STS-115：空间站桁架与太阳能阵列装配

2006年9月，亚特兰蒂斯号航天飞机执行STS-115，把P3/P4桁架及太阳能电池翼送往国际空间站。这是哥伦比亚号事故后第三次航天飞机飞行，也是自2002年底以来空间站首次接收大型新增装配部件。任务的核心是扩展空间站左舷结构和电力设施，为后续舱段及实验设备提供条件。

美国国家航空航天局组织飞行与空间站装配，加拿大航天局参与乘员和机械臂操作。指令长布伦特·杰特、驾驶员克里斯托弗·弗格森与任务专家约瑟夫·坦纳、丹尼尔·伯班克、海德玛丽·斯特凡尼申—派珀、史蒂文·麦克莱恩组成六人机组。坦纳与派珀、伯班克与麦克莱恩分别组成两支舱外作业队。

参考：[1] [2]

P3/P4并非单纯的金属梁。P3设有太阳能电池阵列阿尔法旋转关节，P4则结合两翼太阳能阵列、蓄电池、电力调节设备与散热器。波音负责主要结构和系统集成，洛克希德·马丁承担太阳能电池翼、旋转关节等部件的研制；部件在不同厂址完成后，送往肯尼迪航天中心组装和测试。

两翼展开后的总跨度超过七十三米，设计发电能力合计接近六十六千瓦。阵列在发射时像手风琴一样折叠，入轨后沿伸展桅杆展开；阿尔法关节带动外侧桁架旋转，贝塔机构调节电池翼方向。蓄电池储存白昼所得电能，散热系统移走电力设备的废热，各部分共同维持空间站穿越地影时的供电能力。

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原定8月下旬的发射先后受发射台遭雷击、埃内斯托风暴威胁及设备检查影响。9月8日加注时，一个液氢发动机关机传感器出现异常指示，发射又推迟一天。次日检查通过后，亚特兰蒂斯号于9月9日15时14分55秒从肯尼迪航天中心39B发射台升空；本篇飞行时刻均为协调世界时。

机组入轨后利用带传感器的机械臂延伸杆检查机翼前缘和机头。9月11日约10时48分，航天飞机与空间站对接，空间站乘员在接近过程中拍摄其隔热瓦。随后，航天飞机机械臂从货舱吊出P3/P4，交给空间站机械臂，为次日连接到已有P1桁架做好准备。

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9月12日，空间站机械臂把新桁架安装到位，坦纳和派珀进行首次舱外活动，接通P1与P3之间的电缆，解除电池翼及相关设备的发射约束。伯班克与麦克莱恩在第二次出舱时拆除旋转关节余下的十四个发射锁和六个约束件，并清理移动运输平台的通道。

地面与机组排查驱动锁定组件后，两翼太阳能阵列全部展开，阿尔法关节完成旋转测试。第三次出舱进一步准备散热器，替换空间站的S波段通信设备，并回收空间环境材料实验。三次舱外活动合计二十小时十九分。新设施的安装、展开与全站电力系统接入分阶段实施，后续STS-116仍需完成相关系统配置。

参考：[1] [2]

正式任务报告确认，P3/P4安装、必要物资与供水转运、航天飞机热防护检查等主要成功条件均已达到。向空间站转交的舱内物资约为一千一百二十六磅，另用十一个应急水容器转运约一千零四十三磅水；这些是独立于大型外部桁架的补给项目。

列入飞行清单的机会性观测并非全部执行。利用发动机喷流开展的上层大气注入分析没有获得满足科学目标的资料：用于观测的茂宜岛光学设备转而协助检查亚特兰蒂斯号附近的漂浮物。任务的明确成果因而集中在空间站工程装配、补给和安全检查，未执行的喷流观测没有转化为本次科学发现。

参考：[1]

9月17日约12时50分，亚特兰蒂斯号脱离空间站。临近返航，控制中心发现附近有物体伴飞，加上着陆天气预报不利，任务延长一天。机组重新检查货舱、机翼前缘和机腹，将影像传回地面；损伤评估团队没有发现妨碍再入的部位，任务管理团队批准返航。

9月21日约10时21分，亚特兰蒂斯号在肯尼迪航天中心33号跑道着陆，结束约十一天十九小时的飞行。此次任务把长期储存的电力组件转变为在轨结构，也把机械臂交接、舱外连接、追日机构测试和热防护复查结合起来，恢复了空间站后续扩建所需的大型装配流程。

参考：[1]