日本的太空“阿童木”

日本的動畫片比本國宇宙飛船發(fā)展的速度快得多。在動畫片里，日本的宇宙飛船早已飛出太陽系、飛出銀河系。現(xiàn)實中的日本宇宙飛船則難造多了。2008年，日本宇宙航空研究開發(fā)組織向世界推薦了本國制造的一種貨運飛船——“希望”號。

“希望”號來了

日本的“希望”號貨運飛船，又被稱為空間轉(zhuǎn)移飛行器，是一種無人駕駛、不可重復(fù)使用的貨運飛船。它由日本宇宙航空研究開發(fā)組織、筑波宇航研究院、三菱重工以及日本國內(nèi)眾多大學(xué)共同設(shè)計制造。

“希望”號貨運飛船是一艘圓柱形的飛船，外形看起來像一聽可口可樂。飛船前面安裝了8臺攝影、測量與遙感設(shè)備；后面有4臺火箭推進(jìn)器，用于保證飛船的推進(jìn)與調(diào)姿。

“希望”號飛船長10米，最大直徑4.4米，主要由三部分組成：最主要的貨物艙長7.4米，分為兩段：前載貨艙是加壓存儲生活用品的載貨艙，可載重4.5噸，包括300千克水；后載貨艙是無壓實驗儀器載貨艙，可載重1.5噸。中間的航天電器設(shè)備艙，里面有用于制導(dǎo)控制、動力供應(yīng)和電信數(shù)據(jù)處理的電子設(shè)備；最后部的推進(jìn)器艙內(nèi)，安置了包括用于變軌的主發(fā)動機(jī)、用于姿態(tài)控制的反作用推進(jìn)器、燃料與氧化劑貯箱、高壓空氣箱等。飛船的外層是金黃色的隔熱層。隔熱層上安裝了8排太陽能帆板。

更多的選擇

目前，俄羅斯、美國以及歐空局等都有各自的主推貨運航天器。

俄羅斯的“聯(lián)盟”載人飛船和“進(jìn)步”貨運飛船，雖不能重復(fù)發(fā)射，但簡單、實用、生產(chǎn)周期短，經(jīng)久耐用、安全性好。“聯(lián)盟”飛船可容納3名宇航員，也可被改造為貨運飛船。“進(jìn)步”貨運飛船一次可運送2噸左右的貨物。

美國航天飛機(jī)可以乘坐3～10名宇航員，貨艙可以裝載約30噸的大型貨物。航天飛機(jī)雖然可以多次往返于地球與太空之間，但維護(hù)和發(fā)射成本很高，在發(fā)射和返回時還要面臨許多其他風(fēng)險。

歐空局的“凡爾賽”號貨運飛船長10.27米，直徑4.48米，裝滿載荷后重約20.75噸，能將7.5噸的貨物送上空間，在軌時間180天。

作為后來者的日本“希望”號貨運飛船重10.5噸；推進(jìn)劑為甲基肼燃料和氮氧化物混合氧化劑，重約2.4噸：載重量為6噸。“希望”號裝滿載荷后重16.5噸，成為日本火箭發(fā)射的最重有效載荷。它運量雖然小一些，但飛船內(nèi)部空間較大，能夠運送體積更大的物體。

太空上的“希望”之旅

俗話說，來得早不如來得巧。美國航天飛機(jī)預(yù)計將在今年退役。退役后，日本的“希望”號貨運飛船將成為向國際空間站運送大型物體的飛船之一。

“希望”號飛船如同大力士，不在太空玩相撲，而要在太空玩雜技——一次完美的自由活動的雜技。“希望”號雖然比較大，但身手靈活，長有一雙火眼金睛。它有精確的激光定位系統(tǒng)，沒有復(fù)雜的對接系統(tǒng)。“國際”空間站上的“加拿大第2臂”捕獲“希望”號，與國際空間站對接時，顯得十分輕松自如。

飛行時間長短是考驗所有飛船耐力的一項重要飛行指標(biāo)。“希望”號貨運飛船的設(shè)計壽命為：在軌飛行時間100小時，與國際空間站共同飛行約36天。

由于前往國際空間站的每艘飛船既要當(dāng)運輸工，還要當(dāng)清潔工。“希望”號貨運飛船也不例外，它要將貨物運送到距離地球350～460千米的國際空間站，再攜帶垃圾、廢物返回。這些廢物將在飛船進(jìn)入大氣層時，與飛船一起被焚毀。

飛天處女航

日本時間2009年9月11日2點01分，日本第一艘宇宙飛船——“希望-1”號貨運飛船搭乘三菱公司的“H-2B”大型運載火箭，從南部鹿兒島縣的種子島宇宙中心“LP-2”發(fā)射臺升空。

隨后，“希望-1”號飛船用了大約一周的時間提升高度，飛向國際空間站。2009年9月1 8日4時51分，“希望-1”號到達(dá)國際空間站。飛船最終在空間站下方約10米的空間停住。國際空間站的宇航員操作“加拿大第2臂”機(jī)器人手臂抓住飛船，飛船與空間站對接。30分鐘后，“希望-1”號與國際空間站對接成功。

“希望一l”號飛船的宇航任務(wù)是：為空間站送去7個實驗臺、“希望”號實驗艙保管室所需的1個保管臺、空間站外部試驗裝置等共約4.5噸物資。“希望-1”號還試驗了與國際空間站的對接飛行技術(shù)、飛行器的安全化技術(shù)、控制技術(shù)，驗證了推進(jìn)器的品質(zhì)。日本還試驗了宇航員進(jìn)出飛船與空間站等。

完成任務(wù)后，“希望-1”號從空間站分離。2009年10月31日0時02分，國際空間站上的“加拿大第2臂”機(jī)械臂將“希望-1”號抓吊起來。2時32分，“希望-1”號推進(jìn)器啟動，從“加拿大第2臂”上起飛，離開國際空間站。

2009年11月2日6時2 6分，“希望-1”號貨運飛船飛臨新西蘭上空120千米處。飛船的推進(jìn)器再次啟動，調(diào)整姿態(tài)，低頭向下重新進(jìn)入大氣層。在沖入地球大氣層時，因空氣摩擦產(chǎn)生的高溫將飛船引燃。飛船與攜帶的空間站垃圾一起被焚毀，剩下的飛船殘骸和其他飛船殘骸一同長眠于美麗的“圣誕島”海底。“希望-1”號共在太空運行約52天，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了設(shè)計壽命。

太空“阿童木”

日本將自己的宇宙飛船、空間站艙段、空天飛機(jī)都命名為“希望”號。該國計劃到2015年以前，按照每年一艘的速度，共發(fā)射7艘“希望”號飛船。美國航天飛機(jī)退役后，“希望”號飛船和俄羅斯“進(jìn)步”號貨運飛船、歐洲“凡爾賽”號貨運飛船將共同承擔(dān)起為國際空間站運送物資的重任。

酒好不怕巷子深。美國國家宇航局已計劃從日本購買無人貨運飛船，代替美國航天飛機(jī)向國際空間站運送水、食品和其他重要的科學(xué)儀器。

瞄準(zhǔn)先進(jìn)，瞄準(zhǔn)未來，是日本科技的訣竅。除了貨運飛船外，日本正在研究一種不用運載火箭、不是宇宙飛船，而是直接飛上太空的載人飛機(jī)——空天飛機(jī)。

此外，日本還制定了龐大的航天計劃，如果可能的話，日本準(zhǔn)備用10年左右時間飛上月球。他們將本國的宇航員稱為宇宙飛行士，說宇宙飛行士會像動畫片里的“阿童木”一樣英勇，乘坐本國制造出的空天飛機(jī)，不需圍繞地球兜圈子，而是直接飛向月球，登陸月球。

(責(zé)任編輯 趙 菲)