STS-41-D：发现号首飞与太阳电池阵试验

1984年8月30日至9月5日，发现号航天飞机执行首飞STS-41-D。美国国家航空航天局（NASA）安排它部署三颗通信卫星，测试可折叠太阳电池阵，并进行连续流电泳、辐射测量和影像记录。这一任务既验证新轨道器的运行，也把商业卫星交付与未来大型空间结构研究结合起来。

指令长亨利·哈茨菲尔德与驾驶员迈克尔·科茨负责飞行，任务专家为朱迪思·雷斯尼克、史蒂文·霍利和理查德·马莱恩。麦克唐纳·道格拉斯公司的工程师查尔斯·沃克担任载荷专家，主要操作电泳装置，形成了职业航天员与商业实验工程师合作的六人乘组。

参考：[1] [2]

首飞原定6月25日进行，却因备用飞行计算机出现内存奇偶校验错误而取消。翌日再次倒计时，第三号主发动机的主燃料阀运行异常，触发发射前四秒关机。NASA把飞行器送回装配大楼，重新配置任务，将原拟由STS-41-F运送的载荷并入此次飞行。

8月29日的机会又因飞行软件与主事件控制器之间的时序问题而推迟，团队编写、测试并装入软件修补程序。8月30日最后倒计时经历地面系统问题及禁区内私人飞机造成的短暂停顿，发现号终于于世界时12时41分50秒从肯尼迪航天中心39A发射台起飞，进入约296公里高的近圆轨道。

参考：[1]

升空当日世界时20时40分18秒，乘组释放卫星商业系统公司的SBS-D，即SBS-4；随后辅助发动机点火，把它送向转移轨道。8月31日13时16分27秒，休斯公司的SYNCOM IV-2，即LEASAT-2，以带自旋的方式推出货舱。它是专为航天飞机运输与部署而设计的通信卫星。

9月1日13时25分52秒，美国电话电报公司的Telstar 3-C离开发现号，完成本航程第三次卫星部署。轨道器在各次释放后机动离开，摄像设备记录有关操作及发动机点火。任务报告确认三颗卫星均在后续机动后抵达预定地球同步轨道，并展开天线或太阳翼，进入在轨检查阶段。

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航空与空间技术办公室载荷OAST-1携带一面约31.5米长、4米宽的柔性太阳电池阵。薄膜分成八十四块可折叠板，由可伸缩桅杆拉出，收回时如手风琴般叠合。部分板片装有实际电池，用于测量电气与热性能，其余区域主要模拟大型结构的质量与运动。

马歇尔航天飞行中心负责载荷开发与动力学试验，兰利研究中心承担摄影测量，喷气推进实验室负责电池标定。飞行中，电池阵在七成及完全展开状态下进行伸展、收回和振动测试。乘员按计划用姿态控制喷气激励结构，地面团队随后分析传感器记录，以了解柔性结构的响应。

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理查德·肖克的飞后技术论文详细分析了夜间动力学试验。受安全与光照条件限制，这组测量在电池阵七成展开时进行，六次激励中记录十八个反射标记的位移。激光照明和遥感跟踪装置在轨获取运动信息，再由地面计算结构的振型、频率和阻尼。

电池阵在地球阴影中出现意外弯曲，使实际形状与飞前模型不同。研究人员修正模型后改善了吻合程度，但仍存在差异，并观察到随振幅改变的非线性行为。前五阶振动模态中有四阶获得试验识别；这些结果为难以在地面重力环境中充分测试的大型空间结构提供了在轨验证方法。

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飞行中，供水及废水排放喷口周围形成冰块，地面担心它们在返回时影响飞船。喷气振动未能清除后，乘组用遥控机械臂移除供水喷口的冰，余冰经日照和加热逐渐消退；为可能出舱而降低的舱压也恢复正常。电泳设备另遭遇停机、仪表及除气器问题，最终完成约八成半样品处理。

9月5日返回准备期间，乘员隔离了一处氧气泄漏。发现号随后再入，在世界时13时37分54秒于爱德华兹空军基地着陆，约一分钟后停稳。飞后发现右主起落架支柱失压，与滑跑右偏有关。此次首飞完成卫星部署并带回太阳电池阵数据，同时记录下水排放、实验设备和着陆系统需要改进的具体问题。

参考：[1]