簡介
發現號太空梭(STS Discovery OV-103)是美國國家航空航天局(NASA)甘迺迪太空中心(KSC)旗下,第
三架實際執行太空飛行任務的太空梭。首次飛行是在1984年8月30日,迄今為止仍在服勤中,負責進行各種科學研究與作為國際太空站(International Space Station,ISS)計畫的支援。發現號將於2010年退役。如同其他大部分的美國太空梭一般,發現號的命名,源自於一艘18世紀時的英國探險船,伴隨著名的詹姆斯·庫克(James Cook)船長遠征南太平洋的發現號(HMS Discovery)。在庫克船長的探險中,完成了包括發現夏威夷群島、紐西蘭乃至於確認澳洲大陸存在等的功績,而同行中的另外一艘探險船奮進號(HMBarque Endeavour)也成為NASA另一架太空梭奮進號的命名由來。除此之外,庫克船長也曾搭乘
發現號探索南阿拉斯加與西北加拿大之間的海岸線,雖然當時正值美國獨立戰爭期間,英國與美國是交戰國,但由於發現號從事的是非常重要的科學任務,班傑明·富蘭克林甚至特別下達美軍不準對該船發動攻擊的指令。
其它使用發現號之名的著名船隻,還有亨利·哈德遜(Henry Hudson,今加拿大哈德遜灣的命名由來)在1610年到1611年間,在尋找“西北水道”(Northwest Passage,也就是理論中在北美洲北方一條能連線大西洋與太平洋之間的水道,但事後證實它根本不存在)時所搭乘的探險船。英國皇家地理學會(British Royal Geographical Society)曾擁有一艘同樣叫做發現號的船隻,是一艘以捕鯨船的基本結構為基礎,改裝後用在1875年北極極點探索時的探險船。該協會後來(1901年)又造了另外一艘發現號,在1904年時進行了南極大陸的探索活動。總之,“發現號”這名字在人類的地理探索史上擁有極重要的地位,這點也被繼續在太空探索的活動中延續了下去。
建造
發現號的建造與在它之前的MPTA-098、STA-099(後來的挑戰者號)、OV-101(後來放棄改裝的企業號)與OV-102(哥倫比亞號)不一樣,它屬於NASA建造的太空梭之中第二期的產品。因此,發現號在設計組裝的過程
中擷取了許多來自企業號、哥倫比亞號與挑戰者號的實際測試與飛行數據加上經驗,設計上較為成熟。出廠時其重量較哥倫比亞號輕盈了6,870磅(約3,120公斤),空重151,419磅(68,744公斤),裝上三具主引擎後總重171,000磅(77,634公斤)。與挑戰者號一樣,發現號的酬載艙曾經過局部的修改,以便能載運與發射使用低溫推進燃料的半人馬上節火箭,但此計畫因為風險過高而被中止,實際上發現號從未實際施放發射過該型火箭。以下為發現號太空梭的簡單建造歷程:
* 1979年1月29日 - 建造契約簽署
* 1979年8月27日 - 開始建造客艙模組
* 1980年6月20日 - 開始建造機身下部
* 1980年11月10日 - 開始後段機身的結構組裝
* 1980年12月8日 - 開始後段機身的初步系統裝配
* 1981年3月2日 - 開始酬載艙艙門的製造與組裝
* 1981年10月19日 - 開始機身副翼的細部製造與組裝
* 1981年10月26日 - 開始在加州多尼(Downey, CA)進行客艙的初步系統裝配
* 1982年1月4日 - 開始機身前段上半部的初步系統裝配
* 1982年3月16日 - 中段機身在加州棕櫚谷(Palmdale, CA)就位
* 1982年8月30日 - 升降副翼(Elevons)在棕櫚谷就位
* 1982年4月30日 - 機翼自格魯曼(Grumman)公司送抵棕櫚谷
* 1982年4月30日 - 前段機身下半部在棕櫚谷就位
* 1982年7月16日 - 前段機身上半部在棕櫚谷就位
* 1982年8月5日 - 垂直尾翼在棕櫚谷就位
* 1982年9月3日 - 開始最後組裝
* 1982年10月15日 - 機身副翼在棕櫚谷就位
* 1983年1月12日 - 後段機身在棕櫚谷就位
* 1983年2月25日 - 完成最後組裝
* 1983年2月28日 - 開始初步次系統測試與啟動動力
* 1983年5月13日 - 完成初步次系統測試
* 1983年7月26日 - 完成次系統測試
* 1983年8月12日 - 完成最後簽收
* 1983年10月16日 - 自棕櫚谷完工出廠
* 1983年11月5日 - 以陸上運輸的方式由棕櫚谷送抵愛德華(Edwards, CA)
* 1983年11月9日 - 空運至甘迺迪太空中心
* 1984年6月2日 - 飛行準備點火測試
* 1984年8月30日 - 首度飛行(STS-41-D任務)
主要任務
日期 | 任務代號 | 附註 |
1984年8月30日 | STS-41-D | 發射兩顆通訊衛星 |
1984年11月8日 | STS-51-A | 發射兩顆與救援兩顆通訊衛星 |
1985年1月24日 | STS-51-C | 發射一顆隸屬美國國防部的電子情報(ELINT)衛星 |
1985年4月12日 | STS-51-D | 發射兩顆通訊衛星 |
1985年6月17日 | STS-51-G | 發射兩顆通訊衛星 |
1985年8月27日 | STS-51-I | 發射三顆通訊衛星 |
1988年9月29日 | STS-26 | 挑戰者號發生意外後首次恢復的太空梭飛行任務,發射一顆TDRS(追蹤與資料中繼衛星) |
1989年3月13日 | STS-29 | 發射一顆TDRS |
1989年11月22日 | STS-33 | 發射一顆ELINT衛星 |
1990年4月24日 | STS-31 | 發射哈勃太空望遠鏡(HST) |
1990年10月6日 | STS-41 | 發射尤里西斯太陽探測器(Ulysses Probe) |
1991年4月28日 | STS-39 | 發射美國國防部空軍675號(Air Force Program-675,AFP675)衛星 |
1991年9月12日 | STS-48 | 酬載上大氣層研究衛星(UARS) |
1992年1月22日 | STS-42 | 酬載國際微重力實驗室一號(IML-1) |
1992年12月2日 | STS-53 | 酬載美國國防部所委託的設施 |
1993年4月8日 | STS-56 | 酬載大氣實驗室二號(ATLAS-2) |
1993年9月12日 | STS-51 | 發設先進通訊技術衛星(ACTS) |
1994年2月3日 | STS-60 | 酬載真空尾跡屏罩設備(Wake Shield Facility,WSF) |
1994年9月9日 | STS-64 | 行Lidar內太空技術實驗(LITE) |
1995年2月3日 | STS-63 | 與和平號太空站會合 |
1995年7月13日 | STS-70 | 發射第七顆TDRS衛星 |
1997年2月11日 | STS-82 | 維修哈勃太空望遠鏡 |
1997年8月7日 | STS-85 | 載運與裝設低溫紅外線頻譜儀與望遠鏡(Cryogenic Infrared Spectrometers and Telescopes) |
1998年6月2日 | STS-91 | 最後一次進行太空梭與和平號太空站間的泊靠任務 |
1998年10月29日 | STS-95 | 約翰·葛倫(John Glenn)的第二次太空飛行,使他成為世界上年紀最大的太空人 |
1999年5月27日 | STS-96 | 國際太空站補給任務 |
1999年12月19日 | STS-103 | 維修哈勃太空望遠鏡 |
2000年10月11日 | STS-92 | 國際太空站組裝任務 |
2001年3月8日 | STS-102 | 國際太空站的人員輪調任務 |
2001年8月10日 | STS-105 | 國際太空站人員與補給運送任務 |
2005年7月26日 | STS-114 | 哥倫比亞號解體意外後首次太空梭返回太空任務,國際太空站人員與補給運送任務,新安全裝置測試 |
* 1984年8月30日任務STS-41-D——首次飛行
* 1988年9月29日任務STS-26——挑戰者號發生意外後首次恢復的太空梭飛行任務
* 2005年7月26日任務STS-114——哥倫比亞號解體意外後首次太空梭返回太空任務
STS-114任務
由於隔熱保護系統在升空時受到局部碰撞而受損,發現號在STS-114任務中進行了史無前例、以太空漫步方式修復機身外表的嘗試。圖中為從國際太空站檢視發現號機腹完整度的畫面。
發現號原定在2005年7月13日執行STS-114任務,是哥倫比亞號在2003年初墜毀之後,NASA首度恢復進行的太空梭飛行任務,但卻由於機械故障因素而延遲發射。在7月13日預定發射時間前2個多小時前,當工程人員在進行飛行前的例行檢測時,突然發現一位於液態氫燃料槽底部的液態氫引擎熄火感應器(liquid hydrogen engine cutoff sensor)送出錯誤訊號。該感應器是發現號機身上四組同樣功用的感應器其中一組,是在其他感應器同時故障時能作為備援用途,這整套感應系統的主要功用是在發現液態氫燃料槽里的氫存量即將用盡之前緊急切斷引擎動力,以免因為高熱爆炸。NASA的人員在第一次的升空放棄後嘗試釐清感應器失效的原因,但卻沒有找到確切的理由,工程人員主要是朝接地錯誤或電磁波干擾的方向釐清問題,但因為在平日狀態下他們無法複製出與升空前一模一樣的背景環境,而增加找出實際問題癥結的困難度(例如,太空梭起飛前會因為燃料槽里裝滿超低溫的液態氧與液態氫,而處於較平日更低溫的狀態,但除非太空梭準備要升空,否則考慮到安全問題其燃料槽里是不會填裝燃料的)。
NASA官員在7月20日時宣布,縱使尚未確定之前錯誤訊號的起因,發現號仍要於美國東部日光時間7月26日上午10時39分發射。根據該單位的計算,7月31日是發現號適當發射時間窗的底限,超過這天之後太空梭升空時周圍的光影變化將不利科學家在發現號上新裝設的一組監視攝影機之運作,這套監視網路主要是用來評估NASA在哥倫比亞號失事後,針對太空梭安全性所進行的修正設計之成效。假若發現號未能趕在7月底前升空,就必須大幅延期到9月9日之後才會有適合的光線環境再次發射,但有部份專家對此抱持反對意見,他們認為新一代的電子攝影
設備對光線的靈敏度已足以彌補光線不足的問題,因此NASA大可以在完全確認感應器的故障原因之後,再讓太空梭安全升空。發現號太空梭於8月9日破曉之前平安抵返地面安裝上新的安全檢察設備後,發現號於2005年7月26日發射升空執行STS-114任務,這是自哥倫比亞號解體意外發生後,首次有太空梭返回太空任務。升空過程中,發現號的外掛燃料槽上有一塊面積不小的隔熱泡棉因與太空梭本體在發射瞬間發生觸碰而脫落,根據發現號上裝置的高解析度攝影機所攝得之影像分析,這塊脫落的泡棉約有24至33英吋長,10至13英吋寬,2.5至8英吋厚,NASA研判這塊脫落的隔熱棉應不至於影響太空梭的安全,但仍會進行較詳細的檢測與資料分析來確保其安危。根據NASA的規劃,除了載運拉斐爾多用途後勤模組(Raffaello Multi-Purpose Logistics Module)為國際太空站進行運補外,測試新開發的隔熱泡棉與機上攝影監測系統也是STS-114任務的主要目的之一。
在經過人類有史以來第一次以太空漫步方式進行受損部位機外緊急檢修後,發現號順利平安地於美國東部日光時間8月9日8:11:22am滑行降落在美國加州愛德華茲空軍基地,結束長達14天的任務。
STS-116
美國東部時間2006年12月9日20時47分,發現號太空梭從佛羅里達州甘迺迪航天中心39B發射台順利升空,飛赴國際空間站。這是4年來美國太空梭的第一次夜間發射,載有7名機組太空人。美國東部時間12月11日17時12分,發現號太空梭安全抵達國際空間站,並順利完成對接,當時這兩個太空飛行器正處於東南亞上空約350公里高的位置。
美國東部時間12月12日15時31分至22時7分,美國太空人羅伯特·柯比姆和瑞典太空人克里斯特·富格萊桑完成了第一次太空行走,成功為國際空間站安裝了新結構組件。2月14日,柯比姆和富格萊桑再次出艙進行太空行走,在長達5個小時的時間裡,成功為國際空間站美國艙段電力系統4條電力線路中的兩條重新布線,從原來的臨時供電系統轉接到新的太陽能電池板供電系統中。12月16日,柯比姆和女太空人蘇尼特·威廉斯進行了7個半小時的第三次太空行走,完成了國際空間站電力系統另外兩條線路的重新配置工作,空間站的供電系統成功轉為新太陽能電池板。兩人又將一套軌道碎片防護板安置到空間站外的艙段連線處。
美國東部時間12月18日14時整至20時38分,柯比姆和富格萊桑臨時增加一次太空行走,手動將舊太陽能電池板摺疊收回。美國東部時間12月19日17時10分,發現號太空梭與國際空間站分離,開始返航。美國東部時間12月22日下午5時32分,發現號太空梭安全降落在佛羅里達州甘迺迪航天中心,從而結束了這次為期13天的飛行任務。
最終任務
美國“發現”號太空梭於2011年2月24日開始展開其“絕唱之旅”,宣告近30年的美國太空梭時代即將終結。 “發現”號太空梭預定發射時間為當地時間2011年2月24日下午4點50分(台北時間25日凌晨5點50分),標誌著美國太空梭工程終結的開端。“發現”號將成為剩餘3架太空梭中今年首先退役的太空梭。
太空梭紛紛退役,將給美國航空事業帶來空洞期,今後幾年只能依靠俄羅斯宇宙飛船運送太空人。美國宇航局稱,6名太空人將於當地時間24日早上7點(台北時間晚上8點)起床。當地時間早上7點25分,開始裝載外部燃油庫。太空人將於下午1點35分左右登上“發現”號太空梭。
“發現”號太空梭原定於去年11月1日啟程飛往國際空間站,分別因為發現兩處氨氣泄露、一個發動機備用控制器“反應遲鈍”以及備用控制器電壓出現異常及天氣不佳等原因,先後四次推遲起飛。