为哈勃望远镜做手术_哈勃望远镜

　　哈勃空间望远镜是迄今被送入太空的最大的天文望远镜，它的外形像一辆长着翅膀的公共汽车，全长12.8米，镜筒直径4.27米，主镜直径2.4米，重11.6吨，由光学部分、科学仪器和辅助系统三大部分组成。图为纽曼和玛斯希米诺在安装新相机。
　　
　　3月1～12日，美国哥伦比亚号航天飞机在编号为STS-109的太空飞行中，圆满地完成了“哈勃”空间望远镜的第四次太空维修任务。其间，航天员们为“哈勃”更换了太阳能帆板，成功地实施了“心脏移植手术”，加装了一只“新眼”，还给一只自1999年就“失明”的“眼睛”带来了重见光明的希望。4名航天员共进行了5次太空行走，时间总计35小时55分，创造了航天飞机一次飞行太空行走累计时间最长的新纪录，比原纪录长了29分钟。此前的纪录是1993年12月升空的美国奋进号航天飞机航天员在对“哈勃”进行首次在轨维修时创造的，当时航天员们也进行了5次太空行走。

　　
　　奔赴现场
　　“哈勃第四次手术医疗队”由7人组成：指令长阿尔特曼、驾驶员凯瑞、飞行工程师柯里以及“主刀医生”格兰斯菲尔德、纽曼、利纳汉和玛斯希米诺。
　　3月3日，升空后已奔波了两天的哥伦比亚号终于在太平洋上空追上了“哈勃”。女将柯里操纵机械臂抓住了“哈勃”，并且把它牢牢地固定到航天飞机货舱中。这意味着“病人”已经上了手术台。
　　与还算配合的“哈勃”比起来，哥伦比亚号似乎差点意思，险些使手术泡汤。升空后不久，控制人员发现哥伦比亚号上两套致冷系统中的一套出现异常，致冷剂氟利昂的供给量不足。原来，在发射过程中，由于振动等原因，这套系统中混进了杂质，致使氟利昂输送不畅。控制人员连忙对第二套系统进行检查，所幸未发现异常。上述致冷系统控制着航天飞机在轨飞行及再入时舱内的温度。按照美国航宇局的“老规矩”，这一系统如果发生故障，航天飞机就要提前返航。
　　
　　“蓝翅”换下“金羽”
　　“哈勃”的第四次维修任务由上面提到的4位“主刀医生”分两组轮流在5次太空行走中完成。3月4日，格兰斯菲尔德和利纳汉进行了第一次太空行走。格兰斯菲尔德走出舱门时亲切地打着招呼：“嗨，哈勃先生，我们的望远镜，我们来给您充电了。”在接下来的7小时里，他们先卸下了“哈勃”的一个翅膀――太阳能帆板，并换上了一个新的帆板。另一个翅膀的更换任务由纽曼和玛斯希米诺组成的另一对搭档在第二次太空行走中完成。
　　这次换下的翅膀是1993年在“哈勃”第一次维修时装上的，每个重154千克，长12.2米，宽3.3米，发电功率4600瓦。在大温差、强辐射的太空环境中，它们随着时间的推移渐渐老化，现在输出的电力只及当初的63%。新翅膀每个重290千克，由砷化镓电池代替了原来的硅电池，功率加大到5270瓦，造价1900万美元。虽然质量增大，但它们的个头却变小了，长7.6米，宽2.4米，因而有助于减小阻力。新翅膀的颜色也由过去标志性的金黄色变成了蓝色。
　　
　　心脏移植
　　作为这次维修任务的关键之举，航天员们在3月6日第三次太空行走中为“哈勃”实施了“心脏移植手术”。
　　本来，根据原来的设计，“哈勃”的电力控制装置――即所谓“心脏”是不可更换的。但是，这颗心脏从1993年开始就毛病不断，无法提供足够的电力，更不用说支持新安装的设备了。正如一位科学家所说：“这就好像对待我们的亲人，如果让他做心脏移植，我们会非常担心手术会否失败。但同时我们也意识到，如果不做手术，病情会更严重。”
　　这次更换电力控制装置之所以被喻为“心脏移植手术”，首先是因为更换工作作业空间狭小，行动不便，而且电缆、接头数量多，头绪乱。该装置有36个电连接器，其中一些还藏在看不见的角落，没有特殊设计的工具根本甭想碰到，其复杂程度绝不亚于心脏手术。其次，这个装置肩负着“哈勃”望远镜的全部 电力供应任务，如同人的心脏向全身供应血液一样。一旦更换失败，“哈勃”将彻底报废，成为太空垃圾。第三，为了防止航天员被电击，在整个“手术”期间“哈勃”望远镜需全部断电，而如若不能在10小时后重新恢复电力供应，望远镜上的一些设备将被冻坏，这很像人的心脏暂时停止跳动的情况。因此，这项工作被美国航宇局称为迄今“最冒险”和“最具技术挑战性”的一项维修工作。
　　负责实施换心手术的是格兰斯菲尔德和利纳汉。两天前，他俩刚完成了此次飞行的第一次太空行走。格兰斯菲尔德曾于1999年参与了对“哈勃”的维修，有过太空行走的经验，同“哈勃”算得上是“熟人”了。利纳汉则是新手。他是位兽医，曾给大象、犀牛和鲸鱼等大型哺乳动物做过手术。美国航宇局选用他，就是看中了他那双外科医生灵巧的手和细心的作风。他在离开地球前就对记者说：“我将会像对大型动物一样对‘哈勃’实行手术。"
　　这次太空行走持续了6小时48分钟，从一开始就扣人心弦。开局曾一度不利。预定进入太空前25分钟，格兰斯菲尔德的太空服冷却系统出现漏水，他不得不更换太空服。出舱时间为此推迟了约2小时。
　　手术过程中，利纳汉负责断开连接“哈勃”各个系统的30多条线缆。这项看似简单的工作，实际操作起来却很困难。这位前兽医在发挥耐心、细致精神的同时，借助特制工具顺利地完成了任务。格兰斯菲尔德负责安装新系统。当他连上最后一条线路时，伙伴们纷纷向其表示祝贺。
　　对新电力控制装置的初步测试表明，这次更换是成功的。在中断了5个小时后，“哈勃”终于恢复了心跳。
　　
　　安装新“眼”
　　在心脏移植后的第二天，“哈勃”又装上了一只新“眼睛”。纽曼和玛斯希米诺在第四次太空行走中，用7个半小时的时间，成功地把一台价值7500万美元的相机安到了“哈勃”身上。这台相机名为“先进测绘相机”，大小与一个公共电话亭相仿。它可使“哈勃”的拍摄能力提高10倍。
　　在本次飞行的第五次、也是最后一次太空行走中，格兰斯菲尔德和利纳汉再接再厉，为“哈勃”安装了一台新的冷却系统。哈勃上的“近红外相机与多天体光谱仪”自1999年初就因为冷却系统中的致冷剂耗尽而无法工作，一直处于休眠状态。新制冷系统的任务就是要让它“复明”。目前，新致冷系统已通过了最初测试，但能否达到预定目标，还有待进一步测试。
　　
　　圆满的结局
　　就像大多数童话故事一样，此次飞行以皆大欢喜为结局。“心明眼亮”的“哈勃”3月9日重返宇宙探索之路，在5月份发回第一批数据。2004年，它将第五次、也是最后一次接受在轨维修。“哈勃”的巡天之旅将一直持续到2010年左右，届时美国航宇局的“下一代空间望远镜”会接替它的工作。之后，“哈勃”会被带回地球，走进博物馆。★