美國(guó)太空總署位于佛羅里達(dá)州的肯尼迪太空中心今年慶祝其Launch Complex 39B火箭發(fā)射坪?jiǎn)⒂梦迨苣?，筆者這次深入探訪該人類登陸月球的起點(diǎn)，見證科學(xué)家們正在為火星任務(wù)付出的努力…
美國(guó)太空總署(NASA)在2017年6月14日慶祝位于佛羅里達(dá)州肯尼迪太空中心(Kennedy Space Center)的39B發(fā)射復(fù)合體 (Launch Complex 39B；LC-39B)啟用50周年；筆者最近造訪此地，讓我回想到1961年5月5日星期五那一天，我11歲。
當(dāng)時(shí)航天員Alan B. Shepard, Jr.乘坐狹小的水星計(jì)劃(Mercury)航天飛機(jī)“自由七號(hào)”(Freedom 7)，成功執(zhí)行了15分鐘26秒的次軌道(suborbital)飛行任務(wù)，也成為第一位進(jìn)入太空的美國(guó)人；而我也是在那天立志成為一個(gè)電子工程師。
在那一天，頂部搭載“自由七號(hào)”的水星-紅石三號(hào)(Mercury Redstone 3)火箭，從佛羅里達(dá)州卡納維爾角(Cape Canaveral)美國(guó)空軍基地五號(hào)發(fā)射復(fù)合體(Launch Complex 5)發(fā)射時(shí)，我整天盯著ABC的轉(zhuǎn)播、沒有錯(cuò)過任何報(bào)導(dǎo)；自此美國(guó)也展開了登陸月球的旅程。
就在2017年，我非常榮幸獲得深入LC-39B幕后參觀的機(jī)會(huì)；兩年內(nèi)，將執(zhí)行載人太空任務(wù)Exploration Mission-1 (EM-1)的獵戶座宇宙飛船(Orion Spacecraft)將會(huì)從此地以太空發(fā)射系統(tǒng)(Space Launch System，SLS)──號(hào)稱史上最強(qiáng)的火箭──搭載發(fā)射，其終極目標(biāo)是在2030年之后實(shí)現(xiàn)登陸紅色星球──火星的深太空任務(wù)，讓人類足跡首次踏上地球以外的星球。
筆者的NASA肯尼迪太空中心園區(qū)之旅，是由NASA通訊辦公室的Matthew Miller陪同，他還介紹我認(rèn)識(shí)了年輕有為的LC-39B副項(xiàng)目經(jīng)理Nick Moss，他是機(jī)械工程師出身，但對(duì)于發(fā)射復(fù)合體的各個(gè)方面都非常了解，并為我詳細(xì)介紹了此地正在為獵戶座宇宙飛船以及SLS火箭所打造之關(guān)鍵功能應(yīng)用到的電子技術(shù)。
LC-39B發(fā)射坪改建工程
39B發(fā)射坪是在1960年代開始建造，這也是成功讓美國(guó)航天員登陸月球的阿波羅號(hào)(Apollo)航天飛機(jī)任務(wù)起點(diǎn)；而此地將重新打造為航天員登陸火星任務(wù)的出發(fā)點(diǎn)。
原本NASA計(jì)劃以“戰(zhàn)神”(Ares)發(fā)射獵戶座宇宙飛船，也就是在NASA航天飛機(jī)于2011年全部退役之后執(zhí)行載人太空任務(wù)的飛行器，但“戰(zhàn)神”計(jì)劃在2010年被當(dāng)時(shí)的美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬(Barack Obama)取消，之后NASA又指定SLS做為飛越地球軌道的航天員任務(wù)發(fā)射器。
目前正在進(jìn)行的LC-39B改建工程有以下幾個(gè)重點(diǎn)：添加新通訊系統(tǒng)以及線路系統(tǒng)；替換環(huán)境控制系統(tǒng)(Environmental Control System)；添加新的暖氣、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)；替換發(fā)射坪周邊內(nèi)部的多個(gè)水道系統(tǒng)管線。
還有在閥門復(fù)合體安裝新的點(diǎn)火過壓/隔音旁通閥(bypass valves)，以及強(qiáng)化/替換發(fā)射坪表面的履帶(crawlerway)、翻新發(fā)射坪低溫推進(jìn)劑(cryogenic propellant)儲(chǔ)存區(qū)。接下來本文將帶領(lǐng)讀者們看更多這些新建工程的細(xì)節(jié)，還有近距離觀察發(fā)射坪的導(dǎo)焰槽(Flame Trench)。
由航天飛機(jī)發(fā)射任務(wù)改變用途的兩側(cè)導(dǎo)焰板(flame deflector)正在整修，并將重新安裝在導(dǎo)焰槽任一側(cè)的平臺(tái)高度位置，用以降低平臺(tái)與SLS火箭的損傷。在上圖后方右側(cè)可以看到上面有一個(gè)黑色數(shù)字3的柱子，左邊則有數(shù)字為6的相同柱子；它們是支撐SLS發(fā)射平臺(tái)的六根主要支柱之中的兩根。
下圖是將載運(yùn)SLS發(fā)射平臺(tái)到39B發(fā)射坪的履帶運(yùn)輸車(crawler)；運(yùn)輸車會(huì)將發(fā)射平臺(tái)以及其上的SLS載運(yùn)至發(fā)射坪，然后緩慢由地面升高至發(fā)射坪的表面位置。
NASA的履帶式運(yùn)輸車是史上體積最龐大的車輛之一，在過去50年來一直都是以這種車輛載運(yùn)NASA的火箭與宇宙飛船到發(fā)射坪上，而未來的太空任務(wù)也將繼續(xù)使用這種工具。專門載運(yùn)SLS與獵戶座宇宙飛船的運(yùn)輸車正在進(jìn)行改裝。
下圖就是SLS的發(fā)射平臺(tái)；在SLS移往39B 發(fā)射坪之前會(huì)安裝在此平臺(tái)上。而履帶式運(yùn)輸車會(huì)載運(yùn)此發(fā)射平臺(tái)緩慢移動(dòng)到發(fā)射坪。
在佛羅里達(dá)州滿布雷暴的天空中，雷擊會(huì)是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題；如果不幸遭遇雷擊，可能會(huì)對(duì)火箭發(fā)射造成災(zāi)難性的影響。阿波羅十二號(hào)(Apollo 12)航天飛機(jī)就在爬升通過的佛羅里達(dá)云層時(shí)遇到雷擊；這是因?yàn)樵茖赢a(chǎn)生了微弱電場(chǎng)，讓該艘航天飛機(jī)被擊中兩次，并非是因?yàn)樽匀话l(fā)生的閃電。
以上事件讓NASA注意到自然的閃電、以及因觸發(fā)而造成的雷擊問題；在幾年之后，挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)(Challenger Space Shuttle)在執(zhí)行STS-8任務(wù)發(fā)射時(shí)，發(fā)射坪也曾遭遇雷擊。為此NASA開發(fā)了一些非常聰明的方法，來避免這種突發(fā)性自然現(xiàn)象危及航天員以及發(fā)射坪上的各種設(shè)備。
編譯：Judith Cheng
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