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RSS/FEED訂閱宇航員徒手抓衛星?為「變廢為寶」人類也是拼了
是機器，就總有會出現故障的一天。
就像飛機、汽車和輪船等會出現各種毛病以外，人造衛星的故障也沒少發生。
據統計，自1957年截至2018年，就共有8378個人造物被發送到太空。
而人造衛星則是人類發射數量最多的航天器，佔90%以上。
現代社會已離不開衛星系統，天氣預報、定位導航、廣播電視直播等的背後都由衛星技術支持。
自1957年首次發射以來，每年射入太空的人造物數量
然而，航天工程又是一項高風險的事業，類型各異的故障是一個都沒落下。
衛星造價不菲，在上天之前航天專家會制定許多應急方案，以應對各種意外的發生。
例如，通過一些地面的遙控指令等進行補救。
但都說了是意外，衛星升空后肯定會有一些難以補救的狀況發生。
自1957年開始，太空垃圾數量也開始飛速增長
由於技術原因，一些衛星還沒能進入軌道就成了太空流浪漢，可謂出師未捷身先死。
有的衛星軌道是對了，但卻因為零件的損壞也無法正常服役。
而在地面上的人類，只能看著它們燃料耗盡，並逐漸墜入稠密的地球大氣層。
如果幸運點燃料未耗盡，人類還能控制其軌道的抬升到達離地球4萬公里的“墓地軌道”。
這樣，這些被遺棄的衛星就可以避免與在役衛星相撞，也算是“善終”。
《地心引力》劇照
但事實上，有些衛星還是能搶救一下的。
那些還能用但又沒派上用場的衛星，就靜靜地遊盪在地球邊緣，等待人類救援。
一般來說，遠在天邊的衛星出現故障，是不會進行更換或維修的。
即便每顆人造衛星造價都是以億起算的，但搶修的成本可能會更高。
不過，對一些價值連城、或具有特殊意義的衛星就值得去拼一下了。
國際通信衛星6號
例如，上世紀八十年代的“國際通信衛星6號”，就是無數“太空流浪漢”中的幸運兒。
權衡利弊，救它可比放棄它要划算得多。
而說出來讓人難以置信，為了拯救這顆衛星當時還上演了航天史上宇航員首次徒手抓衛星（也是唯一一次）的驚險橋段。
國際通信衛星公司推出的第一個衛星“早鳥號”
為了滿足各國通信需求，上世紀70年代起通信衛星的數量就不斷激增。
而國際通信衛星6號（intelsat6），則是由國際通信衛星公司發射的系列衛星，共有5顆衛星。
然而，intelsat6系列衛星的發射並非一帆風順。
其中第二顆送上天的衛星intelsat6-F3，就是最倒霉。
大力神3運載火箭
當時，負責intelsat6-F3上天的是大力神3火箭。
但在發射升空后，由於箭上計算機軟體和接線設計失誤，火箭的第二級沒能與上面級和衛星的組合體分離。
萬幸的是，intelsat6-F3本身並沒有任何損壞。
在衛星中心的指令下，intelsat6-F3從近地軌道順利進入了軌道高度為480多公里的停泊軌道。
但即便如此，國際通信衛星公司還是面臨著幾億美元的損失。
因為按照原定計劃，intelsat6系列每顆衛星的通信容量為24000個雙向話路和3個電視通道。
採用數字線路倍增設備，雙向話路還能達120000個。
這通信容量，在當時是最大的，每天都能為國際通信公司賺回24萬美元。
役期13年，能帶來的利潤是巨大的。
intelsat6-F3衛星
但現下無法正常服役的intelsat6-F3，卻只能在太空中漂泊流浪，完全就是一塊廢鐵。
而全球的通信迫切需求，就擺在眼前。
另外，重新發射一顆新的通信衛星，費用就高達2.7億美元，另外還需兩年時間。
於是，國際通信衛星公司便找到了NASA商討如何搶救一下這顆衛星，以實現“變廢為寶”。
太空梭，從左到右：哥倫比亞號、挑戰者號、探索號、亞特蘭蒂斯號和奮進號
在美國太空梭還未退役前，回收和維修衛星這項任務就能靠太空梭來執行。
例如，太空梭可以把故障的衛星抓回，在太空梭敞開的貨艙內就地修理，然後再送出去繼續工作，又或者由航天員出艙修理衛星；
若故障不能就地解決，太空梭還能將衛星帶回地面大修，最後再發射上天。
對intelsat6-F3而言，回收費用大約只需1.47億美元，這確實比重新造一個衛星要便宜得多。
“奮進號”太空梭
當時，“奮進號”太空梭便接下了拯救intelsat6-F3衛星的任務。
1986年1月，“挑戰者號”太空梭凌空爆炸，7位宇航員當場殞命天際。
“奮進號”，便是替代挑戰者號的新一架太空梭。
1992年5月7日，拯救intelsat6-F3衛星的任務，正是奮進號的處女太空飛行。
而在這之前，宇航員們也進行了為期兩年之久的模擬訓練。
但誰能沒料到，這首次出任務“奮進號”就需歷經磨難，拯救實況和想象中有些不同。
“奮進號”太空梭與七名宇航員
5月10日，奮進號與intelsat6-F3衛星在近地軌道會合，並一起以2.8萬千米每小時的速度飛行。
按照計劃，奮進號需要用特別設計的機械臂將衛星抓回太空梭內。
之後，再把固體火箭推進器裝好就能把衛星送上預定的地球同步軌道了。
但在這之前，還需要宇航員出艙將（長為4.5米重72千克的）捕捉桿插入衛星底部的結構環。
只有這樣，才能讓衛星被捕獲並固定在機械臂上。
作業宇航員皮埃爾·索特在機械臂末端嘗試用捕捉桿固定衛星
然而到了5月11日，奮進號始終沒能將捕抓桿固定到衛星的地步。
即便intelsat6-F3已在地面控制指令下減速，但其每秒自轉一周的速度依然讓人吃不消。
再加上4噸的體重、3.6米的直徑，intelsat6-F3衛星就像一個在太空中高速旋轉的巨大陀螺。
在艙外作業的宇航員皮埃爾·索特（Pierre Thuot），數次感到自己的控制的捕抓桿已觸碰到衛星了，但仍然無法完成固定動作。
皮埃爾·索特（Pierre Thuot）
雖然在地面上已經過無數次的模擬訓練，但太空的實際情況卻比想象中的複雜。
在真空狀態下，變得更硬的宇航服使索特行動更加笨拙。
前後經過三次失敗的對接，索爾已經筋疲力竭，只能無功而返。
要知道，奮進號上儲備的燃料是有限的。
當時燃料已經所剩無幾，如果繼續以老方法很可能還是功虧一簣。
無奈之下，專家團隊才動了這麼大胆的念頭——同時派3名宇航員出航，直接用手去捕獲衛星。
其實想要以人工的方式捕獲這隻太空中的“巨大陀螺”，是極其冒險的。
首先，宇航服很有可能會被高速旋轉的衛星劃破。
而宇航服被劃破的口子一旦超過0.6厘米，宇航員將性命不保。
若是太空梭因操作失誤而發生碰撞和損壞，也都將是災難性的。
奮進號首次發射
此外，還需要注意的是，這還是奮進號的處女航。
如果任務失敗也將成為NASA的又一黑歷史，壓力之大可想而知。
但相對機械捕獲，人工捕獲也是最後的辦法了。
“讓我們去吧”，幾位宇航員決定進行最後一搏。
經過三個多小時候的準備工作，三位宇航員才先後走出太空梭，並用固定裝置穩穩地站立在了艙外。
艙外的三位宇航員
而這三位宇航員，整整用了一個多小時，才使高速旋轉的衛星停了下來。
在這之後，機艙內的宇航員便立刻操控機械臂將衛星移回艙內。
當晚，他們就給衛星裝上了11.5噸重的固體燃料推進器。
5月14日，重新獲得動力的intelsat6-F3成功進入地球同步軌道。
就這樣，intelsat6-F3開始了正式的服役生涯。
儘管比計劃中少服役了兩年，但它早已賺回當年搶救的費用，並創造了超出其本身的價值。
奮進號太空梭
其實說來，太空梭在太空維修上的功績還真不少。
比徒手抓衛星更有名的，其實是1993年“奮進號”對哈勃空間望遠鏡執行的首次維修任務。
而自1993年維修之後，太空梭又分別在1997年、1999年、2002、2009年執行了4次哈勃望遠鏡的維修。
前後5次維修，太空梭已為哈勃望遠鏡五次成功續命。
1993年，對哈勃進行的第一次維修
但可惜的是，綜合成本、效益和安全性等各方面原因，2011年美國所有太空梭都已經退役停飛了。
而哈勃望遠鏡，也將隨著太空梭的離去結束幾十年的任務。
哈勃再次出現什麼大故障，就沒人能夠上天為其排憂解難了。
目前人類也隨著太空梭的退役，暫時失去了軌道維修的能力。
若想讓自家昂貴的航天器不變成一塊太空垃圾，就只能在地面上檢查得更加仔細了。
*參考資料
Andy.How many satellites orbiting the Earth in2019?.pixalytics.com費雅佳.國際通信衛星6衛星已全部入軌.中國航天[J].1992
劉登銳.奮進號在太空拯救衛星.國外航天[J].2002
ROBERT W. STEWART.3 Astronauts Grab Marooned Satellite in a Dramatic Rescue: Space: The manual capture is biggest step in an hours-long procedure to retrieve the craft. The crew is to bring it into the shuttle's cargo bay to attach a booster rocket.1992.05.14
甄生斌,劉濤.太空梭漫談.中學物理教學[J].2001
志豪.對太空梭退役的反思.國際太空[J].2011
來源：SME科技故事
