40 年前：STS-41D -发现号航天飞机首次飞行

1984 年 8 月 30 日，发现号航天飞机执行 STS-41D 任务升空，成为第三架符合太空要求的轨道飞行器，加入了 NASA 机队。这架最新的航天飞机采用了更新的技术，比其前两架重量轻得多。发现号运载了当时航天飞机历史上最重的有效载荷。六人机组人员包括五名 NASA 宇航员和第一位商业有效载荷专家。在为期六天的任务中，机组人员部署了当时创纪录的三颗商业卫星，测试了实验性太阳能电池阵，并进行了商业生物技术实验。宇航员使用大画幅胶片相机记录了许多活动，这些场景后来被制作成电影供公众观看。这次任务是发现号 39 次太空旅行中的第一次，是所有轨道飞行器中最多的一次。

发现号航天飞机是 NASA 舰队中第三架具备太空资格的轨道器，它以几艘历史上的探索飞船命名，吸取了第一批轨道器的制造经验。此外，通过使用更先进的材料，新航天器的重量比其姊妹飞船哥伦比亚号轻近 8,000 磅，比挑战者号轻 700 磅。1983年 10 月 16 日，发现号从加州帕姆代尔的罗克韦尔国际公司工厂驶出。首飞的六名机组人员中有五名参加了仪式。工人们用卡车将发现号从帕姆代尔运到位于爱德华兹空军基地 (AFB) 的 NASA 德莱顿（现为阿姆斯特朗）飞行研究中心，在那里他们将其安装在航天飞机运载机 (SCA)（一架改装的波音 747）上，准备横跨大陆飞往 NASA 位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心 (KSC)。

1983 年 2 月，NASA 指派指挥官亨利·W·哈茨菲尔德（Henry W. Hartsfield）负责执行发现号的首次飞行，该飞行最初被指定为 STS-12，后来改名为STS - 41D ，还有首次飞行的飞行员迈克尔·L·科茨（Michael L. Coats）以及任务专家R·迈克尔·马兰（R. Michael Mullane）、史蒂文·A·霍利（Steven A. Hawley）和朱迪思·A·雷斯尼克（Judith A. Resnik），他们均来自1978 级宇航员，这是他们的第一次太空飞行。1983 年 5 月，NASA 宣布麦克唐纳·道格拉斯公司的员工查尔斯·D·沃克（Charles D. Walker）加入机组，担任第一位商业有效载荷专家。他将操作该公司的连续流电泳系统 (CFES) 实验。此次任务的主要有效载荷包括 Leasat-1（原名 Syncom IV-1）商业通信卫星和 OAST-1，这是 NASA 航空航天技术办公室的三项实验，包括太阳能电池阵实验，这是一个 105 英尺长的轻型可展开和可伸缩太阳能电池阵。1984 年 6 月发射中止后，NASA 取消了 STS-41F 任务，将其有效载荷与 STS-41D 合并，结果三颗通信卫星 — — 小型企业系统的 SBS-4、AT&T 的 Telstar 3C 和美国海军的 Leasat 2（Syncom IV-2） — — 随飞机发射。总货物重 41,184 磅，是当时航天飞机计划中最重的。一台大画幅 IMAX® 摄影机第二次随航天飞机进入太空，飞到中层甲板，拍摄轨道器内部和窗外的场景。

发现号抵达肯尼迪航天中心的第二天，工人们就将发现号拖到轨道器处理设施 (OPF)，开始为首次太空飞行做准备。1984 年 5 月 12 日，他们将其拖到航天器装配大楼 (VAB)，安装外部燃料箱 (ET) 和固体火箭助推器 (SRB)。一周后，组装完成的组件被运送到 39A 发射台。6 月 2 日，工程师成功完成了发现号主发动机 18 秒的飞行准备点火。测试后检查发现，1 号主发动机燃烧室的隔热罩脱粘，需要在发射台更换。这项工作将原定的发射日期推迟了三天，至 6 月 25 日。航天飞机备用通用计算机 (GPC) 出现故障，导致发射推迟了一天。6月 26 日的发射尝试在升空前四秒结束，当时两个主发动机已经点火。GPC 检测到第三个发动机尚未启动，于是关闭了所有三个发动机。这是自 1965 年 10 月双子座 VI 号发射以来，载人航天发射首次在发动机启动后出现中止。中止导致 7 月 14 日返回 VAB，工作人员将发现号从外太空舱和 SRB 中分离出来。工程师更换了故障发动机，发现号于 8 月 9 日返回发射台，准备再次发射。8 月 15 日，六名机组人员参加了终端倒计时演示测试，这实际上是实际发射倒计时的彩排。由于软件问题，8 月 29 日的首次发射尝试推迟了一天。

最终，在 1984 年 8 月 30 日，发现号在一团火焰中从发射台上轰鸣而出，并在 8 分半钟内进入地球轨道。机组人员开始工作，第一天，穆兰和霍利部署了 SBS-4 卫星。进入太空的第二天，他们部署了 Leasat，这是第一颗专门设计用于从航天飞机发射的卫星。第三天，他们部署了 Telstar 卫星，完成了任务的卫星交付目标。雷斯尼克将 OAST-1 太阳能电池阵列部署到其长度的 70%，以对结构进行动态测试。第四天，她将太阳能电池阵列部署到其全长并成功缩回，完成了该实验的所有目标。

沃克继续忙于 CFES，操作该装置约 100 小时，尽管实验经历了两次意外停机，但他处理了约 85% 的计划样本。哈茨菲尔德和科茨曝光了两个弹匣和六卷 IMAX® 胶片，记录了 OAST-1 和卫星部署以及机舱内机组人员的活动。任务的片段出现在 1985 年的 IMAX® 电影《梦想成真》中。在任务的第五天，人们担心轨道器的废物倾倒喷嘴上结冰。第二天，哈茨菲尔德使用航天飞机的机械臂将大块冰移开。

9 月 5 日，宇航员关闭了发现号的有效载荷舱门，准备重返大气层。他们启动了航天飞机的轨道机动系统发动机，以降低速度并开始下降返回地球。哈茨菲尔德引导发现号平稳降落在加利福尼亚州爱德华兹空军基地，完成了 6 天 56 分钟的飞行。机组人员飞行了 250 万英里，绕地球飞行了 97 圈。

到 9 月 10 日，工人们已将发现号送回肯尼迪航天中心，为 1984 年 11 月的下一次任务 STS-51A 做准备。在它服役期间，发现号共执行了 39 次任务，并于 2011 年 2 月进行了最后一次太空旅行。它执行了两次返回任务，分别是 1988 年的 STS-26 和 2005 年的 STS-114。它于 1990 年发射了哈勃太空望远镜，并执行了两次为该设施提供服务的任务。发现号执行了两次前往和平号的任务，并进行了一次对接。它于 1999 年首次对接国际空间站，并共执行了 13 次向轨道实验室运送组装和补给的任务公众可以在位于弗吉尼亚州尚蒂伊的国家航空航天博物馆的斯蒂芬 F. 乌德瓦哈齐中心观看“发现号”的展出。

阅读哈茨菲尔德、科茨、穆兰、霍利和沃克在JSC 历史办公室的口述历史中对 STS-41D 任务的回忆。欣赏船员们对 STS-41D 任务视频的解说。