保护罩掉落，空间站内部差点被烤熟？美国天空实验室如何工作？

金钢狼

本文为《航天史》系列连载文章，本期为第 51 篇

作者：吴京平

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上文书讲到，阿波罗计划完美收官。NASA 也面临着转轨，毕竟阿波罗计划花钱太多了。尼克松一上台，就开始削减 NASA 的经费，NASA 开始要过紧日子了。

那么下一步，NASA 需要何去何从呢？为未来制定目标，这是布劳恩的工作。这个时候，布劳恩已经从亨茨维尔搬到了首都华盛顿特区。他已经升官了，成了局长助理，兼任马歇尔航天中心的主任。作为局长助理，他的主要工作就是定目标。

布劳恩拟定了几个计划，几乎是环环相扣，首先是太空实验室计划，其实就是一个载人空间站，当然这只是一个实验性质的空间站，对于 NASA 来讲，这个目标并不难，但是却是关键的一部，首先是可以开展大量的太空任务。宇航员们要实现在太空长时间的居住停留，其实都是为探测火星做准备。

布劳恩的早期设想的“地球货物轨道转运器”

其次就是“航天飞机计划”，航天飞机在布劳恩的设想里面，就是个任劳任怨的皮卡，既能拉货，也能载人。一次可以运7个宇航员上太空，还能拉一箱子货物。航天飞机主打重复使用，这样可以大大降低成本。起码在布劳恩看来，这是大势所趋。只有靠航天飞机一趟一趟拉货，才能组装出一个庞大的空间站。

布劳恩的第三个计划就是所谓的“载人登陆火星”的计划。用两枚土星五号在太空里拼装出一个核动力火箭。从近地轨道飞向火星，实现在火星的登陆和返回。

预算主要是国会批，所以 NASA 的局长带着布劳恩来到了国会山接受议员们的质询。布劳恩是口若悬河，他口才了得，一顿侃，弄得国会的老爷们瞠目结舌，一个个来了兴致。人家这些国会议员对技术是一窍不通，但是人家对钱袋子可是看得很紧。所以这些人提出了一大堆的问题希望布劳恩给他们一个回答。最关键的问题就是为什么要投资火星计划，这个计划能为美国带来什么好处呢？

布劳恩早期对探索火星的设想

布劳恩的回答是这样的，他说这一笔明智的投资，因为这笔钱可以刺激美国的经济、科学和工业的发展，真正的回报不在于火星上有金子，而在于以新的方法和知识来丰富我们的经济和科学。

议员们也很有兴趣，但是一提钱，立刻就打了退堂鼓。最后，国会只批准了前两个计划，这两个看上去还比较靠谱。所以，NASA下一步的计划就是天空实验室计划和航天飞机计划。

布劳恩的位置就比较的尴尬了。因为未来10年NASA要做的事情已经定了，不再需要他这个局长助理来搞什么远景规划，说实话，把他提到这个位置上，就是利用他的名气和影响力来想办法帮NASA多要钱，你必须干大事儿，才能要到足够多的预算，现在显然是没有得逞嘛。而且，因为整个国家的财政紧缩，也不太可能有什么计划外的事儿可做。

尽管他为天空实验室和航天飞机也付出了大量的心血。但是这已经激不起他的斗志了。1972年布劳恩就带着遗憾离开了工作多年的 NASA。说实话，在 NASA 的工作是非常累的，工作性质本身就有很大的不确定性，时不时要加班突击任务，而且有的时候就像扑点球一样，要是时刻做好准备。阿波罗 13 号出事儿，不知道多少工程师从被窝里爬起来赶赴办公室和车间。

现在布劳恩闲下来了，他开始阅读大量的书籍，你别忘了，他是德国人。这么多年都没有用过德语了，是不是有点生疏了。学习外语也不能忘了家乡的本色。现在没事儿嘛，找来了康德、黑格尔和马克思的书来看。自然科学方面他也看得不少，生物、医学、地震学、天文。他最喜欢的体育运动是滑翔和潜水，而且他还是一个高水平的海洋学家。

A-10雷电攻击机，外号“疣猪”

他在家休息，那些防务承包公司可乐坏了。波音、北美、IBM……纷纷派人和布劳恩联系，请他加入自己的公司。最后，布劳恩加入了费尔柴尔德飞机公司，按照意译叫“仙童公司”。这家公司和制造半导体的那一家没关系，不是一家人。这家公司最出名的产品是 A-10 雷电攻击机。

布劳恩反正是去干他自己感兴趣的事情了，1972 年，布劳恩才 61 岁，他还感觉不到他的生命已经进入倒计时了。第 2 年，他就确诊了肾脏肿瘤，而是是没办法动手术的那种，但是他仍然坚持工作，他为民用卫星事业付出了很多的辛劳与汗水。1975年，他实在没办法工作了才彻底退休。这时候他病得起不来了。后来他获得了美国国家科学奖章，但是他已经没办法到白宫去领取。1977年，布劳恩与世长辞。至此，开创航天事业的一代伟大人物就此谢幕。当然，人类会永远记住他们的名字。他的火星梦想到现在还没有实现，不过呢。代代出英才，这个你不用担心。

天空实验室的结构

天空实验室其实就是用阿波罗计划剩余的土星 5 号火箭改造而来。毕竟土星 5 号的第三级足够大。所以这个巨大的空间站重量达到了 82 吨。要知道，我们的天宫 1 号也才 8 吨多，天空实验室一出手就比我们的天宫空间站大了 10 倍。苏联的礼炮号空间站才 18 吨，也跟美国人差得远。说到底，因为人家土星 5 号厉害嘛。如果把阿波罗飞船对接到天空实验室上的话，总重量达到 90 吨。

天空实验室有一个对接口可以和阿波罗飞船进行对接，然后是气闸舱，气闸舱的侧边连接了一个太阳望远镜，前边是轨道舱。说白了这个空间站就是一根管子。只是中间分隔成好几段，每一段粗细不一样。最粗的那一节管子上上有两个大的太阳能电池板。太阳望远镜也有自己的太阳能电池板，这是两套系统。

这个太阳望远镜是非常重要的一个科学仪器，能够对太阳发出的软 X 射线、紫外光和可见光进行成像。这个太阳望远镜最后拍摄到了耀斑爆发的照片，证实了日冕冕洞的存在。但是大家万万没想到，天空实验室的坠落就跟太阳耀斑的爆发有关，这是后话了。

尽管 NASA 谋划空间站已经不是一天两天了，布劳恩此前设计过多个版本。但是真的动手开始干，花的时间并不长。因为一切都是现成的，只要移植过来就好了。经过几个月的忙碌，到了 1973年 的 5 月份，天空实验室终于矗立在了卡纳维拉尔角的 39 号发射台上。

土星5号的改进版，这次是运货不是拉客

发射过程还算正常，但是这一次包裹太阳能帆板的一个保护罩温度有点高，其他的也还正常。发射以后 600 秒，火箭的第二级和天空实验室空间站分离，8 秒之后，天空实验室准确的进入了环绕地球的圆形轨道。

大家这才松了一口气，开始给天空实验室发送指令，太阳能板该展开了。结果这时候出问题了，隔热罩也没打开，太阳能板也没打开，空间站还没信号了。这下地面控制人员算是麻爪了，这是怎么搞的呢？

等到空间站飞过西班牙首都马德里上空的时候，地面控制人员再次发信号，让天空实验室把主太阳能帆板打开。结果还无反应。到天空实验室飞到夏威夷上空的时候又试了一次，还是没动静。

到底出了什么问题？大家想起来了，在发射后的第 63 秒，太阳能板的隔热罩温度偏高，可能问题就出在这里。空间站上有一个微流星保护罩，这东西可以防止宇宙尘埃，还有垃圾颗粒撞击空间站。但是主要工作还是遮挡太阳光。之所以会发生温度异常是因为这东西被撕掉了，空间站的重要部位直接暴露在了阳光下，一直被暴晒，温度当然就不正常了。

可想而知，这个保护罩被撕掉了，阳光直接就能把筒子烤热，空间站的内部基本上跟烤箱差不多了。而且更要命的是，可能顺带也撕掉了一个太阳能板。另一个也发生了变形，打不开了，所以才会没电。

本来紧跟着就要用土星 1B 火箭发射阿波罗飞船，和空间站实现对接。现在没戏了，哪儿还进得去人呢？怎么办呢？推迟 10 天发射。也就是说给工程师们留出了 10 天时间来解决问题。

地面的这帮工程师们首先要做的就是了解一下舱内的状态，要知道舱内有好多塑料制品，如果温度太高，塑料融化了，冒烟了，那可就麻烦了。第二个问题，如果空间站的气温很高，保存的食物有没有可能已经腐败了？臭了？关键是空间站的制冷系统还灵不灵啊？

当务之急，空间站必须改变一个姿势，别让没有保护罩的那一边对着太阳暴晒了。但是，你要是让空间站扭过身子，倒是不怕暴晒了，太阳能板也无法得到充足的光照，空间站就没电了。按照设计，原本空间站的发电量是 8000 瓦，无人状态 3800 瓦就能维持，如果载人的话，起码要 5800 瓦。现在，主太阳能板不工作，两扇太阳能板，估计有一扇已经被连根扯掉了，另一扇根本没打开，所以就没电。全靠太阳望远镜上那 4 个太阳能板顶着，那东西电量根本就不够。所以，工程师们做了个妥协，转 45 度。这样的话太阳板的电力还能凑合坚持，舱内也不至于太热。

身子扭了 45 度，果然好使，温度开始下降了，最后温度稳定在了 54 度，虽然还是很热，好歹人还能进去工作一会儿。太阳能板的发电量也能凑合达到 2800 瓦，勉强够维持。工程师们比较欣慰的是，舱内冷却系统还在工作，食物不会变质，水也还能喝。各种需要低温的仪器也还是好好的。

下一步就不是地面人员能解决的，需要宇航员们上去以后通过太空行走进行修理。首先是把没打开的太阳能板给掰开。这是第一步，然后是想办法给保护层脱落的地方打个“遮阳伞”，靠这个办法阻挡阳光的直射。

宇航员模拟训练用的水池

在亨茨维尔的马歇尔航天中心有个供宇航员们进行训练的大水池。NASA 花了 5 天时间在大水池里建了一个 1:1 的模型，宇航员们就在这个大水池里演练修理天空实验室的太阳能板和练习打伞。这次领衔的宇航员可是老手了，指令长是康拉德，我们提到这个人也不是一次两次了，他参与过两次双子星任务，还是阿波罗 12 号的指令长，可以说是经验丰富。他带着科文和保罗·维茨一起完成这一次任务。

他们在水下一遍一遍地演练，旁边的工程师们陪着他们，不知道上上下下的有多少人熬成了熊猫眼。这 10 天以来，工程师们可能连个囫囵觉都没睡过。搞航天项目，有时候真的是防不胜防。

这 3 位宇航员临走前还拍胸脯打包票，不就是修理空间站嘛，小意思。拎着工具包就上了飞船。土星 1B 火箭一溜烟把他们送上了太空。5月25号，在关岛上空，康拉德向地面报告，已经看见天空实验室了，正在向它靠拢。

等到阿波罗飞船慢慢靠近了天空实验室，康拉德驾驶飞船绕着天空实验室转了几圈。你瞧天空实验室这个惨哦。半边太阳能板已经不翼而飞了，保护罩也被彻底撤掉了，剩下的残骸刚好卡住了另一边太阳能板主轴。结果这半边太阳能板就是伸不开，难怪没电。再看空间站的筒子上，因为没有那层隔热罩，下边的漆都被晒翘了皮了。可见阳光暴晒有多大的威力。在地球轨道附近，每平方米截面接收到的阳光总能量是 1.36 千瓦，这个叫做“太阳常数”。这可不是个小数字哦。

康拉德带着两个伙伴绕着天空实验室拍了很多的照片，然后开始慢慢往地面传送。地面人员可以在模拟器上寻找解决办法。那下一步干啥呢？先和空间站实现对接。这样保证飞船和空间站的可靠连接。然后呢，咱先吃饭，吃饱了才能干活儿嘛。

吃饱喝足了，他们开着飞船和空间站分离，然后小心翼翼的挪到太阳能板的边上。三个人穿好了宇航服，康拉德负责驾驶飞船，维茨手拿撬杠，打开阿波罗飞船的舱门，探出半个身子，科文在下边抱着他的腿。维茨没觉得需要花多大的力气。结果抓住那块长得像皮带一样的残骸拽了半天，就是拽不动。

三个大老爷们对着这半尺长的东西束手无策，使蛮力都没用，因为在太空里，脚底下没有根。他们要是用力过猛，明显能感觉到脚底下的阿波罗飞船被拉动了，要往空间站上撞。康拉德在舱里拼命调整阿波罗飞船的姿势，他也着急，调整姿态用的氮气都快用光了。

卡住了伸不开

没办法，他们快要进入地球阴影面了，只能先放弃了。他们开飞船再次和天空实验室对接。这次对接也不顺利，靠出舱行走，修理了一下门锁才对接成功。他们三个累得精疲力竭。在阿波罗飞船里就地休息了，好好的睡了一觉养精蓄锐。

到这时为止，他们还没有进入到天空实验室里边去一探究竟呢。睡醒了以后，维茨带着防毒面积第一个钻进了空间站。进去以后，感觉还好，除了热一点以外，一切都还正常。用仪器检测了空气的质量，没发现有毒有害的气体成分。这时候，其他两个人这才放下心，跟着钻进了空间站里。

打伞遮阳

从气闸舱进入到轨道舱，这里比较宽敞，在这里还有一个科学实验用的出入口，这个口也是带有一个小气闸舱的。他们举着遮阳伞，从这个口子钻了出去。康拉德和维茨小心翼翼的架起了遮阳伞，这东西真是立竿见影，一撑开，舱内的温度立刻下降到了 32 度。虽然还是很热，总比 54 度强多了。32 度那是国内夏天的温度，54 度，那是印度，不是一个级别的热哦。

天空实验室的内部环境也开始慢慢地改善。但是电力不够还是个大问题。很多实验是没办法做的。怎么办呢？3 个宇航员只能等着地面的解决方案。地面上的 3 个后备宇航员已经在水箱里模拟演练了很久了，他们有没有办法对付那个皮带一样的残骸呢？我们下次再说。

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—飞狐—

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daza110

出舱抱退作业，就不知道什么叫怕，难怪走在航天的前面。