STS-117：右舷桁架装配与在轨修复

2007年6月8日至22日，亚特兰蒂斯号航天飞机执行STS-117，向国际空间站运送S3/S4桁架和太阳能电池翼，并进行长期驻站乘员轮换。新部件位于空间站右舷，与前一年安装的左舷P3/P4形成对应结构，继续扩大空间站的发电、储能和热控能力。

美国国家航空航天局安排弗雷德里克·斯特科担任指令长、李·阿尚博担任驾驶员，帕特里克·福雷斯特、史蒂文·斯旺森、约翰·奥利瓦斯和詹姆斯·赖利承担机械臂、舱外作业等任务。克莱顿·安德森随船上行，接替空间站上的苏尼塔·威廉姆斯；威廉姆斯搭乘该机返回地球。起飞和返航各有七名乘员。

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S3/S4总长约十三点七米、质量约十六点二吨。波音负责桁架设计与集成，洛克希德·马丁制造S4太阳能电池翼，多个承包商共同完成部件供应。两翼阵列通过阿尔法、贝塔两个方向的机构跟踪太阳，电池和电力调节设备负责储存、转换与分配能源，氨循环散热装置带走电气设备的热量。

S3和S4在2000至2001年间先后运抵肯尼迪航天中心，并于2002年交付NASA，经历长期储存后才进入这次装配任务。2007年2月26日，发射台遭强雷暴和冰雹袭击，外贮箱保温泡沫大量受损，轨道器左翼也发现损伤迹象。飞行器退回装配大楼，工程人员按损伤程度采用打磨、局部填充和重新喷涂等修复方法，并以试件测试支持飞行放行。

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亚特兰蒂斯号于6月8日23时38分04秒从肯尼迪航天中心39A发射台起飞，随后进入预定轨道；本篇时刻均为协调世界时。入轨影像显示，左侧轨道机动系统舱的一角隔热毯翘起。机组利用机械臂延伸杆的传感器检查该处、机翼前缘及机头，地面团队开始评估再入受热风险。

6月10日19时36分左右，航天飞机与空间站完成初始捕获对接。航天飞机机械臂吊出S3/S4，交给空间站机械臂暂存，次日再连接到S1桁架。安装过程中，空间站控制力矩陀螺的动量管理出现饱和，作业中断约一小时；亚特兰蒂斯号接管组合体姿态后，机组继续完成螺栓紧固和接口连接。

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第一次舱外活动接通电力、数据和视频接口，解除太阳能电池翼及散热器的发射约束。新S4电池翼于6月12日展开。与此同时，机组必须收拢临时位于空间站顶部的P6右舷旧电池翼，为后续结构重排及新阵列运动腾出条件。旧翼的连接带反折、导线与孔眼卡滞，使自动折叠难以顺利完成。

舱外人员在第二、第三次作业中协助调整导线和卡滞部位，逐格收拢电池翼。太阳能阵列阿尔法旋转关节的两个驱动锁定组件还被发现标号与指令对应关系颠倒，地面测试厘清后才完成相关操作。原定三次出舱增至四次，总时长接近二十八小时，最后一次补完锁定件拆除、视频设备安装和移动运输平台通道整理等任务。

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地面热分析认为，翘起的隔热毯可能使其下方复合材料承受超过认证限值的温度。工程人员以加热和拉力试验比较修复方法，决定使用原为隔热瓦修补准备的镍铬针及医疗器材中的外科订合器固定毯片。第三次舱外活动中，奥利瓦斯到达左侧机动系统舱，把隔热毯复位并固定，后续评估批准该处再入。

空间站俄罗斯舱段的计算机故障又影响推进器控制，亚特兰蒂斯号一度为组合体保持姿态。莫斯科控制中心、俄方专家和驻站乘员通过电源开关旁路及重新启动恢复可用计算机通道。团队随后检验俄罗斯推进器保持姿态的能力，并测试新太阳能阵列的自动跟踪。航天飞机关闭部分设备节省消耗品，为排故和延长停靠留出余量。

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任务报告认定本次空间站装配目标全部完成。机组除更换驻站人员外，还向空间站运送约一千六百五十六磅水，并补充氧气、氮气及其他物资。新右舷桁架和电池翼完成安装与配置，P6旧翼收拢，空间站因此具备继续扩建和重排外部设施的条件。

6月19日14时42分左右，亚特兰蒂斯号脱离空间站。机组在离站后再次检查热防护系统；由于佛罗里达着陆天气不合适，返航改用加利福尼亚州爱德华兹空军基地。6月22日约19时49分，航天飞机在22号跑道着陆。STS-117把预定装配与临时故障处置结合起来，完成了一次包含乘员轮换、结构扩展和在轨修复的任务。

参考：[1]