一座要长期留轨的实验室
STS-122 也是国际空间站组装任务1E,核心货物是欧洲航天局的哥伦布实验舱。这个约7米长的加压舱可供宇航员在舱内操作生命科学、流体物理等实验设备,并在外部安装暴露试验与太阳观测装置。航天飞机负责运输和安装,实验舱则留在轨道上长期使用。
哥伦布的研制涉及多个欧洲工程团队。1996年3月,欧洲航天局与主承包商戴姆勒-奔驰航空航天公司签订研制合同;到后期,德国不来梅的 EADS 团队负责总体工作,意大利阿莱尼亚航天公司负责结构、热控制和预集成等,法国团队承担数据管理系统。慕尼黑附近上普法芬霍芬的哥伦布控制中心负责协调实验舱运行。
传感器问题解决后升空
亚特兰蒂斯号原定2007年12月执行任务,但外贮箱加注期间,发动机关机传感器系统出现错误读数,导致两次推迟。调查把外贮箱电气贯穿连接器中的断路列为最可能原因,团队换装把插针与插座焊接在一起的改进连接器。该系统在燃料意外不足时承担发动机保护功能,因此需要先排除异常。
2008年2月7日14时45分,美国东部标准时间,亚特兰蒂斯号从佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台升空。指令长斯蒂芬·弗里克与驾驶员艾伦·波因德克斯特率领七人乘组,其中包括欧洲航天局宇航员汉斯·施莱格尔和利奥波德·埃亚尔茨。其余任务专家为雷克斯·沃尔海姆、斯坦利·洛夫和利兰·梅尔文。
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对接与一次临时换班
2月9日11时17分,美国中部标准时间,航天飞机与空间站对接。此前弗里克使飞船缓慢翻转,空间站宇航员佩吉·惠特森和尤里·马连琴科拍摄约300张隔热系统照片,供地面检查。对接过程中,空间站一台计算机的制导导航软件出现问题,乘组改用其他计算机完成操作。
当天埃亚尔茨正式加入第16长期考察组,丹尼尔·塔尼则转为 STS-122 返回乘组成员。由于施莱格尔的健康问题,第一次舱外活动延后一天,洛夫接替他与沃尔海姆搭档。地面重新安排时间表,并通过节约电力争取额外在轨时间,使安装和调试能够继续。
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三次舱外活动完成安装与维护
2月11日,洛夫与沃尔海姆为哥伦布安装机械臂抓取装置并准备电力、数据接口。舱内人员操纵空间站机械臂,将实验舱从货舱吊出,移至“和谐”节点舱右舷连接位置。这次舱外活动持续7小时58分钟。完成检漏和初步管线连接后,宇航员于12日打开哥伦布舱门,开始内部布置和系统启用。
13日,沃尔海姆与施莱格尔用6小时45分钟更换空间站冷却系统的氮气罐,并处理其他维护工作。15日,沃尔海姆和洛夫再次出舱,安装 SOLAR 太阳观测设施和欧洲技术暴露设施 EuTEF,并把故障控制力矩陀螺移入航天飞机货舱带回地面;这次活动持续7小时25分钟。
从装好设备到获得数据
哥伦布内部配备标准实验机柜。以 Biolab 为例,样品装入后可由自动装置控制培养与测量;内部离心机能够提供人工重力参考,使失重条件下的样品与参考样品在同一设施中比较。这种安排减少了宇航员持续手工操作的需要,也让地面科学家参与远程实验。
欧洲航天局2月20日的公报报告,外部 SOLAR 和 EuTEF 已开始提供数据。舱内首个 WAICO 实验则安排在当周开始,内部实验与外部载荷按各自的调试进度投入运行。分布在欧洲的九个用户支持和操作中心经哥伦布控制中心连接研究人员与在轨载荷,承担实验指挥、状态监测和数据接收。
航天飞机返航,实验舱继续工作
2月18日4时24分,美国东部标准时间,亚特兰蒂斯号脱离空间站。20日9时07分10秒,其主起落架在肯尼迪航天中心15号跑道着地;飞行总时长为12天18小时21分44秒。施莱格尔随航天飞机返回,埃亚尔茨留站继续哥伦布的调试与实验任务。
STS-122 的直接成果包括实验舱与空间站结构、供电、冷却和数据系统的连接,以及内外实验设施的部署。留站宇航员继续调整和启用实验机柜,地面控制团队则接手长期操作。航天飞机任务结束后,哥伦布仍留在“和谐”节点舱旁,作为空间站的一部分接受后续物资、人员和实验项目。