歷經坎坷擺脫困境,“發現”號成功返回地球。在“發現”號的旅途中,究竟創造了多少個奇跡?又遇到了哪些困難?雖然安全返回,但是航天飛機未來的命運又將如何?
演播室主持人 魯健:
各位你好,歡迎您收看國際頻道的《今日關注》。
8月9號,在人類航天史上是一個值得紀念的日子。歷經15天坎坷的太空之旅,承載了無數人期待和祝願的“發現”號航天飛機,終於成功地降落在了加利福尼亞的愛德華茲空軍基地。它也完成了從2003年“哥倫比亞”航天飛機失事以後,美國航天飛機的首航。
在“發現”號的旅途當中完成了什麼樣的使命?發現了什麼?又遇到了什麼樣的困難?雖然安全返回,但是航天飛機未來的命運又將如何?今天我們演播室再次邀請到兩位嘉賓一起來談一談。一位是中國載人飛船專家組成員防熱專家吳國庭先生。還有一位是中國空間技術研究院,《國際太空》雜誌的副主編的龐之浩先生。歡迎兩位。兩位昨天也一直在演播室直播整個“發現”號返航的過程。
首先,我們還是再次重溫一下,昨天“發現”號返航以及宇航員們出艙時候的精彩時刻。
(屏幕顯示)“發現”號航天飛機返航
演播室主持人:
這就是昨天,太陽即將在加利福尼亞的沙漠當中升起的時候,黑色的天際當中出現了“發現”號閃亮的身影。它熟練的完成了一連串著陸程序以後,穩穩的降落。確實,昨天在當地時間是淩晨5點多鐘的時候,所以當時天色還是黑的,這已經是著陸的一刻了。我看到媒體報道説,它有6次機會著陸,但是最後還是選擇了愛德華茲空軍基地。這是什麼原因呢?
龐之浩 中國空間技術研究院《國際太空》雜誌副主編:
主要是天氣原因。
演播室主持人:
天氣原因。
龐之浩:
它那兒的天氣比較好,愛德華茲空軍基地建在一個沙漠上,那兒很少有雨,所以天氣比較好。像肯尼迪就是天氣不太好,雲層比較低,要求雲層必須高過2400米,但是啃尼迪雲層比較低。
演播室主持人:
另外,是不是也有安全方面的考慮?據説這裡好像有點地廣人稀。
吳國庭:
不是,主要還是天氣原因。因為最後著陸是從14公里開始著陸,著陸那一段完全是靠宇航員的手控。它跟普通飛機降落差不多,但是速度比普通的飛機要快20多倍。所以這個時候萬一齣點差錯,天氣影響的因素很大。
演播室主持人:
但是據説一開始也選擇了愛德華茲空軍基地,但是最後為什麼臨時又有其他的選擇?
龐之浩:
它有三個地方可以選擇。
演播室主持人:
我們現在先看一看,這是宇航員出艙的鏡頭。我們來聽一聽機長科林斯在走出飛機以後説了什麼。
科林斯 (“發現”號航天飛機指令長):
我們經歷了一次非凡的飛行使命。我們很高興能夠回來,並告訴大家這次使命獲得了成功。
演播室主持人:
她的心情能夠感覺得到。而且我看到媒體報道,她的家人可能比她的心情還要激動一些。
龐之浩:
家人都在肯尼迪那兒。
演播室主持人:
都在肯尼迪等著。剛才這個話題我們説到,一開始本來是選擇了愛德華茲。
龐之浩:
肯尼迪是首選,如果不行的話,是愛德華茲。愛德華茲曾經降落過49次,肯尼迪是61次。
演播室主持人:
肯尼迪這一次肯定是上面有雷雨天氣。
龐之浩:
對,天氣不好。包括航宇局的局長,還有那些家人都在那兒等著,所以他們這次回來沒有馬上見到家人。
演播室主持人:
這次在它發射之後,我們也一直説它是高高興興上班去,希望能平平安安回家來。這一次是平平安安的回到了地球這個家,但其實它還有一個家要回去,就是肯尼迪航天中心。也就是説,它還有一段旅程。不過這段旅程是背回去的,或者説馱回去的。
龐之浩:
對。是由波音747把航天飛機給馱回去。
演播室主持人:
對,就是這個畫面,這真是馱著。這個波音747怎麼會有專門這樣的一個設計呢?
吳國庭 (中國載人飛船專家組成員 防熱問題專家):
是這樣的。波音747飛機馱飛的過程,實際上在航天飛機開始設計研製的初期,也就是70年代初期,波音747就已經改造好了。它主要的作用就是把航天飛機馱飛到一定的高度,比方馱飛到14公里的高度。波音747飛機飛到680多公里每時速,這個時候正好是航天飛機著陸開始的時候,然後它從波音747飛機上面脫離下來,讓它自己滑翔。用這個過程來模擬載入的過程,讓它訓練。所以這架飛機在70年代的時候就是作這個用處的,就是作轉運用的。
龐之浩:
現在叫轉場。
演播室主持人:
當時波音747就在航天飛機試製的過程當中。
吳國庭:
這是非常重要的一個試驗。
演播室主持人:
就是著陸試驗。
吳國庭:
對,著陸試驗。
演播室主持人:
就已經有這樣一個設計了,所以這時正好派上用場。
龐之浩:
當時還有一架航天飛機是專門作這個實驗的,叫“企業”號。但是它最後沒有上天,它就是做試驗用的。
演播室主持人:
“企業”號航天飛機。
龐之浩:
對。它轉運的費用還挺高,大約有100萬美元。
演播室主持人:
這個價值確實也是很高的。很多人也關心,這個航天飛機到底有多大?尤其是和波音飛機比較起來。
龐之浩:
它有一個中型客機這麼大。
演播室主持人:
剛才這個畫面上看得很清楚了。
吳國庭:
差不多是波音707的大小。
演播室主持人:
和707相比的話,有點像一個大鳥和一個小鳥。粗略看起來有一半的大小。
龐之浩:
重量還是比較重的,將近一百噸了。
演播室主持人:
不過它再回到肯尼迪航天中心,還要8、9天的時間。
龐之浩:
還要8、9天的時間。它要把裏邊的燃料等等都清除、卸掉。進行簡單的維修以後,再拿到肯尼迪的維修廠,在一個專門軌道器的操作設施裏邊進行細緻的檢查和維修。
演播室主持人:
細緻的檢查和維修還要等到回到它的家——肯尼迪航天中心以後才能完成。
龐之浩:
尤其對它的每個防熱系統。它每個防熱瓦都編上號,都要進行詳細檢查,包括它的發動機也要進行詳細的檢查。
演播室主持人:
我們知道在這15天的飛行當中,“發現”號創造了很多的奇跡。我們也可以一起來了解一下都有哪些方面的奇跡。
一個方面是首次完成了太空的後空翻。
龐之浩:
這是從來沒有的。
演播室主持人:
從來沒有過的。這是在北京時間7月29號的20點左右,當時是“發現”號飛到了國際空間站下方的183米處。當時我們也進行了直播,而且專家在演播室也用手勢給大家演示了一下,做了一個後空翻,是機腹朝向空間站。我們畫面上看到的就是這個動作。這是第一次太空的後空翻,這是航天飛機史上的第一次。這個不尋常的動作就是為了讓國際空間站上的宇航員為機腹拍照。
龐之浩:
將近有10分鐘左右。
演播室主持人:
這主要是檢查航天飛機表面絕熱瓦。
吳國庭:
主要是它的腹部。
演播室主持人:
剛才我們看到的是羅賓遜。他完成的第二個奇跡,是首次太空維修。這是在北京時間8月3號的20點40分左右。當時羅賓遜是被空間站的機械臂舉到了航天飛機的腹部,就是現在這個鏡頭。他用了幾秒鐘就把那裏伸出的兩塊絕熱瓦的縫隙填充材料拉了出來。這也是航天飛機24年飛行歷史上第一次接受太空維修。
我們看到的這個第一次是在太空首次舉行悼念活動。這是“發現”號的機組人員和國際空間站的宇航員為2003年“哥倫比亞”號遇難的7名宇航員舉行的悼念活動。這也是宇航員第一次在太空緬懷為航天獻身的先驅。
我們説這幾個第一次,很重要的一個就是首次太空維修。
龐之浩:
太空維修,其實有好幾個第一。一個是太空維修的防熱系統,一個是首次到航天飛機所謂無人區去,這本身就是一個奇跡。其實它還有別的第一。它在第一次太空行走的時候進行了防熱系統的模擬實驗,這也是一個比較重要的事情。
演播室主持人:
太空維修的意義主要在哪兒?
吳國庭:
這個維修跟普通的維修不一般。因為本身航天飛機設計的時候有一個很重要的功能就是維修其他的東西。比方説維修空間站,把空間站裏邊的一些廢棄的東西帶回來,也是一種維修。這次維修主要是維修航天飛機本身的防熱瓦。這個防熱瓦的好壞,實際上跟航天飛機能不能安全的返回的安全性是直接相關的。這種維修的意義在於,將來萬一防熱瓦的損壞是不可避免的話,將來還有備份,我到太空還可以維修。
演播室主持人:
還可以寄希望於太空的維修。
吳國庭:
對,寄希望於太空維修。
演播室主持人:
當然這裡面也有一個危險,航天飛機如果在起飛階段,隔熱瓦或者隔熱的泡沫材料脫落。
吳國庭:
他也可以到太空以後再維修。
龐之浩:
但是如果創傷比較大,像“哥倫比亞號”目前還修不了。這次,兩個突起物修的還是很漂亮的。而且航天員回來以後,野口和羅賓遜走下機艙的時候,首先就去看他們維修的部位,再看看怎麼樣。
龐之浩:
為了維修,他採取了不得已的一種做法。把航天飛機轉360度,讓機腹對著空間站,仔細的拍一下機腹部分,因為那個部分回來的時候是高溫的地方。
演播室主持人:
雖然説能夠在太空當中修復,但是畢竟這一次也很幸運,脫落的泡沫材料沒有砸到最脆弱的部位。所以説這一次雖然創造了很多的史無前例,但是也有很多的問題暴露出來。我們也可以了解一下。
這一次首先暴露出來的問題就是發射的時候,在“發現”號的絕緣泡沫材料,還有絕熱瓦再一次出現了脫落。我們現在看到的就是發射的時候,其中的一塊絕熱泡沫材料重400克。包括美國宇航局局長格裏芬在事後也承認,航天飛機沒有受到損傷,實在是幸運。更多的問題暴露出來的,一個就是機腹部伸出的兩塊絕熱瓦縫隙填充材料是宇航員羅賓遜到太空維修的時候才能解決。這是在飛入太空以後出現的問題。另外,機頭部位的懸窗下的絕熱材料鬆動,使宇航局要召集空氣動力學的專家來驗證,是不是會危急到著陸的過程。直到最後,“發現”號著陸的時候還有很多方面的問題。
龐之浩:
對,它是帶病回來的。
演播室主持人:
還有很多的懸念。真的是帶病回來的。這就是懸窗下鬆動的隔熱毯的畫面。
吳國庭:
所以這次圍繞著防熱瓦的問題,原來的問題沒有徹底的解決,比方説還是有脫落,但是掉下來的東西比較小一點。第二,幸運的,沒有創傷要害的部分。同時,又出現良性的問題,這是以前從來沒有發現的。就是絕熱瓦縫隙裏邊的填充物突出來了,還有一個懸窗底下的防熱瓦鼓起來了,這兩個問題是原來沒想起來的。整個圍繞著防熱系統的原來的問題沒有徹底解決,同時出現了兩個新的問題。
演播室主持人:
我看到一些媒體也説,隔熱瓦現在成為了一個難以治愈的頑疾,甚至於説是一個永遠的痛,是可能沒有辦法解決的。
吳國庭:
這個問題説起來,一直是航天飛機設計過程當中的,我們叫設計師的一個心病。航天飛機原來在70年代研製的時候,就是因為防熱瓦的脫落,連首次飛行都推遲了兩三年。有人已經統計過,每次航天飛機飛行過程當中防熱瓦的脫落和損傷平均都要25次以上,最多的100多次。這一直是他沒有解決好的一個問題。
演播室主持人:
是不是這個隔熱瓦的問題沒有辦法解決了?
吳國庭:
這個恐怕是航天飛機本身的功能要求它重復使用。重復使用的話,它就不能夠使用向像我們載人飛船使用的那種防熱方法。那種方法只能夠一次使用,但是一次使用的防熱方法使用的防熱材料是柔軟的、有彈性的。
演播室主持人:
所以飛船不存在這個問題。
吳國庭:
飛船不存在這個問題。世界上,目前到現在為止,不管美國還是俄羅斯甚至我們中國,飛行的次數要比航天飛機多得多,但是從來沒有一次在防熱問題上出現問題。這個防熱瓦是航天飛機要求它多次使用,不得已而為之的一個。
演播室主持人:
這一次不僅僅是隔熱瓦脫落,而且隔熱瓦中間的縫隙填充物也是一個新問題。
龐之浩:
也是一個突出的新問題。
吳國庭:
實際上它回來分析以後,按照我們的觀點來看,它的縫隙把裏邊的填充物拿掉了以後,看來是沒有採取另外的措施,這是要冒一定的風險的。縫隙裏邊為什麼要添點東西呢?就是不讓熱的氣流進去,他把這一塊小東西拿掉以後,有可能會進去一點。但是比較一下,突起物造成的危害要大大的大於縫隙流出來的。肯定會進去熱氣流,但是這個熱度不會有多大損傷。我估計他已經做了完全比較好的評估。
演播室主持人:
現在有沒有一個好的辦法解決,比如有沒有能夠替代絕熱瓦的一些材料?
吳國庭:
有。從航天飛機上天以後,替代航天飛機絕熱瓦的方案幾十種,幾十年不停地在用,不停地在研製。比方説去年美國X43的飛機,X就是試驗的飛機,他使用的那種就是把泡沫陶瓷的防熱瓦外面加上一個金屬層包起來,它主要是解決它脆的問題。另外一個解決它連接的問題。
演播室主持人:
這個材料是不是可能要用到美國正在研製的新型的航天飛機上?
吳國庭:
有可能。
龐之浩:
還有一種連接方式上的改變。他把並聯方式改成串聯方式,能夠防止泡沫材料擊中軌道器。現在它是並聯方式,所以掉下來很容易擊中軌道器。它如果像火箭發射時放在頭部,就可能擊中。
演播室主持人:
分幾斷,像宇宙飛船一樣。
龐之浩:
像飛船似的擱在頭部就行。
演播室主持人:
這種方式可能就行。
龐之浩:
他下一步準備採取這種方式。
演播室主持人:
“發現”號在返航幾個小時以後,美國宇航局就發出來一個消息,在絕熱泡沫材料的問題根本解決之前,航天飛機要停飛了。大家想到一個問題,這是不是意味著這成了“發現”號的謝幕之旅了。我不知道兩位專家怎麼看?
吳國庭:
我認為現在下這個結論還早了一點。
防熱瓦脫落這個問題看來是不能夠完全徹底解決的。但是,有一個比較好的地方,這次“發現”號航天飛機出艙活動,出艙的修復給將來防熱瓦的損壞找了一條後路。
演播室主持人:
提供了一些基礎。
吳國庭:
提供了一些基礎。第一,我想美國的宇航局肯定會採取一些措施,讓泡沫塑料儘量不掉,這是一個途徑。實在做不到不能掉的話,將來在採空維修這也是一條後路。另外,航天飛機到2010年就要退役了,這5年把它熬過去算了。
演播室主持人:
但是太空維修能夠解決的就是它平安返回,但是他沒有辦法解決在起飛這個階段的危險。他們能夠承擔得起這種風險嗎?
吳國庭:
起飛的時候,這個防熱問題不是一個很嚴重的問題。起飛的時候沒有那麼高的溫度。
龐之浩:
實際上他這次還是有一些進步的。他的放熱泡沫材料準備的數量比較小,雖然有大塊,比數量還是較小的。這是有進步的,他是用加熱器的方式取代一部分容易掉落的泡沫材料的問題,它還是有所改進。另外還有一個值得注意的問題是,不是技術問題,是管理方面的問題。據説,去年底就有人向美國航宇局反映,泡沫材料的加工廠在管理上有問題,把有疵瑕的泡沫材料進行了安裝,而且在質量檢驗方面也有問題。所以美國航宇局正在詳細調查這個事情。它如果是一個各案的話,後面的問題還比較好解決。
吳國庭:
但願它是一個管理問題,就比較好解決,將來嚴格控制就可以。就怕它是一個潛在的技術問題。
説到太空修復,恐怕他還有很多事情要做。
像這次太空縫隙裏邊突出來的東西,這個修復是他臨時在天上想的。天上和地面相互聯絡,想出來的一個辦法。這是一個新的問題,將來還會出現別的形式的破壞,那怎麼辦?我估計他在另外一次上天以前,要把各種各樣可能出現的故障,以及各種各樣修復的方法都要做一些預案。這樣,在地面上就做一些訓練,同時把地面上的一些工具都準備好,這是一個很重要的工作。
演播室主持人:
我們也知道布什總統已經發話了。2010年的時候,這3個航天飛機就要退役了。這些航天飛機退役以後,新一代的航天飛機就要誕生了。這新一代的航天飛機和現代的航天飛機相比,它有什麼不一樣的地方?
龐之浩:
有明顯的不同。它的名字叫承人探索飛行器。布什想研製這種飛行器是多用途的,既能到國際空間站,又能到月球,甚至能夠把人送到火星上去。它基本是採用類似飛船的方案。一個是它沒有翅膀了,第二是它放在運載火箭的頭部,第三個是它返回的時候是用降落傘。這是前蘇聯的“暴風雪”號,這是日本原來打算研製的小型航天飛機,這也是中途夭折的,歐洲的赫爾墨斯小型航天飛機。這個就是他們要研製的承人探索飛行器。剛才説到的這一點,把它放在頭部就不容易受到外儲箱泡沫材料擊中。
演播室主持人:
但它沒有機翼了。
龐之浩:
沒有機翼了,它用降落傘。
演播室主持人:
它好像更接近於飛船了。
龐之浩:
像飛船一樣,它更簡單了。在防熱系統上要求也沒有那麼高了。
吳國庭:
恐怕也是一次性的使用。
演播室主持人:
一次性使用。
龐之浩:
還有重要的一點,它人貨分開,就像俄羅斯的飛船似的。“聯盟”號是運人的,“進步”號是運貨的。據説,這樣它的安全性能夠提高10倍以上。而且,人貨分開,它的運載量能提高5倍,現在航天飛機基本上是運20噸左右。它那個運貨的,據説如果改成這種方式能夠提到100噸的東西。
演播室主持人:
是航天飛機貨運量的5倍。
龐之浩:
是航天飛機貨運量的5倍,它能達到100噸。所以這樣就大大提高它的運載能力了。而且它的安全性也大大提高了,所以看起來是很美的一個東西。
吳國庭:
可能它不會叫航天飛機了,因為它已經把航天飛機的翅膀去掉了。
演播室主持人:
我看到好像有一個名稱叫CEV。
龐之浩:
CEV,目前大多翻譯成承人探索飛行器。
剛才我們也看到了俄羅斯也正在研製一種飛船叫“快船”號。他那個實際上也很有意思,他有兩種形式,一種是帶翅膀的,一種是靠降落傘回來的。它那個翅膀是可以伸縮的,返回的時候用翅膀回來。它也正在研製,它那個能夠重復使用25次,而且可以能夠載6個人,運載能力還是很好的。
演播室主持人:
當年人們也説航天飛機有5大優勢,但是最後其實就兩大優勢。
龐之浩:
最後就兩大優勢,一個是比較舒適,一個運載能力大。
演播室主持人:
當時説安全性能很強,很便宜。
龐之浩:
但是現在看,安全性不行而且費用非常昂貴,而且間隔的週期也比較長,原來説是兩周就是飛一次。
吳國庭:
原來是這樣。原來説航天飛機的整個的研製費用只要60億美元,當然是那個時候説60億美元。現在航天飛機維修的費用一年就是40億。所以有人説,當年你的研製,廉價是它最大的優點。第二,它可以重復使用。現在看來,航天飛機很多的弊病就是重復使用。為了重復使用用陶瓷瓦,陶瓷瓦又很脆,很容易損傷。看來,航天飛機當年設計的一些優點,有些是不存在的。
演播室主持人:
希望新一代的航天器出來以後,如果2010年真的能夠投入使用的話,能夠解決航天飛機目前存在的一些問題。
吳國庭:
它也有一些優點,比方它的貨運量很大。
演播室主持人:
安全性能可能更強一些。
吳國庭:
現在肯定是把兩者的優點結合起來。
演播室主持人:
由於時間關係,我們今天就先談到這裡。
我們也期待著“發現”號能夠順利的在8天或者9天以後,能夠再回到肯尼迪航天中心——它真正的家,然後進行一個全面的體檢。
非常感謝兩位嘉賓。
觀眾朋友們,本期的《今日關注》節目就到這裡。再見!
製片人: 張立勇
策 劃: 滕雙雙
編 輯: 楊修雯 李萍
杜 鵑
主持人: 魯健
監 制: 馬勇
責編:薛藍