從太空梭到龍飛船:太空人發射前都會焦慮些什麼?

2020-12-13 新浪科技

來源:新浪科技

正在發射的太空梭

新浪科技訊 北京時間6月8日消息,據國外媒體報導,太空發射並不總是一帆風順,正如SpaceX公司的載人龍飛船首次發射時也出現了延期。如果事情沒有按照計劃進行,坐在火箭太空艙裡的太空人會是什麼感覺?

1984年6月26日,任務專家理察·穆萊恩(Mike Mullane)躺在發現號(Discovery)太空梭的駕駛艙座椅上。這將是太空梭計劃的第12次飛行,也是發現號和穆萊恩的第一次飛行。升級後的太空梭如同嶄新的陳列室,所有物品的表面都閃閃發光,沒有劃痕和磨損的痕跡,顯示屏光彩照人,控制臺也似乎從未被人觸碰過。

理察·穆萊恩是一位在越南參加過134次美國空軍戰鬥任務的老兵,被選為太空梭計劃的第一批「新兵」中的一員。為了完成這項任務,他已經接受了6年的訓練。但在發射之前,他幾乎沒有睡覺,也沒有吃早餐。他還採取了預防措施,購買了三份人壽保險。

由於電腦故障,前一天的發射在倒數的最後20分鐘取消,隨著時間一分一秒地過去,所有的工作人員都緊張不安。6名太空人中只有指揮官漢克·哈茨菲爾德(Hank Hartsfield)參與過航天飛行任務。其他人,包括朱迪斯·雷斯尼克(Judy Resnik)——即將成為第二位進入太空的美國女性——都尚未得到象徵完成第一次航天飛行的金制胸針。

「駕駛艙裡有兩種情緒控制著我,」穆萊恩說道,「一種是恐懼,你確實為你的生命感到恐懼,但另一種是無限的快樂,因為飛向太空是太空人們一生的追求。」

在自傳中,穆萊恩透露了一些既搞笑又真實的信息。他誠實地寫道,如果太空梭爆炸了,他希望爆炸發生在50英裡(約合80公裡)以上的高空,這樣他就能以正式太空人的身份死去(美國將旅行高度超過海拔50英裡的人稱為「astronaut」,即太空人;國際航空聯合會定義的宇宙航行則需要超過100公裡)。

發現號是最早退役的太空梭

隨著倒計時進入最後10秒,一千磅的助推劑再次湧入火箭燃燒室,穆萊恩的心跳也加快起來。6點鐘,發動機開始劇烈轟鳴;連接發現號太空梭與發射臺的螺栓正不斷拉緊。

只有兩臺綁在火箭兩側的固體火箭助推器尚未啟動,一旦點火,發射任務就沒有回頭路了。太空人們很清楚,如果出現任何差錯,太空梭都沒有彈射座椅或其他逃生方式可以將他們從火海中拋出去。

「你會有恐懼的因素,因為火箭上沒有可用的逃生系統,但你也很有信心,因為很多人已經盡了一切可能來確保機器是安全的,」穆萊恩說道。

然後,主警報響了。五公裡之外,太空人的家人正在發射控制中心的屋頂焦急地注視著。發射臺出現了一道明亮的閃光,似乎被火焰吞沒了。

在駕駛艙內,隨著發動機停止工作,振動也停止了。但是固體火箭呢?如果現在將固體火箭點火,太空梭就會被炸碎。

「我不知道過了多少秒,但你可以(通過通信迴路)聽到,太空梭底部著火了,」穆萊恩說,「這引起了我們的注意——我們正坐在一枚裝有400萬磅推進劑的火箭上。」

由於發射控制室擔心可能有一團看不見的氫氣火焰正從太空梭側面燃燒而來,機組人員被告知要按兵不動,等待指令。太空梭被大量的水淹沒。最終,太空人離開了太空梭,返回地面。他們渾身溼透,心有不滿,但都小心翼翼地不在鏡頭前露臉。很顯然,他們還要為改天再飛做好準備。

穆萊恩已經為這次飛行等待了6年,現在他還得再等一段時間。直到三個月後的8月30日,發現號太空梭才第四次嘗試發射,穆萊恩等人終於成功離開地球,進行了8分鐘的軌道飛行。

「當固定螺栓斷開,固體火箭點火時,會產生強烈的噪音和振動,」穆萊恩說,「而隨著重力加速度的累積,情況會變得越來越不舒服,你會感受到猛烈突破空氣時產生的衝擊波。然後,助推器分離,一切就變得無聲無息,異常平穩。」

然而,發現號成功的首次飛行其實也堪稱驚險。太空人不知道的是,兩臺固體火箭助推器在燃燒時就已經開始失靈。高溫氣體開始滲入火箭各節之間的連接處,燒毀了橡膠密封件。再多幾分鐘助推器就會爆炸,摧毀太空梭。僅僅18個月後,在挑戰者號太空梭發射時,同樣的故障導致7名太空人喪生,其中就包括朱迪斯·雷斯尼克。

由於天氣惡劣,SpaceX公司的載人龍飛船在5月27日的發射延期,之後在5月30日發射成功

1988年,在穆萊恩執行第二次飛行任務時,一次事故暴露了太空梭設計的另一個缺陷。發射後不久,其中一個助推器的前錐體頂部脫落,撞向機身。任務控制中心向軌道上的太空人們保證問題不大。然而,在任務結束回到地面後,工程師們對這次損壞的嚴重程度感到震驚。如果前錐體撞擊的位置稍有不同,穆萊恩等機組成員就會喪命。2003年,哥倫比亞號太空梭在返回地球時,由於隔熱瓦出現類似損傷,最終太空梭在德克薩斯州上空爆炸解體,7名太空人喪生。

按照設想,太空梭應該每隔幾個月發射一次,為太空人提供常規的進入軌道的機會。挑戰者號和哥倫比亞號的失事表明,發射升空並不是例行公事,每一次發射都相當於一次實驗性試飛。這些悲劇還揭示了美國國家航空航天局(NASA)在安全和管理過程中存在的問題,而其中許多問題都來源於錯誤的假設,即認為太空梭系統在根本上是完美無缺的。

一旦進入軌道,太空梭在一次又一次的飛行任務中都表現得近乎完美。1990年,發現號太空梭於STS-31航次中將哈勃空間望遠鏡送入計劃軌道。之後,奮進號和亞特蘭蒂斯號太空梭又對哈勃望遠鏡進行了維修任務。太空梭也在國際空間站的組裝和其他任務中創造了數不清的太空第一次。然而,太空梭在發射時捆綁在一個巨大的燃料箱和兩個固體助推器上,如果出現問題,太空人註定無法逃脫。這是一個致命的設計缺陷,使得每次發射都十分危險。

2011年7月9日,亞特蘭蒂斯號太空梭進行了向國際空間站補給物資的任務,這也是太空梭最後一次飛行任務。當年7月22日,美國所有的太空梭正式退役。9年之後,美國太空人再次完成了從美國本土發射升空的太空任務。

太空梭計劃表明太空發射永遠不能被視為例行公事

SpaceX公司的載人龍飛船與太空梭截然不同。在富有未來感的觸控螢幕和新型結構材料之外,該飛船的基本設計可以追溯到最早的航天時代。載人艙設置在一個大型多級液體燃料火箭的頂部。與太空梭不同的是,龍飛船和獵鷹九號火箭的測試要嚴格得多。逃生系統是設計的核心,當發生故障或爆炸時,乘員艙將通過火箭迅速發射出去。

不過,載人龍飛船的發射仍然可以看作是一次試飛。參與該任務的太空人鮑勃·本肯(Bob Behnken)和道格·赫爾利(Doug Hurley)是搭乘過太空梭的「老兵」和前試飛員,他們都非常清楚發射的風險和延誤帶來的挫折。幸運的是,他們的飛船最終成功與國際空間站對接,兩人也加入了空間站內其他俄羅斯和美國太空人的行列。

「我知道,在獵鷹火箭上的龍飛船載人艙裡會感覺更舒服,」穆萊恩說,「儘管如此,我相信他們的感覺,與任何太空人在歷史上任何時期的太空計劃中所面臨的感覺是相通的——每個人的感覺都非常接近,不管是發射什麼火箭。」

1990年,穆萊恩完成了最後一次飛行任務,不久之後便從NASA退休。不過,他希望自己能回到駕駛艙,再次體驗發射升空時的恐懼和「無限快樂」。「我真羨慕這次飛行的那些傢伙!」穆萊恩說道。(任天)

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