人体地球卫星
2011-04-29天星
天星
为人类争取一项太空自由和航天纪录,不论成为一颗“卫星”还是一具“僵尸”,都是值得的。
卫星与僵尸
“报告机长,我准备离开航天飞机。”
“报告机长,我已离开航天飞机。”
“报告机长,我、我、我们已在太空行走……”
1984年2月,美国宇航员麦克坎德雷斯和斯图尔特,从“挑战者”号航天飞机自由飞出后,第一次进行无绳太空行走。麦克坎德雷斯激动得语无伦次,都结巴了。他知道:他们两人不但创造了人类第一次无绳太空行走,而且也第一次成为两颗人体卫星。
太空行走分为系绳太空行走和自由太空行走。人类首次自由太空行走是一项危险的壮举。麦克坎德雷斯有两个子女。孩子们与爸爸有一个约定:摘一颗星星回来玩玩。他的妻子希望这个胆大心细的“老男孩”真的成为一颗地球卫星。她说:有那么一天,我挽着一颗地球卫星的手臂逛街,全世界只有一个这么幸运的妻子,那就是我。美国宇航局的专家测算成为人体卫星的成功率为99%,飘向太空、成为僵尸的几率为0.999%,飘向太空并拯救回来的可能性为0.001%。麦克坎德雷斯若无其事地说:为人类争取一项太空自由和航天纪录,不论成为一颗“卫星”还是一具“僵尸”,都是值得的。
1984年2月3日,“挑战者”号航天飞机从肯尼迪航天中心起飞。“STS-41B”航班的机组人员包括万斯指令长、飞行员罗伯特·吉布森、任务专家麦克坎德雷斯、罗伯特·斯图尔特和麦克奈尔。此次的任务是人类第一次试验载人飞行器、第一次进行自由太空行走,并部署施放4颗卫星。
自由太空行走
人类总梦想着在太空自由飞翔。载人飞行器是一个能喷射氮气的载人机动装置(MMU,Manned Maneuvering Unit)。宇航员可以从航天飞机出发,进行距离不受限制的太空行走。载人飞行器的试验目标是:宇航员在不系安全带的情况下施放、回收和修理卫星。
载人飞行器是为自由太空行走设计的。它像一张没有座位的靠背椅,重量为148千克,主要由基座系统、生命支持系统、操纵臂、控制器、推进器、推进剂组成。基座系统为“靠背椅”结构,左右两边有两个操纵臂。为了适应宇航员手臂的不同长度,操纵臂可以在大约13厘米的距离内调整。操纵臂上有控制器。控制器进行飞行控制,能折叠收藏。生命支持系统负责宇航员的呼吸等功能。推进器分布在靠背椅的8个角上,有24个喷嘴,分布在不同的位置上,以便控制各个方向。推进器喷出高压氮气产生动力。推进剂是无毒无害的氮气体。2只芳纶铝箱中各存贮了5.9千克的液氮,足够进行6小时的自由太空行走。
那么怎样进行自由太空行走呢?宇航员靠在“靠背椅”上,手臂放在两个操纵臂上,灵活操作控制器而飞行。宇航员用自己的双手和指头操作控制器,发出指令。控制器根据指令,进行上下、左右、进退、俯仰、旋转等活动,并可调节速度和角度。控制器能产生各种复杂的动作,也有自动保持功能,保持飞行中的惯性姿态。这时,宇航员的两只手可以从事工作。载人飞行器的速度增量约为每秒20米;一种“MMU-V”载人飞行器的速度增量约为每秒80米。
与地球同行
史无前例的自由太空行走开始了。1984年2月7日,“挑战者”号航天飞机飞行在高350千米、倾角28.5°的轨道上。麦克坎德雷斯背着载人飞行器慢慢飘离航天飞机。按天文学的意义,他就是一颗人造卫星,悬浮在漆黑的太空中,与地球同行。
前方,就是一望无际、深不可测的漆黑太空。如果太空自由行走失败,麦克坎德雷斯将首先成为“人体卫星”,一周后成为“僵尸”,半年后进入大气层,在重力、速度与火焰陪伴下瞬间化为灰烬。能不能安全返回?会不会成为“僵尸”?化为灰烬的惨状与恐惧……此番种种麦克坎德雷斯已置之度外。他调整好姿势,果断启动开关,背包里喷发出氮气。载人飞行器缓缓推动着他,渐行渐远,一直飞出97米,创造人类太空自由行走最远距离。
这是人类第一次在太空中自由飞行。太阳在左边,月亮在右边,漫天的星星眨着眼睛,就像活的一样。淡蓝色的地球就在麦克坎德雷斯的脚下,地球的轮廓线均匀地划过天际。大气层显得很薄很薄,泛出一点紫罗兰淡淡的光泽,又像黑郁金香花蕊梦幻般的色彩韵味。麦克坎德雷斯赞叹道:太美了!太壮观了!
麦克坎德雷斯在太空呆了90分钟后,回到了航天飞机货舱。当麦克坎德雷斯终于回到航天飞机舱内时,全世界在同一秒钟爆发出欢呼与鼓掌声:哦,上帝,他终于回来了!“老男孩”在太空行走的照片,成为世界航天的经典之作。之后,“老男孩”又几次乘坐载人飞行器飞离航天飞机在太空自由行走。
麦克坎德雷斯在太空自由行走的影像瞬间传遍全球,成千上万家电视台在第一时间报道了这一伟大壮举。绝大多数观众看见“老男孩”飘飘忽忽、若即若离的身影,都惊得目瞪口呆,捏着拳头为他加油。许多胆小的女孩赶紧捂住双眼,只能从指缝里悄悄看上一眼。
第二颗人体地球卫星即将诞生。宇航员斯图尔特摸索着来到机舱边上。他担心自己会飘入太空,手腕上系着安全带。斯图尔特很快发现身体还在原地飘浮并没有飘走,就把安全带解开。他越飘越远,飘到离航天飞机92米的距离,65分钟后回舱。两名宇航员与航天飞机以每秒7.9千米、每小时2.8万千米的速度飞驰,但是在太空中并没有第一宇宙速度的感觉。热身活动让他们对自由太空行走充满了无比的信心。
2月7日,麦克坎德雷斯和斯图尔特共在太空自由行走了5小时55分。他们完成了重要而危险的任务,将一颗美国充气会合目标卫星、一颗德国返回式卫星成功施放到太空。宇航员们齐心协力地将一颗美国“韦斯特尔-6”通信卫星和一颗印度尼西亚的“帕拉帕-B2”通信卫星抬出航天飞机货仓。麦克坎德雷斯和斯图尔特伸开双手,将卫星放飞送入低地球转移轨道。可惜这两颗卫星很不争气,发生故障,并没有进入静止轨道。惊险的故事后来由“STS-51A”号航班的宇航员演绎,将卫星们捕捉回地球,重新发射。
闲不住的“老男孩”
“这是我的第一次太空飞行,也是终生难忘的飞行。”麦克坎德雷斯说:“可惜!我忘了给孩子们摘星星。”经过7天23小时15分钟,约330万千米的飞行,1984年2月11日,“挑战者”号航天飞机在肯尼迪航天中心的跑道上降落。麦克坎德雷斯用行动证明,载人飞行器是可行的,但功能尚待完善。此次太空自由行走十分完美。
麦克坎德雷斯是个闲不住的“老男孩”,又一次飞向太空。1990年4月24日,“发现”号航天飞机从肯尼迪航天中心起飞,执行“STS-31”航班。为期5天的飞行任务是在612千米的高度,除了将“哈勃”太空望远镜送向太空轨道外,还进行了蛋白质晶体生长的研究、高分子膜多种实验,以及探究离子弧的失重和磁场的影响。麦克坎德雷斯进行了第二次航天飞行,在太空自由行走6小时17分,围绕地球飞行了1700多万千米。1990年4月29日,“发现”号经过5天1小时16分钟的飞行,在加利福尼亚州爱德华兹空军基地降落。
为了激励太空探险,有关部门给“来自太空,走向自由”的麦克坎德雷斯颁发了诸多的特别荣誉。此外,麦克坎德雷斯还拥有一项专利,为航天飞机设计了“太空行走工具”。