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第6章 何为“水星”计划(4)

你知道太空货车和公共汽车是什么样的?

目前只有一种专门运输货物的航天飞船,那就是苏联/俄罗斯的“进步”型和“进步M”型货运飞船。

“进步”型货运飞船是由“联盟”型载人飞船改装而成,飞船长8米,直径2.2米,1978年1月发射第1艘,到1989年2月共发射40艘,为“礼炮6”、“礼炮7”和“和平”号航天站运送补给品。它不回收。

“进步M”型货运飞船是在“进步”型的基础上改进的,移植了“联盟TM”型载人飞船的轨道交会和对接系统,增加了回收舱,可将在太空中生产加工的材料和摄影胶片带回地面。1989年8月发射第1艘,到“和平”号航天站坠毁前,共发射46艘,为“和平”号航天站运送了大量的食品、燃料和仪器设备等补给品,也带回了大量物品。

在1986年2月到1991年2月期间,苏联/俄罗斯在太空拥有“礼炮7”和“和平”号两座航天站。1986年3月13日,苏联发射了“联盟T15”号载人飞船,航天员是列·基齐姆和弗·索洛维耶夫。

两天后,即这年的3月15日,“联盟T15”号飞船首先与入轨不久的“和平”航天站对接。两名航天员检查了飞船与航天站对接部件的密封情况后,进入“和平”号航天站。他们调试了站上的1000多件仪器设备,卸下了“进步26”号货运飞船送来的物资,为“和平”号航天站开始接待航天员前来工作做好了准备。

50天后,即这年的5月5日,“联盟T15”飞船与“和平”号航天站-“进步26”号货运飞船联合体脱离对接,然后驶向“礼炮7”号航天站,行程3000多千米,于5月6日与“礼炮7”航天站-“宇宙1686”号无人飞船联合体对接。两名航天员进入这个联合体工作,进行了多项科学考察和实验活动,多次出舱行走,组装大型构件。

52天后的6月27日,“联盟T15”飞船脱离“礼炮7”号航天站,并再次与“和平”号航天站对接。两名航天员进站工作到7月16日,然后离开“和平”号航天站返回地面。

人们将在两座航天站之间来回飞行的“联盟T15”号飞船称为“太空第一辆公共汽车”。

你知道国际航天站的来龙去脉吗?

国际航天站有着非常复杂的来历。

美国抢先将人送上月球后,把建造永久性航天站作为在航天技术上继续压倒苏联的竞争目标,但它发射的“天空实验室”因航天飞机计划没有跟上而昙(tán)花一现。苏联的航天站技术却日臻完善。1981年航天飞机试飞成功后,美国航宇局便在酝(yùn)酿(niàng)宏伟的航天站计划,提出了“大型载人航天操作中心”、“大型轨道结构”等许多构想,1983年还成立了一个60人的特别工作委员会,研究航天站的用途。

1984年1月25日,美国总统里根批准建造永久性航天站的计划,要求在10年内建成,取名“自由”号。

1985年10月,航宇局确定航天站的双骨龙电力塔式方案,长和宽分别达110米和151米,可长期载8-12人工作,它既是科学实验、卫星修复、天文观测、新材料制造基地,又是月球和火星探测的中继站。预计需投资200多亿美元。大概是因费用庞大,美国邀请日本、加拿大和西欧盟国参加,但盟国却心存疑惑。计划难以进展,问题出在不切实际上。

“冷战”中的浮夸好大思想,使“自由”号航天站计划不自由。迫不得已,里根总统于1987年4月宣布缩小规模,推迟到1994年建成。1988年1月与盟国达成协议,改为“单龙骨”结构,1996年建成。但实际进度到时只能完成第一阶段的工程。而且核算表明,到完成2/3工程时,维护工作量就已超过所能负担的极限。不得已再次缩小规模,推迟到1997年建成。

苏联解体、“冷战”结束,人们的思想变得实际一些了,于是再次缩小规模,只长期载4人工作,2000年首次发射部件。但仍遭到物理学会等科学家团体的反对,认为没有必需搞航天站。由于失去“冷战”的动力,众议院拨款小组的政治家们更在1991年5月拒绝拨款,建议取消计划。这引起盟国的担心和不满。同年6月,经激烈辩论,众议院决定在92财年拨款19亿美元。这简直是杯水车薪,因为这时估算,完成整个计划需要近1200亿美元。1992年10月,布什总统批准拨款21亿,并强调建造航天站是实现航宇目标“一个不可少的步骤”。

1993年3月,克林顿总统要求重新设计方案,并确定其性质是“单纯的太空科学实验室”。

由于俄罗斯无钱建造新的航天站,美国则想借助俄罗斯的载人航天技术,两个前“冷战”对手于1993年9月签订协议,在各自现有航天站基础上,建立包括欧洲航天局、日本和加拿大部件的“阿尔法国际航天站”,后定名为“国际航天站”。

国际航天站是怎样组建的?

1994年4月,各参与国审定国际航天站的组成、分工和建设进程。

美国:一个居住舱、一个实验舱、两个能源节点舱、太阳能电池帆板等。

俄罗斯:多功能货舱、三个实验舱、一个服务舱、乘员转移飞行器(改进的“联盟TM”型飞船)、“进步”型货运飞船、太阳能电池帆板等。

欧洲航天局:哥伦布轨道设施、小型太空拖船ATV和救生飞行器CTV。

日本:一个实验舱。

加拿大:一套大型移动服务系统。

计划分三个阶段实施:

1994-1997年为第一阶段,主要是通过美国航天飞机与俄罗斯“和平”号航天站的对接和飞行,熟练技术、积累经验。

1997-1998年8月为第二阶段,先由俄罗斯用“质子”火箭依次发射多功能货舱、两个能源节点舱和俄罗斯服务舱,然后由美国航天飞机运送美国实验舱,再由俄罗斯发射两艘“联盟TM”型飞船。由这些部件组成一个过渡性航天站,达到有人照料的能力。

1998年8月-2002年6月,一个长87米,宽110米,重377吨,总容积1202立方米的国际航天站全部建成,它在离地面397千米高的轨道上绕地球运行,具有110千瓦电源、装载有33个国际标准载机柜,能容6名航天员长期工作。

全部组装工作需要俄罗斯火箭发射48次,美国航天飞机飞行30次。

实际情况变化很大,进度已大大迟后。1998年11月20日俄罗斯发射“曙光”号多功能货舱,同年12月4日美国将“团结”号节点舱送入轨道。2000年7月12日,俄罗斯发射“星辰”号服务舱。至此国航天站具备了基本的载人功能。这年10月31日,俄罗斯的“联盟TM31”号飞船载两名俄航天员1名美航天员首次进站工作。12月1日美“奋进”号航天员首次与航天站对接,5人进站安装了太阳能电池帆板。2001年2月7日和7月14日,航天飞机又分别送去“命运”号美国实验舱和闸门式隔离舱、“探索”号联合气闸舱。

计划建成的时间已过,实际建成的时间要在2005年以后。

宇航员是怎样进行训练的?

宇航员的选拔和训练极为严格。培养一名合格的宇航员,需要经过多方面的培训。宇航员的训练主要包括以下3个方面。

首先,因为宇航员在太空中遇到的情况与地球上有很大差别,因此,每个预备宇航员必须掌握与此有关的各方面的基础知识。由于宇航员是要借助火箭和各类载人航天器飞向太空的,所以宇航员还必须熟悉火箭、各种航天器的设计原理、结构、导航控制、通讯、座舱中设备和各种仪表的性能,以及简单的检修技术。因此航天理论和基础知识的训练是至关重要的。

有关航天特殊技能的训练,主要是模拟航天飞行的真实环境和过程,使宇航员通过训练,能够熟练地掌握操作技能,应付各种可能出现的问题。

此外,航天工作十分艰苦,要做一个宇航员,必须具有良好的身体素质,因此还要进行增强体质的体育训练。

你知道宇航员应当具备哪些特殊素养吗?

适应寂寞

宇航员的挑选是非常严格的,除了要具备必要的专业技能外,还要拥有健康的体魄(bó)和过硬的心理素质。可以想象,要在太空中狭小拥挤的仓内生活那么长时间,每天面对的都是同一面孔的同事和冰冷的仪器仪表,心里会是一种什么感觉。

宇航心理学家认为,对宇航员的选拔和训练都很严格,要求有强壮的身体,能耐受各种恶劣的环境;此外,还要有良好的心理素质,以掌握复杂的操作技能和应付各种意外情况。

宇航心理学家介绍,飞船进入宇宙空间后,远离人群,除和地面联系外,与世隔绝,长期的寂寞生活对人的心理、生理都会产生不良影响。为了让宇航员能够适应这种特殊的生活,要对宇航员进行隔离训练。隔离室几乎与外界断绝一切联系,听不到任何声响,为的是让他们适应那种寂寞、孤独的生活。

性格是否合得来是不是选定机组人员时要考虑的因素宇航心理学家说,不是,许多人听到都会感到吃惊,因为毕竟宇航员要在一个狭小的空间里一起生活工作,同一个你不喜欢的人共处,可不是什么开心的事,弄不好连工作都要受到影响。但是,宇航员都是职业素养很高的人,他们不会让个人的心情影响到任务的执行。再说,一次航天时间最多也不过一两个星期,对大多数宇航员来说,在这样短暂的期间里,哪怕是与魔鬼同眠都不是问题。

但是,如果是去空间站或火星,一去就是几个月甚至几年,性格合不来的人长期相处难免产生矛盾冲突。为了避免影响到大家的合作。对宇航员心理素质的要求就显得更加重要。

“以前,我曾经对申请加入宇航员行列的申请者进行心理测评,”精神病学专家尼克·卡耐斯说,“我让他们说出一些容易给人的心理带来压力的例子出来。”有一位申请者,曾经是一位飞机的试飞飞行员。他在试飞一种新型飞机的时候飞机失去了控制,他沉着应对,终于使螺旋下降的飞机安全着陆。

通常,宇航员都要面对超过常人许多倍的精神压力,因为在太空中的一切对他们来说都是一种冒险和挑战。比如宇宙射线、失重、空间碎片等等,都会给宇航员的生命造成威胁。

消除紧张

太空中的宇航员都远离自己的亲人和朋友,每天都和同伴们在一起生活和工作,所以有时候他们既会感到孤独紧张,又感觉到拥挤、心烦意乱。

如果经常处于精神紧张状态,可能会影响宇航员们的健康。所以地面监控人员要和他们保持紧密联系,倾听他们的诉说,排解压力与孤独的情绪,给他们以各种可能的帮助。

从1990年开始,卡耐斯对恶劣环境下宇航员行为和心理进行了深入的研究,发现每一个到达太空的宇航员都会抑制自己的情感、情绪,不管该宇航员在太空中扮演了什么角色。

一般而言,能够控制自己的情绪(xù),在处理紧急事件时能保持冷静,都是宇航员上天前的必修课。只有这样,在太空才能承受更大的压力。

在天上呆得久了,宇航员之间交流也变得越来越少了,有时候,他们甚至懒得去倾听别人的聊天。

“如果发现宇航员们压力比较大,地面控制中心应该对他们提供更多的支持。”卡耐斯说。

现在我们可以尽可能地缩短宇航员们在太空里的时间,但以后要进行星际航行,比如说去火星,宇航员至少要在太空里历经3年的行程,那就得靠他们自己解决所要面对的问题。这时,如何消除宇航员的寂寞、孤独、无助的紧张心理,如何处理宇航间的矛盾将是非常重要的。

排解无聊

实验模拟发现,宇航员在长期的太空生活中,心态会发生一系列变化。就拿一个南极远征队来说,当任务完成了一半的时候有人就会产生一种沮丧的情绪。比如当团队的某个成员按照自己的思路完成了任务一半的时候,另一半的任务他可能就不想去做了。我们完全可以想象得出,在去火星的漫长征途中,在宇宙飞船狭小的空间里,日复一日地重复同样的事情,肯定是很无聊。

所以,不管是来自地面指挥中心的还是太空船上团队的领导,随时都应给宇航员以热情的支持和帮助,而且方式应该随着事情的发展而有所变化。比如,在地球上,一个地质远征队的队长,在出发的前期,一般是指导整个队伍的前进方向,但是到了任务的中后期,鼓舞士气就变成了领导者所首先要做的事情了。因此对团队领导者的训练,就显得更为重要了。

“任何外部环境的变化都足以影响人的心情,到了太空,这种影响会变得更加强烈和复杂。因为宇航员们会更加孤独,面临的压力更大。”卡耐斯说。看来,在太空里要做到“不以物喜、不以己悲”是一件很不容易的事情。

怎样保障宇航员在舱外的安全?

宇航员在太空中有时是要到舱外执行任务的。比如,人造卫星的修复回收,空间站的组建安装,以至在天体表面探险,都要靠宇航员的舱外活动。而要进行舱外活动,首先要保证宇航员的生命安全。