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第8章 太空中的宠儿——人造卫星(4)

空间站是在太空运行的旅馆,它迎接四方来客;又是一个悬空高挂的实验室,不时要接受新的科学研究任务。空间站技术比较复杂,特别像“阿尔法”号国际空间站,作为跨世纪的国际性工程,其技术之复杂、投资之多、人员配备之周全,堪称世界宇航工业之最。空间站技术中以交合对接显得尤为突出。因为空间站是个只会自己消耗资源,又不能生产资源的“空房子”,一切都要靠外部来接济。当然啦,未来的空间站能够自己生产食品就好了,这并不是不可能的事。现在先讲一个惊心动魄的故事,那是在1996年6月29日,美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机与“和平号”空间站实现了交合对接。

交合对接看似容易,不就是像两个人握握手拥抱一下吗?但也不简单,因为握手和拥抱是在空荡荡的太空,而不是地面。1995年6月27日,美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机从卡纳维拉尔角发射。45分钟后进入最低轨道,与在伊拉克上空的“和平号”空间站相距约1.3万公里。此时航天飞机开始加速追赶空间站,每小时缩短1630公里。三个半小时后,航天飞机速度放慢,每圈只追赶520公里。此时,航天飞机与空间站的宇航员们正在为对接作最后的准备,并用高频率无线电设备直接联系。

大约相距65公里时,航天飞机的雷达发现了空间站。29日8点,航天飞机启用了导航设备,指导自己庞大的身躯一步步地向空间站逼近。上午11时15分,航天飞机到达“和平号”空间站下方;12时23分,航天飞机驾驶员实施姿态机动,让飞机转了转身子,并以3厘米/秒的速度缓慢地向“和平”号靠拢。当两个航天器相距一米的距离时,交合过程全部完成。

接着,航天飞机的接口被转入“和平号”空间站的接口,两个接口对接后,接口上的插锁自动插上,气锁开始收缩和锁紧。当全部插销都派上用场后,整个对接过程就结束了。

交合对接的过程少不了对接系统,它包括一个支承的构架、对接机构和一个气锁装置。此对接系统约重1588公斤,宽4.6米,高4.6米,长2米,费用为一亿美元,由俄罗斯能源科学与生产联合体和美国洛克韦尔国际公司联合研制。看来,这套对接系统中的气锁装置堪称是世界上最昂贵的锁了。

“嫦娥奔月”不是梦我国古代很早就有嫦娥奔月、吴刚伐桂的神话传说;也有“不知天上宫阙,今夕是何年”的诗句,表达了人们对这个可望而不可及的星球的各种愿望与复杂心情。而现在,月球在人们心中已并非是什么神秘的世界了,它荒芜、寂静、不平坦、又热又冷。科学家们甚至对月球的土壤组成都了解得清清楚楚。而这一切,大都归功于亲临月球的宇宙飞船。当然宇宙飞船所要询访的目的地并非只有月球一个,火星、金星、水星等,都已被列在计划单上了呢。像“嫦蛾奔月”一样地来到月球,无非是拉开载人宇宙飞行的序幕罢了。

从阿波罗11号登月说起什么是宇宙飞船呢?宇宙飞船的本质无非是一颗可以返回的卫星罢了。

不同的是,这颗人造卫星常常搭载了乘客兼驾驶员——宇航员。由于人的存在,宇宙飞船的系统复杂得多,至少从人着眼增加了应急救生、生命保障、返回等系统。下面,我们以“阿波罗11号”飞船为例,来看飞船是如何登访月球的。

1969年7月16日,美国东部时间9点32分,卡纳维拉尔角月球港,随着震耳欲聋的轰鸣声,土星V运载火箭喷出巨大的火焰,携着“阿波罗11号”飞船徐徐上升。26秒后,第一级火箭完成使命,自动脱离。2分42秒后,第二级火箭点火。此时飞船的速度是每秒2.7公里。3分17秒后,救生火箭被甩掉。9分11秒时,第二级火箭分离,飞船的速度上升到每秒6.8公里。

在常人看来,飞船上升兴许是像电梯上升一样舒服过瘾。然而,飞船中的三名宇航员,却正在经历着严峻的“超重”考验。超重是什么?超重是超过了原来的重量。飞船高速飞行时,由于以前的静止惯性,他们会感到有股强大的压力压在自己身上。这种感觉就像我们在公共汽车上,汽车突然加速,而人感到有股压力把人向后推一样。不同的是,字航员感到的压力太大,简直要把人压碎了。他们呼吸急促,脉搏猛增,全身的血液像快要凝固似的,一个个在椅子上动弹不得。

9分5秒后,第三级火箭暂时点火了两分半钟,使宇宙飞船的速度增加到7.67公里/秒,从而进入环绕地球的轨道。几圈之后,飞船脱离地球轨道,向月球背面飞去。发动机熄火,此时宇航员进入“失重”状态。失重就是感觉不到重量,不仅人,宇宙飞船上的牙刷、小刀等,稍稍动一下,就可以飞起来。飞船上不管是坐,是站,还是倒悬着都是一样的。看来,人脱离了地球引力,真是有说不出来的解脱感受。宇航员考林斯还在飞船上的电视摄像机前表演了倒立和飘浮,真叫人惬意。

“失重”看似好玩,可以随心所欲地自由飘动,但宇航员们却感到头晕、恶心,十分难受。令宇宙员最头疼的,是在“失重”状态下吃东西。宇航员的食物是精制的。据说在此以前的宇航员吃的是“牙膏食物”,即他们吃东西时,要像挤牙膏那样慢慢来。“阿波罗11号”的主食是冻干食品,大约每天可供每名宇航员2100卡的热量。此外还有四套不同的菜肴,一百多份各种不同的快餐和点心。上月球后吃的食物也准备好了,像奶油鸡汤、冰冻炒鸡蛋、辣椒牛肉、甜饼干、咖啡等。这些美味佳肴要么放在口头咀嚼,要么用注入备用的吸管吸食也可。最有意思的是:宇航员还带有纸手巾、牙刷、剃须刀等。据说后来的美国女宇航员还带有唇膏、胭脂呢。

说到这儿,大家兴许会问,宇航员的便溺怎么解决?问得很有水平。其实,“阿波罗11号”飞船还没有厕所,只有一个舱内罐,这个罐有管道与舱外相通。在真空中,这些便溺立即凝聚成粉状冰屑向四周散开。据说,粪便污水散开的一点反作用力还影响过宇宙飞船的飞行方向,经过调整才没有酿成恶果。

7月19日清晨,“阿波罗11号”飞船进入绕月轨道。宇宙飞船的服务舱发动机开动,飞船开始绕月飞行。上午8点30分,三位宇航员用了近五个小时检查每一个仪器和系统,而休斯敦宇航中心则把世界各地搜集来的数据发给飞船。

第二天早上9点22分,飞船指令长阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱,登月舱驾驶员考林斯将指挥舱和登月舱的通道封闭,他不参加登月活动。“阿波罗11号”有指令舱、服务舱和登月舱。登月舱被称为“鹰”。

13点47分,“鹰”离开指挥舱,向月球接近。“鹰”以每秒8米的速度下降,当到达离地只有150米的高度时,阿姆斯特朗通过观察窗发现着陆点不对劲:下面是一个直径达180米的火山口。关键时刻,指令长加足登月舱马力,使“鹰”跃过危险地带。终于,下午16点11分40秒,“阿波罗11号”飞船登月舱到达月面。

接着,身着宇宙服的阿姆斯特朗从登月舱舷梯上走下来。细心的读者可能会问:怎么又冒出了个“宇宙服”,“宇宙服”是个什么东西?原来,月球上温差大,热可达120℃,冷可到—140℃;另外还有强烈的宇宙射线,以及天外来的小陨石和宇宙尘。它们以每小时两万多公里的速度落在地上,给宇航员以极大的挑战。而且月球又无空气,谈话也听不见,真让人担心。可是“阿波罗11号”飞船宇航员穿的衣服却可保证人员万无一失,宇宙服可分两种,它们柔软、绝热、不导电、质量轻且耐磨。像阿姆斯特朗、奥尔德林穿的叫舱外服,考林斯穿的叫舱内服。舱内服分三层,外层是保护层,中间是富有弹性的硅系列橡胶布,并密封注了氧气,里层能控制温度。舱外服比舱内服外面多了一个重8.6公斤的外保护层,可以防止宇宙微陨石的意外“伤害”;其贴肉部分还有一层水冷却衣,衣服上面的尼龙布布满了注水的小细管,能带走体内的热量。这样一来,阿姆斯特朗都快成一个笨重的企鹅了。

不过,大家也许也能猜到:全套宇宙服还包括头盔、手套、月面靴等。

阿姆斯特朗到达月面上宣布:“对一个人来说,我只不过迈出了一小步;可对人类来说,这却是一个大飞跃。”这一句话使全世界一片振奋。奥尔德林也到达了月面上。两人行走自如,如羚羊似地自由跳跃。随后两人在月面上站稳,用长柄取样器搜集了一些土壤样品,装在塑料袋内,准备带回地球。

接下来两人把月球仪和激光反射器留在月球上,这两个仪器是分别测试月球震动和月地距离的。

在月球上呆了21个小时之后,两位宇航员返回了登月舱。登月舱上半部的发动机点火起动,进入绕月轨道,再与考林斯驾驶的指令舱会合。不久,燃料耗尽的登月舱被抛掉,指令舱带着三名宇航员向地球飞去。穿过大气层,经过减速,凭着降落伞的帮助,指令舱溅落到海上,一艘待命已久的航空母舰立即将其打捞上岸。

这次造访月球带来了不少收获。通过对月面土壤样品的分析,科学家们得出了月球的年龄,平息了过去不必要的一些学术争论。

宇宙飞船的发展宇宙飞船迄今已经发展了好几代了,但目前投入使用的宇宙飞船却屈指可数。但被列入未来发展计划的飞船还是有的,虽然这之中已有部分计划已经失败,对有些国家来说,在自己国家航天飞机尚未问世时,宇宙飞船仍然是其发展的重要目标,现在我们从头至尾来看看字宙飞船的发展。