載人航天出版工程 哈勃太空望遠鏡 從概念到成功

目錄
概述1
第1章部署6
1-1在軌部署一個望遠鏡7
1-1-1規(guī)避磕碰和多余動作7
1-1-2機械臂上的哈勃9
1-1-3太陽電池陣和高增益天線11
1-2天文學家部署哈勃15
1-2-1絕美畫面19
1-2-2部署高度20
1-3準備飛行22
1-3-1任命航天員22
1-3-2更換指令長24
1-3-3地面訓練28
1-3-4制定EVA計劃32
1-3-5黑色記事本35
1-3-6適應計劃推遲36
1-4搭建發(fā)射組合體37
1-4-1發(fā)射定于1990年37
1-4-2逐步準備發(fā)射38
1-4-3又是螺母40
1-4-4系統(tǒng)漏洞43
1-4-5哈勃裝載至航天飛機44
1-4-64月10日/次發(fā)射嘗試45
1-4-7電池保持充電狀態(tài)45
1-4-84月24日/后倒計時46
1-4-9哈勃到達太空47
1-5部署哈勃49
1-5-14月24日/做好準備49
1-5-24月25日/實施部署53
1-5-3哈勃停泊于頂部54
1-5-4氣閘艙內隨時待命58
1-6軌道高度并不夠高59
1-6-1高軌道飛行風險62
1-6-24月26—28日/在軌待命65
1-6-34月29日/返回地球67
1-6-4發(fā)現(xiàn)號航天飛機返回佛羅里達67
1-7哈勃的麻煩68
1-7-1球面像差缺陷69
1-7-2航天員的新角色72
1-7-3重回軌道的漫長道路73
參考文獻74
第2章夢想76
2-1去星星不閃爍的地方76
2-1-1太空望遠鏡的起源77
2-1-2萊曼·斯皮策和太空觀測站78
2-2同溫層觀測鏡：通往太空的一小步79
2-2-1太空時代的黎明81
2-2-2人造衛(wèi)星、加加林和月球81
2-3哈勃之前的空間天文學82
2-3-1天文學領域82
2-3-2空間探索法案和組織82
2-3-3建立天文學研究計劃84
2-3-4搭建平臺84
2-4在軌天文學觀測站85
2-4-1是否推進OAO項目85
2-5基礎工作88
2-5-1在軌天文學觀測站88
2-5-2標準“有軌電車”89
2-5-3探索號系列衛(wèi)星90
2-5-4高能太空觀測站91
2-5-5伍茲霍爾的建議92
2-6在軌載人天文望遠鏡93
2-6-1MORL望遠鏡93
2-6-2阿波羅望遠鏡94
2-6-3MOT研制費用95
2-6-4MOT應用展望99
2-6-5解決保障問題100
2-6-6MOT及其有人服務100
2-6-7立項難點101
2-7大型太空望遠鏡誕生102
2-8在軌服務衛(wèi)星Nimbus103
2-8-1為什么是Nimbus103
2-8-2為在軌服務而設計105
2-9小結106
2-10天文學任務委員會報告108
2-10-1人類與空間天文學109
2-10-2航天員的多重角色111
2-10-3未來發(fā)展重點112
參考文獻114
第3章夢想成真116
3-1登月之后117
3-1-1大型太空望遠鏡組織實施118
3-2漫長的“拼圖”過程119
3-2-1經費保障119
3-2-2源自南希·羅曼的驅動力120
3-3任務起步121
3-3-1運載火箭122
3-3-2戰(zhàn)斗部落122
3-3-3早期的服務計劃123
3-3-4談判專家奧德爾博士126
3-3-5望遠鏡正式命名132
3-4碎片任務拼接134
3-5航天飛機系統(tǒng)135
3-5-1載荷艙尺寸確定138
3-6遠程操作系統(tǒng)141
3-7太空相會145
3-7-1規(guī)劃145
3-7-2從發(fā)射平臺到入軌147
3-7-3交會階段148
3-7-4接近目標149
3-7-5航天飛機技術的發(fā)展149
3-7-6飛行履歷149
3-7-7哈勃的經歷151
3-7-8應急接近152
3-7-9標準接近152
3-7-10LowZ模式153
3-8哈勃的管理155
3-8-1跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)(TDRSS)157
3-9一個歐洲的合作伙伴160
3-9-1英國的加入162
3-9-2英國/歐洲的哈勃望遠鏡164
3-10污染防護165
3-10-1運行環(huán)境的考慮166
3-10-2自然工作環(huán)境166
3-10-3確保安全性和完整性168
3-10-4航天飛機載荷安全性168
3-11廣泛而深入的發(fā)展169
3-11-1一個幾乎完整的拼圖170
參考文獻172
第4章任務演進174
4-11972年的大型太空望遠鏡(LST)設計研究174
4-1-1任務描述175
4-1-2軌道選擇176
4-1-3運載能力分析178
4-1-4系統(tǒng)配套和設計179
4-1-5科學儀器模塊179
4-1-6系統(tǒng)支持模塊180
4-1-7污染控制181
4-1-8系統(tǒng)可靠性181
4-1-9系統(tǒng)維護181
4-1-10小結184
4-2A階段設計完善186
4-2-1維護級別186
4-2-2與A階段相比的關鍵變化187
4-2-3地面維護188
4-2-4小型在軌載人出艙維護188
4-2-5小型在軌遠程操作系統(tǒng)維護188
4-2-6階段A后的主要更改189
4-2-7機械臂的約束189
4-2-8設計要素189
4-2-9聯(lián)合布局190
4-2-10可操作性190
4-3可維護性192
4-3-1返回地球問題193
4-3-2在軌問題194
4-3-3設計問題194
4-3-4結構195
4-3-5熱控196
4-3-6電源197
4-3-7控制和數(shù)據(jù)處理197
4-3-8姿態(tài)控制197
4-3-9分系統(tǒng)可靠性197
4-3-10污染物控制198
4-3-11研究得出的關鍵結論198
4-4LST載人艙外活動200
4-4-1LST演變?yōu)镾T201
4-5哈勃狀態(tài)概述202
4-5-1大型觀測站204
4-5-2紀錄創(chuàng)造者205
4-5-3太空中的哈勃205
4-5-4主要組成206
4-5-5結構與機構208
4-5-6儀表和通信213
4-5-7數(shù)據(jù)管理214
4-5-8指向控制215
4-5-9電源218
4-5-10熱控226
4-5-11安全應急系統(tǒng)227
4-5-12光學系統(tǒng)229
4-6從LOT到HST237
參考文獻246
第5章模擬服務247
5-1創(chuàng)造一個概念248
5-1-1弗蘭克·切波利納249
5-1-2在軌服務251
5-1-3多任務模塊化航天器252
5-2建立指南253
5-2-1關鍵設計和操作問題254
5-2-2航天員系統(tǒng)基本需求254
5-2-3小結256
5-3航天員辦公室的參與257
5-3-1團隊工作260
5-4EVA服務支持設備260
5-4-1飛行支持結構261
5-4-2在軌可更換單元裝載系統(tǒng)262
5-4-3第二軸向裝載系統(tǒng)263
5-5航天員輔助工具263
5-5-1從航天飛機開展太空行走263
5-6基線設備265
5-6-1艙外移動單元265
5-6-2氣閘艙267
5-6-3EVA設備267
5-6-4專屬工具268
5-7EVA任務剖面268
5-8地面支持系統(tǒng)269
5-9EVA培訓270
5-9-1EVA潛力272
5-10水下哈勃276
5-10-1關注細節(jié)278
5-11漸進系統(tǒng)分析279
5-11-1關鍵測試結果280
5-11-2模擬程序281
5-12中性浮力模擬器282
5-12-1樣機和支持設備287
5-13全尺寸模擬試驗291
5-13-1分系統(tǒng)開發(fā)291
5-13-2軸向科學儀器292
5-13-3徑向科學儀器294
5-13-4精細導星敏感器294
5-13-5固定頭部星敏感器/速率傳感器單元294
5-13-6系統(tǒng)支持模塊設備295
5-13-7光學望遠鏡組件295
5-13-8太陽電池陣295
5-13-9操作工具296
5-13-10高增益天線297
5-13-11光圈蓋298
5-13-12便攜式足部限位器298
5-13-13扶手301
5-13-14艙門鎖緊設計301
5-13-15緊固件302
5-13-16RMS及相關活動302
5-13-17早期NBS測試結論303
5-141983—1990年的NBS測試305
5-15升級的NBS訓練設施305
5-15-1水下試驗項目（1984—1988）306
5-15-2試驗成果308
5-15-3附加NBS試驗309
5-16EVA經驗積累310
5-17DTO1210312
5-17-1STS125 任務后記316
參考文獻318
第6章配套工具設施320
6-1引言320
6-1-1羅伯特·特維諾321
6-1-2羅恩·謝菲爾德323
6-1-3設計標準325
6-1-4特殊工具326
6-2在軌服務工具包326
6-2-1電動工具331
6-2-2工具存放332
6-3羅素·韋內斯及其工具管理336
6-3-1反復測試336
6-3-2團隊協(xié)作338
6-3-3保留團隊339
6-4機械工程師保羅·理查德343
6-4-1新人的處境345
6-4-2機械工程師成為“沙丁魚”348
6-5未配置MMU350
6-6操作工具354
參考文獻357
第7章幕后358
7-1飛行乘組訓練359
7-1-1乘組角色359
7-1-2從課堂到畢業(yè)362
7-1-3訓練與支持相結合365
7-2地面團隊367
7-3哈勃項目辦公室367
7-3-1項目經理普雷斯頓·伯奇368
7-3-2運營和系統(tǒng)經理阿爾·維納基奧375
7-3-3異常響應團隊378
7-3-4喬伊斯·金的管理工程379
7-3-5系統(tǒng)管理地面測試383
7-4在軌服務任務支持團隊385
7-4-1NASA總部386
7-4-2馬歇爾航天飛行中心387
7-4-3戈達德航天飛行中心389
7-4-4太空望遠鏡操作控制中心393
7-4-5歐洲空間局（ESA）398
7-4-6肯尼迪航天中心399
7-4-7航天飛機運營副主任克里平401
7-5航天員辦公室支持402
7-6任務控制405
7-6-1多用途支持室416
7-7哈勃飛行主任與任務主任417
7-7-1“牽牛星”飛行任務主任——查爾斯·肖417
7-7-2任務指導和管理420
7-7-3結構化團隊與職責421
7-7-4飛行操控師訓練423
7-7-5奇妙的在軌服務425
參考文獻426
第8章次在軌服務任務427
8-1哈勃維修計劃427
8-1-1哈勃的幽默427
8-1-2學會應對新聞界428
8-1-3挑選航天員430
8-1-4家人的理解432
8-1-5主要任務434
8-1-6哈勃的眼鏡436
8-1-7源自牙醫(yī)鏡和淋浴頭的靈感436
8-1-8航天員訓練438
8-1-9交叉訓練440
8-1-10手指凍傷441
8-1-11圖紙再次錯誤443
8-1-12虛擬現(xiàn)實訓練444
8-2任務規(guī)劃446
8-2-1概述448
8-2-2進展中的里程碑節(jié)點449
8-2-31993年12月1日/試圖發(fā)射456
8-2-412月2日/發(fā)射457
8-3哈勃次回歸457
8-3-112月2—3日/逐步接近哈勃457
8-3-2細微光點逐漸變亮458
8-3-312月3—4日/捕獲與第1次EVA458
8-3-412月5日/第2次EVA465
8-3-512月6日/第3次EVA472
8-3-612月7日/第4次EVA475
8-3-712月8日/第5次EVA480
8-3-8高難度的螺釘操作482
8-3-912月9日/釋放哈勃484
8-3-1012月9—11日/準備返回（暴風雨后的平靜）486
8-3-1112月12日/返回地面487
8-4接力棒傳遞487
8-4-1工作間隙488
8-4-2任務成功488
8-4-3回歸日常490
參考文獻493
結束語495
參考文獻500
后記501