怎样修理出了故障的人造卫星

如同飞机、汽车等会发生故障一样，人造卫星也同样会发生各种各样的毛病。然而，远在地球上空400～500千米处飞驰的“患病”卫星，能不能修理呢？回答是肯定的，派航天飞机去修。

千百种修理行业中，修理人造卫星，特别是派航天飞机去“九霄云外”做修理工作，不能不说是一桩别开生面的新鲜事。但是航空航天技术专家为航天飞机安排这么一项“作业”，确实是很重要的。

要知道，自从1957年苏联发射第一颗人造卫星以来，许多国家已陆续向太空发射了数以千计的卫星，它们中的绝大部分都能顺利进入轨道，发挥着各自特定的作用。但也有一小部分因技术原因没有进入轨道而成了太空“流浪汉”的，或者因卫星内某个零部件突然损坏而使卫星变成“聋子”、“瞎子”、“哑子”和“半身不遂”患者。有时甚至因烧断了一根保险丝而导致整个卫星丧失服役功能。这些“出师未捷身先死”的短命卫星都花费了巨额的财力、物力研制发射上天的，如果让它在太空游荡，既是绝大的浪费，又空占了目前已有“星满为患”之兆的绕地运行轨道位置。

宇航科学家想到航天飞机本身就是绕地飞行的卫星，它所处的高度和速度跟那些出了问题在轨道上游荡的卫星几乎相同，加上它又具有能改变自己绕地轨道的轨道机动辅助发动机、控制飞行姿势的反作用控制发动机、抓取卫星的遥控机械手等精良设备，所以它就有可能飞到那些发生故障的卫星身旁去，用机械手把它们“捉”起来，放进货舱后运回来修，或者由宇航员离开机舱，到卫星上去当场检修，起死”回“生”，让它重返工作岗位。

这个听起来像神话一般的设想，经过科学家们精确计算、周密安排和美国宇航员的努力，果然圆满地实现了。1984年4月，美国航天飞机“挑战者”号首次在空间绕地轨道上，捕获并修复了一颗名叫“太阳峰年”的观测太阳卫星。

“太阳峰年”卫星是美国在1980年2月发射的，用来监测1980年太阳活动峰年中太阳表面耀斑的活动情况。同年11月，这颗卫星上的姿态控制装置和三台电子观测仪器突然失灵，以后3年多的时间里，它又从540千米高的轨道上逐渐下降到480千米高的轨道上，而且还在继续降低，一颗价值7500万美元的科学探测卫星面临着变成一颗陨星坠落入地球大气层焚毁的危险。派去给“太阳峰年”卫星“出诊”的航天飞机，技术上不可能一下子就飞到这颗卫星身边，而是先进入离地463千米的绕地轨道，然后开动轨道机动辅助发动机，以每分钟1.6千米的速度逐步接近卫星。经过几次轨道修正，花了约4小时的时间，最后飞到距卫星约60米的地方。宇航员穿好舱外航天服，背上一具装有喷气推进器的背包式生命维持装置，离开机舱，在太空凭借喷气推进器喷出的气流产生的反作用力在太空“行走”，缓慢地走向5.4米高的六角柱形卫星主体。但因卫星每6分钟转一周的自转速度太快，使处于失重条件下的宇航员无法用手里捧的1.2米长、雨伞状的捕捉杆插入卫星体上的火箭发动机喷口。于是请地面卫星控制中心对“太阳峰年”卫星上的电脑发出两个减慢自转速度，保持稳定的指令，再用航天飞机的机械手的“手指”插进卫星体上的火箭发动机喷口，才把卫星牢牢地拴连在机械手上，拉回来放到航天飞机敞开的货舱内特设的修理台上。5.4米高的星“躯”足有两层楼楼房那么高，宇航员就站到15米长的机械手顶端一个特制的平台上进行操作，用新的零部件换下了卫星上损坏了的姿态控制装置和一台日冕观测仪的电源部分，修理了硬X射线成像分光计以及软X射线多色仪。全部工程花了将近200分钟才完成。修复的卫星最后由航天飞机调整自己的飞行高度，升高到“太阳峰年”的原来绕地运行轨道上，通过机械手把卫星推向太空。

利用航天飞机修复人造卫星的“壮举”，以后又进行过两次。1984年11月12日，航天飞机”发现”号飞升到离地面360千米高空，由宇航员手持捕捉器，回收了两颗在轨道上“搁浅”的通信卫星“帕拉帕B2”和“西联星6”。这两颗卫星都因跟它们连在一起作为动力源的“固体自旋末级火箭发动机”未按预定程序而提前熄火，没有进入转移轨道。像这种“越轨”的卫星跟“太阳峰年”卫星的“病症”不同，现场修理不解决问题，必须把它们带回基地“入院治疗”。1985年初，“帕拉帕B2”修复后重新发射上天；“西联星6”经原制造厂美国休斯公司整修并更换部分零部件后，由亚洲卫星公司购入，改名为“亚洲卫星1号”，于1990年4月7日由我国的长征3号火箭重新发射进入太空预定轨道。1992年5月14日，美国航天飞机“奋进”号将一颗两年前发射、因火箭发动机故障未进入预定轨道的“国际通信卫星6号救了回来。“奋进”号用机械手把卫星“抓住”后拴在货舱中，给它安装了一个新火箭发动机，然后将卫星通过机上的旋转式垂直发射架直接弹射入太空，35分钟后，卫星上的新火箭发动机自动点火，使卫星进入预定轨道。这颗价值1.57亿美元的卫星终于得以重新“就业”。

用航天飞机去太空捕捉并修理卫星成功，使全世界的宇航专家、卫星通信科学家万分兴奋，把这一项现代航天技术的应用价值比喻是开创了航天器的新时代。