第三部分

充滿坎坷的上升2號返回之旅

1965年3月,第一次太空行走順利完成後,蘇聯的飛船準備返回地麵,這時出現了嚴峻的險情。就在他們進行準備工作的時候,飛船內部的壓力急劇升高。為了防止發生爆炸,宇航員趕緊降低溫度和濕度,但這些辦法並未發揮作用。這種壓力增加的險情,整整持續了7個小時,因為過於疲勞,兩位宇航員昏睡了過去。突然,類似爆炸的聲音將他們驚醒,宇航員們都以為最後的時刻到來了,飛船發生爆炸了。可是,周圍的一切並未燃燒,相反,儀器顯示飛船內部的壓力在慢慢下降,過了一會兒竟完全正常了。

宇航員們正在暗自慶幸逃脫了大難,但是不久又發生了大問題——飛船的定位係統出現了故障。在得到地麵指揮中心的同意後,宇航員們不得不冒著生命危險,采用手動方式著陸。飛船終於降落到了地球上,不過降落的地點卻是在原始森林的深處。這時還是冬季,地麵上積聚了2米厚的積雪。兩位宇航員費盡九牛二虎之力爬出艙門,伴著暴風雪和狼群的呼號聲,架好天線,向指揮中心發出呼叫信號。不知什麼原因,指揮中心遲遲沒有回應。

天黑了,氣溫越來越低,飛船內製冷空調又無論如何也關不上。宇航員的宇航服內灌滿了汗水,因此他們不得不在低於-20℃的嚴寒中光著身子擰幹內衣。直到第二天,地麵搜尋人員才找到他們。直升機投下食品和防寒服,可是這些東西大多被大風刮走,最後到手的隻有幾根香腸和一隻皮靴。

直到第三天,幾乎絕望的他們才最終獲救。

美國的首次太空行走

1965年6月3日,美國發射了載人飛船雙子星座4號,飛船上載有麥克迪維特上尉和懷特上尉。飛船繞地球飛行了62圈,懷特到艙外行走了21分鍾,用噴氣裝置使自己在太空中機動飛行,成為第一位在太空中行走的美國人。

說起來簡直令人難以置信,懷特準備離開飛船的保護步入險象環生的太空時,他解除了飛船裏的氣壓,僅靠航天服裏的氣壓來維持生存。懷特用一根長長的繩子將身體係在了飛船上,然後慢慢地離開飛船步入了太空。他手拿著宇宙槍,輕鬆地在空中漂浮著,背後是淡藍色的地球。宇宙槍打出的並非是子彈,而是氣體,高壓氣體產生的反作用使宇航員在宇宙空間中能夠自如運動。槍上還裝有攝影機,懷特拍了幾張地球的照片。遠望我們的地球,那是在漆黑的天幕上掛著的一顆藍色明亮的星球,山川、河流隱約可見。在地球上,數百萬觀眾通過直播聽他說道:“這太刺激了!”到了懷特該結束太空行走的時候了,麥克迪維特請求他返回飛船。懷特已經度過了21分鍾的好時光,但他還想多待一會兒,感覺這21分鍾真是太短太短了。而就在懷特在太空漫步時,美國航空航天局的醫生正在仔細研究懷特身上的控製設備發回地球的數據,分析後得出結論:太空行走好像對人並沒有傷害。

懷特返回飛船後,飛船的門卻關不緊了,麥克迪維特試著去維修飛船的門。在地球上訓練時,科學家們明白,在失重條件下人很難工作,航天員一用力,身體就會朝相反的方向移動,於是美國航空航天局特製了用於太空的工具。麥克迪維特試用了這種特殊工具,修好了飛船的門。

雙子星座5號的燃料問題

1965年8月21日,美國發射了雙子星座5號飛船,搭載著庫珀少校和查理斯·康拉德上尉,繞地球飛行120圈,曆時190小時55分鍾。

就在飛船升天後不久,庫珀和康拉德發現了一個問題,這差點讓他倆提前結束飛行。他倆發現,為通訊和電腦係統供電的燃料電池電壓偏低,而通訊和電腦係統是飛船上很重要的環境係統。雙子星座飛船的飛行主任決定,減少飛船上的耗電量,而不提前結束飛行。庫珀和康拉德關閉了雷達、無線電、電腦和部分環境控製係統,讓飛船靜悄悄地在太空中飛著。突然,電壓回升了,航天員又打開了上述係統。到了第三天,一切又恢複了正常。他們以為燃料問題已經解決了,其實不然。

後來,燃料電池又出問題了。因為燃料電池是靠氫氧化合來產生電力的,這就會產生一些水,但是水太多了,盛水的容器很快就滿了。美國航空航天局擔心多餘的水會破壞飛船返回地球時所必需的電力供給係統,於是庫珀和康拉德又關閉了飛船裏的大部分電器,讓飛船在地球軌道上靜悄悄地飛著。通訊少了,庫珀和康拉德不可能按計劃做實驗了,但是他倆每一天都在改寫太空生活的新記錄。

飛行了近8天後,庫珀和康拉德點燃控製火箭重返大氣層。通過這次飛行,雙子星座5號創造了一項紀錄:目睹了120次日出和日落,飛行了500多萬千米。庫珀也創造了當時載人航天的紀錄;留軌時間225小時15分,同時飛行過兩種軌道。同時,庫珀和康拉德用事實證明了,人在太空正常生活和工作的時間,足以往返於月球和地球,這為後來的登月計劃提供了寶貴的資料。

宇宙飛船在太空相會

1965年12月3日,雙子星座7號飛船順利升空。太空中心的工作人員馬上將另一枚碩大的“泰坦”火箭搬進了發射區,並在火箭頂端裝上了雙子星座6號飛船。同時,美國航空航天局宣布,他們要讓雙子星座6號飛船和雙子星座7號飛船在太空相會。

可是,雙子星座6號飛船按原計劃點火後,“泰坦”火箭發動機卻自動關閉了。而此時,雙子星座6號飛船的兩名航天員錫拉和斯塔福德,就坐在處於高度爆炸危險狀態中的火箭頂端上。一旦火箭爆炸,兩人馬上就報銷了。一陣高度緊張後,火箭並沒有爆炸。

故障很快查明並被排除。美國航空航天局決定再試一次,時間就定在兩天後。

12月5日,錫拉和斯塔福德再次坐上雙子星座6號,點火升天進入太空。雙子星座6號升空後,就一直尾隨著雙子星座7號飛船。美國航空航天局要求兩艘飛船相距不得超過600米,相會才算圓滿成功。時間一分一秒地過去了,兩艘飛船越靠越近。此時,雙子星座6號離7號還有8千米,錫拉點燃了一枚火箭,讓雙子星座6號準確地進入7號飛船的軌道。此時,兩艘飛船的雷達彼此都發現了對方。於是,錫拉給雙子星座7號發了一條信息:我們即將相會了。幾分鍾後,兩艘飛船的航天員彼此可以看到對方的飛船了。這時,兩艘飛船相距僅6.5千米,成功僅一步之遙了。飛越印度洋時,兩艘飛船越靠越近。這時,由於兩艘飛船離所有的地麵站都太遠了,以至於沒法發送清晰的信息,兩艘飛船和地麵暫時中斷了聯係。後來,太空傳來了斯塔福德的聲音:“我們相距隻有36米了,且一直保持著這個距離。”太空相會完成了全部預定目標!

阿波羅試驗災難

1967年1月,美國的一艘阿波羅飛船,正在進行載人航天飛行的地麵聯合模擬試驗,充滿純氧的飛船座艙突然起火,三名航天員被火活活燒死。當時,按照航天中心的計劃,如果這次地麵模擬試驗成功,這3名航天員就會乘此飛船進入環地軌道飛行,以驗證登月飛行的實現程度。

試驗前,相關人員已做過安全檢查,凡能發現的易燃易爆物均被移開或拆除。試驗組織者認為已沒有什麼不安全因素,因此在試驗現場也沒有布設專門的消防人員、醫生和緊急救援人員。試驗按照程序進行。當進行到最後倒計時時,突然程序中斷,飛船指令艙起火。人們從指揮室裏的通信電話中,聽到艙內的航天員大喊:“著火了!”接著又聽到“快放我們出去!”的喊聲。

然而,還未來得及打開艙門,在短短的幾十秒內,3名航天員就被燒死在艙內。後來查明,這次起火原因是飛船導線短路,電火花引燃了艙內塑料製品。阿波羅飛船中,一些在正常空氣中本來是耐火材料的塑料製品,在純氧中卻成了易燃物品。此外,艙門打開時間設計為90秒,著火時船內形成負壓,無論在外麵還是在裏麵,艙門在極短的時間內都無法打開。

這場火災造成了死亡3人的特大事故,給後人以很多啟發。後來的阿波羅飛船艙內采取了一係列安全措施,如重新研製艙內材料,進一步完善逃逸救生係統,增加了防火措施等等。中國的神舟飛船在設計時也吸取了這個教訓。

1971年8月2日,阿波羅15號登月時,美國航天員將他們3人的骨灰撒在月球表麵上。他們3人雖然生前未能登上月球,但死後終於來到了這裏。

第一艘載人聯盟號飛船遇難

1967年4月3日,蘇聯第一艘載人的聯盟號飛船聯盟1號順利發射。但是在飛行到第2圈時,宇航員科馬羅夫報告說:“飛船左邊的太陽能電池帆板沒有打開,電源供電不足,無線電短波發射機沒有工作,姿態穩定係統也受影響,飛船處於不規則運行之中。”科馬羅夫是蘇聯當時最優秀的航天員之一,飛行經驗豐富。他先是將飛船的左邊朝向太陽,試圖打開帆板,但未成功。到了第5圈時,飛船故障進一步加劇。科馬羅夫盡力排除故障,試圖啟動飛船發動機以穩定飛行,但仍舊沒有成功。

在第10圈時,筋疲力盡的科馬羅夫請求睡一覺。經允許後,飛船中斷了與地麵的通信聯絡,並在第13圈時再次恢複。科馬羅夫報告說,飛船故障未消除,姿態仍不穩定。經過飛控中心研究發現,原因在於飛船左側的太陽電源翼板出現故障,已經無法展開了。地麵中心決定立即返航。第19圈時,科馬羅夫手動控製返回,使飛船進入了返回軌道。4月24日,事故發生了。那天6時24分,飛船失去了控製,帶著一團火光,以每秒100多米的速度斜著向地麵撞去。當飛船降落至離地麵10千米高度時,宇航員立即啟用降落傘,但是發現降落傘也出現了故障。沒過幾分鍾,飛船撞向了烏拉爾地區地麵,並發出幾聲猛烈的爆炸聲,科馬羅夫當場犧牲。當救援人員趕到現場時,飛船殘骸還在燃燒。

鑒於這次事故的教訓,蘇聯不得不對飛船重新進行審查,經過一年多的改進,才於1968年10月再次發射不載人的聯盟2號。1971年8月2日,阿波羅15號飛船登月時,美國航天員帶去了一塊刻有已故蘇美航天員姓名的銘牌,安放於月球上,其中也包括了科馬羅夫的名字,以紀念為航天事業英勇獻身的英雄。

加加林遭遇空難

1968年3月27日,蘇聯航天英雄加加林駕駛一架米格殲擊機執行任務,從機場起飛後不久就發生了墜機事故。

根據現在掌握的資料來看,在最後的68秒時間裏,加加林已經失去知覺,因此無法使飛機擺脫垂直下降狀態。在飛機爬升到2000多米高空時,加加林通過儀表顯示得知,飛機的座艙密封不嚴,於是立刻向地麵中心彙報。根據指令,加加林應停止執行任務,緊急下降到2000米處,返回機場。於是飛機爬到4200米高空後轉彎,緊急下降。他操作飛機向左飛行,但左側3000米處有另外一架米格殲擊機,向左飛行有可能相撞,於是加加林加速下降。

調查結果證實,在4200米的高空中,加加林沒有使用氧氣罩的情況下在未密封的座艙內飛行了6分多鍾,這意味著,他當時已經開始缺氧。有充分的證據表明,在昏迷前的3~7秒內,加加林失去了工作能力。隨後,飛機俯衝並撞到地麵都是在失控狀態下進行的。又過了22秒,飛機才爆炸。

後來在1991年,醫療專家確認,飛行員在昏迷5~15秒後才會恢複知覺;再過15~20秒後,才能恢複運動能力,再過30~120秒才能操縱飛機。因此,加加林根本沒有及時蘇醒的時間和重新控製正急速俯衝的飛機的能力。

不過,事故過程中,加加林沒有想到座艙密封不嚴是通風開關的問題,以為是航空設備故障,於是決定嚴格按照指令行事。遺憾的是,當時的指令沒有限製緊急情況下的垂直下降速度,到1975年才做出了最高不能超過50米/秒的限製。就是因為缺乏這個現在看來非常簡單的限製,讓宇航員尤裏·加加林因飛機失事而身亡。這件事也加深了人們對航天飛行技術和安全保護的認識。

曙光號載人飛船的夭折

1970年4月24日,中國第一顆人造衛星東方紅一號升空。接下來,國家下定決心,繼美、蘇之後,製造出載人飛船,還給那艘尚未誕生的飛船起了個意味深長的名字——曙光號,並準備在4年的時間裏將飛船送入太空。

1971年4月,在北京京西賓館裏,聚集了全國80多個單位的400多名專家學者。此時,專家學者們正在討論著中國未來的飛船該是什麼樣子。由於時值1971年4月,因此,該項目便有了一個代號:“714工程”。代表們興致勃勃地品嚐了我國自己研製的航天食品:高熱量的巧克力、壓縮餅幹和美味的雞湯等。“714工程”還製造出了曙光號的全尺寸模型:它的外形像個倒扣的大漏鬥,由座艙和設備艙兩大艙段組成,座艙裏放置兩把宇航員坐的彈射座椅。

然而,由於當時國家的經濟基礎薄弱、科技水平相對低下,真正動起手來,航天專家們才知道製造載人的火箭和飛船並不是件容易的事。他們手上僅有的長征一號火箭,無論在火箭的推進力方麵,還是在火箭係統的複雜程度方麵,都與載人航天火箭有著巨大的差距。而且,宇宙飛船係統的精密要求和複雜程序,也讓科技人員們望洋興歎。終於,在4年之後的1975年,中央決定“714工程”下馬,曙光號最終塵封在一張張的構思草圖中。周恩來總理實事求是地專門就中國載人航天的發展講了幾條原則,其大意是:要先把地球上的事搞好,要搞國家建設急需的應用衛星。

自此,中國暫時停止了對載人航天的探索,而把精力和重點放在了各種類型的應用衛星方麵,直到20世紀80年代末期,才重新開始對航天飛船的研究。

聯盟十一號飛船返回時空氣泄漏

1971年4月,蘇聯發射了人類第一個空間站——禮炮1號。4天後,聯盟10號飛船與禮炮1號成功地進行了對接。對接後,由於故障,航天員盡力工作了5個多小時,試圖進入空間站,但沒有成功,隻好應急返回。6月6日,聯盟11號飛船載著三名宇航員,再度進入太空與禮炮1號進行對接。他們在距空間站100米的地方開始交會對接,克服了一係列的困難後,終於取得成功。三位宇航員進入了禮炮1號的軌道艙,並且在軌道艙裏生活了23個日日夜夜,進行了一係列天文觀測、植物在失重條件下生長的實驗和一些醫學實驗,獲得了不少寶貴資料,幹得相當出色。對接期間,他們還兩次將空間站的軌道抬高。

6月29日,三名航天員離開禮炮1號返回,3人都未穿航天服。飛船離開空間站後飛行了4個多小時,一直保持著同地麵上的聯係。第二天,飛船在進入大氣層前,返回艙和軌道艙分離。但連接兩艙的分離插頭分離後,返回艙的壓力閥門被震開,密封性能被破壞,返回艙內的空氣出現泄漏,返回艙內迅速減壓,致使航天員最終因急性缺氧而窒息死亡。但是,返回程序都是正常的,而且返回艙也在降落傘減速下,安然著陸。隻是當人們打開艙門時,看到的卻是已經遇難的三名航天員的屍體。

這一事故是蘇聯載人航天活動中黑暗的一頁。這次事故的原因是飛船設計不合理,座艙擁擠,航天員隻有脫掉臃腫的航天服才能坐下。為此,聯盟號飛船又一次中斷飛行計劃達2年3個月,以改進聯盟號安全性能。同時將乘員從三人減為兩人,並增加了一套生命保障設備,規定飛船在上升、返回段航天員必須穿上航天服,以保障他們的安全。

太空病險些害死尤裏

如果人直接進入太空中,就會患上太空病。1977年,蘇聯太空人尤裏從禮炮6號太空站回到地球時狀況很差,臉色蒼白,額頭上還有細細的汗珠。他踉蹌地走下船艙時,早在附近等候迎接的兒子,看到英雄父親回來了,非常激動,立刻高聲喊了起來:“爸爸,我在這兒,我在這兒!”可是,由於現場的人太多了,聲音太嘈雜了,而且尤裏的身體也實在是讓他自己感覺太痛苦了,所以尤裏並沒有聽到兒子的叫喊。

小孩子喊了好一陣子,發現父親竟然沒有反應,心裏感到很不高興,因此,他決定給父親一個驚喜。於是,他突然低著頭從人群中向父親跑過去:“爸爸!爸……爸……”母親被這突然的舉動嚇了一大跳,但她出於本能的反應,立即拉住了兒子。兒子越是拚命地叫喊拚命地掙紮,母親越是不放手,因為她擔心兒子會做出什麼調皮搗蛋的事情。

就這樣,兒子一直沒能衝過去抱住自己的父親,也正因為母親這個習慣性的動作,沒讓兒子跑到父親身邊去,挽救了尤裏的生命。當時,尤裏雙腿硬直,步履艱難,沒走幾步就被擔架抬走了。後來,醫生根據尤裏的狀況檢測得知,尤裏已經染上了太空病,骨骼裏鈣質大量減少而變得脆弱,若不小心護理就會殘廢。

如果兒子當時衝上去抱住了尤裏,尤裏很可能會骨折、昏倒,甚至會出現心髒跳動加劇而當場死亡。後來,根據當時醫生的建議,太空病作為一個重大的課題提到了宇航員日常訓練的管理當中。

實際上,太空病一般在載人飛船一進入軌道後就會發生,持續2至4天後症狀自動消失。但是,對於載人航天事業的發展和空間生命科學來說,它卻是一個短時間內難以攻克的大問題。

生物衛星上的失重試驗

人類為什麼要發射生物衛星呢?科學家解釋說,用動物做試驗,可以避開人的主觀感覺。通過生物衛星獲得的數據資料,能有效地幫助解決太空生物學和醫學方麵麵臨的許多問題。

為了尋找一種方法保護航天員,使他們能有足夠的力量抵抗失重,從1973年開始的5年時間裏,蘇聯一共發射了8顆載有動物的生物衛星,進行太空試驗。第一批在生物衛星上進行的實驗,就是人造重力實驗。科學家們在衛星上裝備了小型設備,這種設備可以在實驗室裏創造人造重力。通過觀測實驗室裏的白鼠、龜和魚等動物的反應,就能知道人造重力對生物產生的影響。結果表明,動物很好地承受了這種人造重力。

1983年末,生物衛星上搭載了懷孕的長尾巴鼠,衛星回收後,返回地球的長尾巴鼠生下了健康的小鼠,後來小鼠又生產了下一代。

1985年,蘇聯發射了兩顆生物衛星,就是為了探索在失重條件下,動物是如何適應環境的。在這之前,科學家們認為,那些具有較高平衡能力的人員,對失重的適應能力是比較強的。但是,試驗結果卻表明,科學家以前的想法是錯誤的。通過對兩隻具有同等平衡能力的獼猴進行的試驗,科學家發現,其中一隻很快就適應了失重條件,並開始執行分派給他的任務。但是另外一隻,直到飛行結束,仍無法適應。這就意味著身體對失重的適應能力,不單單與平衡器官有關。

於是,科學家開始第二次試驗,他們記錄並評估了平衡器官的定量變化。參加這次試驗的動物就更加廣泛了,除了有與人類比較接近的猴子外,還有果蠅、魚、蚯蚓以及飛蟲的卵等等,但是依然沒有獲得可以直接使用的成果。

中國發射第一個通信衛星

1972年2月,在美國總統尼克鬆訪華的前幾天,美國的一架運輸機提前降落在了北京首都機場,一個神秘的集裝箱從運輸機上卸了下來,露出了活動型的衛星地麵站。尼克鬆訪華的當天,周恩來總理陪同尼克鬆一起,觀看當天接待活動的錄像。剛看了幾個鏡頭,尼克鬆便指著錄像對周恩來說,現在美國人民也坐在電視機旁看我們今天的活動情況。然後指著身邊的黑皮箱說,從我踏上中國領土的第一步起,我在中國每時每刻的活動情況,全都由它記錄在案,然後再通過我們天上的通信衛星,將每一個活動細節隨時傳回美國。

周恩來聽後十分震驚,在接待完尼克鬆後,立刻找來有關人員詢問。有關人員把“黑匣子”和衛星地麵站的有關情況詳細地向周恩來作了介紹,最後不無遺憾地說了一句,可惜的是,現在天上還沒有我們中國的通信衛星!周恩來一下子沉默了。

尼克鬆訪華結束後,他帶來的那個衛星地麵站被中國買了下來。

同年下半年,日本首相訪華,也隨身帶來了“黑匣子”和衛星地麵站。訪華結束後,中國把日本帶來的衛星地麵站也設法買了下來。兩個衛星地麵站的購買,縮短了中國衛星地麵站研製的時間。

1975年3月31日,研究發射通信衛星的工程開始啟動。經過9年會戰,中國的通信衛星終於橫空出世。1984年4月16日,衛星通信的試驗正式開始,向電視傳輸發送中央電視台當天的電視節目,傳播效果比預想的還好。那時,即使偏遠的邊疆和山區,也第一次看到了由中國自己的通信衛星從北京直接轉播過去的電視節目。1984年5月14日,通信衛星正式交付使用。從此,中國開始擁有了自己的通信衛星。

第一位太空行走的女性

1984年7月7日,蘇聯宇航員薩維茨卡婭開始了她的第二次太空飛行,乘坐飛船順利和禮炮7號空間站對接。這次的任務是做一次太空行走,她需要在太空中試驗一種太空維修機器。這種機器已經經過科學家15年的研究,能在太空中進行金屬電焊、切割和噴塗等作業。在緊急時候,宇航員可以利用它去艙外搶修故障。而且,它也可用做安裝大型天文望遠鏡、太陽能電池板的工具。

7月25日,梳著一條小辮子的薩維茨卡婭走出空間站,進入了廣袤的太空。初次進入遙遠而神秘的太空,薩維茨卡婭並未感到太空如外界描繪的那般冰冷、寂靜,她眼中的太空生機勃勃。當時,她的太空維修工作有一定的風險,所以根本沒有機會聆聽想象中的宇宙之聲。薩維茨卡婭在一個特殊的踏板上站穩後,就開始作業。維修機器就在她麵前,整個機器的重量大約為30千克,但太空中的失重環境使它顯得很輕。薩維茨卡婭小心地利用機器作護板,擋住自己的宇航服,以防被電焊的火花燒壞。如果不小心宇航服出現一個小小的洞,那麼她就會因為宇航服內的空氣泄漏,而導致窒息死亡。薩維茨卡婭按計劃完成了電焊、切割和金屬噴塗等工序,下一步就是進行較大規模的拚裝和裝配作業,這是為建立永久性載人空間站打基礎的。她一麵工作一麵向地麵報告:我已接通電源,機器開動……我開始對金屬模板焊接……現在我開始第三種作業了……她在離地麵高達300千米的太空中,進行了3小時35分鍾的艙外作業,完成了預定任務。薩維茨卡婭成為世界上第一位在太空中留下“足跡”的女性。

7月30日,薩維茨卡婭成功返回地麵,結束了13天的太空飛行。

挑戰者號失事

1986年1月28日,上午11時38分,美國挑戰者號航天飛機終於發射起飛。頓時,看台上前來參觀的群眾一片歡呼,其中包括機上7名宇航員的親人。

挑戰者號在順利上升:7秒鍾時,飛機翻轉;16秒鍾時,機身整個翻轉了180度;24秒過去了,一切正常;42秒過去了,一切正常,航天飛機的速度已經達到每秒677米,高度已達8000米;52秒時,航天飛機接到地麵指揮中心的指令,全速飛行,59秒時,挑戰者號已經達到1萬米高度。此時,地麵控製中心和航天飛機上的電子計算機熒光屏幕上,各種數據的顯示都未見任何異常。

就在這59秒之後,地麵發射場就有人發現,航天飛機右側冒出一絲絲的白煙,但是這個微妙的現象並沒有引起人們的足夠注意。這時航天飛機的飛行高度已達1.6萬米。又過了幾秒鍾,第73秒時,航天飛機突然閃出一團亮光,隨之傳來一陣巨大的悶響,挑戰者號的燃料箱在空中發生爆炸,航天飛機出現解體,天空中立刻出現了一團橘紅色火球——挑戰者號爆裂成一團大火,碎片拖著火焰和白煙四下飛散。

挑戰者號失事了!突如其來的巨變,使所有在場的和電視機前的觀眾驚呆了。爆炸產生的碎片劈劈啪啪在發射場東南方3萬米處的上空散落,時間長達1小時之久,7名宇航員全部遇難。

挑戰者號事故引起美國全國極大的震驚。當天,美國全國各地下半旗誌哀。1月31日,在休斯敦航天中心隆重舉行有1.5萬人參加的追悼大會,裏根總統親自出席,並在會上發表了悼詞:“通往未來的道路充滿著艱險,人類進步的整個曆史就是同困難的鬥爭史……”

宇航員返老還童

蘇聯宇航員梅沙和衛特米爾在太空逗留了366天,完成了一係列任務後,於1988年12月返回地球。在他們剛走出太空船的時候,現場迎接他們的蘇聯科學家們就發現了一些特殊的地方:40多歲的梅沙和衛特米爾看上去年輕了10歲!

於是,梅沙和衛特米爾做了一個詳細的全身檢查,檢查查結果令所有人都感到非常驚奇,發現他們的身體狀況發生了顯著的變化:這兩名宇航員的心髒機能比以前更好,視力也有所提高,梅沙長出了一些新的頭發,衛特米爾原來已經掉了的一顆門牙又長出了新牙。

科學家們感到非常奇怪,於是對他們兩人作了一個智力的測驗,測驗的題目是當時宇航員們常用的—些題目,而且題庫裏的部分題目也是他們兩人以前測試時做過的。但是,這次的結果卻更令人驚訝了:原先梅沙和衛特米爾所做的測驗,得分都和其他的宇航員基本一致,但是這次測驗的結果卻是,他們的得分遠遠超過了其他所有人員在這項測驗上的最高分。這就表明,他們的頭腦比過去靈活了,同時也比其他同樣的宇航員們靈活了。

可這究竟是為什麼呢?根據梅沙和衛特米爾的說法,他們並沒有在太空中遇到什麼驚奇的事情,也沒有發生什麼特殊的事件。而且,後來的宇航員們也沒有遇到同樣的問題,這個類似返老還童的現象就出現過這麼一回而已。

隨後,蘇聯的科學家經過多年的研究,也並沒能找到這個類似返老還童現象的真正原因。世界的知識是浩瀚的,宇宙的奧秘是無窮的,正是因為有了那麼多未知的知識,才會有一代又一代的科學家們去探索,去發現,去挖掘……

即將退休的“哈勃”

1990年4月24日,航天飛機將哈勃望遠鏡發射升空,進入610千米高的地球軌道。“哈勃”耗資15億美元,主體結構呈圓柱形,兩側各有一塊太陽能電池板,展開後望遠鏡的最大寬度可達13.7米。望遠鏡上裝有精確製導敏感器,它可測出望遠鏡到目標天體的距離,測量精度是地麵望遠鏡的10倍。但由於製造的誤差,剛開始它隻能看清40億光年距離的天體。

在投入天文觀測後,哈勃望遠鏡獲得了一些重大發現,令科學家們激動不已。太空專家亨利說:“‘哈勃’的美妙照片吸引了每個人的眼睛,它傳達的宇宙魔力簡直難以言表。”

自發射到目前,已經過去了近20年。在這期間,哈勃望遠鏡進行了四次較大規模的修理和儀器更換。現在看來,“哈勃”的陀螺儀能支持到2008年,電池能用到2010年,但主照相機2006年已兩次“罷工”。於是美國人在2006年對其進行了維修,為“哈勃”安裝了“宇宙起源攝譜儀”和“寬視場照相機”,增加電池、陀螺儀和導航傳感器。它的後端還裝上了把手,使它更容易被抓住,為可能2020年後的脫軌銷毀做準備。維修後的“哈勃”至少能延長3年壽命,堅持到2013年。

2013年,接替“哈勃”的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將被發射到距地球150萬千米的穩定位置。這台總造價15億美元的望遠鏡,能看到比“哈勃”所看到的天體暗400倍的天體。與“哈勃”的另一個區別是,它在太空中所處的位置任何載人航天器都無法抵達,從而無法維修和改造,因而必須是個完美無缺的作品。

宇航員徒手活捉衛星

現在,隨著宇航技術和經驗的進步與豐富,宇航員可以在太空開展一些高難度的工作。1992年5月,美國航天飛機的宇航員就曾經在太空徒手“活捉”衛星。

這是一顆國際通信衛星,由於發射不成功,被扔在了距地麵362千米的一條無用的軌道上,飄蕩了兩年。美國的宇航員奉命拯救這顆衛星,讓它能夠再次使用。航天飛機飛近衛星後,一開始,兩名宇航員走出飛行艙,想用一根長4.5米的捕獲杆捉住衛星。但是,稍受觸動,衛星就劇烈地晃動、飄飛,以至於兩次捕捉都沒有成功。怎麼才能讓衛星不像風箏一樣飄浮不定呢?宇航員們的首要任務是穩定住衛星,然後再把它捉住。

但是,在宇宙空間,宇航員們沒有辦法借用其他力量。他們苦思冥想,終於想到了一個好方法:3個人共同用力,控製住衛星!於是,3名宇航員分散排開,兩兩之間呈120度角圍住衛星,然後3人相互示意對方,一起飄到衛星前,同時用手抓住衛星,使它穩定。衛星穩定住了之後,一個人慢慢鬆開手,走向航天飛機。在其他兩個人的力量控製下,衛星並沒有發生劇烈的晃動。回到航天飛機上的那個宇航員,重新拿起捕獲杆,慢慢地伸向衛星。其他兩個宇航員還在原地控製衛星,他們騰出一隻手來,調節捕獲杆的方向,使得捕獲杆能夠恰好穩穩地卡住衛星,然後,他們兩人一起鬆手,這樣衛星就完全在捕獲杆的控製範圍內了。航天飛機內的宇航員逐漸將捕獲杆往回收,就這樣慢慢地將衛星拉到了航天飛機的貨艙裏。

之後,航天員們將衛星帶回地球,進行修複。修複完成後,宇航員把衛星重新帶到宇宙空間,使之進入預定的地球同步軌道,繼續完成它的使命。

俄羅斯人的太空鏡

很久以來,俄羅斯人就認為,如果能充分利用太陽光,把這個廉價的能源反射到冬天黑夜過長的西伯利亞地區,為那兒的城市照明,那該是一件多麼美好的事情啊。但是要實現這一夢想,需要一個巨大的太空鏡,但根據目前情況,實現這一夢想並不容易。1993年2月,俄羅斯的科學家將一個直徑25米的巨型反光鏡,運送到太空船上,鏡子的重量不超過9磅(約合4千克),表麵鍍上了特殊的材料,這樣可以充分發揮太陽光線的作用。科學家打算,在冬天的時候,將反光鏡張開,那樣就可以照亮直徑5~7千米的地區。假如試驗成功,反射的陽光將會相當於十幾個滿月的亮度,以後還可以運送更大、更多的反光鏡到太空。

當月4日,俄羅斯宇航員成功地進行了實驗,用太空鏡將陽光反射到了地球的部分地區。淩晨3時45分,攜帶太空鏡的宇宙飛船開始運行,當飛船飛到350千米的高空後,太空鏡被固定在飛船的頂部。在控製器的作用下,太空鏡慢慢打開,形成了直徑為20米的反光圓盤。宇宙飛船圍繞地球飛行,太空鏡也就將太陽光反射到歐洲部分地區,當時這些城市正處在黑夜中。此次實驗的成功,是對太空能源利用的新突破,人們對太空的認識加深了一層。

後來,美國的一名學生設想出一個“超級鏡子”。按照其構想,宇航員將在火星軌道上設置300個用反光材料製成的氣球,每個氣球直徑都長達150米,它們挨個排列在一起,從而形成一麵“超級鏡子”。它可以把太陽光反射到火星,在接受到太陽光的1平方千米左右的區域,氣溫將上升到20℃。現在,這個設想正在試驗中。

多國合作創建國際空間站

1971年4月19日,蘇聯發射了禮炮1號空間站,標誌著人類載人空間站時代的到來。

20世紀80年代,航天飛機首次飛行成功,它可完成空間站的建造、物品補給、人員及產品的往返等任務,又可完成像各類航天器的發射、捕獲和處理等多項軌道任務,說明建立永久性空間站的時機已經成熟。1984年1月24日,美國總統裏根發表國情谘文,批準了宇航局在10年內建成一個永久性載人空間站的計劃。規劃的空間站耗資在75億到90億美元之間,如果從1984年開始建造,可望在1991年發射。計劃該空間站建在480千米高度的地球軌道上,每次由6~8名男女輪換值班。

美國的設想得到了日本、加拿大和歐洲空間局的熱烈響應。1994年3月,美、俄、日、加和歐洲空間局的代表,正式通過了建造宇宙空間站計劃方案的決定。這個計劃,分三個階段共10年時間來完成。第一階段從1994年開始。美國宇航員將在和平號空間站進行長期適應能力的訓練。俄國將為和平號擴容,使美國可進行大規模的空間科學實驗。

第二階段從1997年開始。俄國將發射一個與和平號核心艙類似的大型艙體,作為聯合空間站的基礎,然後再發射載人飛船,與核心艙共同構成一個過渡性的空間站。

第三階段從1998年開始到2004年結束。這期間要將美國的居住艙、歐洲空間局和日本的實驗艙及加拿大的遙控機械臂送上軌道,最終完成空間站組裝。

現在,空間站已經投入使用。這種永久性空間站,除進行對地觀測、天文觀測、微重力材料加工和生命科學研究外,還將為未來建立月球基地和載人火星飛行架起空間橋梁。

在空間站做實驗

1996年的時候,在和平號空間站上,研究人員擁有自己單獨的實驗室,可以獨立做實驗。而且如果一項實驗做膩了,還可以換另一項。當時,實驗的目的隻有一個:觀察太空環境下的實驗及結果,與地麵環境下的實驗及結果有何不同。

第一項實驗是觀察鵪鶉蛋在太空狀態下的孵化情況。研究人員把30隻鵪鶉蛋放入一個孵化器,16天後,每天拿出一隻鵪鶉蛋,將其放入特殊的溶液中,以阻止其繼續孵化。這些被固定在不同孵化階段的鵪鶉蛋,隨後搭乘貨艙返回地麵,接受進一步研究。根據地麵研究人員的實驗,鵪鶉蛋不能正常孵化的比率為13%,足足是地麵的4倍多。研究人員認為,和平號上的輻射相當於一個人每天接受8次X光照射,雖然不會傷害宇航員的健康,但對鵪鶉蛋有影響。

試驗時間最長的是在溫室內種小麥,觀察小麥的生長和成熟情況。由於小麥可以為長期太空飛行提供氧氣和食物,因此實驗的意義非常重大。而之所以選擇小麥,更因為它的生長周期較短,便於觀察。研究人員把小麥種在特殊的土壤中,濕度、溫度和光照都由電腦係統控製。按照計劃,研究人員定期給小麥拍照,在不同階段“收割”部分小麥的禾苗,並把這些禾苗存放在抑製生長的固定劑中。大約40天後,終於出現了麥穗,不久就收獲了成熟的小麥。後來小麥被送回地麵,科學家研究了這些小麥,卻意外發現麥穗中一顆麥粒都沒有。他們猜測,空間站的空氣可能汙染了小麥,造成小麥未能結出麥粒。不過,在和平號空間站上試種油菜籽的試驗,倒是獲得了豐收。

精神疲憊造成和平號事故重重

據統計,到完成太空使命前,和平號空間站上共發生過近2000處故障,而這些故障,有很多都是發生在1997年。美國一位太空工程師說,1997年和平號發生的一係列事故,很多都是因宇航員“精神疲憊”引起的。

1997年2月24日,和平號空間站上的航天員正在緊張地工作,突然,從“量子-1”號艙方向傳來一聲爆炸聲,他們慌忙停下了自己的工作,奔出察看。隻見艙內濃煙彌漫,氧發生器正在著火,他們竭力撲滅了火焰,但是煙霧仍然擴散到了整個空間站。由於和平號空間站上的保護措施完備,航天員處理及時,使這次火災危險降到最小。但是,事後探查事故原因時,發現僅僅是因為一個宇航員錯關電閘,而導致了生氧裝置起火,這一“失誤”幾乎導致站上宇航員集體棄船逃生。

同年6月25日,俄“進步”型貨運飛船與和平號在執行人工對接程序時,因為操作失誤,刺破了一個實驗艙,並導致空間站外殼損傷,造成和平號內艙起火,氣壓降低。兩名俄羅斯宇航員和一名美國宇航員走出內艙,以太空漫步的方式修複了創傷。兩天後,同樣因為操作失誤,空間站上一台計算機被毀。

1997年7月,俄羅斯宇航員拉祖特金在身心疲憊的情況下操作失誤,把一根電線過早拔掉,使得主控計算機失靈,空間站失去能量,漂浮在太空。

1997年10月,美國宇航員對和平號空間站進行環繞觀察飛行時,發現隔熱保護層上有兩個泄漏點,還好並不影響和平號的安全。

這些事故的發生,使得宇航局不得不麵對宇航員的“精神疲憊”狀況,開始對宇航員的心理健康予以關注。

最不服老的宇航員

格倫是美國首次完成軌道飛行的宇航員,他創下了兩次太空飛行間隔最長、年齡最大的宇航員紀錄。1962年2月20日,格倫完成了美國首次軌道飛行,此後再也沒有參加航天飛行。

但是在1998年10月29日,年屆77歲的格倫,卻參加了肯尼迪航天中心的航天飛機發射。這位年近八旬的宇航員,引起了無數人的關注!格倫為什麼要在77歲高齡重返太空呢?從格倫本人來說,他強烈的太空探險欲望是促成這次飛行的關鍵原因。二是他想向人們顯示,太空旅遊不再是夢想,而已經成為現實。

格倫說:“在我的生命裏,我能夠第二次開始一項全新的研究,實在令人激動。我們這次太空飛行有83項科研任務,太偉大了!”其他宇航員也說:“你完全可以告訴人們,乘坐航天飛機就跟坐飛機一樣,去月球上度假是完全可能的事。也許人們並不相信我的話,但我相信格倫的這次飛行會改變人們的看法。”格倫將參加第二次航天飛行的消息立即引起極大反響,他的訓練就引來了許多記者和普通公眾,後來連當時的美國總統克林頓和夫人也親臨發射場為他送行。要知道,美國總統親臨肯尼迪航天中心觀看航天發射總共才隻有兩次。

經過8天的旅行,航天飛機於11月7日安全返回。格倫這次飛行的任務並不多,主要是配合做一些檢查和醫學實驗工作。雖然飛行的時間比他第一次航天飛行的時間長得多,但感覺卻相對舒服多了。在首次軌道飛行時,他像一隻猴子一樣固定在座椅上,沒有多少自由,加上起飛時過載很大,因此他的軌道飛行並沒有體味到什麼樂趣。在這次航天飛行時,他卻能自由活動,在失重環境下做各種有趣的實驗和表演。

險些失控的神舟一號飛船

1999年11月20日,中國第一艘不載人的試驗飛船——神舟一號,在酒泉衛星發射中心,用新型長征運載火箭準備發射升空。

6時30分,火箭升空。飛行約10分鍾後,飛船與運載火箭成功分離,準確進入預定軌道。在繞地球正常飛行了20個小時後,北京指揮中心下達“調姿開始”的調度口令。當指令傳到船上統一測控係統機房時,顯示屏上一串串數字符號不斷跳動,有關飛船調姿態、軌道艙分離和返回製動的一係列遙控指令,已經順利地送上了飛船。

但到了飛船即將返回的最後三圈時,按照計劃應該對飛船注入返回指令,此時卻無論如何也得不到飛船的回音。對飛船注入指令,隻能利用飛船繞地每一圈的飛行中,飛到中國頭上的那段短暫的時間。如這時地麵指揮中心的指令注入不上去,那麼飛船將會偏離預定的著陸點。飛船繞過的最後一圈,控製係統建立了一個穩定聯係所應具備的注入條件,大概也就是在兩分鍾之內,把所有數據送上了飛船。

21日淩晨3時,神舟一號順利完成了返回地麵的準備工作,並已進入返回軌道。飛船劃過太空,進入距地麵隻有80千米的大氣層,正以每秒約7.5千米的驚人速度與大氣層劇烈摩擦。下降至40多千米高度時,船體外部產生等離子殼,形成電磁屏蔽,致使地麵與飛船通信暫時中斷。

進入大氣層後,神舟一號按預定指令,依次打開引導傘、減速傘和主傘,徐徐下落。當飛船距地麵還有30千米時,操作員果斷地發出了打開電源開頭的指令。隨後,主傘自動拋落,著陸緩衝發動機在距地麵僅1.5米高的一刹那點火,進一步減速,使飛船平穩安全落地,飛行取得圓滿成功。

和平號空間站墜落

2000年12月25日,在莫斯科宇航中心,地麵控製人員準備對和平號空間站進行常規跟蹤。然而,屏幕上並沒有和平號空間站的信號,地麵控製中心與和平號空間站的聯係突然中斷!和平號成了一隻斷了線的風箏。

失去控製的空間站很可能隨時墜落,給地麵上造成巨大危害。專家們在萬分緊張的氛圍中等待了24小時,和平號仍然毫無音信,地麵控製中心的工作人員幾乎全都絕望了。就在這時,監視屏上突然又出現了和平號空間站的微弱信號,盡管信號隻持續了七分鍾,但這就足以挽救整個局麵了。宇航中心負責人立刻舉行記者招待會,說,現在和平號空間站平安無事了,它不會在明天或者新年砸在咱們大家的頭頂上了!

但是實際情況卻不是那麼樂觀。專家們透露說,和平號空間站上的能源供應係統可能發生了故障,如果真是這樣,那麼麻煩可就大了,因為這意味著所有的能源最終將消耗殆盡,整個空間站將像一個失去控製的陀螺一樣,在地球軌道上旋轉起來,完全失去控製。

正是因為擔心出現這種最壞的結局,莫斯科宇航中心立即派出一個宇航小組,他們的任務就是,乘飛船飛往和平號空間站,設法確保和平號墜毀的時候不會墜到地球的陸地上。

12月30日,俄羅斯政府不得不最後痛下決心,決定發出墜毀和平號的命令。第二年的2月4日,宇航局領導人向全國發出公開信,說明必須在還能控製和平號的情況下銷毀它,以免給世界安全帶來威脅。3月23日,和平號完成了在太空中的所有使命,成功實現了墜毀。從此,空間站的和平號時代結束了。

受傷的神舟二號發射升空

神舟二號的發射時間原定在2001年1月10日,不料,2000年12月31日下午,測試廠房裏發生了重大事故。起因是發射場沒有按照規程辦事,臨時去搞了一個試驗,組織不嚴密,造成了一個非常大的、人為的失誤和差錯,結果火箭受到重創,箭體上留下了深深的傷口。第二天半夜一點多,剛趕到基地的專家們立即對其進行檢測。經過探傷處理和更換了部分受損的部件後,最終的測試表明所有部件工作正常。

2001年1月10日,在酒泉衛星發射中心,高大的發射塔架上,乳白色的長征二號F運載火箭正在準備發射。火箭承載著神舟二號飛船。神舟二號雖是第二艘無人飛船,但卻是中國第一艘各種技術狀態與載人時基本一樣的宇宙飛船。

十分鍾準備……一分鍾讀秒……點火!起飛!運載火箭噴射出一團橘紅色的烈焰,托舉著神舟二號直入太空。就在飛船進入太空的瞬間,發射中心的大屏幕上隨即出現了一個小小的亮點,標示著飛船實際飛行的曲線緩緩地開始向前延伸。來自地麵測控站和遠望號測量船的測控數據,源源不斷地彙集到指揮控製中心。發射約十分鍾後,飛船與火箭開始進行分離。調度員果斷地發出了調度號令,隨即,遙測員向飛船發出了入軌指令,這是北京航天指揮控製中心向飛船發送的第一個指令。船箭分離八分鍾後,軌道專家組綜合技術人員的計算結果,得出了飛船入軌參數。不久,指揮部正式宣布:神舟二號飛船進入預定軌道。

神舟二號飛船在軌飛行7天後成功返回地麵。飛船上進行了微重力環境下的多重科學實驗,各種儀器設備性能穩定,工作正常,最後取得了大量數據。

首位太空遊客

2001年4月,61歲的美國富翁蒂托,和另外兩名俄羅斯宇航員一起,飛往距地球400多千米的國際空間站。蒂托由此成為人類有史以來的首名太空遊客。