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猴子,真正的太空先驱

2016-11-19鹿鸣

航空知识 2016年4期
关键词:加加林哈姆阿尔伯特

鹿鸣

说起太空探索先驱,人们通常会想起1961年4月12日进入太空的加加林。但实际上,第一个进入太空的灵长类动物并不是人。猴子和猩猩在人类探索太空的早期时代为人类承担了大量带有极高风险的实验任务,并且有不少灵长类先驱者为了人类的太空梦想献出了自己的生命。在猴年到来之际,这些真正的太空先驱是值得我们对它们进行一番纪念的。

悲壮的阿尔伯特们

1961年4月12日,莫斯科时间上午9时07分,尤里·阿列克谢耶维奇·加加林乘坐“东方一号”宇宙飞船从拜科努尔航天发射场起飞,在远地点为301千米的轨道上绕地球一周,历时1小时48分钟,于上午10时55分安全返回,降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区,完成了世界上首次载人宇宙飞行,实现了人类进入太空的愿望。他驾驶的“东方一号”飞船成为世界上第一个载人进入外层空间的航天器,就在他的108分钟的飞行过程中,加加林由上尉荣升为少校。在这次历史性的飞行之后,加加林荣获列宁勋章并被授予“苏联英雄”和“苏联宇航员”称号,并曾多次出国,访问过27个国家。有22个城市授予他荣誉市民称号。1962年,加加林当选为第六届苏联最高苏维埃代表。

如今,被制成标本的阿贝尔在美国国家航空航天博物馆中继续接受着人类的感谢和敬仰。

这一段已经永载史册。但是,在大多数人把加加林认作是太空先驱,来纪念这个第一个进入太空的人类的时候,可曾想到,早在加加林进入太空的14年前,在1948年就有一只猴子已经在奔赴太空的路上了。

第二次世界大战结束后,包括冯·布劳恩在内的一些德国科学家来到了美国继续进行火箭研究。而在当时的一系列航天项目中,有一个叫做“花蕾计划”的项目几乎可以说是最为大胆的。该计划准备用V-2导弹改造成的火箭将灵长类动物送上太空并用降落伞回收返回舱。在进行了2次成功的“无猴火箭”发射之后,该项目的负责人亨利博士决定使用猴子宇航员进行“载猴火箭”发射。

1948年6月11日,一只名叫阿尔伯特的猴子被塞进V-2火箭中。实验人员给阿尔伯特配备了生命保障系统,包括氧气瓶、滤除二氧化碳的空气净化设备和生命体征监测设备等硬件一应俱全。这使得原本尺寸就不大的V-2火箭太空舱内格外拥挤。

随着一阵轰鸣,火箭飞向天空,完成了一次典型的弹道导弹的飞行。阿尔伯特飞上了6万3千米的高空后,随火箭一起坠落。可是,降落伞并没有按原计划在高空弹开。焦灼的实验人员一直等到了太空舱高速下降到距离地面只有8千米的时候才看到降落伞作动机构开始发挥作用。但是,当时人们低估了火箭从高空再入稠密大气的状态下,空气对降落伞的巨大冲击力。这使得采用单伞设计的降落伞刚刚展开就立刻被高速气流撕成了碎片。阿尔伯特就这样与太空舱一起摔到了地面上。牺牲的阿尔伯特成为当时到过离地面最远的地方的一只灵长类动物,为人类探索未知做出了重大贡献,是第一只牺牲在奔赴太空的征程上的灵长类动物。

通过检查监测数据,人们发现原本准备的生命保障系统并没有很好地发挥作用。3.5千克重的小阿尔伯特在升空过程中就已经出现了缺氧的症状。实验人员重新设计了功能更强大的供氧系统,并选取了一只体型更小的猴子,取名为阿尔伯特II。

1949年6月14日,阿尔伯特II搭乘V-2火箭升空。这一次,缺氧的事件没有出现,阿尔伯特II保持着良好的状态升到了134千米的高度,超过了100千米卡门线,成为了史上第一个进入太空的灵长类动物!但是,极为可惜的是,在返回过程中,降落伞还是没能顺利打开。火箭重重地砸到了地面上,发出了可怕的巨大声响。有些火箭残骸居然钻到了地下4米深的地方。阿尔伯特II成了第一只进入太空后,牺牲在再入返回过程中的灵长类动物。

人们对降落伞系统进行改进之后,在1949年9月16日把第3只猴子,也就是阿尔伯特III放入第5枚实验用V-2火箭中。火箭发射顺利,但是在离地10 700米的时候,火箭尾部突然爆炸。3秒后,又一次更剧烈的爆炸使火箭成为了碎片。阿尔伯特III成为了第一只在火箭升空过程中因爆炸事故牺牲的灵长类动物。

1949年12月8日,阿尔伯特VI踏上了征程。它的最大飞行高度达到了130.6千米,也进入了太空。但是,在再入返回的过程中,降落伞未能顺利打开,阿尔伯特VI也牺牲了。它是最后一只乘坐V-2火箭探索太空的猴子。实验人员意识到了要想成功完成太空发射和返回任务,需要重新设计一款火箭,在导弹的基础上进行修修补补终归不是长久之计。

贝克小姐与火箭模型的合影

先驱者征服太空

1951年,“太空蜂”火箭研制成功。火箭本身并没有太多新奇之处,但是火箭上的降落伞回收系统有了很大的创新。人们终于意识到,仅凭一个降落伞是无论如何也无法承受开伞瞬间的巨大冲击力的。于是,在大量纸上计算和风洞测试之后,一种名为双伞回收系统的装置诞生了。

这种装置的原理较为简单。太空舱在返回稠密大气的时候,先弹出一只直径2.5米的导引伞。为了增加强度,导引伞里面织入了金属丝。另外,这些金属丝随着导引伞的展开会成为一张金属网,能够强烈地反射雷达波,有助于地面雷达进行跟踪,可谓是一举两得。当导引伞把太空舱的速度降到一定程度的时候,长长的伞绳会逐渐拽出直径达4米的主伞。通常,主伞的打开高度为5万米。随后,太空舱就会在地面雷达的严密监视下缓缓飘向地面了。这种伞降策略直到今天还被大量返回式航天器所沿用。

1951年,一只叫做约里克的猴子成为了首只由火箭发射后成功返回的猴子。可惜它当时的最大飞行高度为72千米,还未进入太空。

1959年12月4日,猕猴宇航员山姆与德克萨斯州大学的科研人员一起参与了太空发射研究。在瓦勒普斯岛发射场,身穿飞行服的山姆被发射升空。但是,当火箭飞行到8.8万米的高空时,一阵剧烈的振动突然出现。随后,一团白色的物体带着张牙舞爪的绳子把太空舱硬生生地拽出了火箭。

不过,大家不要担心,这正是这次发射程序中的正常动作。吸取了之前伞降系统多次失效的经验,工程师们此时已经不再急于把火箭发射到太空,而是开始认真研究如何安全返回的问题。在1959年的这次发射中,设计人员测试了早期的火箭逃逸系统。山姆在火箭升空1分钟后被弹出。逃生舱从空中平稳降落,溅落在广袤的大西洋上。平安无事的山姆成为了世界上第一个成功使用火箭逃逸系统的灵长类动物。功成名就的山姆一直活到了1982年。

1959年5月28日,木星火箭带着阿贝尔和贝克升上太空。

他们经历了16 000千米/小时的极速,忍受了高达38g的峰值过载,并经历了长达9分钟的失重状态,获取了大量宝贵的数据。之后,它们平安返回。可惜的是,在1959年6月1日,医生给阿贝尔实施手术取出传感器的过程中,出现了麻醉事故,阿贝尔牺牲。如今,被制成标本的阿贝尔在美国国家航空航天博物馆中继续接受着人类的感谢和敬仰。贝克则健康地活到了1984年11月29日。死后,它被埋葬在位于亚拉巴马州亨茨维尔的美国国家太空与火箭中心公墓中。

这个时候,人类已经掌握了将火箭发射到太空并成功返回的技术。而猴子宇航员则开始踏上了征服太空的道路。

作为灵长类的另一支,与人类更加接近的黑猩猩当然也不甘落后。1961年1月31日,一只名叫哈姆的黑猩猩喝了一罐牛奶,吃了半个鸡蛋和一些维生素片后开始接受医生的检查。这只体重33斤半的黑猩猩哈姆将要成为一个传奇。

黑猩猩哈姆拥有成为一只太空猩猩的天赋。

眼神深邃且凝重的哈姆透过太空舱的舷窗和大家进行了饱含深情的目光接触。检查完毕后的哈姆搭乘火箭进入了太空。它在太空的行为让地球上的人类惊叹不已。哈姆完全适应了太空的失重环境,并且能够通过飞船内的机械装置完成进食和一些简单的操作任务。

这只4岁的黑猩猩是同类当中第一个进入太空的。但是,在太空舱返回地面的过程中,危险来了!因弹道设计和操作控制的问题,飞船的飞行速度达到了9 400千米/小时(远远超过了2 331千米/小时的设计速度)。飞船在大西洋中的实际落点大幅偏离了预定落点。当营救小组匆匆赶到的时候,飞船已经在大西洋的巨浪中翻滚了2小时40分钟。飞船舱体受损,部分舱室已灌进海水。然而,冷静的哈姆还是等到了救援人员,成为了英雄猩猩,并登上了报纸的头版头条。

哈姆的成功极大地鼓舞了美国的科研人员。100多天后,1961年5月5日,谢泼德乘坐火箭以类似的弹道进行了一次亚轨道飞行,成为了第一个进入太空的美国人。

后先驱者时代

1961年4月12日,莫斯科时间上午9时07分,尤里·阿列克谢耶维奇·加加林完成了世界上首次载人宇宙飞行,成为第一个进入太空的人类。

在苏联人和美国人先后完成了载人航天任务后,猴子和猩猩的实验任务有了新的重点。自1961年1月起,共有75只黑猩猩参与了美国新墨西哥州霍洛曼空军基地负责的用于测试灵长类动物在太空中的生理反应的试验。

1967年3月7日和3月13日,法国人先后将两只猴子(马丁和维斯塔)送入最高点为243千米和234千米的亚轨道上。之后,还进行了其他一些有关猴子的试验。另外,法国人最先把猫送上了太空,也算是赢得了一个第一。1969年12月23日,阿根廷用一枚二级火箭将一只猴子送上了82千米的高空后成功回收了火箭的返回舱。苏联人从1983年12月14日发射了第一只太空猴子Arek之后,陆续发射了大量试验猴子。其中,1989年9月15日进入太空的Zhakonya和Zabiyaka创造了当时灵长类动物的太空生活时间纪录:13天17小时。据报道,2013年1月28日,伊朗将一只猴子送入距离地面116千米的太空并成功回收。2013年12月14日,有报道说伊朗进行了另外一次成功的太空猴试验。

时至今日,有太空猴参与的太空探索试验已经不多了。试验假人技术的成熟以及几十年来的数据积累使得人类已经不太需要灵长类祖先来帮助人们探索充满危险的未知世界了。但是,在猴年到来之际,我们仍然有足够充分的理由来纪念和感谢这些真正的太空探索的先驱者。在人类踏上星辰大海的茫茫征途之前,猴子和猩猩做出了重大贡献。它们为了人类能够迈出的那小心翼翼的第一步牺牲了太多太多。要记得,人类在太空生存的技能是由那原本能够踏上筋斗云,一个跟头十万八千里的猴子教会的。

责任编辑:邢强

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