上期講到金茲勒團隊嘗試對遮陽傘採用貼耐紫外線膠帶kapton（聚醯亞胺薄膜）的方案也因為厚度太大失敗，士氣一下子跌落到低點，不過馬上引來了轉機。
上期連結：比肩阿波羅13號搶險——拯救天空實驗室行動紀實（上）
本文作者：超超級Loveovergold，作者授權發表
插播一個當年天空實驗室升空的直播錄像，看看那時候的發射直播是什麼樣子的事情又有了轉機，因為趕時間噴塗保護塗層的方案遇到了麻煩！5月23日晚工作人員開始嘗試噴塗SEVA帆，由於油漆中的雜質需要漫長的過濾過程，並且烘乾工序要比預期的長。到24日上午，尚不確定SEVA帆是否會在發射前及時乾燥。在甘迺迪航天中心的最終審查中，兩害相權取其輕、先解決有無問題並分步實施的思路被認可，大多數材料專家預估尼龍至少可堅持28天，不帶保護塗層的7.3 x 6.7米遮陽傘被重新確認為首選方案；為防止遮陽傘出現惡化跡象，將派第二批太空人部署雙杆方案。
縫紉女工加班加點生產，遮陽傘在5月24日差不多最後一刻被放入了阿波羅飛船的指令艙！
圖13.縫紉女工加班加點生產，遮陽傘在5月24日差不多最後一刻被放入了指令艙
（三）為太空應急搶修隊準備裝備
天空實驗室後續能否正常運作，恢復電力供應也是關鍵！太空人攜帶可攜式太陽能帆板上天的方案可以考慮，但時間上來不及。而遙測信號表明，有一側太陽能帆板的電池陣列還能產生微弱的功率，雖然僅有25瓦但推測微隕石防護罩的殘留物束縛了這個太陽能帆板的展開，還可以搶救一下。
馬歇爾航天中心輔助設備科負責開發工具以清除碎屑，工程師在亨茨維爾五金店採購了高空修枝拉線剪琢磨靈感，然後聯繫了密蘇裡州負責給電力公司提供工具的專業製造商A.B. Chance Company設計並製造了拉線電纜剪，經過修改可安裝在數米長的延長杆上。5月22日這些工具進行了全真模擬測試，在中性浮力模擬器水箱中的天空實驗室模型上纏繞了電線、扭曲的螺栓和微隕石防護罩的碎片，Skylab 2任務的三名太空人輪流在水池裡操控工具並展開太陽能帆板。方案審查小組評估認為方案可行，但尖頭的電纜剪有危險需要修改，當時這些工具已經快遞到甘迺迪航天中心，製造商定製了鈍頭電纜剪並火速趕往發射場進行了更換。
圖14.拯救天空實驗室的功勳拉線鈍頭電纜剪
五、緊張驚險刺激的太空搶修
指令長康拉德（Pete Conrad）和保羅·魏茨（Paul Weitz）、約瑟夫·凱文（Joseph Kerwin）三人組成的Skylab 2機組帶著遮陽傘和最後一刻趕製出來的備用SEVA帆，於1973年5月25日從甘迺迪航天中心的LC-39B發射臺成功發射升空，六個小時後順利抵達天空實驗室，繞飛檢查發現與預期非常接近。「一個太陽能帆板被完全扯掉。」康拉德報告說：「另一個太陽能帆板已部分展開，但被一個凸起的微隕石防護罩碎片從下方纏繞包裹.灼熱的陽光使工作站外部的金箔變黑。不過令人欣喜的是，科學氣閘（也就是下圖白框處的小方口）周邊幾乎沒有碎片，遮陽傘可以順利撐開！」
圖15. 令人欣喜的是，左邊白框處的科學氣閘周邊幾乎沒有碎片
康拉德樂觀地認為機組人員可以在站立式太空行走中釋放太陽能帆板！康拉德負責操控飛船，魏茨負責展開太陽能帆板，凱文則負責固定住他的腿。纏繞住太陽能帆板橫梁上的金屬碎片條僅有一釐米寬，但微隕石防護罩被撕裂時，巨大的外力把金屬條上的螺釘扎到太陽能帆板橫梁鋁蒙皮上。魏茨組裝了4.5米杆長的電纜剪嘗試剪斷這個金屬碎片，但他明顯感到通過幾米長的繩子拉剪相當無力，不得已只能用力拉拽，力的作用是相互的，指令艙開始危險的靠近天空實驗室，負責操控的康拉德必須使用姿態控制發動機與之保持安全距離，這種拖拉天空實驗室的行為激活了天空實驗室的姿態自動調節機制，她啟動了姿控發動機以恢復姿態，一場別開生面的太空拔河比賽開始！然而金屬條實在太頑固，40分鐘的站立式太空行走中魏茨竭盡全力拉拽也無濟於事，抱住他腿的凱文也是累得不行。沮喪的太空人只能和天空實驗室先進行對接，在連續7次失敗之後，終於和天空實驗室對接在一起，結束了他們長達22小時的連續工作。
圖16. 注意上圖黑色的金屬條， 巨大的外力把金屬條上的螺釘扎到太陽能帆板橫梁鋁蒙皮上
儘管遇到了第一天的麻煩，但NASA對展開遮陽傘保持樂觀。太空人於26日中午進入工作站，在那裡遇到了54攝氏度熱浪的「熱烈歡迎」，魏茨報告說「像沙漠一樣又幹又熱」。萬幸的是經過檢測並沒有有毒氣體，隨後太空人便迅速開展遮陽傘的部署。太空人花了2個小時組裝，遮陽傘筒被推入科學氣閘，延長杆展開把遮陽傘頂出艙外9.9米，摺疊後的傘骨成功展開傘面，再把延長杆拉回讓傘面緊貼工作站（8英寸）。雖然傘面的褶皺導致僅覆蓋了其預定區域的三分之二，但效果「立竿見影」，艙內溫度開始迅速下降，三天後穩定在26°C附近，大約比預期高了約5°C，可以忍受！望遠鏡上的4塊太陽能帆板終於能夠對準太陽發電，太陽觀測和地球資源勘測等活動正常展開，天空實驗室終於開始全面運營！金茲勒也因為發明遮陽傘的獲得NASA頒發的傑出服務勳章。
由於缺電制約了後續各項科研活動，太空人接下來將注意力轉移到了展開太陽能帆板。自Skylab-2發射次日起，地麵團隊就一直在琢磨太陽能帆板，通過模糊的電視圖像結合太空人的描述，到29日地麵團隊已對卡住的帆板有了全面的了解，既然金屬條碎片這麼堅固，行，那就委屈這個碎片，鉗住它用作扶手杆的支撐點！接下來的四天地麵團隊制定了一個有難度但可行的方案：太空人出艙行走移動到望遠鏡支架，將八米延長杆的電纜剪鉗住金屬條碎片作為固定點，另一名太空人扶著這個杆子移動至太陽能帆板側，首先用一根兩頭帶鉤的尼龍繩連接太陽能帆板橫梁和望遠鏡支架，然後清除金屬條碎片，如果太陽能帆板橫梁鉸鏈處的液力阻尼器卡死，兩名太空人拉動尼龍繩使其就範。6月2日，地面的替補太空人已在中性浮力模擬器成功模擬了該方案。
圖17. 地麵團隊制定了一個有難度但可行的方案
地麵團隊的搶修方案被批准了， 太空人在工作站內穿著太空衣進行了演練。6月7日，太空人康拉德和凱文出艙，康拉德將六根1.5米的杆子擰在一起，9米長的桿頭部安裝了電纜剪並把SEVA帆上的繩索作為電纜剪拉繩，凱文一手扶著衍架，另一手單手操控杆子瞄準8米外的一釐米寬的金屬條準備鉗住它。這波操作在地面也不容易，穿著厚重的太空衣在沒有支撐點的失重環境困難重重，猶如在太空給針穿線！好幾次凱文一隻手握著杆把剪刀鉗口逼近金屬條，但當他抽動另一個手準備拉繩咬緊鉗口時，杆子移動鉗口跑偏！（這裡請讀者思考為什麼很多地面上輕而易舉的動作在失重環境下變的意想不到的艱難）半小時過去了，凱文極度緊張，脈搏達到150條/分鐘，仍未完成任務。凱文最後放手一搏，用繩子幾乎是把自己綁在天線衍架上作為支撐，然後雙手操作，瞄準、鉗住金屬條連貫作業，十分鐘之後終於鉗住了金屬條！
凱文用力扯了拉繩試圖剪斷金屬條，金屬條依舊錶示不服。按預定方案，康拉德扶著杆子爬到了太陽能帆板處，精誠所至，金石為開，就在這個時候金屬條終於屈服——斷了！砰的一下，太陽能帆板羞羞答答的打開了20度！太空人的努力終於有成效，要不是太空衣臍帶拴著，康拉德會被彈起的太陽能帆板扔進太空。
太陽能帆板的鉸鏈由於阻尼器卡死仍無法正常展開，凱文在另一側繫緊繩子，康拉德把尼龍繩一端鉤住太陽能帆板橫梁上的孔，彎腰撿起繩索套肩膀上，然後起身用力繃直繩子……這一力拔山兮氣蓋世的「太空舉重」終於讓太陽能帆板鉸鏈鬆動並完全打開到90度位置，兩位太空人高興的被巨大的反作用力拋向太空……
圖18. 藝術家Paul Fjeld描繪的太空人康拉德的「太空舉重」
成功了！天空實驗室內部的電錶的指針急劇跳動，完全展開的太陽能帆板產生了7千瓦的電能，天空實驗室滿血復活！！！康拉德和凱文在執行任務3小時25分鐘後返回艙內，這是當時最長的太空行走。這次成功的修復使的NASA可以從容自信地執行天空實驗室計劃的其餘部分，就獲得的研究結果的數量和質量而言，它們遠遠超出了之前的預期。
圖19. 離開時Skylab 2太空人拍到了自己的傑作：撐起的遮陽傘和釋放的太陽能帆板
三名太空人後續開展一系列科學實驗，到6月18日Skylab -2機組在太空停留的時間已經打破了1971年蘇聯禮炮號空間站24天的記錄。1973年6月22日3名太空人重返地球，NASA局長詹姆斯·弗萊徹（James Fletcher）對機組人員和整個航天應急團隊給予了高度評價。
《When We Left Earth: The NASA Missions》（中譯《當我們離開地球：NASA任務50年》）中有關天空實驗室的片段，含有不少維修過程的珍貴片段，可以對比閱讀
六、徹底修復
遮陽傘的尼龍織物被紫外線劣化的隱患猶如達摩克裡斯之劍懸在天空實驗室頭上，1973年7月28日阿倫·比恩（Alan L. Bean）的歐文·加裡奧特（Owen K. Garriott）和傑克·洛斯瑪（Jack R. Lousma）從甘迺迪航天中心發射升空，架設新的雙杆遮陽簾徹底修復故障，有了上次的經驗，這次帶了固定腳的專用設備，便於太空人在太空搶修使力。
之前醫療團隊的擔心一語成讖，三名太空人在進入空間站後都出現了太空暈船症狀，原定於7月31日計劃的太空行走推遲到8月6日。加裡奧特組裝了兩根杆，每個杆由11個5英尺長的互鎖杆組成，完成後將它們遞給洛斯瑪，洛斯瑪挑著遮陽簾的各一個角靠在工作站尾部，然後把兩根杆子固定在望遠鏡底座支架，最後太空人把遮陽簾的拉繩固定到望遠鏡的側邊支架，繃直展開了7.3 x 6.7米的遮陽簾，遮陽簾完全覆蓋了工作站，內部溫度幾乎立即下降到舒適的範圍內。
圖20. 藝術家描繪的第二次修復場景，準確描繪了兩層遮陽材料
太空人興奮之餘又更換了阿波羅望遠鏡的膠捲盒，長達6小時的31分鐘的太空行走創下了當時的記錄。
圖21. 太空實拍徹底治好高燒的天空實驗室
那麼在整個太空維修過程中，NASA深深感受到缺少噴氣背包帶來的太空行走局限性，作為技術演示，洛斯瑪在工作站寬敞的空間內測試了太空人機動裝置(AMU，Astronaut Maneuvering Unit），這種噴氣背包可使太空人在太空飛行器外實現自由的、不需要繫繩的太空行走。這是後續太空梭衛星維修任務中使用的噴氣背包的前身，1984年2月在太空梭STS 4IB任務中驚豔登場。
圖22.洛斯瑪在工作站寬敞的空間內測試了太空人機動裝置
七、追根溯源找原因
微隕石防護罩為什麼會不翼而飛？NASA局長詹姆斯·弗萊徹成立了一個調查委員會，以確定微隕石防護罩失效的原因，最終的報告認為，微隕石防護罩按設計必須緊貼工作站壁，但發射時這個間隙超出設計規格半釐米，防護罩暴露在湍急的超音速氣流中，導致在62.74秒時防護罩被撕開！撕開的防護罩的碎片不僅纏住了一個太陽能帆板，同時破壞了另一個太陽能帆板的鉸鏈，發射後593秒二級分離時反推火箭的燃氣羽流徹底破壞了這個太陽能帆板鉸鏈導致丟失。
圖23.超音速氣流會毫不費力的剝下微隕石防護罩
為什麼NASA和麥道公司在六年的開發和測試中未能發現缺陷？調查委員會董事會認為作為首次進行空間站設計，總體上的規劃設計出了疏漏，由於微隕石防護罩作為土星火箭的一個分系統，並沒有專職項目責任人對其所有的設計細節負全責，導致在微隕石防護罩的設計、測試偏重在軌展開和應用，研發人員沒有花費足夠的時間與空氣動力學專家討論防護罩的發射環境對其潛在影響，忽視了在發射階段中空氣動力學的影響。報告最後希望讓經驗豐富的總工程師從行政和管理職責中解脫出來，參與如天空實驗室工作站或氣閘艙等重大項目，在對一些跨專業的設計進行有效的指導。
然而沒有然後了.NASA計劃在1974年底由土星5號火箭（原計劃執行阿波羅19號）發射第二個天空實驗室，進行人工重力實驗等研究，但太空梭的項目讓NASA的預算捉襟見肘，硬體已經基本完成第二個天空實驗室並沒有上天。
八、5年空巢等來曲終人散
變成獨子的天空實驗室在1973年11月16日迎來了第三批Skylab-4機組，他們創下84天的在軌記錄。但這也是到訪天空實驗室最後一批機組成員，在1974年2月8日離開太空站之前，Skylab-4機組將其提升到433 ×455公裡的更高軌道，希望天空實驗室能堅持到太空梭時代，太空梭可以捎上助推模塊提升軌道高度。
圖24. 太空梭可以為天空實驗室捎上助推模塊提升軌道高度
NASA經費的緊張讓預期壽命長達9年的天空實驗室空巢等待，強烈的太陽活動加熱了地球大氣層，大氣層膨脹導致空間站的軌道衰減速度比預期的要快，1978年末NASA的工程師發現其軌道高度迅速降低，等不到太空梭協助提升軌道，天空實驗室最終只有再入大氣層這條絕路。1978年1月一顆蘇聯核動力衛星在加拿大北部墜落，殘骸中的放射性核燃料汙染了一大片區域，這在民眾心理留下陰影，全球各地的民眾擔心77噸重的天空實驗室會不會產生變成從天而降的太空炸彈？
在1979年7月11日，NASA向天空實驗室發送了最後一條命令，關閉了控制力矩陀螺儀，失去三軸穩定的天空實驗室緩慢旋轉增加了大氣阻力，踏上了最後一程。她安全地飛過北美大陸上空人口稠密地區後重返地球，燃燒自己劃破長空，留下最後的身影！僅有少數碎片掉落在澳大利亞西南部人口稀少的地區。至此，她結束了在太空2246天、繞行34981圈的歷程，香消玉殞。
圖25. 僅有少數碎片掉落在西澳大利亞南部人口稀少的地區
天空實驗室身世坎坷，然而在搶險過程中爆發的應急救援能力以及決策過程值得細細品味。航天很難，出意外也很正常，但需要一種自信和淡定面對這種挑戰，需要有一種自我糾偏的能力有效防範。期待今年的長5發射，無論結局如何，這都是我們在向航天大國徵程中邁出的一步！
——全文完——
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