1984年4月6日,寻衅者号航天飞机发射,实行STS-41C任务,包括两项事情:开释一颗新卫星,修理一颗旧卫星。

当代社会离不开人造卫星系统,从景象预报,到出门的导航定位,再到广播电视直播,每一样的背后都是卫星技能在做支撑。

记人类首次太空卫星维修天上的卫星坏了可以修 汽车知识

但是,如果一个卫星在天上出了问题,该怎么办?首先当然会从地面上不遗余力进行远程维修,排查故障。
那如果还是没有效果呢?

两种选择:要么眼睁睁看着它逐渐降落高度,终极坠入稠密的地球大气层焚毁,或者如果它还处于受控状态,且燃料还有剩余,可以使其抬升高度,抵达间隔地面3.8万公里的所谓“墓地轨道”,在这样的高度上这些被废弃的卫星不会对正常事情的卫星产生威胁。

STS-41C任务徽标,可以很清楚的看到本次翱翔的两项任务:开释一颗新卫星,修理一颗旧卫星

但实在这件事本身就很诡异:大概除了卫星之外,人类不太会舍得造价几个亿的东西就这么丧失落了。
由于这些卫星可能所有的设备都是好的,坏掉的可能是个中某个设备而已,或者便是坚持轨道高度的燃料用完了而已,实在放弃掉是非常可惜的。

那工程师们为什么要这么做?这个也特殊好理解,由于我们没有办法去天上给卫星做维修,也没办法去给它加注燃料。
于是卫星便是一锤子买卖,要么成,否则就只能望天兴叹,要么自认晦气,要么催足顿胸。

但1984年4月10日之后,情形就发生了变革。

1984年4月6日,美国宇航局“寻衅者”号航天飞机发射升空,实行STS-41C任务。
4天之后,宇航员们在轨道上成功修复了一颗已经故障了3年之久的卫星“太阳极大年青鸟使”(Solar Maximum Mission,SMM探测器)。

这是人类历史上首次在轨道上对一颗卫星进行修理,事实上修理的过程也展示了美国航天飞机对付低地球轨道上人造卫星的捕获能力。

SMM探测器升空于1980年2月份,当时正值第11个太阳活动高峰期,SMM探测器将覆盖从可见光到伽马射线的广泛谱段,开展太阳活动的不雅观测。

然而在升空10个月之后,卫星的姿态掌握系统便发生了故障,使其无法准确指向。
这一故障直接导致其全部7台科学载荷中的4台失落灵,进而连累第5台仪器也无法事情。
在“寻衅者号”升空展开营救任务之前,它已经处于故障状态达3年之久了。

实行STS-41C任务的5位宇航员,中间为霍夫曼,右侧第二位是尼尔森 来源:NASA

要进行修理,首先须要将故障卫星捕获。

在完成新卫星的释放工作之后,任务的第三天,也便是1984年4月9日清晨,“寻衅者号”航天飞机开始逐渐靠近运行在间隔地面大约500公里高空的SMM卫星,但为了防止碰撞,在间隔卫星大约60多米处“停泊”下来。

随后,两位宇航员乔治·尼尔森(George Nelson)和詹姆斯·冯-霍夫曼(James van Hoften)穿上宇航服,出舱进入航天飞机洞开的货舱。

操持是这样的:霍夫曼在货舱这里接应,而尼尔森将利用自带推进装置的特制宇航服“宇航员机动装置”(MMU)采取无系绳太空行走办法翱翔10分钟旁边抵达卫星,随后用特制的爪扣锁定卫星,并将其逐步拖回到航天飞机货舱进行修理。

但中间发生了意外:爪扣始终无法固定住卫星,接连考试测验三次均以失落败告终,乃至原来每秒迁徙改变一度旁边,处于稳定自转状态的卫星遭受外部扰动后发生不规则晃动。

紧急情形下,地面立时进行远程干预,工程师们经由努力成功掌握住局势,将卫星的不规则迁徙改变稳定了下来。
但是不幸的是,稳定下来的卫星太阳能板未能对准太阳,这样它的蓄电池电量开始快速流失落,情形危急。

万分幸运的是,正当SMM卫星即将由于电力耗尽而“去世去”前仅有几分钟,它在轨道上刚好运行到有利位置,太阳光开始照射到它的太阳能板,蓄电池重新开始充电。

在一整天的无功而返后,地面掌握中央必须重新作出决策,工程师们熬了一个通宵,一整晚都在构思新方案。
毕竟,天上的宇航员们在等待新的指示。

现在,卫星重新规复到了每秒一度的缓慢自转,这是有利于捕获的,但是不能再叮嘱消磨宇航员去冒险,由于此时的航天飞机已经花费太多燃料。
一旦MMU宇航服涌现意外,航天飞机将难以前往接济。

1984年4月10日,他们决定再次考试测验,这次他们直接让航天飞机小心靠近卫星,并利用加拿大机器臂对卫星进行抓捕,终极,该方案取得了成功,卫星被成功捕获并放入航天飞机货舱。
随后,地面远程对卫星进行了诊断。
根据诊断结果,宇航员们为SMM卫星改换了新的姿态掌握系统模块,以及日冕仪电子设备箱,再一次进行“体检”并确认无误之后,宇航员们将SMM卫星重新放入太空。

这次太空维修,让“太阳极大年青鸟使”(SMM)探测器的寿命延长了5年。
1985年,美国拍摄了一部关于航天飞机的记录片《梦想不灭》(The Dream Is Alive),里面就提到了这个故事。

此后,这样的卫星捕获和维修任务还开展了数次,比如1992年奋进号航天飞机在其首次翱翔期间,成功捕获了未能进入轨道的 Intelsat VI卫星并给它重新安装了推进器,后者成功将其送入精确轨道。

当然还有更加有名的,1993年,还是奋进号航天飞机,在STS-61任务期间实行了首次对哈勃空间望远镜的维修任务,从而一举挽救了这个耗资巨大的太空望远镜。

可惜的是,随着2011年美国航天飞机全部退役,理论上来说,现在的人类已经损失了在轨道上对故障卫星进行维修的能力了。