正文 第十章(1 / 3)

1977年1月31日,在數千名警察的前呼後擁下,“企業“號被運到愛德華茲空軍基地。首先它被吊趴在波音747飛機背上,讓飛機馱著它進行了3次滑行試驗。2月18日,波音747又5次馱著“企業“號在4900米高空以460公裏/小時的速度飛行2小時,然後安全降落。8月,“企業“號首次載人飛行,不過它還是被波音747馱上天後再分離。“企業“號在7300多米的高空飛翔了5分鍾,自行返回機場。它在天上做了3次有人受控機載飛行和5次有人機載“自由“返航飛行均獲成功,證明航天飛機重返大氣層進行著陸是完全可靠的。遺憾的是,由於缺錢,“企業“號沒有再繼續飛行,在一係列成功的地麵試驗後,它披滿塵土長眠在機庫裏。

幾年後,在加加林上天的第20周年紀念日裏,1981年4月12日,美國佛羅裏達州肯尼迪航天中心又為航天飛機的新亮相而熱鬧非凡。大約有100萬人聚集在這裏爭相目睹美國正式飛行的第一架航天飛機——“哥倫比亞“號。

指令長約翰楊和副手克裏平按步驟檢查了駕駛艙的儀表,掃視了1700多個各種旋鈕開關,做完了一切準備。過了一會兒,一聲轟鳴,航天飛機尾部噴出一團火紅的煙霧,從兩個火箭助推器下噴出的火焰足有180米長,航天飛機騰雲駕霧漸漸消失在蔚藍的天空中。“哥倫比亞“號進入地球軌道飛行了36圈,飛行時間54小時30分。這次飛行考察了飛機的動力係統,防熱係統,駕駛艙和生命保障係統的可靠性,世界上幾億電視觀眾看到了宇航員在機艙裏不穿宇航服方便地工作的情況。4月14日,愛德華茲空軍基地的4架T—38殲擊機在12000米的高空排成方陣迎接著“哥倫比亞“號天外歸來。兩位宇航員走下航天飛機時幾十萬狂熱的觀眾向他們歡呼致意,鮮花灑滿他們全身。此後,“哥倫比亞“號又試飛了4次,次次成功。從1982年11月以後,航天飛機開始了商業性飛行。

截至1995年底,美國的5架航天飛機共上天飛行了73次,有441人參加了飛行。他們在太空失重和真空的環境下進行了各種科學實驗;施放和回收了70顆不同用途的衛星;向深空發射了“麥哲倫“號金星探測器,“伽利略“號木星探測器“尤裏西斯“號太陽探測器,“哈勃“天文望遠鏡和“天文“1號觀測器等,還進行了繩係衛星的發電試驗。宇航員在航天飛機上曾捕捉“有病“的衛星,把他修理好後再施放回太空。1993年12月,“奮進“號航天飛機完成了修複大型太空望遠鏡“哈勃“望遠鏡的工作。4名宇航員分兩批每日輪流出艙執行一次在軌操作,為“哈勃“更換了陀螺儀,太陽能

電池帆板,安裝了新的廣角行星相機,矯正了光學軸補償係統等。修複好的“哈勃“向地麵發回了許多清晰的照片。這次成功,也使航天飛機的功能得到了充分的發揮。

前蘇聯也於1988年11月15日成功地發射了一架“暴風雪“號不載人航天飛機。它的外形與美國航天飛機很相似。它從拜科努爾航天中心起飛,47分鍾後進入距地麵250公裏高的圓形軌道,繞地球2圈,運行3小時後安全返回地麵。

太空工廠。國外很多企業家都向往去太空開廠,那裏可以生產出許多地球上難以製造的東西。日本人曾做過一項試驗:把火箭射到大氣層之上進行冶金,結果產品質量特別良好。這是因為太空沒有空氣,不費吹灰之力就實現了技術上頗複雜的“真空冶煉“。美國人則驚奇地發現在外層空間做出的塑料小球滴溜滾圓,毫厘不差。道理也很簡單,產品是在失重的狀態下得出的,沒有重力的幹擾,誤差自然也消滅了。除了這幾樣外,適宜拿到太空中去生產的東西還有不少,比如合金,陶瓷,化工原料以及電子工業上大量使用的晶體等。

過,首先出現於太空的將是一座製藥廠。它開張大吉的日子已經確定,美國宇航局已在80年代末期開始協助此項計劃的實現。對於這座奇特的天外工廠,現在可以勾勒出一個比較清晰的輪廓了。它由兩個獨立的“車間“組成,每個“車間“寬4。5米,長10。5米,連50平方米都不到。工作定員每個車間隻配備兩名。照說兩個人大半個籃球場大小的地方活動也不算擠,但是長期在這裏麵就難免有點坐班房的味道。因此主要操作程序都由電腦控製,生產所需的電力取自二組巨型太陽能電池。作人員一年頂多進入“車間“兩三次,任務是搬運原料,檢修設備,再就是把製好的藥品帶回地球。由於它們是在一無細菌。二無汙染的環境下做出來

的,可以確保質地優良純淨。在這種可以稱之為“太空牌“的藥品麵前,世

界上最著名的大製藥廠的名牌貨都將黯然失色……這座太空工廠的構思和設計都是邁斯拜吉爾的傑作。盡管廣大群眾對這個名字還很陌生,但在航天領域裏,他並非名不見經傳。作為一名工程師,他曾長期服務於美國宇航局。從阿波羅登月的籌備,直到航天飛機的誕生,都凝聚著他的心血。退休之後,他出任私營和空間工業公司首腦,繼續為航天事業效力。據拜吉爾介紹,起初這兩個各重13。5噸的車間發射到離地約400公裏的軌道上,互相連接,比翼齊飛。以後“車間“逐步增加到6個。在90年代初,龐大的載人太空站在空間裝配完成後,這些車間就成為它的一

個組成部分。太空食品

美國太空人現在回想早年的太空飛行,最感痛苦的倒不是失重,也不是上廁所不方便,而是飲食太差。當時,太空食品多半像漿糊一樣,吃的時候從像牙膏的管子中往嘴裏擠。或者壓縮得像小肉丁一樣,幹巴巴的,需要靠嘴裏的唾液去慢慢融化,方能下咽,而且這些食品一律淡而無味。所以,他們在太空中,老是想吃東西,希望能像在飛機上一樣,吃到地麵上能吃的東西。

經過這20多年的太空飛行,科學研究得到一點結論,即在太空中,人需

要的營養同在地麵L一樣。多年來,經過美國航宇局的不斷努力,終於改進

了太空飲食。

最近上天的航天飛機“發現號“,帶上去的食品不但有新鮮的麵包,水果,罐頭鳳梨丁,巧克力,還有裝在太空食品盒裏的美味食品,例如青豆香茹,肉丸等,也有如同普通快餐店裏一樣包裝的番茄醬,烤肉醬等調味品。這些食品大部分是從超級市場買來,經過凍幹處理或重新包裝的。太空人想吃的時候,隻要“飄遊“到廚房裏,向食品盒中注射定量的水,加熱後就可以吃了。為什麼早年不這樣做呢因為當初科學家們認為,在太空失重的狀態

下,咀嚼和下咽食物都有困難。後來才知道這是過慮。當初認為太空飛行需要特別的食品,後來也證明無此必要。現在科學家知道了,太空人需要的是有營養的食品,隻要清潔衛生,方便進食就行了。不過到目前為止,航天飛

機的機艙內還沒有冰箱,所以隻在飛行的頭幾天有新鮮的麵包,水果和芹菜,胡羅卜一類的蔬菜吃,隨後隻能吃凍幹處理的食品了。

太空食品主要有五類:

第一類:普通罐裝食品,如魷魚,布丁等,包裝用鋁罐或柔軟的金屬袋。

第二類:低水分食物,如梨幹,杏幹等水果幹。

第三類:脫水食物,包括經過凍幹處理的食物及美國人通常早餐吃的穀類食品。這一類食品需要加水後進食。

第四類:原狀食物,包括新鮮水果,蔬菜,雞蛋,麵包,小甜餅等。

第五類:飲料,各種果汁粉及其他飲料粉,用水一衝即成果汁和飲料。

脫水食物是宇航局夥食工作中最感費事的一項。雞丁,炒蛋,乳酪,菜花等各式菜肴,通常要先熟調後再入放幹凍箱裏吸去水分,然後裝成罐頭。

航宇局有時也采用市麵上賣的供露營和遠足用的凍幹食品。航天飛機升空之前,再把罐頭分裝到食品盒裏。這項工作要在“清潔室“裏進行,室內圍著厚厚的一層塑料幕,工作人員穿戴得像醫院手術室裏的醫生一樣。因為衛生最重要,絕不能讓太空人在飛行中患腸胃病。分裝食品盒的每一個菜有一定的分量,都仔細秤過。太空食品盒是特別設計的聚乙烯塑料盒,扁方形,用塑料盒蓋。每樣東西都經過氮氣衝洗,以清除致腐的氧氣,然後將食品盒真空密封。盒底有個小凹,在太空中進食之前,先用注射針將水注入盒內,加熱,即成一道好菜。飲料粉也放在食品盒內,加調水和後,用吸管插入盒內飲用。水是機艙內的燃料電池氫氧化合後產生的副產品。

太空人每天的菜單提供平常人每天應當吸取的蛋白質,維生素,鈣,磷,以及其他必要的營養。太空人消耗能量甚多,即使在失重的狀態下,仍需吸取通常需要的,以維持體重。早年因艙內的廁所簡陋,不讓太空人多吃纖維食品,現在已經開禁了。

這樣的太空食品價格算下來,早餐,午餐各需12美元5角,晚餐25美元。一人一天的夥食費50美元。據說味道還不錯。調查結果表明,太空人多喜歡涼拌蝦,尤其喜歡牛排。胃口跟在地麵上一樣好,隻是口味似乎受點影響。有一位太空人說:“地麵上,我們都喜歡比較甜的果汁,例如芒果汁,

但是在太空中喝,似乎就覺得太甜了一點。“

飲料還需要研究改進,果汁經過脫水,再加水,喝起來總覺得不對勁;奶粉經過真空包裝,味道就差了。因艙內沒有冰箱,太空人想喝冷飲就隻有把它放在艙外,利用太空的天然冰箱,但必須是背陰的一邊,而航天飛機的

位置在太空中是不斷變換的,這就帶來了許多麻煩。

每次太空飛行都由航宇局夥食部配菜,每天的菜單不同,七天一轉。太空人不必嚴格按照菜單定時吃,可以自己決定。有人喜歡定時定量吃,也有人喜歡少吃多餐。以前太空人抱怨食品單調,現在花樣品種多了。個人如有特別要求,夥食部也盡可能照辦。據說有一位太空人要求吃一種由水果幹,花生米,瓜子,堅果混在一起的零食,夥食部也照辦了。太空飛行常有意外情況需要工作而打亂生活的規律,所以夥食部總勸太空人定時吃飽,免得工作耽誤飲食,饑餓難受。

航天飛機的廚房在中段部分,就像飛機上一樣。有半球形的水盆可以洗手。食物放在櫃裏。需要加水的食品盒放在一個推架上,太空人按照所需水

量撥號之後,把食品盒往裏一推,即自動有注射針刺入盒內注水。然後,將食品盒放進高處對流烤箱,在華氏180度的高溫中加熱。這樣的熱度比不上家裏烤箱溫度,因此費時較久,需要半小時至1小時。今後的太空飛行時間將愈來愈長,航宇局預料有些太空人將以烹食為樂。根據對許多在北極和偏遠地區過冬的人進行的心理研究,發現在那種與世隔絕的環境中,費時進行烹調會產生心裏上的安定作用。因此,航宇局才特意設計這種太空廚房。空間發電站

太陽上的核聚變反應,把巨大的能量投射到茫茫的宇宙空間,也投射到地球上。每一秒鍾就等於把550萬噸原煤運送給地球,然而這隻占太陽輻射能的二十億分之一。

在宇宙空間建立發電站——大型衛星太陽能電站的設想,經過多年醞釀,已逐漸成熟。在地麵和軌道上進行的實驗研究提供了可靠的設計資料。因此,現在積極進行的衛星電站計劃,無論在規模和建造途徑上,都和早期提出的方案有所不同。

1968年,美國工程師彼得格拉塞爾提出了在空間建立衛星太陽能電站

的大膽設想,一時輿論為之嘩然。有人譏笑說,這不過是一個空間烏托邦的幻想。事隔不久,波音公司公布了衛星太陽能電站的第一個設計。由於空間技術和電能轉換材料的進步,人們開始看到這個計劃的現實性和它對地球能源革命可能帶來的深遠意義。

衛星太陽能電站是在距地球約3。6萬公裏高空繞地球轉動的一顆人造衛星,繞地球一圈的時間,與地球自轉周期相同,正好是23小時56分4秒。因此從地球上看,它仿佛總是停留在固定的位置上,所以叫做地球同步衛星。生活在地麵上的人們,很難看到真正的陽光充沛的場麵,因為隻有64%的陽光照射到地麵上,其餘全部被大氣層吞掉了,何況還會經常遇到雲遮霧障的情況,接收到的太陽光更少。而在宇宙空間,無雲霧幹擾,無晝夜之分,可以無休止地接受灼熱陽光的強烈照射。與建造在地球上的太陽能電站比較,衛星太陽能電站還有下列優點:

1。地球上接愛的太陽能受地理緯度的影響很大,赤道是地球上日照最充

沛的地方,接收到的太陽能也隻及宇宙空間得到的太陽能的六分之一。

2。地球上日照時間隻占全天24小時的一小部分,而同步軌道衛星一年之中有275天全天24小時日照不斷。隻有90天出現被地球擋住陽光的機會,何況一天之內最多超過72分鍾,可見衛星太陽能電站效率比地麵電站高得多。

設計中的衛星太陽能電站像一座在宇宙空間浮動的島嶼,在耀眼的陽光下不分晝夜地連續工作,為地球居民提供巨大的能源,而對地沒有任何損害

和汙染,這種電站是何等理想啊!衛星電站的原理是利用大麵積太陽電池板將太陽能轉換為電能。一個衛星電站所用太陽電池板的麵積達100平方公裏以上,所以產生的電能也是相當驚人的——200萬至2000萬千瓦,地球上最大的水力發電站也無法和它比擬。

要把這樣多的電能從幾萬公裏的高空傳輸到地麵,采用電纜是無論如何也行不通過的,唯一的辦法是使用微波傳輸。微波傳輸係統由四個基本部分組成,即:直流—微波轉換係統,發射天線,地麵接收天線,微波—直流轉換係統。整個係統的效率為55%到65%。微波傳輸係統的核心是幾十萬個特高頻功率管組成的發射天線,它可以把高壓直流電轉換成微波能,對準地麵接收天線發射,像雷達天線發射電波一樣。發射微波的最佳頻率為2~4千兆赫,相當於波長7。5~15厘米。

這樣,在宇宙空間和地麵之間建立起一條看不見的巨型電纜。在地球一端,地麵接收天線陣是一群蜂窩式排列的建築物,由背村金屬網的半波偶極子組成,能捕獲微波能量,經固體二極管整流,接入高壓直流電網,供給用戶。地麵接收天線陣分布在直徑13公裏乘9。5公裏的橢圓區內,麵積也為100平方公裏,蔚為壯觀。橢圓中心的微波能為23毫瓦/平方厘米,邊緣為1

毫瓦/平方厘米。衛星太陽能電站是一個龐然大物,總重在10萬噸以上。如何將這樣大的結構運送到軌道上進行安裝和運行,的確是一個難題。現有的計劃都是先將材料和人員送到距地麵數百公裏的低軌道上,然後再轉運到高空的地球同步軌道上去。由於設計,材料和工作重點的不同,現在,提出了低軌安裝和高軌安裝兩種方案。