2000 年，指揮官凱文·克雷格爾 (Kevin Kregel) 領導了奮進號太空梭任務，為太空梭雷達地形測量任務 (SRTM) 配備了 200 英尺長的桅杆，以創建詳細的地球 3D 地圖。儘管存在桅杆靈活性和冷凍氣體噴射等技術挑戰，但飛投機動等創新解決方案使該團隊能夠繪製地球 80% 以上陸地的地圖。如今，SRTM 數據持續為全球環境和經濟研究提供協助。
太空梭的使命
凱文·克雷格爾 (Kevin Kregel) 將他的幸運 斯里蘭卡 電話號碼庫 漁帽牢牢地固定在適當的位置，鬆軟的帽簷上方還放著一排漁具，還有一條緊緊繫緊的下巴帶。是時候嘗試飛投動作了。克雷格爾指揮官並沒有去山間溪流釣鱒魚。他駕駛著奮進號太空梭。他和第 97 次太空梭任務的機組人員沒有使用飛釣竿，而是準備在為期 11 天的探索中的第二天將一根 200 英尺長的細長桅杆安裝到位，以繪製前所未有的地球地圖。
桅杆的一端安裝在軌道飛行器的有效載荷艙中，另一端懸臂伸入太空，是太空梭雷達地形測量任務(SRTM) 的核心部分。它也是在太空梭上飛行過的最長的儀器。桅杆末端的探測器和太空梭艙內的探測器已準備好收集瞄準下方地球的雷達波束的反射。首先，需要旋轉脆弱的桅杆以精確定位儀器在軌道上的方向。使用像大鋼琴一樣重的探測器連接到遠端將是棘手的部分。
縮小繪圖差距
在繪製世界地圖的任務過去近四分之一個 B2B 電子郵件資料庫 世紀後，SRTM 的數據仍然產生結果。就在今年，它幫助預測了伊朗扎格羅斯山脈的野火，追蹤了南非的土壤侵蝕，評估了巴西海岸的洪水風險，甚至確定了發電風力渦輪機的位置如何影響房地產價值。每年都會發表數以萬計的研究論文，這些論文依賴 SRTM 地圖進行這些以及其他環境、經濟、農業和公共安全研究。
2000 年之前，糾正這些映射缺陷被證明是難以實現的。大多數成像衛星都很難透過雲層進行觀測，特別是在南美洲和非洲的部分地區；在飛機上飛越偏遠地區的測繪儀器成本高昂；在某些情況下，一些國家因政治衝突而拒絕進行空中測繪工作。美國太空總署噴射推進實驗室的科學家和工程師著手解決這些問題，使用一種儀器，該儀器可以透過雲層並在一次太空梭任務過程中繪製地球大部分地區的地圖。
太空科技勝利
他們的解決方案是 SRTM 儀器，該儀器現 馬來西亞數據 在懸掛在弗吉尼亞州費爾法克斯縣史密森國家航空航天博物館 Steven F. Udvar-Hazy 中心的天花板上。它脆弱的桅杆只有一小部分從金色的罐子裡伸出來，在那裡它被存放在軌道和返回的旅途中。完全展開後，細長桿的桁架將達到足球場長度的三分之二。當收起時，整個東西像手風琴一樣折疊起來，裝入比普通成年人高一點的罐子裡。
SRTM 儀器核心的雷達系統已經在奮進號上飛行了兩次，以進行先前的測繪工作。在這些任務中，該儀器從軌道上提供了地面的二維視圖。透過結合來自不同有利位置的數據，NASA 科學家生成了立體影像，揭示了令人驚嘆的 3D 地形視圖。但需要多次經過這些地點，從而減慢了這個過程，雖然雲對雷達來說是透明的，但軌道之間大氣的變化限制了生成地圖的品質和準確性。這些任務主要集中在南美洲、非洲、歐洲、亞洲和大洋洲的科學興趣領域，兩次飛行均涵蓋了約 10% 的地球表面。
雷達天線安裝在 SRTM 桅杆末端，另一個安裝在太空梭艙內，新儀器可以連續地以 3D 方式觀察地球，確保從一個軌道到另一個軌道的大氣變化不再是問題。由於 SRTM 可以在任何給定區域上單次擷取影像，因此能夠掃描地球的大片區域並顯示詳細地形，速度比其前身快近十倍。總的來說，SRTM 在一次飛行中收集了超過 80% 的地球陸地海拔數據，覆蓋範圍涵蓋本頁頂部地圖中可見的區域。
如果不是因為軌道失重，一千磅重的雷達天線對於脆弱的桅杆來說太重了。但即使在太空中，仍然存在慣性問題——有質量的物體對運動變化的阻力。這意味著每當太空船轉向將儀器放置到位以繪製下面的行星地圖時，SRTM 桅杆就會彎曲。儘管設計嚴格，但長桅杆的作用就像彈簧一樣，在太空梭進行任何機動後，天線末端會搖晃。
噴氣推進實驗室高級研究科學家斯科特·漢斯利 (Scott Hensley) 表示：“這是一個非常小的角度擺動，不到一度。”的高級研究科學家斯科特·漢斯利（Scott Hensley）說，他幫助開發了SRTM 儀器，「但它會轉化為很大的誤差。這種運動會導致地形圖上的要素出現大約 300 公尺（1000 公尺）的誤差。
噴射推進實驗室設計團隊預料到了這種彎曲，並在桅杆末端安裝了氣體噴射系統來抵消擺動。 「這真是一個聰明的主意，」漢斯利說。 “它工作了大約一天半，然後我認為它凍結了，所以它不再噴射氣體。”幸運的是，工程師比爾·雷曼（Bill Layman）制定了一個飛投應急計劃，以防噴射機出現問題。這讓我們想到了克雷格爾和他的漁帽。
萊曼的飛蠅釣動作模仿了釣客用長而靈活的飛釣竿進行拋投時的動作。為了將 SRTM 桅杆旋轉到位，克雷格爾（上圖左）和奮進號飛行員多米尼克·戈里首先使用太空梭的推進器進行短暫爆發，類似於飛桿的初始輕彈。這導致桅杆在太空梭轉動時稍微向後彎曲，然後向前反彈。當桅杆伸直時，推進器的第二次爆發加速了太空梭的旋轉，模仿了鑄件的前部。調整推力的時間和強度，以防止桅杆擺動到位時進一步振動。反轉推進器程序使一切安靜、無振動地停止，雷達系統就位開始繪製地圖。
與冷凍氣體噴射器不同，飛投機動依賴太空梭有限的推進器推進劑供應。這意味著該技術有可能縮短任務。但克雷格爾和戈里成功地進行了六次飛投機動重新定位 SRTM，其效率足以留下足夠的推進劑來完成完整的測繪計劃。熟練的駕駛使太空梭團隊有足夠的時間收集格陵蘭島南端和南美洲南端之間地球大部分陸地的海拔數據。