NASM里的宇宙空间珍宝
——史蒂文中心
2015-04-18□张博
□ 张 博
NASM里的宇宙空间珍宝
——史蒂文中心
□ 张 博
美国国家航空航天博物馆(National Air and Space Museum,简称NASM)设在华盛顿国家广场的主馆面积并不算大,不足以容纳所有馆藏,只有最具历史意义且体积不算太大的展品才能享受主馆待遇(详见2015年第二期、第四期)。于是在1999年,ILFC公司的创办者之一史蒂文•乌德沃尔哈齐(Steven F. Udvar-Hazy)先生向博物馆捐资6000余万美元供扩建之用。由此建成的分馆遂以捐助者命名,并于动力飞行100年之际的2003年12月中旬正式对公众开放。
史蒂文•乌德沃尔哈齐中心(以下简称史蒂文中心)地理位置比较偏僻。分馆内的结构也相对简单,大致分为波音航空机库、James S. McDonnell航天机库、Mary Baker Engen修复机库以及Donald D. Engen瞭望塔四大部分,外加由空中客车公司赞助的IMAX影院。绝大多数展品就在前两个机库住“集体宿舍”;至于修复机库游客只能隔窗而望;瞭望塔则以演示当代空中交通管制运作为主。
说来分馆的猛料并不少,其中在公众中最出名的应该就是在《变形金刚》影片中亮过相的3马赫侦察机SR-71了,它在片中以天火的面目出现,就安置在波音航空机库底层的当中。
此外这里还保存有F6F、F4U、米格-15、F-4、F-14、协和式超音速客机等著名机种,还有Do 335A-1、月光夜战机、潜艇搭载的晴岚水上飞机等全世界仅存的孤本冷门机。至于航天机库,也拥有航天飞机等重量级展品。展厅天花板上挂得密密麻麻的诸多轻型航空器看似不起眼,却多半环绕着“第一”或者“之最”的光环,让人不得不佩服馆藏展品的质量。但可能是由于所在地偏僻的缘故,与游客繁多的主馆相比,分馆要清净很多,参观起来倒也悠然。其实如果不是因为分馆猛料太多让人欲罢不能,本人也不大会单程折腾两个多小时跑到这里来参观一场。
宇宙空间相关的展品当然是集中在James S. McDonnell航天机库中的,所以让我们姑且无视波音航空机库中陈列的灿烂群星,直奔主题吧。航天机库中的头号明星毫无疑问是航天飞机。本人在2012年初参观时,这里陈列的还是那架只在大气之内进行过无动力滑翔和着陆测试,未曾实际升空的企业号。自1985年完成测试任务之后,它就成了美国国家航空航天博物馆的藏品。不过在2012年晚些时候,企业号被移交给了纽约的无畏号海空天博物馆,飞行次数最多的发现号则在这里安家。
不得不说,航天飞机的块头还是不小的。虽然跟外面航空机库陈列的大型客机与轰炸机相比,也没有感觉它有多么庞大,但周围的载人飞船在它的衬托之下都变成了小不点。虽说航天飞机的运营成本相当高,甚至高过了一次性的飞船,但如果没有它运载大型载荷的能力,怕是哈勃空间望远镜和钱德拉X射线天文台的发射都会成为麻烦,国际空间站的建设也要遭遇更多的周折,更别提在役卫星的维修以及诸多太空实验了。企业号没有进行过太空飞行,表面看上去还算干净。后来看了其他人拍摄的发现号特写,那才叫一个饱经风霜、伤痕累累。
美国的航天飞机都是以历史上著名的探险船命名的,如奋进号就是詹姆斯•库克船长属下的船名。企业号的前身是什么?这个问题就比较复杂了。自16世纪企业号船第一次出现在历史记载中以来,这个名字一直站在时代的前沿,名为企业的舰船总数达到百余艘。如果局限于探险船的话,英国海军在19世纪中叶探索加拿大北极地区的科考船,以及美国海军在19世纪中后期入役、进行过全球水文地理考察的蒸汽风帆战舰应该都是符合要求的。不过说来把“Enterprise”翻译成“企业”也称得上是个历史遗留错误了,译成“冒险”或者“进取”可能更加贴切一些。但习惯已成,至少于本人来说,后两种译名看来是毫无感觉的,反而是“企业”一名倒是能让自己热血沸腾,从古至今,从海洋到天空再到太空,数以百计的点串成的线条实在是让人感慨不已。
企业号正上方悬挂的三样展品,都和航天飞机任务有关。先是雷达测地任务(SRTM)使用的载荷,测地天线共有两架,主天线固定在航天飞机货舱内,连接辅助天线的折叠竿向外延伸60米,使两架天线组成干涉仪,实现对地面的三维高精度测绘。
下图为跟踪和数据中继卫星(TDRSS)的模型,第一颗这样的卫星是由挑战者号航天飞机于1983年携带升空的,目的是为地球低轨道(12000千米以下)上的航天器与地面控制系统之间提供稳定的通信渠道。多年以来该系统一直扮演着航天计划幕后英雄的角色,可谓劳苦功高。与建设全球性的卫星地面通信站相比,TDRSS的优势在于效率高且管理便捷。除了提供通信中转服务,它还曾经充当射电望远镜,进行过空间射电干涉仪的早期实验,获取过类星体的干涉条纹,在空间天文学的发展史上留下了不可磨灭的一页。
羚羊1号,它是英国发射的第一颗卫星,也是最早的国际合作卫星,由美国建造,其上搭载了英国提供的电离层研究设备。
航天飞机周围分为四大展区,主题分别是空间科学、卫星应用、导弹与靶机,还有载人航天。空间科学展区的内容很杂,从科学卫星到空间实验室再到行星探测,不一而足。天花板上悬挂着早期卫星群,基本属于探险者、前卫以及先驱者三大系列。很多人也许不知道的是,这几大系列并不是早期航天的专利,而是沿用至今,只是当代卫星往往还有着更广为人知的名称而已,如率先发现宇宙微波背景辐射各向异性的COBE与用于监测伽玛射线暴的雨燕分别就是探险者卫星家族的第66和第84个成员。
苏联的金星兼哈雷彗星探测器维加号(下图),曾是多国合作的“哈雷舰队”的重要成员,发射后先造访金星并投放大气探测器与着陆器,随后与彗星会合,率先传回了彗核的近距离影像。维加号携带的科研气球,用于研究金星大气,气球上搭载有法国设计的测量设备。维加号发射时“顶个球”的外观即是缘于此。哈雷舰队也堪称是深空探测史上空前的壮举,多架探测器先后对哈雷彗星进行全方位近距离的勘察,大大加深了人们对彗星的认知。
图中是柯伊伯机载天文台的前身——赖斯大学的Frank Low在利尔喷气机上加装的红外望远镜。机载天文台的优势在于避开了地球大气中绝大多数水蒸气对红外线的吸收效应,且方便灵活,有着独特的优势
欧洲空间局开发的太空实验室模块,可以搭载在航天飞机的货舱中进行多种研究。馆内展示的模块曾在1983年至1997年中进行过9次飞行
在卫星应用展区,最惹眼的是成排的火箭模型,一律1:15比例,从左至右依次为大力神—半人马、泰坦IIIC、德尔他3914、泰坦IIIE、阿里安4型、H-I以及H-II,模型背后为F-1火箭引擎,天花板上悬挂的是X-259火箭引擎。
第一颗通信卫星——回声1号,它的结构非常简单,只是一个直径30米的球体,其表面可以将地球上某处发出的信号反射到另一处。由于体积庞大,回声1号采用了气球式设计,入轨后充气展开,发射前则是馆藏的这个样子
CORONA侦察卫星的胶片返回舱,于1972年整个CORONA任务终结之时回收。现在有了数字技术,侦察卫星(也包括其他所有卫星)的操作要方便得多,直接将拍摄到的图像传输回地面即可
Agena-B火箭上级,曾用于CORONA卫星的发射
大力神—Agena火箭的发射控制台
大型并行处理器扩展模块(最右侧的机柜),这是20世纪80年代固特异航天公司为NASA的戈达德太空飞行中心研制的实验计算机
导弹与靶机专区
一些探空火箭,Loki-Dart、F-23、远端与Nike-Cajun
Aerobee火箭的载荷舱,右边这组配备有红外望远镜
美国第一位进入近地轨道的宇航员约翰•格伦用过的训练椅
水星飞船自由7号II代,这艘飞船从未升空,因此得以保持原状
双子飞船烧蚀后的防热罩
这个是防热罩原貌,可与上图对比一下
土星5号火箭硕大的仪器环,尺度惊人
美国国家航空航天博物馆的参观连载到这里就告一段落了。若问我参观的感想,最强烈的应该是对先贤的敬意,还有对探索过程的向往与感叹。不得不说,探索宇宙空间的历史,也包括飞行的历史,虽说乍看与日常生活无关,却一直以来都牵动着最浪漫、最狂野的想象,激发着最强的创造力,在个人看来这更是人类之所以成为人类的原因。所幸因为所从事专业的缘故,自己有机会投身对无限宇宙的研究,亲自去发现未知,也实属幸事。