十次大胆的太空救援(上)

2016-11-25 03:57文玮博
大科技·科学之谜 2016年10期
关键词:宇航服哈勃格里

文玮博

从无畏地太空行走,到玩命地降回地球,太空中充满了英雄的故事——那些把太空任务从灾难的边缘拯救回来的惊险故事。

1.自由钟7号

时间:1961年7月21日

事件:由于逃生舱门提前爆开,海水灌入舱内,这次亚轨道飞行差点成为第一个以灾难告终的亚轨道飞行任务。

1961年5月,宇航员艾伦·谢泼德成功地完成过一次长达15分钟的亚轨道飞行。而在同年,宇航员格斯·格里索姆也进行了一次15分钟的亚轨道飞行,最后成功溅落在大西洋上。这两次亚轨道飞行都是美国“水星”计划的一部分。

然而,格里索姆并没有谢泼德那么幸运,就在他等待回收直升机到来时,太空舱的舱门突然提前爆开,大量的海水涌入舱内。自由钟7号太空舱开始下沉,而格里索姆虽然成功从舱内逃出,但是当时他也只能漂浮在大海上。更危险的是,他居然忘记关闭宇航服的氧气口,让大量的海水灌入他的宇航服中,沉重的宇航服慢慢将他拉入水中。

当时直升飞机的飞行员并没有意识到格里索姆所面临的危险,他认为宇航服会让格里索姆漂浮起来,因此就在格里索姆在海中无助挣扎的时候,飞行员却在忙着将太空舱拉起。但是自由钟7号灌满了水,直升机根本无法将它拉起来,自由钟7号最终沉没。

紧张的4分钟之后,太空舱被弃海中,格里索姆差点溺亡,直到第二架直升机飞来时筋疲力尽的宇航员才被救起。

2.上升2号

时间:1965年3月18日

事件:阿列克谢·列昂诺夫的宇航服膨胀,使他无法进入气闸舱,人类第一次太空行走差点以悲剧收场。

1965年,阿列克谢·列昂诺夫成为第一个漫步太空的人。为了这12分钟的太空行走,他进行了18个月的训练。据说,他的上级担心他会由于某些原因无法顺利返回飞船,为了让他少经受一些痛苦,因此给他准备了自杀用的药丸。

事实上,在这次太空之旅中还真的发生了非常惊险的事情。列昂诺夫走出气闸舱后,由于压力差,他所穿的宇航服开始膨胀。当他完成太空行走的时候,他的宇航服已经鼓得让他移动起来非常困难。更要命的是,当他返回气闸舱时,他发现自己挤不进去了。时间紧迫,列昂诺夫意识到情况非常危急,因此他进行了勇敢的尝试。他冒险将宇航服中的氧气释放到太空。这有可能会使他缺氧,但是也能让他的宇航服瘪下来。

最终他还是挤回了气闸舱,但这个过程中由于大量出汗,他失去了6千克的体重。然而,他的噩梦还没有结束。在返航时,飞船上的自动导航系统突然失灵,这时就需要宇航员手动导航重返地球大气层。然而就在他们下降时,飞船开始旋转。他们偏离了预定的返回线路,并落在冰天雪地的西伯利亚针叶林中。

最终,飞船落在了连一个救援直升机也无法降落的人迹罕至的区域。救援直升机给他们空投了物资,而宇航员们不得不打开舱门,冒着被熊、狼和自然因素杀死的危险,在森林中度过了两个晚上。最终救援队从最近的飞机降落点滑雪到达那里,将他们护送到安全地带。

3.阿波罗11号

时间:1969年7月24日

事件:上升发动机的开关损坏,巴兹·奥尔德林和尼尔·阿姆斯特朗差点被困在月球上。

登月是人类历史上最值得纪念的事件之一,但是登月之旅的沿途中却有一些紧张时刻。在月球上降落是具有挑战性的,在这个过程中,通信和导航计算机的问题使阿姆斯特朗和奥尔德林冲出了预定的着陆区。当时的情况非常危急,在降落到月面时,他们用于降落的燃料已经不足以支撑30秒。

经历了历史性的月球漫步,两名宇航员返回着陆器,但是在这个过程中,奥尔德林的生命保障系统背包碰坏了上升主发动机的开关。没有这个开关,他们将无法点燃着陆器的发动机返回飞船上。最终,宇航员的圆珠笔帮了大忙,奥尔德林用一支圆珠笔推开了开关,点燃上升发动机,扭转了局面。

4.阿波罗13号

时间:1970年4月13日

事件:一个坏了的氧气箱把第三次载人登月任务变成了一场史诗般的为生存而战的战斗。

1970年4月,约翰·斯维格特、弗雷德·海斯和吉姆·斯洛弗尔离开地球前往月球。55个小时后,宇航员们正在参加一个电视直播节目,但是开播仅仅9分钟,灾难发生了。

发射前,地面测试曾反映2号氧气箱有问题。它曾用于阿波罗10号飞船,当时已经损坏,后来进行了维修。在发射前,工程师使用内部加热器,将氧气箱内的氧气蒸发掉。但是在这个过程中,他们却没有按照要求更换恒温器开关。

结果在飞行过程中,故障出现了。但是最初故障并未被发现,氧气箱内的温度悄无声息地上升。在任务进行到56个小时之后,宇航员对氧气箱进行了例行的搅拌操作。当时他们还没有意识到里面的电线的绝缘材料已经熔化。当风扇转动时,导线互相接触,短路了,点燃了绝缘材料。

宇航员们听到了爆炸声,随后他们就感觉到航天器在震动。斯维格特联系休斯顿宇航中心的飞行监控中心,并说出了那句著名的话:“休斯顿,我们遇到了一个问题。”此时,氧气表盘显示,2号氧气箱是空的,1号氧气箱中的氧气水平也在下降。

尽管宇航员们在模拟训练中已经学会了保持冷静,但是1号氧气罐已经破损,他们的氧气正在迅速耗尽,这是相当危急的情况。在发射前,宇航员们已经练习过在紧急的情况下,如何使用登月舱作为救生舱。登月舱中携带了够用两天的氧气和电池。宇航员们只有几分钟的时间关闭命令模块,并转移到登月舱中。

幸好,三位宇航员顺利转移到了登月舱。但他们要好几天后才能回到地球,在这过程中他们将面临电能不足、供水供氧不足、环境温度下降等困难。但三名宇航员在地面飞控中心的指挥下,以顽强的意志和毅力,强烈的求生欲望,战胜了恐惧、寒冷、黑暗、疲劳等困难,和地面飞控中心人员密切配合,积极稳妥地实施着制定好的救生方案。最终,他们安全降落在了太平洋上。

5.哈勃太空望远镜

时间:1990年5月20日

事件:当哈勃望远镜带着有缺陷的主反射镜发射到太空时,这个标志性的太空望远镜几乎成了科学上最大的错误之一。

1990年发射的哈勃太空望远镜拍摄了一些标志性的太空图像,但它一开始就有一个严重的缺陷。在这个美国宇航局和欧洲航天局的合作项目中,打磨哈勃太空望远镜上重量超过800千克、通光口径2.4米的主反射镜就花费了10亿美元。哈勃太空望远镜的优势在于,它排除了大气层的干扰,因此它能将高分辨率的图像传回地球,但是几个星期后,人们发现图像中有一些明显的错误。

这是由主反射镜的球面像差的瑕疵造成的。球面像差指的是反射镜边缘太平坦。这意味着,光无法被正确聚焦,造成每一个图像都出现了模糊的光环。舆论一片哗然,美国宇航局受到攻击,人们指责他们把钱浪费在了一个科学灾难上。

为了降低损失,美国宇航局试图挽救这个境况不佳的太空望远镜。1993年,7名宇航员携带太空望远镜修正光学组件COSTAR,对哈勃太空望远镜进行第一次维护。COSTAR由五对反射镜组成,被安装在暗天体摄谱仪、哥达德高分辨率光谱仪和暗天体照相机的前面。它的作用就像一副能改变球面像差的眼镜,使光线能够正常聚焦。在这次维护中,宇航员还为哈勃太空望远镜换上了第二代广域和行星照相机,包括内部的光学更新系统,并提高了哈勃望远镜的紫外线视觉。

为了完成这次的任务,宇航员们花了11个月的时间在一个特殊的水箱中进行反复练习和模拟演练。任务取得了巨大的成功,不过在最后的阶段,出现了一个小插曲。在更换一些绝缘材料时,一颗小螺丝飘走了。在太空中即使是一个小螺丝都有可能造成大灾难,宇航员们担心这会对新的镜面有影响,因此不得不使用航天飞机的手臂将其捕获。(未完待续)

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