宇航员徒手抓卫星是什么骚操作？为了“变废为宝”人类也是拼了
是机器，就总有会出现故障的一天。
就像飞机、汽车和轮船等会出现各种毛病以外，人造卫星的故障也没少发生。
据统计，自1957年截至2018年，就共有8378个人造物被发送到太空。
而人造卫星则是人类发射数量最多的航天器，占90%以上。
现代社会已离不开卫星系统，天气预报、定位导航、广播电视直播等的背后都由卫星技术支持。
自1957年首次发射以来，每年射入太空的人造物数量
然而，航天工程又是一项高风险的事业，类型各异的故障是一个都没落下。
卫星造价不菲，在上天之前航天专家会制定许多应急方案，以应对各种意外的发生。
例如，通过一些地面的遥控指令等进行补救。
但都说了是意外，卫星升空后肯定会有一些难以补救的状况发生。
自1957年开始，太空垃圾数量也开始飞速增长
由于技术原因，一些卫星还没能进入轨道就成了太空流浪汉，可谓出师未捷身先死。
有的卫星轨道是对了，但却因为零件的损坏也无法正常服役。
而在地面上的人类，只能看着它们燃料耗尽，并逐渐坠入稠密的地球大气层。
如果幸运点燃料未耗尽，人类还能控制其轨道的抬升到达离地球4万公里的“墓地轨道”。
这样，这些被遗弃的卫星就可以避免与在役卫星相撞，也算是“善终”。
《地心引力》剧照
但事实上，有些卫星还是能抢救一下的。
那些还能用但又没派上用场的卫星，就静静地游荡在地球边缘，等待人类救援。
一般来说，远在天边的卫星出现故障，是不会进行更换或维修的。
即便每颗人造卫星造价都是以亿起算的，但抢修的成本可能会更高。
不过，对一些价值连城、或具有特殊意义的卫星就值得去拼一下了。
国际通信卫星6号
例如，上世纪八十年代的“国际通信卫星6号”，就是无数“太空流浪汉”中的幸运儿。
权衡利弊，救它可比放弃它要划算得多。
而说出来让人难以置信，为了拯救这颗卫星当时还上演了航天史上宇航员首次徒手抓卫星（也是唯一一次）的惊险桥段。
国际通信卫星公司推出的第一个卫星“早鸟号”
为了满足各国通信需求，上世纪70年代起通信卫星的数量就不断激增。
而国际通信卫星6号（intelsat 6），则是由国际通信卫星公司发射的系列卫星，共有5颗卫星。
然而，intelsat 6系列卫星的发射并非一帆风顺。
其中第二颗送上天的卫星intelsat 6-F3，就是最倒霉。
大力神3运载火箭
当时，负责intelsat 6-F3上天的是大力神3火箭。
但在发射升空后，由于箭上计算机软件和接线设计失误，火箭的第二级没能与上面级和卫星的组合体分离。
万幸的是，intelsat 6-F3本身并没有任何损坏。
在卫星中心的指令下，intelsat 6-F3从近地轨道顺利进入了轨道高度为480多公里的停泊轨道。
但即便如此，国际通信卫星公司还是面临着几亿美元的损失。
因为按照原定计划，intelsat 6系列每颗卫星的通信容量为24000个双向话路和3个电视通道。
采用数字线路倍增设备，双向话路还能达120000个。
这通信容量，在当时是最大的，每天都能为国际通信公司赚回24万美元。
役期13年，能带来的利润是巨大的。
intelsat 6-F3卫星
但现下无法正常服役的intelsat 6-F3，却只能在太空中漂泊流浪，完全就是一块废铁。
而全球的通信迫切需求，就摆在眼前。
另外，重新发射一颗新的通信卫星，费用就高达2.7亿美元，另外还需两年时间。
于是，国际通信卫星公司便找到了NASA商讨如何抢救一下这颗卫星，以实现“变废为宝”。
航天飞机，从左到右：哥伦比亚号、挑战者号、探索号、亚特兰蒂斯号和奋进号
在美国航天飞机还未退役前，回收和维修卫星这项任务就能靠航天飞机来执行。
例如，航天飞机可以把故障的卫星抓回，在航天飞机敞开的货舱内就地修理，然后再送出去继续工作，又或者由航天员出舱修理卫星；
若故障不能就地解决，航天飞机还能将卫星带回地面大修，最后再发射上天。
对intelsat 6-F3而言，回收费用大约只需1.47亿美元，这确实比重新造一个卫星要便宜得多。
“奋进号”航天飞机
当时，“奋进号”航天飞机便接下了拯救intelsat 6-F3卫星的任务。
1986年1月，“挑战者号”航天飞机凌空爆炸，7位宇航员当场殒命天际。
“奋进号”，便是替代挑战者号的新一架航天飞机。
1992年5月7日，拯救intelsat 6-F3卫星的任务，正是奋进号的处女太空飞行。
而在这之前，宇航员们也进行了为期两年之久的模拟训练。
但谁能没料到，这首次出任务“奋进号”就需历经磨难，拯救实况和想象中有些不同。
“奋进号”航天飞机与七名宇航员
5月10日，奋进号与intelsat 6-F3卫星在近地轨道会合，并一起以2.8万千米每小时的速度飞行。
按照计划，奋进号需要用特别设计的机械臂将卫星抓回航天飞机内。
之后，再把固体火箭推进器装好就能把卫星送上预定的地球同步轨道了。
但在这之前，还需要宇航员出舱将（长为4.5米重72千克的）捕捉杆插入卫星底部的结构环。
只有这样，才能让卫星被捕获并固定在机械臂上。
作业宇航员皮埃尔·索特在机械臂末端尝试用捕捉杆固定卫星
然而到了5月11日，奋进号始终没能将捕抓杆固定到卫星的地步。
即便intelsat 6-F3已在地面控制指令下减速，但其每秒自转一周的速度依然让人吃不消。
再加上4吨的体重、3.6米的直径，intelsat 6-F3卫星就像一个在太空中高速旋转的巨大陀螺。
在舱外作业的宇航员皮埃尔·索特（Pierre Thuot），数次感到自己的控制的捕抓杆已触碰到卫星了，但仍然无法完成固定动作。
皮埃尔·索特（Pierre Thuot）
虽然在地面上已经过无数次的模拟训练，但太空的实际情况却比想象中的复杂。
在真空状态下，变得更硬的宇航服使索特行动更加笨拙。
前后经过三次失败的对接，索尔已经筋疲力竭，只能无功而返。
要知道，奋进号上储备的燃料是有限的。
当时燃料已经所剩无几，如果继续以老方法很可能还是功亏一篑。
无奈之下，专家团队才动了这么大胆的念头——同时派3名宇航员出航，直接用手去捕获卫星。
其实想要以人工的方式捕获这只太空中的“巨大陀螺”，是极其冒险的。
首先，宇航服很有可能会被高速旋转的卫星划破。
而宇航服被划破的口子一旦超过0.6厘米，宇航员将性命不保。
若是航天飞机因操作失误而发生碰撞和损坏，也都将是灾难性的。
奋进号首次发射
此外，还需要注意的是，这还是奋进号的处女航。
如果任务失败也将成为NASA的又一黑历史，压力之大可想而知。
但相对机械捕获，人工捕获也是最后的办法了。
“让我们去吧”，几位宇航员决定进行最后一搏。
经过三个多小时候的准备工作，三位宇航员才先后走出航天飞机，并用固定装置稳稳地站立在了舱外。
舱外的三位宇航员
而这三位宇航员，整整用了一个多小时，才使高速旋转的卫星停了下来。
在这之后，机舱内的宇航员便立刻操控机械臂将卫星移回舱内。
当晚，他们就给卫星装上了11.5吨重的固体燃料推进器。
5月14日，重新获得动力的intelsat 6-F3成功进入地球同步轨道。
就这样，intelsat 6-F3开始了正式的服役生涯。
尽管比计划中少服役了两年，但它早已赚回当年抢救的费用，并创造了超出其本身的价值。
奋进号航天飞机
其实说来，航天飞机在太空维修上的功绩还真不少。
比徒手抓卫星更有名的，其实是1993年“奋进号”对哈勃空间望远镜执行的首次维修任务。
而自1993年维修之后，航天飞机又分别在1997年、1999年、2002、2009年执行了4次哈勃望远镜的维修。
前后5次维修，航天飞机已为哈勃望远镜五次成功续命。
1993年，对哈勃进行的第一次维修
但可惜的是，综合成本、效益和安全性等各方面原因，2011年美国所有航天飞机都已经退役停飞了。
而哈勃望远镜，也将随着航天飞机的离去结束几十年的任务。
哈勃再次出现什么大故障，就没人能够上天为其排忧解难了。
目前人类也随着航天飞机的退役，暂时失去了轨道维修的能力。
若想让自家昂贵的航天器不变成一块太空垃圾，就只能在地面上检查得更加仔细了。
*参考资料
Andy.How many satellites orbiting the Earth in 2019?.pixalytics.com
费雅佳.国际通信卫星6卫星已全部入轨.中国航天[J].1992
刘登锐.奋进号在太空拯救卫星.国外航天[J].2002
ROBERT W. STEWART.3 Astronauts Grab Marooned Satellite in a Dramatic Rescue : Space: The manual capture is biggest step in an hours-long procedure to retrieve the craft. The crew is to bring it into the shuttle's cargo bay to attach a booster rocket.1992.05.14
甄生斌,刘涛.航天飞机漫谈.中学物理教学[J].2001
志豪.对航天飞机退役的反思.国际太空[J].2011