自豪?！蓖辆⌒壅f，“一些人已經(jīng)為這個項目工作了25年，這真是太令人難以置信了。”艙內保管室主要作為保管倉庫使用，室內有實驗設備、維修工具、實驗材料以及萬一儀器出現(xiàn)故障時供替換的設備，重4.2噸，長3.9米，直徑4.4米。

這次，“希望”號第一部分隨“奮進”號抵達后，會暫時被安置在國際空間站的一個臨時區(qū)域。直到今年4月，“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機將它的主體部分送往太空后，才會一起安裝。等實驗艙的三部分都安裝好之后，“希望”號將與美國、俄羅斯和歐洲的實驗艙一起組成國際空間站的研究中心。作為日本對國際空間站最重要的貢獻，“希望”號將會成為空間站最大的實驗艙。日本迄今已為空間站出資100億美元。

“希望”號將要進行的一些實驗主要集中在醫(yī)學、生物學、生物技術和通信領域。這些實驗被認為是今后的探月甚至人類登陸火星任務的關鍵準備步驟。

國際空間站雖說有16個國家參與，但過去一直是美國和俄羅斯唱主角。上個月，美國“阿特蘭蒂斯”號航天飛機把歐洲建造的“哥倫布”實驗艙送上站，這次是日本的“希望”號。至此，美國、俄羅斯、加拿大、歐洲和日本等主要參與國都真正加入了空間站。

土井隆雄將是第一個進入新實驗艙的宇航員。他說：“隨著‘希望號的升空，國際空間站也將真正開始‘國際化。”

超強機器人走進太空

喜愛看科幻小說的人都知道，一艘長期運行的強大太空船一定要有機器人。這次，國際空間站終于等到了自己的機器人——德克斯特。

德克斯特來自英文單詞“靈巧”，它是一個加拿大制造的人形機器，臂長約3.4米，肩寬約2.4米，高約3.7米，重約1550公斤，沒有腿也沒有臉。德克斯特價值2億多美元，是加拿大為國際空間站研制的移動支撐系統(tǒng)的最后一部分。整個移動支撐系統(tǒng)耗資包括3個部分，另兩個分別是可以沿著空間站外軌道移動的基座和20多米長的卡南達姆2號機械臂，總耗資高達14億美元。卡南達姆2號和德克斯特可以直接連在基座上，在空間站附近運動；德克斯特也可以連接到卡南達姆2號上，延伸到更遠的地方。

“奮進”號機組成員此次飛行任務有5次太空行走，而其中的3次將安裝機器人德克斯特。安裝好之后，它可以接收機組人員或者地控人員的命令，進行太空行走。

加拿大太空總署負責德克斯特項目的技術主管丹尼爾?雷說：“這是個適于操作的機器人，它超越了今天所有太空機器人技術的極限?！钡驴怂固乜梢酝瓿蓴?shù)百項任務，包括一些目前只有由人才能完成的精細任務。德克斯特還可以移動小型設備，比如實驗箱、電池，或是更換陳舊或受損的部件。丹尼爾?雷說，一旦操作者習慣了使用這種機器人，宇航員每年可以減少6到12次艙外活動。

德克斯特兩只長臂像猿臂一樣，每只有7個關節(jié)，伸展開有3.8米長。德克斯特功能強大的秘密，就在于手臂上的7個關節(jié)，它們可以使機器人能夠活動自如。手臂末端的“手掌”裝有傳感器，可以感知力度。它的“手掌”像一把鉗子，裝配有扳手、照相機和照明燈。不過，它每次只能使用一只手工作，避免“坐立”不穩(wěn)或兩只手打架。

丹尼爾?雷說，這種機器人僅受所攜帶的工具的限制，目前只有4種工具可以使用。工程師們正在研制其他的工具，以使其具備更強大的功能。2003年的“哥倫比亞”號災難后，NASA曾考慮派德克斯特去修復哈勃望遠鏡。

即將進行太空行走的宇航員理查德?利納漢說，組裝這個龐大的機器人，對他來說將是這次太空任務最大的亮點。“一旦人們習慣了德克斯特，它將完成更多任務?！钡つ釥?雷說：“這只是個時間問題。”