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2011年5月27日 星期五
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穿梭機退役時 反思人類升空


http://paper.wenweipo.com   [2011-05-27]     我要評論
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■穿梭機不斷運輸零件興建太空站。

 早前,美國穿梭機「奮進號」(STS Endeavour OV-105)成功升空,執行「最後任務」,所以當它返回地面後.也就是它正式退役之時,同時意味著地球上所有穿梭機將退下火線。人類長達三十年歷史的太空穿梭計劃亦告一段落,與大家說再會了。 ■文:所羅門 圖:資料圖片

 2011年5月8日,「奮進號」(STS Endeavour OV-105)在佛州甘迺迪太空中心,一片致敬掌聲當中順利升空,被差派進行最後飛行任務STS-133。

一生奮進 為人類奔走

 奮進號,是美國國家航空暨太空總署(NASA)甘迺迪太空中心(KSC)第五架太空穿梭機。奮進號既是「最新」的一架,也應該是「最後」的一架。

 1992年5月7日,奮進號首度升空,首次飛行任務名為STS-49,初試啼聲便獲得很多掌聲。奮進號的一生,確實有如其名字一樣,畢生不斷努力奮進。奮進號的名字,也是首度以公開徵名比賽中收集穿梭機名字,再由美國所有學生參與投票。奮進號的主要任務,是支援國際太空站計劃。也可以說,奮進號一生工作,不是單單為美國效力,而是為各國的太空任務奔走,極具國際性,而它最後的一次任務便是把「阿爾法磁譜儀」(Alpha Magnetic Spectrometer, AMS)送往國際太空站。而有關儀器,中國也有份兒研發。

 穿梭機也可說是人類偉大發明之一,因為它可以相對安全地把太空人和物資,往來運送地球與太空,而且機身耐用可靠,可以作多次重複使用,具環保和經濟原則。當然,奮進號並不是街上的公車,它畢生只升空了24次,即是只不過往返了地球和太空站24次。而搭載乘客數目方面,也只有148人次,攜載大型貨物數量(人造衛星),亦只有3個。可是,它的總飛行時間長達280多天,總飛行距離更超過166,003,247公里。

積木穿梭機 「除蟲」行動

 近年,很多本地新聞報道中都有提及「積木車」。所謂「積木車」,就是由二手汽車零件拼湊而成的車輛。它造價便宜,但卻意外頻生。大家發夢也想不到,奮進號原來也是一部「積木穿梭機」。資料顯示,奮進號並不是「一手」貨色,而是由發現號(Discovery)和亞特蘭提斯號(Atlantis)的備用零件,再加上額外組裝元件拼湊而成。

 當然,美國太空總署並不是為了薄利多銷,而用此方法炮製奮進號。奮進號有此「獨特」生產方式,便要先說說歷史了。奮進號的「前輩」,是挑戰者號(Challenger)。挑戰者號於1986年升空,但73秒便因意外發生大爆炸,當中7名航天員全部罹難。事件不但令整個美國震驚,也震動全世界的航天界。因為這次意外,一度令很多市民對穿梭機計劃失望,認為它既昂貴又沒有用處。這件事,幾乎為人類的穿梭機發展劃上句號。太空總署要繼續「奮進」,似乎殊不容易。意外後,它要申請撥款屢敗屢戰,受盡重重攔阻。雖然,「後輩」奮進號並沒那麼「好命」,沒有獲得「一手」零件,可是,它的性能卻比所有「前輩」先進,有過之而無不及。科學家裝置奮進號的目標,並非因著大膽創新,而是建基於前人失敗、錯誤和教訓上。某程度說,奮進號的重要使命,是「除蟲」(debug),把發展迅速的穿梭機技術作一小結,把有問題的東西通通除去。過程中,研究人員亦不斷加入很多新開發的硬件和軟件。奮進號的誕生,便代表人類穿梭機的「基本餅底」成型。

 及後,總署更開展了一個特別「傳統」,就是每逢穿梭機返回地球候命期間,都會加入新的技術和儀器設備,就好像砌積木似的加裝在機身上面。下次再有新任務,穿梭機便帶這些東西到外太空進行「試用」。這個注重後援研發、不斷追加裝備的邏輯,便成為人類日後征空的核心思想。有此「餅底」,經驗技術一來可以不斷累積。此外,亦無須每次由零開始研發新的系統,大大減輕研究人員壓力,署方的高昂財政負擔亦得以紓緩。新的「附加裝備」,包括電視畫面中大家經常看到的減速傘,能大大縮短降落後的減速距離。此外,改裝後的管線與電路連結,能把執行任務期限大大延長至28天。隨著電腦科技發達,穿梭機的航空電腦系統也不斷推出「升級版」,令行駛時更穩定、航線更精準。看來,「積木方案」亦極富正面意義。

最後任務 責任重大

 今次奮進號的任務,也是最後一次任務,是把阿爾法磁譜儀從甘迺迪太空中心,運到國際太空站。阿爾法磁譜儀是粒子物理探測的重要儀器,有關實驗成本價值20億美元。譜儀的重要使命,在於太空中探索暗物質和反物質的存在,即是探索宇宙大爆炸後的未知世界。它是一個非常複雜的系統,既要保證外界熱負荷高時有足夠散熱能力,又要能避免在外界熱負荷低時過冷。譜儀工作溫度變動須嚴緊控制於上下攝氏1度範圍,90分鐘太空旅程,環境溫度卻徘徊於攝氏零下40度至零上60度間。奮進號這趟「外賣」,溫度控制要求絕對比運送壽司和薄餅高。

 今次,駕駛奮進號的任務指揮官是凱利(Mark Kelly),他的妻子吉佛茲(Gabrielle Giffords)是亞利桑那州眾議員。升空當日她亦在現場,與數萬「觀眾」一同支持丈夫。經過多次的歷練,相信奮進號今趟亦能達成使命。可是,今趟奮進號升空亦一波三折。原訂升空日期是4月29日,但發射前才發現加熱裝置出現故障。由於任務「許勝不許敗」,升空便推遲至5月8日。這次,奮進號預計執行16天太空任務。

穿梭發展 何去何從

 奮進號重返地面後,人類的穿梭機發展又何去何從呢?

 目前正在外太空工作的奮進號,返回地球後會被帶到洛杉磯的加州科學中心(California Science Center),那就是電影《變形金剛》中偵察機老爺爺的藏身處。至於奮進號的「好朋友」發現號,則將在華盛頓特區史密松森國家航空太空博物館(Smithsonian)展出,而亞特蘭提斯號將留守佛羅里達州太空港官方綜合遊客中心。從2003年起,已在史密松森博物館展出的穿梭機原型機企業號(Enterprise),亦將遷至紐約曼哈頓。

 顧名思義,太空穿梭機就是穿梭往返地球及太空站的載貨運輸機器,其最明顯特徵,就是機身長有「翅膀」。它比火箭優勝之處,就是能完整安全地經大氣層返回地球,又再作重複使用。當然,穿梭機的存在與發展也是有著過程,絕不能抹殺掉火箭的優點。穿梭機,其實也是飛機與火箭等太空飛行器的混合體。因為,穿梭機的升空能力主要依靠火箭,當脫離大氣層後才可「自由活動」。

 至今,亦只有美國和蘇聯曾成功發射過穿梭機。技術方面,暫時也是美國最強。穿梭機,是眾多飛行器中最昂貴的一種。蘇聯解體後,也是因經費不足而停頓發展。當然,也許是其它國家還未有發展穿梭機的計劃。可是,當美國停止穿梭機計劃,將為全球人類帶來極大影響。

 為何美國太空總署不繼續發展穿梭機呢?是否因為價錢太昂貴?又抑或是沒有競爭對手,才令發展慢下來?美國有媒體指出,美國太空總署很可能已掌握新一代太空飛行器,據悉它稱為「奧賴恩飛船」(Orion)。消息指,這載具將完全脫離先前穿梭機的系統框架。更有說,奧賴恩的發射地點不是在地球,而是在外太空發射。奧賴恩將成為未來美國載人探索宇宙的主要載具「基本型」,而有關載具,更被視為人類前往火星,或其它小行星的「直通車」。它是有史以來,推動力、運載力更大的外太空的載具。傳聞指,奧賴恩內部空間比40年前的阿波羅飛船大2.5倍,最多更可容納6名航天員。

 有關計劃據說會在2013年正式展開,首個任務更可能是「極速」往返月球。隨著奮進號的退役,奧賴恩飛船提前登場的呼聲便愈來愈高。亦有消息指,美國穿梭機一直是國際太空站的主力「公車」,「真空期」的運載工作,將會「外判」。有說,俄羅斯飛船將在期間提供臨時接載服務,運送航空員和物資往返太空站。

繼往開來 值得尊崇

 據悉,美國日後開展的太空計劃將會作出重大轉變。其中一個注目點,就是重點執行往返月球的「星座計劃」。奧賴恩的英文名稱Orion,原是解作獵戶星座,這正與計劃不謀而合。多年來,穿梭機也沒有直接觸及月球。某程度說,穿梭機並非針對月球而設的產物。但人類一直以來的征空信念中,月球是探索外太空的重要基地和中轉站。故此,要往返其它遙遠星體,最重要是先接駁好往返地球及月球的交通路線。月球,便是國際太空站的重要補給點。其實,近年的穿梭機發展和經驗,便正好應用於往返月球這「短程路線」,為日後遙遠的「長途路線」作好準備。

 奮進號標誌著上代人類以穿梭機征空時代的結束,但亦象徵新一代飛船航空計劃的開始。奮進號的名字,並非來自航天時代。其實,它是源自早年英國探險家詹姆斯.庫克船長(James Cook),1768年第一次遠征時所搭乘的探險船。庫克船長是「大航海時代」最偉大的探險家,第三次航海中發現夏威夷群島。這艘「元祖」奮進號,正代表一股冒險、愛探索的精神。

 20世紀的奮進號,雖然一生只負責支援工作,相對「元祖」並沒有太大的聲勢和光芒。縱然,它沒有發現了甚麼星體,更沒有登陸任何一個星球,但它卻擔當了重要的「修橋築路」工作,為人類日後愈走愈遠的征空路途而努力,值得尊崇。

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