书城科普读物天上的街市——空间站
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第4章 诺亚方舟的暗门

离天堂近一点

在很早以前,上帝为了惩罚堕落的人类,制造了一次史无前例的大洪灾,想淹死所有的坏人。上帝认为诺亚是善良的,就教诺亚制造船,帮助他逃过这一劫难。诺亚制造了一艘巨大的方舟,带着家人和一些无辜的动物上了诺亚方舟。诺亚方舟帮助好人从大灾难中幸存下来。这就是《圣经》“创世纪”里的一段故事。

诺亚方舟是西方人的黄道乐土,极乐世界。人们总希望诺亚方舟有一个暗门,使人类能方便地从地球到诺亚方舟生活。许多西方人认为,空间站就是人类未来的诺亚方舟。空间站好像天上的宫殿,很神秘,但又很普通。当有人问宇航员在哪里工作时,回答常常是这样的:那儿离天堂近一点,离地狱远一点。

空间站是一个大型载人的、能在太空长期运行的人造卫星,是环绕地球运行的半永久性空间基地。它可以接送来往的人员和物资并担负通信任务;可以对其他航天器进行后勤保障、维修与保养;可以作为发射平台,把新的人造天体送入太空;也可以利用太空的特殊环境从事科学研究,进行材料加工,完成对地监测、资源勘察、天气预报以及天文观测等;还可以与其他航天器在太空对接,组合成更大的轨道联合体,为宇航员在太空长期工作和生活创造良好的条件。

空间站是现代的诺亚方舟。如果能在空间站上遨游太空,雄视四方,肯定比神话中的诺亚方舟更现实更壮观。空间站是现在与未来的桥梁,地球通向太空的踏板,理想与科学的实验室。

太空堡垒

空间站与其他的航天器相比,它的结构体积庞大,在轨时间长,功能多,研究规模和范围广。它最大的特点是:长期载人。因为空间站从来没有在运行中发生毁灭性、灾难性事故,所有宇航员都称空间站是一个飞行的保险箱,是太空堡垒。

空间站根据结构分为一体式和组合式两种。

一体式空间站一般都比较小,由运载火箭或航天飞机直接发射入轨。

组合式空间站由多个太空舱和舱段组成,每个太空舱之间互相连通。组合式空间站属于大型空间站,空间大多了、宇航员也较多。组合式空间站不是一次建成的,而是用运载火箭、货运飞船或航天飞机,分批多次发射运送,到太空后再拼接组装成为整体。建造大型空间站,就好像在太空搭积木。

空间站一般重达数十吨到几百吨,可居住空间达数百立方米;设计寿命几年到十几年。空间站在太空围绕地球运行,经常需要飞船和航天飞机给它送食品、科研仪器和燃料。新的宇航员来了,老的宇航员要回家,怎么办呢?

到目前为止有两种方法:一是乘坐俄罗斯的载人宇宙飞船;二是搭乘美国的航天飞机。生活用品和科研设备由货运飞船或航天飞机一次一次地运送。宇航员完成了任务,轮到休假的时候,就乘坐下一个“航班”的飞船、航天飞机回到地球。宇宙飞船和航天飞机是空间站的“公交车”。有时“航班”也会晚点,但宇航员不可能退票。

天使的旅行箱

空间站通常由对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能帆板等部分组成。空间站舱段的结构特点是体积比较大,在轨道飞行时间较长,有多种功能,能开展的太空科研项目也多而广。空间站的舱段被人们称为天使的旅行箱。

太空之门——对接舱

对接舱是用于航天器之间对接的舱段,相当于家的大门。一座空间站一般有数个对接口,可同时停靠多艘飞船或其他航天器。宇航员通过对接舱与其他航天器对接,运送生活用品、科研仪器和新老宇航员。新宇航员都是在这个太空大门前敲响对接舱的舱门——咚,咚咚。“谁呀?”空间站里的宇航员明知故问。“我,皮特。新来的。”“你敲错门了!这里是空间站。”然后打开舱门握手拥抱。

太空之窗——气闸舱

气闸舱是宇航员出入空间站的通道。气闸舱有内外两层闸门,相当于一扇双层玻璃的窗户,两头平时都是封闭的。当宇航员进出空间站时,要及时将气闸舱开启或关闭,不让宝贵的空气跑到太空外面,所以有时会称它为过渡舱。

宇航员通过气闸舱到太空进行太空行走,修理空间站,或组装更多的太空舱。对空间站来说,气闸舱是个生死之窗。气闸舱就等于自己家的窗户,每次出门在外可别忘记关窗哦!

太空之家——生活舱

生活舱就是宇航员的家,是吃饭、睡觉和休息的地方。生活舱里面虽小,但一应俱全,有卧室、餐厅和卫生间。宇航员可以看看书、听听音乐、幽默地开开玩笑,甚至做脑筋急转弯等。每个宇航员都要保持健康的体魄和愉快的心情。

空间站里起床的铃声每天都不一样。铃声来自各种音乐和自然界声音,由宇航员、亲朋好友,甚至不认识的地球人点播。宇航员生日的时候,有可能听到的是女儿祝爸爸生日快乐的录音。音乐铃声是通过地球上的航天中心发射的。

有的宇航员说:“如果空间站里有人类能够生活的一切设施,把我夫人和孩子接来,我们就成了上帝的邻居。我也许不再返回地球。”

精确的轨道舱

空间站在350~500千米的轨道上,围绕地球运行。轨道舱就是驾驶舱,是宇航员的主要工作场所。轨道舱里有许多台计算机,帮助空间站精确地运行在最佳的太空轨道上。空间站在太空中运行,也需要掌握方向、速度和调整高度。

复杂的服务舱

服务舱内一般装有推进系统、气源和电源等设备,为整个空间站服务。这里有火箭发动机、通信设备、温度控制装置、氧气发生器和空气清洁器等。在空间站,有一件难以启齿的事情:放屁。放吧,污染环境;不放吧,憋着难受,也污染自己。一般情况下宇航员都是跑到卫生间解决问题,那里有一个较大的空气清洁器。

聪明的仪器舱

为了观察地球和太空天象,空间站上有各种红外、立体、高清晰照相机。有一次,一个宇航员正摆弄一架高清晰照相机,想看看能不能发现什么奇迹。突然,从远处飘来一个模糊的黑影。那是什么?怎么看上去像外星人?管他是什么,先拍了再说,立即按下快门。闪光之际发现了一个戴头盔的脑袋。原来是另一个宇航员在舱外对着镜头看。

仪器舱是根据飞行任务而设置的安装专用仪器的舱段,也可以是不密封的,用以安装暴露于空间的探测雷达、天文望远镜、照相机等仪器设备。在这里有最先进最精密的仪器,可以开展各种科学实验、科学研究。许多优美的照片也是从这里拍摄的。太空摄影已经成为摄影艺术的一个分支,激发了很多人的兴趣。

瞄准太阳的帆板

太阳能帆板像蜻蜓的翅膀,将太阳能转化为电能。电能储存在蓄电池内,提供给空间站。太阳能帆板通常装在空间站外侧,瞄准着太阳。阳光为空间站上各种仪器设备提供电源。当空间站旋转到地球的阴暗面,也就是空间站晚上的时候。这时,由蓄电池提供电力。你能想象空间站停电的情景吗?如果空间站停电,白天的时间,会被太阳烘成“烤鸭”;晚上的时候,会被冻成小冰人。

最聪明的航天器

如果有人问:人造卫星、空间探测器、宇宙飞船、航天飞机和空间站,这几种航天器谁最聪明?宇航专家都会异口同声地说:空间站。

空间站是所有航天器中科技含量最高、技术最复杂、规模最大,运行时间最长的航天器。如果空间站能说话的话,它一定会说:人类把最聪明的人集中到航天研究中心,航天研究中心把最先进的科技集中到我身上。

空间站在太空运行,有许多已知的和意想不到的困难和麻烦。为了宇航员能居住、工作在太空中,必须具备一定的良好环境。科学家以地球人的智慧和最先进的技术,想到了各种良策和解决方法,尽量将空间站仿真成地球的环境。

空间站有许多庞大的系统,如动力控制、温度控制、通信、导航、电力、计算机等工作系统;还有空气清新系统、水循环供应系统、食品加工系统、火警预警系统和紧急逃生的安全系统等。空间站的所有系统都十分灵敏高效,有100多台的计算机在空间站上工作。当然,有的时候那些仪器太灵敏,会突然发出警报,折腾得宇航员精神紧张。