阿斯特羅1及系列天體的航天使命背后

1990年12月，在執(zhí)行STS-35任務(wù)期間，通過哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)尾部的甲板窗戶拍攝的這張照片中，astro1（阿斯特羅1）有效載荷背景是藍(lán)白相間的地球。1995年在STS-67上再次飛行的裝備，現(xiàn)在經(jīng)修復(fù)后向公眾開放。

1990年12月，在執(zhí)行STS-35任務(wù)期間，通過哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)尾部的甲板窗戶拍攝的這張照片中，astro1（阿斯特羅1）有效載荷背景是藍(lán)白相間的地球。1995年在STS-67上再次飛行的裝備，現(xiàn)在經(jīng)修復(fù)后向公眾開放。

(圖片來源:美國(guó)國(guó)家航空航天局)

在部署哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的同一年，美國(guó)宇航局發(fā)射了兩架航天飛機(jī)中的第一架，致力于研究天文學(xué)和天體物理學(xué)。如今，30年過去了，組成“太空人1號(hào)”任務(wù)(以及1995年的后續(xù)任務(wù)“太空人2號(hào)”)的硬件正在被回收、重新組合并修復(fù)以供博物館展示。

阿斯特羅太空修復(fù)項(xiàng)目是一個(gè)由商業(yè)贊助商——位于阿拉巴馬州亨茨維爾的美國(guó)航天與火箭中心和史密森尼博物館——支持的公益項(xiàng)目，目前正在朝著使STS-35(和STS-67)任務(wù)硬件恢復(fù)到飛行狀態(tài)的目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)。許多參與這個(gè)項(xiàng)目的人都是退休的NASA員工，他們?yōu)榘l(fā)射配置了有效載荷。

“1985年，在準(zhǔn)備發(fā)射Astro-1時(shí)，我是最初安裝這些盒子的人，”前NASA機(jī)械工程師、修復(fù)項(xiàng)目成員邁克·哈達(dá)德(Mike Haddad)在接受NASA采訪時(shí)說。哈達(dá)德指的是遠(yuǎn)程采集設(shè)備，這種設(shè)備用于從航天飛機(jī)硬件向航天飛機(jī)發(fā)送信號(hào)，然后返回地球。

“35年后還要求同樣的程序?就像回家一樣，”他說。

前后對(duì)比:上圖為2020年11月修復(fù)前的十字星座。底部是2021年3月在美國(guó)太空和火箭中心修復(fù)的十字。

前后對(duì)比:上圖為2020年11月修復(fù)前的十字星座。底部是2021年3月在美國(guó)太空和火箭中心修復(fù)的十字。(圖片來源:天體修復(fù)項(xiàng)目)

原始硬件接合在一起

Astro航天飛機(jī)的有效載荷艙由歐洲航天局(ESA)開發(fā)的空間實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的兩個(gè)托盤固定，有效載荷包括三個(gè)安裝在鋁框架上的紫外望遠(yuǎn)鏡。然后，該組件被安裝在一個(gè)三軸萬向節(jié)平臺(tái)上，稱為空間實(shí)驗(yàn)室儀器指向系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了成像天文物體所需的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

天體修復(fù)計(jì)劃已經(jīng)恢復(fù)了90%的原始硬件。

這三個(gè)紫外望遠(yuǎn)鏡被送回給約翰霍普金斯大學(xué)、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校和美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的主要研究人員。史密森尼聲稱，這一指向系統(tǒng)是美國(guó)國(guó)家航空航天博物館收藏的一部分。

哈達(dá)德說:“通常情況下，當(dāng)飛行硬件返回地球時(shí)，NASA會(huì)對(duì)其進(jìn)行改裝或翻新，以用于其他任務(wù)，或者將組件拆出用于其他用途?！?/p>

在獨(dú)特或“使命特殊”的作品中，很多都是通過政府剩余銷售拍賣的。這就是Astro-1上的第四架望遠(yuǎn)鏡——寬帶x射線望遠(yuǎn)鏡(BBXRT)的命運(yùn)。就在五年前，它的所有者還在易趣平臺(tái)上出售它。(只飛行過一次的BBXRT安裝在一個(gè)獨(dú)立的指向系統(tǒng)（a separate pointing system）上，該系統(tǒng)固定在航天飛機(jī)有效載荷艙內(nèi)的自身結(jié)構(gòu)上。)

這個(gè)8英尺乘8英尺(2.4米乘2.4米)、3000磅(1360公斤)重的鋁制十字架，是在北阿拉巴馬州的一個(gè)拍賣場(chǎng)偶然發(fā)現(xiàn)的。同樣，在佛羅里達(dá)州泰特斯維爾的一個(gè)廢料場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了幫助將望遠(yuǎn)鏡固定在同一太空中觀察點(diǎn)的光學(xué)傳感器包。

“它還在原來的集裝箱里，”修復(fù)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人、Astro-2任務(wù)的有效載荷專家斯科特·范根(Scott Vangen)說。

在阿拉巴馬州亨茨維爾的美國(guó)航天和火箭中心，已退休的前美國(guó)宇航局工程師邁克·哈達(dá)德在翻新過程中檢查十字星座。

在阿拉巴馬州亨茨維爾的美國(guó)航天和火箭中心，退休的美國(guó)宇航局工程師邁克·哈達(dá)德在翻新過程中檢查十字星座。(圖片來源:天體修復(fù)項(xiàng)目)

分階段方法

雖然康復(fù)了，但十字形的形狀很差。在美國(guó)太空與火箭中心(U.S. Space & Rocket Center)提供的工作區(qū)，數(shù)十名公務(wù)員和承包商志愿者正在剝?nèi)ジ癄€的絕緣毯子，用毛刷小心清洗部件，并用壓力清洗其他部件。

該團(tuán)隊(duì)還在制造替換支架和其他小部件方面得到了來自NASA HUNCH(與NASA聯(lián)合創(chuàng)建硬件的高中部)項(xiàng)目學(xué)生的幫助，該項(xiàng)目在全國(guó)200多所學(xué)校教授實(shí)用的硬件設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。

幫助修復(fù)的還有一份任務(wù)程序日志，它來自前任該項(xiàng)目航天工程師的遺產(chǎn)。日志中列出了數(shù)百?gòu)堅(jiān)敿?xì)的圖紙和原理圖，這些圖紙和原理圖分解了每個(gè)組件，馬歇爾航天飛行中心的檔案管理員找到了這些圖紙，掃描后提供給了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。

“如果你沒有文檔，保存硬件就有點(diǎn)學(xué)術(shù)了，”范根說?！拔覀冃枰鶕?jù)原圖才能把碎片重新組合起來?！?/p>

經(jīng)過4個(gè)月的努力，完成了修復(fù)工程的“第一階段”，并于4月在美國(guó)宇宙火箭中心進(jìn)行了展示。

下一階段將是重新安裝修復(fù)后的光學(xué)傳感器包和三個(gè)望遠(yuǎn)鏡中的第一個(gè)，威斯康辛紫外光偏振儀實(shí)驗(yàn)，它們將在今年秋天與十字形望遠(yuǎn)鏡重聚。然后，剩下的兩個(gè)紫外望遠(yuǎn)鏡將與它們一起完成展示。

修復(fù)Astro十字形將由美國(guó)太空火箭中心最早在2023年進(jìn)行展示,直到史密森展覽準(zhǔn)備的太空實(shí)驗(yàn)室組件——包括指向系統(tǒng)和托盤——國(guó)家航空航天博物館的史蒂文·f·udvar - hazy中心在弗吉尼亞北部。

“像哈勃這樣自由飛行的有效載荷和可部署裝置，重寫了科學(xué)教材，但它們永遠(yuǎn)不會(huì)回到地球，永遠(yuǎn)不會(huì)作為我們可以實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)的例子，”范根說。“有了Astro，我們的孫輩和曾孫輩將能夠觸摸那些飛向太空并被載入史冊(cè)的硬件?！?/p>

BY: Robert Z. Pearlman

FY:Jane

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