太空的工具制造有多难

想象一下，当你戴着曲棍球手套，在零重力中摇摆时，试图用一把填塞的枪。这正是宇航员在需要修理国际空间站、哈勃太空望远镜时必须做的事情。

幸运的是，戈达德太空飞行中心有一个完整的工程师团队，他们可以制造工具和小工具，宇航员可以在太空中尽可能简单地使用，就像在车库里一样。约翰逊航天中心(Johnson Space Center)的研究人员决定，他们需要为宇航员开发一些新工具，以便在返回飞行任务时使用。为了返回飞行，戈达德、兰利研究中心和JSC的EVA工具工程师合作开发工具，以便在航天飞机前缘的任何增强碳瓦被损坏时使用。由于时间不长，工程师们转向了商业上可用的工具，这些工具可以对空间进行修改。一种是手持红外摄像机，用于扫描瓷砖的裂缝，另一种是手持温度传感器，机翼和修复材料都需要在适当的温度下才能进行固体修复。

哈勃太空望远镜和航天飞机返回飞行公司的Goddard EVA经理拉塞尔·L·沃内思(Russell L.Werneth)说：“只要我们能从这样的事情开始，就会让我们的工作变得更容易”。从商店采摘樱桃不仅使任务更容易，还有助于缩短工具的开发阶段，并允许进行更多的测试。“你没有时间重新发明轮子”，斯瓦尔斯航空航天公司的威廉·马吉特说，他帮助开发了回归飞行工具。“最好把时间花在证明工具的工作上”，Werneth说，虽然这些工具可以在市面上买到，但你不会在附近的五金店找到它们。“我们在一家工业五金店买到了我们需要的工具”，除了这两种工具之外，韦尔内思还帮助为这次任务开发了三名“船员助手”。机组人员助手是帮助宇航员使用以前开发的工具的设备，为了进行瓷砖修复，宇航员需要带一整套工具-铲运机、红外摄像机、热传感器和填缝枪来完成这项工作。

Werneth说：“他们必须把这些东西安全地送到工地，所以我们给他们做了一个工具袋。实际上，它更像一个箱子。它可以折叠起来，可以存放在航天飞机的甲板中央储物柜里，宇航员可以为任何任务装满工具。因此，它看起来像一个简单的箱子或袋子，可以携带工具，但它有额外的热和负荷保护”。另外两个是工具从袋子里拿出来使用的，其中一个类似于艺术家的腭，并持有修补材料，以修复裂缝的瓷砖。Werneth说：“这是一个手持式的桨-大概是乒乓球的大小。这是一个非常简单的装置，但从工程角度看，它必须保持在合适的温度下，这样才不会增加或减少材料的热量”。桨上有热敏胶带，所以宇航员知道这些材料在适当的温度下才能很好地修复。

最后的船员助手，称为改良的微型工作站工具积载卡迪(MMWS)，也许是最重要的。如果其他工具离开用户，其他工具都不会有任何好处，但是MMWS确保不会发生这种情况。它本质上是为便于空间使用而设计的工具带-它包裹着宇航员，并有可伸缩的系绳，夹子附着在工具上。虽然使用商业上可用的产品可以简化工具的设计，但在地球上使用的工具并不总是能经受住太空的严峻考验。在热传感器的情况下，工程师发现探测机构在真空中不能正常工作，因此必须对其进行修改，以读取正确的温度。极高和极低的温度也是每个工具必须通过的测试。“大多数商业单位进入热范围，但不像我们想要的那样冷”，Majette说。大多数电线和其他电子产品需要更换，以适应极端的温度和真空条件。

Werneth说：“我们改变了电路。在很多情况下，一个工具将比我们所需要的功能或显示更多。我们希望取消额外资金，以减少失败的风险。此外，套管需要足够强大，以使它不会承受损害在提升或降落。最后，每个工具都必须通过最艰难的考验，然后才能登上航天飞机。这些工具在戴着笨重的手套时需要很容易操作，而且它们需要能够翻转所有的开关并按下所有的按钮。我们制作了一个塑料模型，并将其展示给船员。船员们实际上去过太空，也做过太空行走，所以他们总是有自己的喜好或理由让我们想出更好的设计。我们可以在1G或水下测试他们，但我们总是能得到他们的意见，他们才是真正的用户。这些工具大多是为了纠正与哥伦比亚号航天飞机爆炸有关的故障而开发的”。当大多数工程师看到他们的工具在使用时感到兴奋时，这一批的设计者的感觉却完全不同了。“作为美国宇航局返回飞行团队的一员，我们都为我们参与了这次任务而感到自豪”，韦尔内思说。“但是，与此同时，我们向宇航员提供了我们希望他们永远不用使用的工具”。