由于两国乘员着手共同的任务,美国、俄罗斯航天器的无瑕连接是迈向建造国际空间站的第一步

通过先行安排的国家航空航天局阿特兰蒂斯号航天飞机与和平号空间站的联合作业,美国和俄罗斯的空间管理人员正在细致地研究组装永久性轨道研究设施的关键技术。

在休斯敦和在卡列林格勒的飞行控制人员已在一起工作,协调航天飞机第71次任务指令长罗伯特L.“胡特”吉布逊(Robert L. "Hoot" Gibson)驾驶阿特兰蒂斯号于6月29日在213海里高度与和平号对接的完美飞行。

此次对接,飞行控制人员作了两年多的准备,而且依赖着他们之间新式的通信设备与程序网络。

第71次任务领航员罗伯特 · 凯斯特尔(Robert Castle)在这里说,在两个空间局之间“我们都在练习彼此怎样操作,怎样联络”。他说,“当国家航空航天局与俄罗斯空间局准备建造国际空间站时,这些本领必须加以完善”。

吉布逊穿过阿特兰蒂斯号一和平号对接通道与和平号第18任指令长弗拉基米尔N.德佐洛夫(Vladimir N. Dezhurov)握手,标志着自1975年7月17日美国阿波罗号与苏联联盟号乘员会面以来首次国际航天器联接。

德佐洛夫、飞行工程师吉纳德M. 斯特里卡洛夫和美国宇航员诺曼E. 撒加德在和平号上超过112天之后要乘阿特兰蒂斯号返回地球。他们的替换者 :和平号第19任指令长阿拉洛莱Y. 索洛夫耶夫和飞行工程师尼科莱M. 巴达宁乘坐着阿特兰蒂斯号到达空间站。

和平号第18任乘员将在本周进行一系列医学试验,而阿特兰蒂斯号乘员在航天器脱开之前将把水、驾驶舱用的空气以及其它供应品传输到和平号。计划在7月4日脱开。

与20年前单一的阿波罗号一联盟号试验项目不同,上周的对接是计划中的7次航天飞机飞往和平号的首次飞行,这些共同任务将使以前的冷战对手把他们的专长融合在操纵可重复使用的高性能航天器和维护接近于永久性的轨道设施之中。

航天飞机第71次任务是美国第100次载人空间飞行,也是该航天器自1981年投入使用以来第69次飞行。苏联于1986年发射和平号,自那以后几乎不断地有人在该空间站上。

照此看来,第71次任务和今后两年将进行的航天飞机——和平号飞行都是美国为了与俄罗斯、加拿大、欧洲和日本合作定于1997年开始建造空间站所作的努力的核心部分。“我们今天所目睹的就是国际空间站的开端,”国家航空航天局空间站规划处负责人威尔伯 · 特拉弗顿说。“这是新时代的开端”。这个时代慢慢地开始了。

佛罗里达的雷暴雨迫使国家航空航天局管理人员放弃试图于6月23日发射,在6月24日作了擦洗,暂停了3天,因此可从新奥利恩斯(New Orleans)供应商那里运进更多的液态氢供该航天器的3台主发动机使用。

阿特兰赛斯号终于在6月27日格林威治平均时间下午7点32分,在其10分钟发射时限里离开肯尼迪空间中心的第39A发射台,沿着设计的轨迹进入倾角为51.6度的轨道(与和平号的倾角相同)。

发射之后,接着轨道机动系统发动机点火,把阿特兰蒂斯号推入158×85海里轨道,距离和平号7000海里,每转一圈轨道接近880海里。如果阿特兰蒂斯号初期问题迫使国家航空航天局缩短飞行时间的话,此轨道是设计用来维持次日与和平号对接的方案。

发射之后3小时39分,阿特兰蒂斯号轨道机动系统点火2分钟,推进到210×158海里轨道。这次燃烧使阿特兰蒂斯号接近和平号的速度减慢,此时距离5400海里,每转一圈91分钟,轨道接近280海里。他们的工作完成后,乘员于当天发射之后5小时休息。

在第二天格林威治平均时间上午10点48分,轨道机动系统点火14秒钟,把阿特兰蒂斯号的接近速度降至每圈轨道250海里而且改变其轨道平面,接着上升至211-162海里轨道,与和平号相匹配。点火后,与和平G的距离大约是3000海里。

在6月28日,吉布逊、他的副驾驶员查理斯J,普雷考尔特和任务专家帮尼J · 邓巴完成空间实验室的启动工作,在其中对德佐洛夫、斯特里卡洛夫和撒加德进行长期空间飞行的生理效应研究。任务专家埃伦S. 贝克证实:用于与和平号结合的轨道器对接系统是听从工作指令的。

当天结束时,阿特兰蒂斯号落后于和平号大约1330海里。6月29日他们醒来时,阿特兰蒂斯号立即安排与和平号会合的工作。

于格林威治平均时间上午7点58分,轨道机动系统发动机点火45秒钟,提高轨道器的近地点和位置,阿特兰蒂斯号在和平号后面大约8海里。转一圈轨道之后,轨道机动系统终段起点燃烧9秒钟,把阿特兰蒂斯号推入最后会合阶段。

在几次“中途校正”机动之后,吉布逊把阿特兰蒂斯号控制在和平号下方约半英里处,到格林威治平均时间上午10点50分,直接把该轨道器引导到在空间站下面1000英尺处。他飞完在+R杆(即从和平号质量中心至地球中心的径向矢量)上进场的其余路程。

在进场过程中,普雷考尔特依靠IBM Thinkpad 755C计算机上遥测装置监控阿特兰蒂斯号的移动量。邓巴(他作为撒加德的替补人在俄罗斯受过训练)利用甚高频无线电向和平号乘员报告距离和接近速度,任务专家格雷戈里L哈鲍也用距离传感器监测进场情况,

大多数航天飞机会合都是在目标的V杆上进行。因考虑到阿特兰蒂斯号可能碰到和平号太阳能电池阵,阿特兰蒂斯号大部分时间是受命在R杆上飞行。+R杆进场降低吉布逊起动朝向和平号的推力器阻滞他进场的要求,因为引力不断地把轨道器从空间站拉开。

吉布逊接近到和平号下方大约270英尺处,然后保持该位置,此时俄罗斯控制人员核实和平号是处于正确姿态,它的太阳能电池阵呈羽状以便进一步防止喷流。接着他们同意吉布逊开始进场。

“同意你们进场和对接,”和平号飞行指挥员维克托 · 布拉果夫告诉凯斯特尔,“我们已经准备就绪。”

在格林威治平均时间下午12点23分,当该航天器飞过布宜诺斯艾利斯东部时,吉布逊点燃推力器,开始接近和平号。当航天器飞过里海北部时,吉布逊在和平号下面30英尺处暂停接近,让在休斯敦和在卡列林格勒的飞行控制人员最终证实:紧密接近和对接是安全的。

在格林威治平均时间下午12点55分,吉布逊恢复进场。5分钟后,当航天器飞过俄罗斯贝加尔湖东南方时,他用无线电告诉:“休斯敦,我们已经捕获到。”

飞行条例要求吉布逊对准和平号Kristall舱上对接装置的中心,至少从离和平号250英尺至30英尺处要保持在其中心线左右35英尺范围内。在30英尺以内,他必须使阿特兰蒂斯号对接系统对准在和平号系统的中心线2.5英尺范围内。在大约4英尺以内,他要保持在中心线3英寸范围内。

吉布逊利用几台照相机帮助他进场,其中有一台在阿特兰蒂斯号对接系统的中心线上。用悬挂在阿特兰蒂斯号对接环喉部上方瞄准具使该照相机对准和平号的系统上的十字标。当对接环捕获到和平号舱门时,瞄准具只稍微偏离和平号目标的中心。

任务控制人员按照飞行条例还限制吉布逊以不超过每秒0.2英尺的速度接触和平号,各轴角偏差不超过4度,侧向偏差不超过4英寸。

当对接时,此人有4次航天飞机飞行经验,把阿特兰蒂斯号接近速度保持在每秒0.107英尺。凯斯特尔说,角偏差是0.4度,侧向偏差是0.7英寸。吉布逊使用的推进剂比飞行控制人员计划的还少200英磅。

在与和平号接触的情况下,普雷考尔特便启动一个2.46秒计算机控制的前、后推力器的点火程序,迫使两个航天器在一起。前推力器6次点火,后推力器点了16次火,以补偿:对接系统是在阿特兰蒂斯号质量中心前面39英尺9英寸处。

在捕获到和平号情况下,哈鲍便收进阿特蒂斯号对接环(它曾被伸出大约13英寸)。这就把轨道器对接系统拉向和平号舱口,使该系统驱动12个锁销到和平号锁钩上达到牢固对接。

[Aviation Week&. Space Technology,1995年7月]