从嫦娥奔月到航天飞机

范剑峰

古老传说

相传在混沌初开时，天穹上悬挂着十颗火红的太阳，晒得地面河水翻滚，树木枯焦，岩石爆裂，到处青烟袅袅，整个大地快要燃烧起来了，人们酷热难挡，纷纷藏入洞穴。神箭手羿，弯弓搭箭，一连射下九颗太阳，大地刹时温凉，凉风吹过，草木返青，禾苗茁壮。人们感谢他的功绩，尊他为王，称他为后羿。西王母赞扬他为人间造福，赠他不死仙丹。后羿之妻嫦娥，偷吃了仙丹，身轻如燕，随风飘场而上，直达月宫。嫦娥在寂寞冷清的广寒宫中，俯视着人间的悲欢离合，等待着20世纪的来客。

早期探索

嫦娥奔月的美丽神话，反映了我们祖先登月的愿望。大约在公元15世纪时，我国有一位名叫万户的勇士，制造了一把航天椅，椅子下面捆绑了47支固体火箭，自己坐在椅子上，让别人点燃火箭，期望能腾空而起，直达月宫。不幸，随着几声巨响，万户和坐椅一起炸毁。万户是世界上第一位试图乘火箭上天的航天员。后人为了纪念他，把月球上的一个环形山，取名叫“万户”。万户死后几百年，人们又发明了气球、飞艇和飞机。然而，这些飞行器通常只能在十几公里以下的高空飞行，还不能到太空中旅行。1903年，俄罗斯科学家齐奥尔科夫斯基提出了用火箭航天的原理，并且绘制了这种飞行器的草图，从理论上打开了人类通往太空的道路。第二次世界大战以后，各国相继发射探空火箭。火箭头部装载各种探测仪器，可飞行到几十公里，甚至上百公里的高空，探测那里的大气成分、压力、温度、地磁场和宇宙线等等。随后，人们又把小白鼠装进火箭头部，发射到高空，研究动物在高空环境和失重飞行中的反应。1957年，苏联成功地发射了世界上第一颗人造卫星。紧接着，他们就把两只小狗装进第二颗人造卫星，成为一颗生物卫星。最后，卫星内部的氧气耗尽，两只小狗双双殉职。美国人认为猴子和猩猩更接近人类。他们把猩猩装进飞船，送到太空去旅行。然后，再让飞船载着猩猩返回地面，考察猩猩的生理变化。

首次上天

通过探空火箭和动物试验，人们已经弄清太空环境和失重对人体没有致命影响。于是，在本世纪60年代初，美苏两国开始争先载人上天。然而，在设计飞船的过程中，他们都发现上天容易，回地难。飞船在太空中以每秒7～8公里的巨大速度围绕地球飞行，如何才能减小飞行速度，返回地面，是非常关键的问题。经过反复研究，苏联采用了球状飞船。美国采用了大钝头飞船，让飞船的大头朝前，向地面冲下来，巨大的空气阻力就能使飞船急剧减速。可是，这样一来，空气与飞船表面剧烈摩擦，产生大量热量，使飞船变成一团熊熊燃烧的火球，飞船表面温度高达1700°C左右。在这种温度下，飞船就会熔化。这个问题曾使航天工程师们感到十分棘手。后来，终于找到了一种高分子材料，覆盖在飞船表面，形成防热层。防热层在燃烧过程中，大量吸收周围热量，使飞船内部温度保持在20°C左右。这样，航天员就可安然无恙了。

1961年4月24日，苏联抢在美国之前，发射了世界上第一艘载人飞船。航天员加加林乘坐“东方号”飞船进入太空，绕地球飞行将近一圈，拉开了载人航天的帷幕。

三次灾难

科学的道路总是那样崎岖不平。探索者不仅需要付出巨大的努力，有时还可能牺牲。在载人航天史上也不例外。

1967年1月27日，正是春寒料峭时节，美国肯尼迪航天中心的39号发射台上已经竖起了“阿波罗”飞船。人们正在紧张地进行登月飞行前的演习。航天员海军少校查飞，空军中校怀特和格里森从高升入云的电梯中走出来，迅速钻进了充满氧气的飞船座舱，随即关上舱门，并上了锁。接着，继续进行各项测试。下午6时半，地面指挥员突然听到航天员查飞的紧急呼叫:“舱内发现火花，火花……”，充满纯氧的座舱刹时间浓烟滚滚，烈焰四起，三名航天员壮烈牺牲。

三个月以后，苏联提心吊胆地开始发射刚刚研制出来的新型“联盟号”飞船。飞船顺利地进入轨道，完成了预定任务。然后返回大气层。在离地面7公里高空，飞船上弹出巨大的降落伞。不幸，伞绳缠绕在一起，飞船象一块巨石一样凌空坠落，砰然一声，航天员科马罗夫被摔死在座舱中。

1967年是载人航天史上不幸的年头。两次灾难迫使美苏两国的载人航天活动停止了一年半左右。1971年6月30日，苏联的“联盟11号”飞船完成轨道任务后，于凌晨一时半，开始返回大气层。半小时以后，飞船平稳着陆。回收救护人员乘直升飞机迅速赶到现场，打开飞船舱门，只见三名航天员帕查科夫、沃尔科夫和多勃罗沃斯基已经面无血色，双目紧闭，任凭呼唤，毫无反应了。原来，飞船在返回途中，座舱安全阀提前打开，舱内空气迅速外流，舱压突然下降，航天员来不及关闭阀门，已经窒息身亡。

航天员们，为征服太空献出了生命。曾多次进入太空的美国航天员格里森生前说过:“我们干的是一种冒险的事业，万一我们发生意外，希望不要耽误计划，为了征服太空，冒生命危险是值得的。”他们的献身精神将激励人们为探索太空奥秘而不断努力。

步入月宫

1969年夏天，大西洋沿岸，美国月球港上，一台巨大无比的履带车驮着45层楼高，重万吨的庞然大物，吃力地爬行着。这是20世纪60年代末轰动世界的人类登月前的场景。巨型履带车上的庞然大物，不是别的，正是“土星5号”运载火箭。它的顶部是乳白色的“阿波罗”飞船，它的下面是黑呼呼的活动发射平台。

7月16日，东部夏令时间上午9时32分，“土星5号”火箭的尾部忽然吐出一阵浓烟，接着，传来震天动地的吼声。火箭在百万观众的欢呼声中，拖着橙黄色的火焰，载着登月的航天员，恋恋不舍地离开大地，慢慢向大西洋上空飞去。不久，火箭的速度越来越快。最后，超过第一宇宙速度，直奔月宫而去。经过4天4夜的漫长航行，行程40万公里，“阿波罗”飞船终于来到月球附近。航天员开动飞船发动机，改变航向，飞船开始围绕月球飞行。接着，两名航天员敏捷地爬进四只脚的登月舱，离开母船，慢慢地向月面宁静海上降落。下午4时17分，登月舱在月面平安着陆。航天员在登月舱内不敢冒然出舱，他们一边聆听着38万公里以外的地面指挥员的命令，一边透过舷窗细心地打量着这个陌生的世界，在舱内足足待了6个多小时，到晚上10时56分，航天员阿姆斯特朗放下八级长梯，慢慢往下爬。他小心翼翼地伸下左脚，在松软的月面上触了一下。这时，他的心突然狂跳起来，从每秒77次，骤然增加到156次。他赶紧定了定神，看了看周围的景色，终于镇静地从梯子上走下来，踏上了荒凉寂静的神秘世界。实现了千百年来人类梦寐以求的希望。航天员奥尔德林迫不及待地走下梯子，踏上月面，和阿姆斯特朗一起拍摄月球上的古朴景色，安装科学仪器，搜集月面岩石和土壤。他们穿着白色航天服，背着沉重的氧气包，在棕灰色的月面上象袋鼠一样来回蹦跳着，漫游着。他们感到很轻松，因为在这里，一切物体的重量只剩下六分之一了。两小时以后，阿姆斯特朗和奥尔德林回到登月舱，开动发动机，离开月面，返回还在围绕月球飞行的母船。24日下午12点40分，“阿波罗”飞船在夏威夷西南的太平洋上溅落。海军潜水员立即把三名航天员救到“大黄蜂号”航空母舰上，受到总统尼克松的接见。

天上人间

人类乘坐载人飞船上天和登月，只是征服太空的第一步。载人飞船尺寸很小，只能乘坐1至3名航天员，携带少量生活用品，航行时间在两星期以内。因此，人类还不能在太空长期生活和工作。于是，在载人飞船之后，人们开始建造体积更大，航行时间更长的航天站。1971年4月19日，苏联发射了第一个小型航天站，名叫“礼炮号”。“礼炮号”在离地面几百公里的太空中围绕地球飞行，全长13米，重约20吨。航天员在这里可以长期生活，所需的食物、水和其它生活用品，每隔几个月，由飞船从地面送来。在地面上的人们看来，航天员就象神仙一样，生活在蓝天白云之上，真是天上人间。

在苏联发射第一个航天站之后两年，美国发射了一个更大更重的航天站，名叫“天空实验室”，长36米，重达80吨。它先后接待了三批航天员，共九人。九名航天员用58种仪器进行了天文，地理和医学等270多项科学研究。用太阳望远镜观测太阳，并拍摄了18万张太阳活动的照片；用6种遥感仪器对地球进行观测，勘探地球资源，侦察军事目标，共拍摄了4万多张地面照片；用7种仪器研究太阳系和银河系的情况。

翱翔太空

在本世纪80年代以前，人类上天都是乘坐载人飞船上去的。然而，载人飞船没有翅膀，返回大气层时，象炮弹那样，在强大的空气阻力下，急剧减速，产生很大的惯性力，航天员的体重会突然增加七、八倍，一般人难以忍受。载人飞船没有翅膀，也不能象飞机一样着陆，有时会掉到冰天雪地或原始森林中去，十分危险。因此，靠载人飞船航天，终不是长久之计。早在70年代初，人们就开始探索另一种带翅膀的航天器，它就是现在的航天飞机。

1981年4月12日，美国“哥伦比亚号”航天飞机首次试航成功。“哥伦比亚号”的外貌象一架普通的喷气式客机，起飞时，用火箭助推，返回时，象飞机一样在专门的跑道上着陆，既安全又舒适。航天员们不再会遇到可怕的巨大惯性力，一般人都可以去乘坐。航天飞机既可以载人还可以运货，能在太空中发射卫星和回收卫星。航天飞机能多次翱翔太空，往来于地面和航天站之间。航天飞机的诞生，开拓了航天的领域，降低了航天费用，揭开了航天史上崭新的一页。

美好前程

从1957年到现在，仅仅20多年时间。人类已经发射了卫星、载人飞船、航天站和航天飞机等四类航天器。可以预料，未来的20年中将会出现大型的永久性航天站、航天平台和各种各样的航天飞机。还可能发射载人行星际飞船，飞往遥远的火星、金星或木星的卫星。科学家们已经发现木星的一颗卫星上，活火山正在喷发，那里可能有生命，期待着人们去开发。

(题图:董晓山)