美國宇航局還未從“發現”號26日順利升空的喜悅中平息下來,航天飛機發射時脫落的絕熱泡沫材料就拉響了安全警報。“發現”號能否安全返回地球目前成為人們關注的焦點。北京大學地球與空間科學學院教授焦維新認為,對“發現”號的脫落物下定論目前還為時過早,“發現”號需要接受進一步“診斷”,以確定其是否受到損害。
美國宇航局27日宣布,“發現”號26日發射升空兩分鐘后有絕熱泡沫材料從航天飛機外掛燃料箱上脫落,脫落物目前來看并沒有擊中航天飛機。美宇航局已決定,在解決這一問題之前,今后的航天飛機發射計劃將暫停。
“航天飛機發射出現脫落物是很平常的事,關鍵在于脫落物的大小及其所擊中的航天飛機部位,”焦維新在接受新華社記者采訪時說。“哥倫比亞”號2003年1月升空時,從燃料箱脫落的絕熱材料重達700多克。美宇航局的模擬分析顯示,脫落物在輕于13.6克時,其造成的損害可以忽略不計。從目前得到的圖像信息看,“發現”號此次的脫落物雖然較大(約合60到84厘米),但錄像顯示,碎片沒有擊中軌道器。
焦維新說,從安全角度來看,脫落物擊中航天飛機的什么部位最為關鍵。“哥倫比亞”號失事的原因是脫落物擊中了航天飛機左翼,而航天飛機兩翼前緣是最為“敏感”的部位。航天飛機返航進入大氣層時,其兩翼前緣的溫度超過1000攝氏度,最高可達1600攝氏度。機身其他部位雖然風險性較低,溫度也在370至1260攝氏度之間。軌道器主要由鋁合金材料制成,其熔點在680攝氏度左右,一旦受到損害導致絕熱瓦等脫落,軌道器可能由于高溫而出現局部變軟,動力特性改變,最終導致事故的發生。
焦維新指出,在“發現”號發射時,發射平臺及其周圍共有攝像機和照相機107架,在外掛燃料箱、固體助推火箭和軌道器上也安裝了攝像機。美國宇航局需要對每一幅圖片和每個鏡頭進行逐一分析,確定脫落物是否擊中機身以及擊中的部位。此外,對航天飛機腹部進行檢查,還需要“發現”號在28日飛到國際空間站下方時“翻個身”,讓空間站上的宇航員對其腹部進行高分辨率拍攝。因此,“發現”號是否受損以及受損程度如何,只能在宇航局對照片結果進行分析后才能有定論。
焦維新說,一旦航天飛機已經被脫落物擊中,讓宇航員進行太空行走修補航天飛機的做法還處于試驗階段。這種方法可以修補一些程度較輕的損害,如果航天飛機機翼前緣受損,通過太空行走修復的可能性很小。因為機翼前緣是一種增強型的碳-碳結構,中間是充氣的,美國一位航天專家曾表示“修復空氣是不可能的”。
而使用“亞特蘭蒂斯”號航天飛機前來救援的方法可行性也不高。美國宇航局用了兩年半的時間改進設計、將“發現”號送上天,結果升空兩分鐘后就有碎片脫落。由于國際空間站資源有限,一旦使用“亞特蘭蒂斯”號進行緊急救援,航天飛機將必須在1個月內升空,很多安檢程序將無法完成,可能造成更大的危險和損失。
焦維新表示,就目前看,如果最糟糕的情況發生,“發現”號7名機組成員的安全很可能就系在了俄羅斯“聯盟”系列飛船上。俄羅斯飛船雖然沒有美國航天飛機寬敞(每次最多可乘坐3人),但畢竟是目前最為安全穩妥的救援方式。
焦維新說,航天飛機從發射升空到最終返航,是一件令人揪心的事。出于對宇航員自身安全的考慮和對全體美國民眾的交代,美國宇航局會竭盡全力保證“發現”號安全返航。同樣出于以上考慮,在脫落物問題解決以前,美宇航局暫停未來航天飛機發射計劃是一項合理的決定。(來源:新華網,作者:李宓)