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美國約翰遜航天中心攬勝

（2007年06月12日 20:26） 來源︰《太空探索》

□作者: 王愛華

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　　隨著世界各地載人航天活動的蓬勃開展，航天員已漸漸為廣大民眾所認識和熟悉，但各國選拔、培訓航天員的機構——航天中心的情況卻鮮為人知，甚至還帶有些神秘色彩。應廣大讀者的要求，從本期開始，我刊將分三期分別介紹美國約翰遜航天中心、加加林航天員訓練中心和中國航天員科研訓練中心的情況，為大家揭開這層神秘面紗。
　　

　　
　　休斯敦明珠
　　
　　約翰遜航天中心是直屬美國航宇局的十大基地中心之一，在美國載人航天發展史上一直是美國實施載人航天飛行計劃的大本營，為美國乃至世界載人航天事業的發展立下了汗馬功勞，成為世界為數不多的幾個具有最先進高科技設施的著名的航天員選訓中心和飛控中心。
　　位于美國西南部的得克薩斯州的最大城市休斯敦市，不僅是美國重要的工商金融中心，同時也是聞名遐邇的美國載人航天工業中心。休斯敦市東南毗鄰加爾維斯頓灣，休斯敦運河連通加爾維斯頓灣和墨西哥灣，使它成為擁有良好深水港的城市。約翰遜航天中心就坐落于休斯敦市東南的哈里斯縣境內的克利爾湖西畔，佔地656.1公頃，距休斯敦市區約40千米。由于約翰遜航天中心的落戶及其在美國載人航天飛行計劃上的驕人成就，更使休斯敦名噪天下，給休斯敦的發展帶來可觀的社會和經濟效益。在約翰遜航天中心的光環下，休斯敦也熠熠生輝，幾乎成了約翰遜航天中心的代名詞，人們提到休斯敦就會想到著名的約翰遜航天中心。
　　
　　中心概貌
　　
　　

　　約翰遜航天中心分為辦公區、生活區和游覽區。辦公區內的大小各式建築有100多棟之多，容納著實施載人航天計劃和應用研究的各類設備與設施。生活區里有一個供中心工作人員和他們的家人休閑的娛樂中心——吉爾里斯中心，是以其首屆領導人羅伯特‧吉爾里斯的名字命名的。娛樂中心的大樓內設有健身房、教室、會議室、宴會廳，大樓外有四個壘球場、一個英式足球場、兩個健身跑道和兩個野炊亭。游覽區稱為休斯敦航天中心，對外開放，每年接待數以萬計的國內外游客。
　　約翰遜航天中心的工作人員分為兩部分︰聯邦雇員和承包商人員，分別佩戴金色和黑色標記的徽章（金徽和黑徽）以示區別。聯邦雇員約有3000多人，其中除一百多名航天員外，大部分是專業工程師和科研人員。與約翰遜航天中心簽約的主承包商約有50家之多，有12000多人被雇用為約翰遜航天中心的工作人員，使約翰遜航天中心的職工總數達到15000人左右。
　　

　　約翰遜航天中心的領導核心層包括主任、副主任、主任助理、總工程師和財務總監。2005年11月7日，49歲的邁克爾‧科茨奉命接替前任杰斐遜‧豪厄爾為約翰遜航天中心新一屆主任，使他成為該中心的第九任首腦。邁克爾‧科茨曾作為航天員執行過三次航天飛機飛行任務，1991年他從美國航宇局和海軍退役。
　　約翰遜航天中心下設公共關系處、教育處、人力資源處、均等機會和差異處、法律處、通信與公共事物處、物資供應處、飛行乘組活動策劃執行部、飛行任務策劃執行部、工程部、信息資源部、中心活動策劃執行部、天體材料研究與探索性科學研究處、航天飛機計劃處、安全與飛行任務保障處、國際空間站計劃處、白沙試驗基地、空間生命科學部、艙外活動處和探索性計劃處。
　　約翰遜航天中心擔負著美國載人航天飛行的設計、研制和試驗工作。到目前為止，負責實施了美國水星、雙子星、阿波羅、天空實驗室、航天飛機和國際空間站等載人航天計劃。在約翰遜航天中心的諸多職能中，尤以飛行任務控制和航天員選拔訓練兩大職能為世人矚目。
　　
　　重整人馬
　　
　　甦聯自1957年以後進行了一系列成功的人造地球衛星和生物衛星的發射，特別是甦聯正在秘密實施的第一個載人航天計劃——東方計劃，極大地刺激和震撼了美國。美國決心致力于包括載人航天飛行在內的廣泛的太空探索計劃，並開始在航天領域全力與甦聯展開“太空競賽”。1958年11月美國設立並開始實施其第一個載人航天計劃——水星計劃。為此目標，美國航宇局決定將原美國國家航空咨詢委員會所屬的實驗室和軍界所做的工作重新整合成一個更有機的整體。1958年11月5日在弗吉尼亞州的蘭利研究中心組建了航天特遣大隊（STG）負責實施水星計劃，航天特遣大隊負責人羅伯特‧吉爾里斯後來成為約翰遜航天中心的第一任領導。
　　水星計劃動員了民、軍、工、企、學等各方面的資源和力量。1959年到1961年期間，航天特遣大隊將7名軍事試飛員訓練為水星計劃的航天員。1961年4月12日，甦聯航天員尤里‧加加林進行了他轟動一時的地球軌道飛行，加加林的飛行促使美國航宇局痛下決心新建一個獨立的、有自主權的專門從事載人航天計劃的機構——載人飛船中心，其主要任務是︰設計、研制和試驗載人飛船及有關系統；選拔和訓練航天員；計劃和實施載人飛行任務；廣泛參與有助于人類了解和改善其環境的醫學、工程學和科學實驗。
　　

　　1961年5月25日，美國總統肯尼迪在給美國國會的一份咨文中提出要在六十年代末實現人類登上月球並安全返回地球的宏大的國家目標，使得美國上下群情振奮。為加緊完成水星計劃，進而開始以完善登月和返回所必要的交會對接技術為目標的雙子星計劃，最終實現阿波羅登月計劃，美國航宇局開始重整人馬，優化內部組織結構。
　　
　　選址、搬遷與更名
　　
　　美國航宇局為載人飛船中心的選址制定了以下標準︰鄰近擁有足夠研究設備的學術機構；水力資源及其他公用設施服務齊全；氣候溫和；住房和土地供應充足及航空水路運輸便利；具有吸引力的文化娛樂設施。根據以上標準，選址小組在佛羅里達州和加利福尼亞州選了23處候選地點並對這些地方一一進行了審定。1961年9月19日，美國航宇局局長詹姆斯‧韋布正式宣布將這個新的載人飛船中心建在得克薩斯州休斯敦東南的哈里斯縣境內的克利爾湖畔，那里的一塊405公頃的土地是賴斯大學出讓的，由美國陸軍工程兵部隊負責施工。1961年 10月24日美國航宇局正式宣布成立載人飛船中心，取消航天特遣大隊，其人員轉入載人飛船中心。
　　施工期間，已升格為載人飛船中心的航天特遣大隊暫時留在弗吉尼亞，等待遷入其在休斯敦東南郊的臨時辦公地點。因而，1962年2月美國航天員約翰‧格倫繞軌3圈的首次軌道飛行和5月斯科特‧卡彭特的第二次軌道飛行的計劃和實施是在蘭利研究中心完成的。從1961年底到1962年全年，先是數百後是數千名載人飛船中心的工作人員、建築工程承包商、支援團隊以及他們的家屬陸續挺進休斯敦東南的這片平坦但飽受颶風肆虐的濱海大草場，水星、雙子星和阿波羅計劃的指揮部也隨之搬到休斯敦。1963年5月水星計劃宣告結束時，克利爾湖工地的施工仍在按計劃進度進行著。
　　1964年6月底，在新址的施工尚未竣工的情況下，所有在休斯敦附近各臨時租賃辦公點的載人飛船中心的人員和承包商700多人從他們的這些分散的臨時駐地搬出，沿528號農場路進駐他們在克利爾湖畔的永久的新家。實際上，早在1964年2月載人飛船中心就已開始運轉。1965年528號農場路被改建成著名的“NASA1號路”，成為從休斯敦市區直達約翰遜航天中心的必經大路。
　　

　　1973年1月22日美國第36屆總統林登‧貝恩斯‧約翰遜逝世。約翰遜總統是休斯敦人，在位期間積極促成了載人飛船中心的建立。為紀念他，1973年2月17日，載人飛船中心正式更名為林登‧B‧約翰遜航天中心，簡稱約翰遜航天中心。同年8月27日是這位已故美國總統的65歲誕辰日，這天，在約翰遜航天中心1號樓舉行了隆重的慶典活動，進行了約翰遜胸像揭幕儀式。此後連續數年，在克利爾湖區原先一望無際的草原上建起了住宅新區、公寓、汽車旅館和購物中心，大量投資和數千人慕名涌入這個新興的航天中心。
　　基礎設施和科研設備
　　
　　約翰遜航天中心的辦公區分布著各類辦公、工程、科研和試驗設備的建築物和設施。俯瞰中心的景色，可以看到一棟最顯眼的9層大樓，那就是掌管中心的首腦、行政管理人員和部分工程技術人員辦公的1號樓——工程項目管理大樓。1號樓的旁邊是計算機樓、飛船環境艙和航天員訓練中心。
　　飛行任務控制中心在30號樓。32號樓的太空環境模擬實驗室包含兩個可容納整艘飛船的巨大真空艙，艙內溫度的調節範圍達到－173～+127攝氏度。振動和聲學測試設備位于它旁邊的49號樓，在這里通過模擬飛船經受的振動和噪聲設備對航天設備進行沖擊測試。相反，14號樓的無回聲艙測試設備內則是完全靜寂的，艙內泡沫材料包裹的牆壁、地板和天花板吸收了飛船通信系統測試期間的寄生信號。9A樓內有一些中心獨有的用于測試和訓練駕駛飛船的飛行乘員的專門設備，如航天飛機軌道器實體模型和綜合訓練實驗室，航天員在與原物同尺寸的航天飛機軌道器前面的乘員艙和18.3米長的有效載荷貨艙模型里訓練。著名的月球標本庫位于31A樓。設在29號樓的失重環境訓練設施是采用水的中性浮力來模擬失重的，用于設計、試驗和研制飛船和乘員裝備，評價身體約束裝置和扶手，制定新程序和測定艙外活動能力與工作負荷極限。航天員在這里進行重要的飛前訓練，熟悉飛行任務計劃規定的乘員活動和在失重條件下身體運動的動態。由于它不能勝任組裝國際空間站的艙外作業訓練，約翰遜航天中心在索尼卡特訓練中心內新建了一個31.09×61.57×12.19米大，能容納630萬加侖水的中性浮力實驗室。該實驗室1977年1月投入使用，可容納空間站各艙段和哈勃空間望遠鏡實體模型，用于訓練航天員在他們即將執行的飛行任務中要進行的操作程序。
　　

　　航天員進行特定飛行任務訓練時，多數時間是在完全等同于飛船設備和控制面板甚至整個飛船座艙的模擬器里。最復雜精密的訓練設備是飛行任務模擬器，它包含了在屏幕上投射出的透過飛船舷窗的景象，這些景象是乘員將在實際飛行中看到的。飛行任務模擬和訓練場的這些訓練設備與飛行任務控制中心的通信系統連接，使飛行乘員和飛行控制人員能在實際飛行前進行整個任務的演練。
　　
　　埃靈頓飛行和失重訓練基地
　　
　　埃靈頓機場是少數建于一戰用于訓練至今仍在使用的飛機場之一。因它靠近新建的載人飛船中心而被美國航宇局選中作為美國航天員飛行和失重訓練的基地。那里駐有約翰遜航天中心供航天員訓練、研究和行政出差用的飛機，如失重訓練用的四引擎KC-135噴氣式教練機、專為訓練航天飛機著陸而改裝的雙引擎“灣流”號教練機、用于維持航天員熟練飛行技能的具有現代化儀表的T-38超音速噴氣式教練機。
　　載人飛船中心在搬遷時曾在那里留下約1500名雇員。約翰遜航天中心還負責管理在新墨西哥州的白沙試驗基地。
　　
　　休斯敦飛控中心
　　
　　載人航天飛行任務控制的主要任務是從發射開始到著陸期間通過發送和接收采用遙測特定格式的數據對遠在太空的飛行活動進行指揮、控制和保障。約翰遜航天中心的飛控中心通常稱為休斯敦飛控中心，位于30號樓。它始建于1962年底，1964年建成投入使用。飛控工作正式開始于1964年6月著名的“雙子星-4”飛行任務，在這次飛行中，美國航天員愛德華‧懷特進行了首次出艙活動。
　　隨著計算機和通信技術的發展，六十年代建的飛控中心已不能滿足現代飛控任務的需要。1995年7月新的現代化的飛控中心在約翰遜航天中心落成並投入使用。如今休斯敦飛控中心設有用于航天飛機飛控（稱為白廳）和用于國際空間站飛控（稱為藍廳）的兩個飛控廳。飛控人員在履行指揮/控制和監控職責的同時，通過控制台上的計算機顯示器或投影顯示器獲取信息與乘組協調。飛控廳使用的是能支持所有美國航天飛行活動的通用工作台，這種工作台還能支持模擬（可就具體任務進行練習或提出可能的問題和解決辦法的飛行任務預演）。
　　

　　1998年11月，隨著國際空間站第一艙（“曙光”艙）的發射，休斯敦和莫斯科的國際空間站飛控人員和工程保障隊開始聯合行動。自“曙光”艙發射起，在藍廳的國際空間站飛控人員將和他們在俄羅斯莫斯科郊區的科羅廖夫飛控中心的同行們一起不停歇地聯合進行飛控操作。此外，他們還必須與在世界各地飛控中心的同行保持聯絡。科羅廖夫飛控中心負責保障國際空間站俄羅斯艙段的運行。由于國際空間站的許多關鍵功能，包括姿態控制和生命保障，是由俄羅斯艙段提供的，休斯敦和莫斯科的飛控中心之間及時的溝通對于國際空間站的安全和成功運行是非常重要的。
　　
　　任重道遠
　　
　　從誕生至今，約翰遜航天中心已走過了45年的歷程。未來20年，約翰遜航天中心的工作重心將是與其國際伙伴一起安全運行國際空間站，將在那里建立一個包括6個實驗室的空前的現代化的實驗室綜合體，在醫學、材料科學和基礎科學等領域獲得使全球獲益的重大發現。約翰遜航天中心將把國際空間站作為踏板或階梯，實現人類重返月球繼而飛往火星的遠期載人航天目標。

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文章作者:王愛華
責任編輯:skylook

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