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专访专家庞之浩 详解美航天飞机升空修哈勃
作者:转载    转贴自:科技长廊    点击数:1744    文章录入: zhaizl

5月13日,我国航天专家庞之浩做客新华网。与广大网友谈美国航天飞机上天维修“哈勃”望远镜。图为嘉宾做客新华网访谈直播间。新华网 陈杰摄

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美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机已于11日发射升空,对“劳苦功高”的哈勃太空望远镜展开最后一次维修。这次维修危险的系数很高,一旦“阿特兰蒂斯”号无法返回地球,美国国家航空和航天局将派“奋进”号上天营救。今天新华网邀请到了我国航天专家庞之浩,为大家解读这次“太空大救援”行动。

按计划美航天飞机13日将“抓”住哈勃

庞之浩说,按照程序来讲,美国东部时间13日下午航天飞机应该追踪到哈勃望远镜,并通过机械臂把哈勃望远镜抓到,目前有一个新问题,通过航天飞机发射的体检,美国航天局现在进一步分析,看看有没有影响,如果有影响就采取措施,在轨进行修理,还有一个极端的办法就是派另外一级航天飞机进行营救。这次在肯尼迪航空中心竖立了两架航天飞机,一个是“阿特兰蒂斯”,另外一个就是“奋进”号航天飞机,如果有问题,“奋进”号就在两三天之后上天去迎接他们了。>>>点击详细

“阿特兰蒂斯”号航天飞机隔热板现小刮痕

  这是一次风险最高、投入最大的“眼科手术”

庞之浩说,目前哈勃望远镜是带病工作,情况还可以,但是如果不马上治疗的话,哈勃望远镜可能就在2010年坠入大气。原定是去年10月份修,马上两架航天飞机都竖立在那里了,到了9月底的时候,哈勃望远镜生病了,数据处理系统出现了问题,所以就不能马上维修了。在地面通过遥控,启动了备份系统,到去年10月份又能工作了,后来经过了大量的准备工作,包括窗口的选择,和维修空间站的航天飞机也要有所协调和调配,最后决定北京时间5月12日对哈勃进行维修。包括换电池、包括换姿态控制系统的陀螺仪等等。另外,不一定是为了维修,就和电脑升级一样,有的部件已经落后了,这次要安排两个新的部件,这次就是要把哈勃望远镜抓到船舱里。通过5次出舱,每次出舱6个小时以上,这次是风险最高、投入最大的“眼科手术”,所以难度和风险也非常的大。>>>点击详细

和“神七”出舱有何不同?

庞之浩说,第一次出舱一般都叫验证类太空行走,主要是验证这个出舱活动的硬件和软件是否符合要求,出舱还是一个很复杂的事情。第二类叫做组装类太空行走,比如说目前的国际空间站。如果这次“奋进”号不去营救,到6月13日再次升空,就是要把日本的实验舱的一部分组装到国际空间站。第三类是维修类。第四类是有效载荷类,包括咱们太空行走,在宇宙空间进行行走,还有一个就是在月面进行太空行走,以后还要到月球基地,载人登火星等。>>>点击详细

太空维修模拟图

维修两大难点 螺丝刀和修手表的一样小考验宇航员

庞之浩说,这次维修的难度比较大的就是维修成像光谱仪和高级巡天相机,这个没有达到设计要求坏了,但是又有非常重要用途,所以就要准备修理。很多的零部件很小,螺丝也很小,不像以前修国际空间站那么容易。

这次总共带去了180多种维修的工具,其中有110多种是新的工具,要维修这两个仪器首先要进到哈勃望远镜里面,把盖打开,用加压的手套很难拿,这次我们一个是在水下进行了大量的训练,手套也进行了特殊的处理,让他们的手指感觉更好一些,这次能否完成任务,就要看他们的实际情况了。在水下有黏泄性,但是在太空用力太大就有可能旋转起来。这次大家进行了大量的训练,而且发明了一种维修的螺丝刀,可能就和我们修手表和眼镜一样的那么小的螺丝刀。光谱仪要换5次电路板,高级巡天相机也很麻烦,那个地方据说是在拐弯处,要靠航天员的手去摸,需要特别精细的操作,所以对他们是一个考验。>>>点击详细

维修哈勃时易遭太空垃圾袭击 宇航员要如何躲避?

庞之浩说,这次有两大风险,因为维修哈勃望远镜和维修航天站不一样,维修航天站的时候,如果航天飞机出了问题,可以乘坐另外一架航天飞机回去。航天飞机的轨道是比较低的,大约三四百公里,倾角51度左右。哈勃望远镜的运行轨道是600公里左右,这个轨道就比较麻烦了,因为太空垃圾比较多。在今年2月份以前,据说计算碰撞的概率也比较高了,是1/185的概率,美国航天局的标准就是1/200,遗憾的是今年2月份美俄卫星相撞又产生了大量的碎片,所以重新论证了,航天飞机倒着飞,减少空间碎片的装机,也能够减少辐射,这样的概率能降到1/229,这样就能够达到美国航天局的标准了。另外一个办法就是另外一架航天飞机准备救援,所以这次风险非常大。>>>点击详细

美国航天局为何要专门安排一架航天飞机负责救援?

庞之浩说,因为修哈勃望远镜比较危险,而且太空碎片太多了,其次就是由于哈勃望远镜的轨道位置不好营救,必须派另外一架航天飞机进行营救,这是从来没有实施过的,而且是概率比较小的,据说发射的概率是1/400,所以美国航天飞机的编号,“阿特兰蒂斯”叫做STIS125。“奋进”号是STIS400。“奋进”号能够飞行8天,如果“阿特兰蒂斯”号在第四天发现回不来,“奋进”号就要在其上天的第四天准备发射,进行营救。>>>点击详细

“哈勃”太空望远镜自由漂浮在地球上空

哈勃天文望远镜拍摄到数十颗彗星碰撞木星的情景

哈勃升空19年“劳苦功高” 维修后能力提高90倍

哈勃所使用的探测器技术都已经是十多年前的了,那么是什么使得哈勃具有如此巨大的影响力?

庞之浩说,哈勃本身原来设计就非常好,它是由三部分组成,一个是光学系统,一个是科学仪器系统,第三个是平台系统。

通过前四次的维修,有一个很形象的比喻,维修以后哈勃望远镜相当于从华盛顿看到悉尼的一个萤火虫,或者是从地面看到月球上的一个手电筒。取得了重大的发现,比如说宇宙的年龄有多长时间,现在初步估计通过哈勃望远镜的数据估计大约是130亿光年左右。现在证实了黑洞现象,包括给黑洞称重,里面到底有多少东西,还观测到了彗星撞木星,也证实了暗物质的存在等等,整体来说还是取得了很多的成就。>>>点击详细

欧美联手开发新一代太空望远镜——詹姆斯·韦布

  "哈勃"计划2014年左右退役 接班者"韦伯"大而轻

庞之浩说,从现在平台修理的设计看,换电源、换陀螺仪,哈勃望远镜大约还能服役到2014年左右。这次还要放一个备份的,所以现在就准备它的接班人“韦伯”2013年必须发射上去。“韦伯”的口径就更大了,直径能够达到6米多,它的镜片的直径很大,但是质量又比“哈勃”轻很多。所以我们说它是体积更大、功能更强、质量更小、成本更低的。>>>点击详细

  庞之浩:中国首台太空望远镜或2010年左右发射

庞之浩说,我们对控制精度和结构,对于光学系统要求也比较高,我们准备先搞一个硬X射线调制望远镜,据说水平很高,是能够绘制世界第一副高精天文图的望远镜。2010年左右发射,定向能力据说是独一无二的。另外,要研制一个空间太阳观测望远镜,这个和硬X射线不一样,硬X射线主要探测宇宙黑洞,空间太阳望远镜主要观测太阳。>>>点击详细

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