书城科普读物突破卡门线——运载火箭
7320400000019

第19章 动物敢死队(1)

太空中的动物敢死队

运载火箭是最精密、最复杂的飞行器之一。如果运载火箭由于某个系统、组件、元器件设计不当、质量不好或不适应环境变化,在发射、飞行过程中发生故障或失效,就会造成运载火箭发射失败,甚至灾难,因此,运载火箭必须进行试验,验证运载火箭理论和技术,及时发现不可靠因素,提高运载火箭发射的成功率。特别是载人空间飞行,更要确保运载火箭的可靠性和安全性。

在送人类进入太空前,先要利用各种动物代替人类进行各种太空环境、航天医学、生命体征和生命保障等试验。这可为设计卫星、飞船、空间站和航天飞机等航天器,为宇航员的训练、太空航行提供最真实、最详尽的科学依据。这些动物是航天事业的开路先锋,是太空中的动物敢死队。

动物敢死队往往搭乘运载火箭飞上高空或太空。动物敢死队的成员都是经过精心挑选的,挑选过程几乎与宇航员一样复杂。特别是灵长类动物,都是经过与宇航员一样的特殊训练。动物们与运载火箭共存共荣,是太空飞行的英雄。在宇航员的花名册里,按资排辈,它们都排在最前面。

坐火箭去旅行

20世纪50年代至60年代,苏联为了确定人类航天飞行的可行性,向高空、亚轨道和太空轨道发射了至少57只狗。有些狗不止一次飞往太空,大部分狗活着回来。这些用于太空飞行试验的小狗被称为太空狗。

苏联科学家为每一只太空狗都取了有特色的名字。这些小狗实在太调皮可爱了,科学家实在舍不得把它们送上危机四伏、甚至有可能有去无回的太空。然而,为了科学、真理和探索宇宙,小狗们不得不做出牺牲。

科学家认为狗是太空飞行的首选试验动物。对太空狗的培训包括穿着太空服行走,将其放在一个小桶里模拟火箭发射,或放在离心机里模拟火箭发射的加速度,让其逐渐习惯生活在狭小的笼子里等。对于在轨飞行的太空狗,还要喂食营养丰富的胶状蛋白质、一些高纤维的食物,帮助太空狗排泄,防止便秘。

太空狗的飞行试验分为高空飞行试验、亚轨道飞行试验和轨道飞行试验。如利用火箭把太空狗发射到太空,然后使其自由落体返回的称为亚轨道飞行试验;利用火箭把太空狗发射到太空,围绕地球飞行一圈以上的称为轨道飞行试验。试验时,这些太空狗都是被放在一个密封压力舱(又称太空舱)内。20世纪50年代至60年代,苏联共进行了30次火箭发射,大多数太空狗被送入了太空。

1951年7月22日,世界上首次太空狗亚轨道飞行试验开始了。太空狗德兹科乘着火箭达到110千米的高度,但没有活着回来。同年9月,太空狗丽莎乘坐火箭成功完成亚轨道飞行试验,在高空从火箭中弹出,然后乘坐降落伞安全返回。后来,丽莎由苏联物理学家阿纳托利布拉贡拉沃夫领养。

1951年9月,进行了一项新的太空实验。太空狗博利克被选为宇航员。也许小狗博利克真的有灵性,知道这次飞行的危险性。在飞行前的一天晚上,它突出重围,失踪了。科学家只能用一只名叫济卜的太空狗更换升空,但是济卜不幸牺牲。然而等济卜升空后,拜科努尔发射场的官兵们发现,博利克像一只未经训练的流浪狗一样,围着军营四处乱窜。后来,博利克还是被送上了太空,并且好好地活得回来。博利克被誉为最狡猾的太空狗。

1954年6月2日,在苏联拜科努尔发射场,一枚火箭直刺蓝天。第一对太空狗小狐和红头发一起飞往100千米高空。小狐和红头发始终弄不明白,为什么飞天以后不会走路了,总是踉踉跄跄、东倒西歪。9月1日,太空狗勇敢和它的女朋友婴儿要一起进行一次太空旅行。勇敢本该利用这次难得的机会,好好表现一下自己的男子汉气概。想不到这只名叫勇敢的小狗一点儿也不勇敢。在发射的前一天,这个胆小鬼逃跑了。最后,勇敢很不情愿地参加了太空飞行,并且和婴儿安全返回。

1960年7月28日,雪豹和小狐狸执行第一次飞行任务。它们很兴奋,舔舔科学家的手,还撒撒娇,没有一点害怕的样子。运载火箭发射后28.5秒发生爆炸,雪豹和小狐狸再也没有回来。人们对它们的残体给予烈士规格的安葬。

1960年12月22日,小妇人和小美从拜科努尔发射场乘坐运载火箭发射升空,到达了远地点214千米的亚轨道。在返回地面时,火箭弹出小狗乘坐的太空舱。搜索部队迅速出动,寻找太空舱。第一天,厚厚的积雪掩埋了太空舱。搜索部队报告说:只能透过磨砂玻璃窗依稀看到里面似乎已没有任何生命迹象,但是,第二天,从太空舱里传出小狗的叫声,小妇人和小美还活着,于是人们马上把它们裹在羊皮大衣里,护送飞往莫斯科。

1957年11月3日,一只名叫莱伊卡的太空狗,在拜科努尔发射场搭乘“卫星”号运载火箭升空,成为第一个环绕地球轨道飞行的生物。虽然最终莱伊卡没能活着回到地球,但它仍创造了太空飞行奇迹,成为世界上最有名的太空狗。

1960年7月28日,苏联的太空狗斯特雷卡和它的未婚妻贝尔卡,率领2只灰兔、42只小鼠、苍蝇以及一些植物和真菌进行了飞行试验。这次飞行非常成功,所有“乘客”全部生还。它们参与进行了生物和航天医学试验。小鼠在太空营造安乐窝,生儿育女。很多小鼠是第一批进入地球轨道出生,并活着返回地球的动物。它们检验了飞船的安全性和返回系统。1960年8月18日,动物英雄们从太空平安返回地球。

斯特雷卡和贝尔卡受到英雄式的待遇,还生了6只狗宝宝,非常招人喜爱。苏联科学家得知后,挑选了其中一只漂亮的狗宝宝——“小绒毛”,并且把“小绒毛”当做外交礼物,送给美国时任总统肯尼迪的夫人杰奎琳。“小绒毛”成了第一只太空亲善大使。

小星星是由苏联第一位宇航员加加林命名的一只太空狗。1961年3月25日,小星星乘坐飞船升空,在加加林之前进行最后一次飞行试验。它搭乘运载火箭升空、飞行,为加加林的历史性飞行开辟航线。最终小星星安全回到地面。当人们打开返回舱的时候,它好像很委屈,匍匐呜咽,似乎在说:这么剧烈危险的活动,怎么也不事先通知一下。

1966年2月22日,太空狗小凤和小煤炭升空,在太空轨道上度过22天,创造了太空存活时间最长的纪录。3月16日,小凤和小煤炭安全返回地面。当人们打开舱门,两个小家伙大声叫了起来,乱摇尾巴,激动地尿了医生一身。这个太空存活时间纪录直到1973年6月美国“天空实验室-2”,才被人类打破,但仍然为太空狗最长的太空飞行纪录。

豹胆英雄

对于进入太空的小狗,科研人员需要对其灵活性和心理素质进行鉴定。有的小狗灵活性太强,一分钟都坐不住;有的小狗胆子太小,一到嘈杂的环境就发抖,甚至痉挛。小豹,是一只黑白相间、挺拔刚毅、反应灵敏的小狗,像个男子汉,训练时十分听话;而姗姗则是一身黄毛,它性格温柔,个头适中,一副大家闺秀的气派。它们以优异的表现突破重围,成为众多候选小狗中的佼佼者,光荣地被选为太空狗。

小豹和姗姗接受了严酷的训练。如走独木桥,锻炼其平衡能力;被捆绑在不断翻转的木板上,以增强其抗晕眩本领;被捆在振动器上,锻炼其承受模拟火箭发射时受到的强烈振动;被装进小铁箱里,放在离心机中高速旋转,在强大的离心力下培养小狗的坚强意志;放在冰箱里模拟高空环境,接受低温训练。此外,还要置身于刺耳的大喇叭下,让其适应火箭发射时的噪声环境。这一切,小豹和姗姗都挺过来了。

火箭要发射了。小豹搭乘的火箭里装有记录小豹在飞行过程中的心电、血压、呼吸和体温等各项生理指标的磁记录器;拍摄小豹在飞行中姿态的摄影机;生命保障系统中有自动供氧和自动调节二氧化碳浓度的装置。小豹躺在一个托盘上,前面装了一个条件反射器,观察小豹的反应。科学家考虑得非常周到,如果小豹需要“方便”,尾部就安有大小便收容器。

火箭升空了,到达了70千米的高度。地面的跟踪设备不断收到传回的各种信息。数据表明,火箭飞行正常,小豹也正常。小豹在飞行中的心跳平稳,表现很勇敢。小豹在失重状态下眼睛睁得很大,表情显得十分“尴尬”。它似乎在想:到底怎么回事?我感觉晕晕乎乎的。

将近半小时,小豹乘着白色降落伞飘然而下,安全着陆。当科研人员小心翼翼打开生物舱的舱盖,一眼看到小豹安然无恙地趴在托盘上,目光炯炯有神。专家取出托盘,松去小豹的安全带,爱抚地把它抱在怀里。小豹欢快地摇晃着尾巴,还大声呼叫,似乎向主人述说这次遨游的美妙经历。过了半个月,姗姗也飞上了太空。

猴子宇航员

人类进入太空前,科学家将多种动物装入运载火箭发射进入太空,其中包括各类猴子,如猕猴、食蟹猴、松鼠猴、猪尾猕猴等。科学家通过研究灵长类动物太空旅行的生物效应,了解人类太空飞行的可行性和科学原理。

1958年12月13日上午,一只来自南美洲原始森林的幼小的松鼠猴戈多,来到美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地。松鼠猴一般高30多厘米,重1.5千克,有一条长长的尾巴,可以缠绕在树枝上。松鼠猴长着一双大眼睛,一对大耳朵,十分惹人喜爱。由于猴子的解剖结构、对温度的敏感性类似于人类,所以猴子最适宜执行太空试验任务。

戈多是最早进入太空旅行的猴子。根据美国国家航空航天局的太空计划,戈多将乘坐运载火箭从卡纳维拉尔角空军基地发射升空。火箭达到500千米的高度,然后沿着抛物线飞行2400千米,亚轨道飞行返回地球。

具有历史意义的太空飞行开始了。戈多乘坐运载火箭升上太空,它穿着专门定制的太空服,带着用于监测它健康的科学仪器。

戈多总共飞行了15分钟,经受了8.3分钟的失重测试。它以约16000千米/时的速度重新进入地球大气层。这只松鼠猴承受了比宇航员还要高的速度和强度。科学家高兴地监测到,除了脉搏轻微放缓,戈多没有受到太空失重和重返大气层造成的不良影响。戈多似乎要告诉宇航员:我都能承受,你也一定可以承受。