惊险万分的太空救援：奋进号航天飞机与“失控”卫星的生死20秒

赋明通

通信卫星的“滑铁卢”


故事要从上世纪80年代说起，彼时，移动电话开始走进人们的生活，全球通信需求量激增，为了应对这一变化，国际卫星组织决定研发新一代通信卫星——“通信卫星六号”，需要说明的是，“通信卫星六号”并非序列号，而是一种代号，旨在取代老旧的“通信卫星五号”

“通信卫星六号”首批计划发射五颗，每颗造价高达3亿美元，这在当时可谓天文数字，足以证明其研发成本之高昂，高投入也带来了高回报，“通信卫星六号”的性能在当时世界领先，其设计使用寿命为13年，每颗卫星高11.7米，直径3.6米，重达4吨，能够同时中转12万条通话线路和3个电视频道，五颗卫星协同工作，就能承载60万条线路的通信需求

发射失败卫星命悬一线


1986年10月27日，“通信卫星六号”的首颗卫星发射升空，并顺利进入预定轨道，命运似乎和这颗卫星开了一个玩笑，仅仅过了半年，第二颗卫星的发射就遭遇了重大挫折，1987年3月14日，由于运载火箭出现故障，第二颗卫星未能进入预定轨道，而是被提前“抛弃”在了太空中

这次意外导致卫星的轨道严重偏离，形成了一个巨大的椭圆形，其近地点距离地球仅有169公里，虽然这个高度仍属于外太空范畴，但稀薄的空气依然对卫星构成了巨大威胁，近地轨道上的氧原子会腐蚀太阳能电池板的焊接界面，还会对电子元器件造成损害，大大缩短卫星的寿命，稀薄的空气阻力也会逐渐降低卫星的速度，使其面临坠入大气层的风险

是放弃还是拯救？一场经济账背后的科技较量


面对这颗“失控”的卫星，国际卫星组织陷入了两难的境地：是放弃这颗价值3亿美元的卫星，重新发射一颗新的卫星？还是对其进行抢救性维修使其重回正轨？

经过多方讨论和计算，最终，抢修方案获得了压倒性的胜利，原因很简单，在当时，美国研发的航天飞机技术已经相当成熟，能够将多名宇航员送上太空，并且航天飞机内部的宽敞空间也为卫星维修提供了可能

尽管航天飞机可以重复使用，但其单次发射成本依然十分高昂，主要原因在于维护成本高，根据当时的测算，航天飞机搭载宇航员进行卫星维修的成本约为1亿美元，远远低于重新发射一颗新卫星的成本

奋进号航天飞机：踏上惊险的太空维修之旅


1992年5月7日，经过长达5年的漫长等待，奋进号航天飞机搭载着7名宇航员，承载着拯救“通信卫星六号”的使命，飞向了茫茫太空

对于宇航员们来说，这场太空维修任务充满了挑战，他们需要在浩瀚的太空中找到这颗“失控”的卫星，并想方设法接近它，由于卫星的轨道是一个不规则的椭圆形，而且它和航天飞机都在高速飞行，想要精准地追踪并靠近它，不仅需要高超的技术，更需要极大的耐心

经过三天的漫长搜寻，奋进号航天飞机终于在360公里的轨道上找到了这颗“失控”的卫星，并小心翼翼地靠近它，最近时距离仅有15米

徒手捕获4吨卫星：一场与时间赛跑的生死考验


找到卫星只是第一步，接下来，宇航员们需要完成一项更加艰巨的任务：捕获这颗高速旋转的庞然大物

在中学物理课本中，我们都学过一个概念：相对静止，也就是说，如果航天飞机能够与卫星保持相同的速度和方向飞行，那么相对于航天飞机而言，卫星就是静止的

现实情况远比理论复杂得多，这颗“失控”的卫星为了保持自身的稳定，会以每秒一圈的速度高速自旋，在地球上，想要让一个4吨重的物体停止旋转并非难事，但在400公里高的太空中，在没有强大助力的情况下，想要阻止卫星的自旋，几乎是不可能完成的任务

尽管航天飞机上配备了机械手臂，但机械手臂的作用是在卫星停止自旋后，将其捕获并固定，而不是强行停止卫星的自旋，强行停止卫星的自旋，极有可能导致卫星和航天飞机发生碰撞，造成无法挽回的损失

20秒生死时速


为了解决这个问题，宇航员们在地面进行了长达两年的艰苦训练，他们的目标只有一个：在400公里的高空中，徒手抓住这颗4吨重的“失控”卫星，让它停止自旋

这项任务的危险系数极高，卫星表面并非光滑平整，而是布满了各种尖锐的棱角，稍有不慎，宇航员的宇航服就可能会被划破，而在太空中，一旦宇航服出现破损，宇航员的生命安全将无法得到保障

三名宇航员需要在同一时间，以相同的力度抓住卫星，才能保证卫星受力均匀，缓慢停止自旋，如果三名宇航员的配合出现丝毫差错，高速旋转的卫星很可能会在外力的作用下，失去平衡，撞向航天飞机，造成灾难性的后果

勇气与智慧的完美结合创造太空奇迹


5月13日19时59分，三名宇航员走出舱门，在航天飞机靠近卫星后，他们屏住呼吸，同时伸出双手，紧紧地抓住了这颗高速旋转的“庞然大物”

尽管三名宇航员竭尽全力保持同步，但由于卫星的自旋速度太快，重量太大，三人的力量依然无法完全控制住卫星，卫星开始剧烈地摇晃起来，危急时刻，宇航员理查德·希布反应迅速，他一只手死死地抓住卫星，另一只手以闪电般的速度将机械装置插入卫星底部，终于成功地阻止了卫星的自旋

随后，航天飞机上的机械臂将卫星缓缓地送入货舱，宇航员们对卫星进行了维修和保养，更换了受损的部件，最终，这颗“失控”的卫星在宇航员们的妙手回春下，重新焕发了生机