宅美散記

沙戈

宅美散記（7）走進(jìn)太空中心 　　人類近幾百年來，探索自然，認(rèn)識自然，利用自然，大踏步前進(jìn)。近100年來，人類在研究航空航天，探索太空奧秘方面更是取得了舉世矚目的成就。從人造衛(wèi)星，火箭發(fā)射，登月探秘，到航天飛行，建空間站，組合星艦，回收火箭…令人目不暇接。 　　位于休斯頓的美國航天中心（即《太空中心休斯頓》，或NASA約翰遜航天中心，我簡稱“太空中心），是官方游客中心。旨在提供人們對太空的認(rèn)知、體驗、互動，啟發(fā)對太空的探索興趣。 它緊鄰“真正的NASA任務(wù)中心和宇航員訓(xùn)練中心”。 　　這天，我們懷著極大的興趣走進(jìn)太空中心。 　　太空中心有很大（估計好幾千平方米）的宣傳、陳列、體驗大廳。 大廳里面有美國航天史、各次宇航任務(wù)和航天員以及火星任務(wù)、星艦畫廊的大量宣傳圖片；陳列著很多真實展品（比如：獨立號航天飛機(jī)艙，阿波羅17號指揮艙，月球巖石標(biāo)本，等等）。 　　返回艙 　　歷次航天宇航員 　　詳情介紹 　　大廳里內(nèi)容豐富。為突出若干天文現(xiàn)象的效果，大廳光線設(shè)置稍暗。人頭攢動，摩肩接踵，卻無噪聲。我看到的好幾處場景是：兒童將自己涂鴉火箭色彩的紙片，放進(jìn)裝置后，心滿意足地觀看屏幕上“自己的”火箭飛行（點火、起飛、外殼脫落，進(jìn)入軌道）。兒童玩得津津有味。 　　熙熙攘攘 　　航天飛機(jī) 　　為火箭著色 　　專心致志 　　紅藍(lán)外殼 　　點火飛行 　　運載火箭和控制艙 　　進(jìn)宇宙飛船體驗 　　遨游太空體驗 　　大廳各個角落有各種收費體驗項目。我體驗了這個“星際航行”項目。人固定太空椅上，戴上太空鏡，即刻屏蔽了現(xiàn)實，眼中呈現(xiàn)變幻的太空畫面。飛船飛行，俯瞰地球，極目眾天體，失重的感覺、驚駭和心慌明顯；宇宙浩瀚無垠的感嘆油然而生。 這項目體驗5分鐘，連準(zhǔn)備共10分鐘，收費10美元。 限于時間，我沒有參加其它體驗項目。 　　離開大廳，乘坐觀光擺渡游覽車，去看看實物航天飛機(jī)。 　　擺渡游覽車接踵而至 　　航天，在古代就是神話，在現(xiàn)代卻是真實。這首先是基于人類重大理論突破。 　　矗立的三級火箭和航天飛機(jī) 　　1687年，牛頓發(fā)表《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》，其中的萬有引力定律和三大力學(xué)定律（慣性定律、加速度定律、作用力與反作用力定律）這奠定了經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)，也為人類航空航天實踐提供了動力學(xué)理論和成功的可能。 　　向空中，或在高樓上拋物，無論怎樣努力，所拋物總會落地。這是因物體受地球的引力所致。所拋物初速越大，著地點就越遠(yuǎn)。地球是球面體，當(dāng)所拋物速度足夠大，就會永不落地而環(huán)繞地球運動了。這就是航天的最基礎(chǔ)的理論原理。 　　退役三級火箭實物 　　具體來說，物體環(huán)繞地球運動，需要向心力，這向心力由物體與地球間的引力提供。 理論計算表明，任何物體，當(dāng)速度達(dá)到7.9千米每秒，就可環(huán)繞地球飛行。這速度即第一宇宙速度（環(huán)繞速度）。當(dāng)物體達(dá)到11.2千米每秒（第二宇宙速度，即脫離速度），即可掙脫地球引力而脫離地球，在太陽系中飛行。當(dāng)物體達(dá)到16.7千米每秒（第三宇宙速度，即逃逸速度），就可不受太陽束縛，在太陽系外太空飛行。這些是航天最基礎(chǔ)的理論（實踐中要加入修正值參數(shù)）。 　　三級火箭 　　火箭底部噴氣筒 　　實踐中，要使火箭（飛船）達(dá)到第一宇宙速度，非常不容易。除了燃料、火箭質(zhì)量等重要因素外，采用連續(xù)逐級加速是普遍方式。也就是用三級火箭發(fā)射方式。三級火箭發(fā)射時，先啟動第一級火箭動力系統(tǒng)工作，待火箭起飛后加速到一定閥值，啟動第二級火箭動力系統(tǒng)工作，然后拋掉燃料耗盡的第一級火箭，再加速。同理，啟動第三極火箭工作，拋掉第二級火箭…最后的“航天艙”進(jìn)入預(yù)設(shè)軌道（并調(diào)整姿態(tài)），從而完成環(huán)繞地球飛行。 　　火箭兩級間拆開 　　火箭分離和噴氣推進(jìn)器 　　航天中宇航員因失重的懸浮狀態(tài) 　　上一世紀(jì)中后葉，美蘇冷戰(zhàn)，航天事業(yè)競爭激烈。也取得不菲成果。以美國為例。1958年成立航天中心（NASA），規(guī)劃“雙子星計劃”；1961年，將第一個美國人艾倫.謝潑德送入太空；1969年7月，阿波羅11號成功實現(xiàn)人類登月；1981年，航天飛機(jī)哥倫比亞號首飛，部署衛(wèi)星，在軌道上建立國際空間站… 　　航天飛機(jī)及塔架 　　供參觀的航天飛機(jī)內(nèi)部有4層，要從旁邊安裝的電梯上去。 　　“內(nèi)臟”已被掏空 　　推進(jìn)器一部分 　　艙內(nèi)原儀表屏幕 　　艙內(nèi)布置了一些展覽 　　人類在航天實踐中取得了輝煌成就，但也伴隨巨大的犧牲，可以說人類航天史是用生命和鮮血寫就的。介紹幾個悲劇和災(zāi)難典型例子。 　　蘇聯(lián)方面： 1、涅杰林災(zāi)難。1960年10月24日，拜科努爾航天發(fā)射場準(zhǔn)備發(fā)射R一16彈道導(dǎo)彈火箭前，電路故障，為節(jié)省幾個小時，在沒有排出全部燃料就維修，不料易燃推進(jìn)劑引發(fā)大火，現(xiàn)場的火箭軍司令涅杰林元帥和73人當(dāng)場殉難（共亡100余人）。 2、返回艙爆炸。1967年4月23日，聯(lián)盟號飛船升空后，太陽能電池板未展開從而電力不足，終止任務(wù)返入大氣層。但主降落傘無法拋出，次降落傘又未能打開。返回艙極高速度撞向地面爆炸。宇航員當(dāng)場死亡。 3、發(fā)射塔火箭爆炸。1973年6月26日，普列謝茨克發(fā)射場，科斯莫斯-3M火箭，加注燃料時，傳感器故障，加注液氧過量溢出與地面瀝青形成易燃混合物，燃燒爆炸，9人喪生。 　　美國方面： 1、挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)1986年1月28日，發(fā)射73秒后，助推器爆炸，飛機(jī)解體，7名宇航員遇難。（記得當(dāng)時我在學(xué)校觀看了電視同步轉(zhuǎn)播發(fā)射現(xiàn)場。） 2、2003年，哥倫比亞號航天飛機(jī)返回地球途中解體，7名宇航員罹難。 　　最令人扼腕嘆息的是：1971年6月30日，蘇聯(lián)3名宇航員已經(jīng)在太空空間站創(chuàng)人類紀(jì)錄停留23天返回地球途中疏忽未穿加壓宇航服，急性缺氧，體液沸騰死之。 悲劇發(fā)生，也有例外逃生的鬼門關(guān)測試。1983年6月26日，聯(lián)盟T＿10a載人飛船中在發(fā)射前兩分鐘，燃料溢出，傾刻大火，火箭即將爆炸。逃逸塔發(fā)動機(jī)啟動強(qiáng)行將返回艙拖離塔臺，并以極高加速度彈射出去。僅兩秒后，火箭爆炸。返回艙兩名宇航員幸免于難。 　　航天飛機(jī)機(jī)身一角 　　航天事故發(fā)生的原困，總體上看無非是政治壓力、設(shè)計缺陷、操作違規(guī)。 目前，人類不斷克服技術(shù)難題，嚴(yán)謹(jǐn)操作程序，汲取血的教訓(xùn)前行。已建立國際空間站，盡量多國合作，拓展航空航天進(jìn)入商業(yè)時代，為登火星積極準(zhǔn)備。 　　航天飛機(jī)背“孩子” 　　休斯頓太空中心是集教育、歷史、科技和互動為一體的世界級景點，是任何太空愛好者必訪之地。 拙篇或許場景描述略少，理論介紹和歷史事件敘述稍多，敬請瀏覽者恕諒。