宅美散记(7)走进太空中心
人类近几百年来,探索自然,认识自然,利用自然,大踏步前进。近100年来,人类在研究航空航天,探索太空奥秘方面更是取得了举世瞩目的成就。从人造卫星,火箭发射,登月探秘,到航天飞行,建空间站,组合星舰,回收火箭…令人目不暇接。
位于休斯顿的美国航天中心(即《太空中心休斯顿》,或NASA约翰逊航天中心,我简称“太空中心),是官方游客中心。旨在提供人们对太空的认知、体验、互动,启发对太空的探索兴趣。它紧邻“真正的NASA任务中心和宇航员训练中心”。

这天,我们怀着极大的兴趣走进太空中心。

太空中心有很大(估计好几千平方米)的宣传、陈列、体验大厅。大厅里面有美国航天史、各次宇航任务和航天员以及火星任务、星舰画廊的大量宣传图片;陈列着很多真实展品(比如:独立号航天飞机舱,阿波罗17号指挥舱,月球岩石标本,等等)。
返回舱

历次航天宇航员

详情介绍

大厅里内容丰富。为突出若干天文现象的效果,大厅光线设置稍暗。人头攒动,摩肩接踵 ,却无噪声。我看到的好几处场景是:儿童将自己涂鸦火箭色彩的纸片,放进装置后,心滿意足地观看屏幕上“自己的”火箭飞行(点火、起飞、外壳脱落,进入轨道)。儿童玩得津津有味。
航天飞机

为火箭着色

点火飞行

运载火箭和控制舱

进宇宙飞船体验

遨游太空体验

大厅各个角落有各种收费体验项目。我体验了这个“星际航行”项目。人固定太空椅上,戴上太空镜,即刻屏蔽了现实,眼中呈现变幻的太空画面。飞船飞行,俯瞰地球,极目众天体,失重的感觉、惊骇和心慌明显;宇宙浩瀚无垠的感叹油然而生。这项目体验5分钟,连准备共10分钟,收费10美元。限于时间,我没有参加其它体验项目。

离开大厅,乘坐观光摆渡游览车,去看看实物航天飞机。

航天,在古代就是神话,在现代却是真实。这首先是基于人类重大理论突破。
矗立的三级火箭和航天飞机

1687年,牛顿发表《自然哲学的数学原理》,其中的万有引力定律和三大力学定律(惯性定律、加速度定律、作用力与反作用力定律)这奠定了经典力学基础,也为人类航空航天实践提供了动力学理论和成功的可能。
向空中,或在高楼上抛物,无论怎样努力,所抛物总会落地。这是因物体受地球的引力所致。所抛物初速越大,着地点就越远。地球是球面体,当所抛物速度足够大,就会永不落地而环绕地球运动了。这就是航天的最基础的理论原理。
退役三级火箭实物

具体来说,物体环绕地球运动,需要向心力,这向心力由物体与地球间的引力提供。理论计算表明,任何物体,当速度达到7.9千米每秒,就可环绕地球飞行。这速度即第一宇宙速度(环绕速度)。当物体达到11.2千米每秒(第二宇宙速度,即脱离速度),即可挣脱地球引力而脱离地球,在太阳系中飞行。当物体达到16.7千米每秒(第三宇宙速度,即逃逸速度),就可不受太阳束缚,在太阳系外太空飞行。这些是航天最基础的理论(实践中要加入修正值参数)。
三级火箭

火箭底部喷气筒

实践中,要使火箭(飞船)达到第一宇宙速度,非常不容易。除了燃料、火箭质量等重要因素外,采用连续逐级加速是普遍方式。也就是用三级火箭发射方式。三级火箭发射时,先启动第一级火箭动力系统工作,待火箭起飞后加速到一定阀值,启动第二级火箭动力系统工作,然后抛掉燃料耗尽的第一级火箭,再加速。同理,启动第三极火箭工作,抛掉第二级火箭…最后的“航天舱”进入预设轨道(并调整姿态),从而完成环绕地球飞行。

火箭两级间拆开

火箭分离和喷气推进器

航天中宇航员因失重的悬浮状态

上一世纪中后叶,美苏冷战,航天事业竞争激烈。也取得不菲成果。以美国为例。1958年成立航天中心(NASA),规划“双子星计划”;1961年,将第一个美国人艾伦.谢泼德送入太空;1969年7月,阿波罗11号成功实现人类登月;1981年,航天飞机哥伦比亚号首飞,部署卫星,在轨道上建立国际空间站…
航天飞机及塔架

供参观的航天飞机内部有4层,要从旁边安装的电梯上去。


“内脏”已被掏空

推进器一部分

舱内原仪表屏幕

舱内布置了一些展览

人类在航天实践中取得了辉煌成就,但也伴随巨大的牺牲,可以说人类航天史是用生命和鲜血写就的。介绍几个悲剧和灾难典型例子。
苏联方面:
1、涅杰林灾难。1960年10月24日,拜科努尔航天发射场准备发射R一16弹道导弹火箭前,电路故障,为节省几个小时,在没有排出全部燃料就维修,不料易燃推进剂引发大火,现场的火箭军司令涅杰林元帅和73人当场殉难(共亡100余人)。
2、返回舱爆炸。1967年4月23日,联盟号飞船升空后,太阳能电池板未展开从而电力不足,终止任务返入大气层。但主降落伞无法抛出,次降落伞又未能打开。返回舱极高速度撞向地面爆炸。宇航员当场死亡。
3、发射塔火箭爆炸。1973年6月26日,普列谢茨克发射场,科斯莫斯-3M火箭,加注燃料时,传感器故障,加注液氧过量溢出与地面沥青形成易燃混合物,燃烧爆炸,9人丧生。
美国方面:
1、挑战者号航天飞机1986年1月28日,发射73秒后,助推器爆炸,飞机解体,7名宇航员遇难。(记得当时我在学校观看了电视同步转播发射现场。)
2、2003年,哥伦比亚号航天飞机返回地球途中解体,7名宇航员罹难。
最令人扼腕叹息的是:1971年6月30日,苏联3名宇航员已经在太空空间站创人类纪录停留23天返回地球途中疏忽未穿加压宇航服,急性缺氧,体液沸腾死之。
悲剧发生,也有例外逃生的鬼门关测试。1983年6月26日,联盟T_10a载人飞船中在发射前两分钟,燃料溢出,倾刻大火,火箭即将爆炸。逃逸塔发动机启动强行将返回舱拖离塔台,并以极高加速度弹射出去。仅两秒后,火箭爆炸。返回舱两名宇航员幸免于难。航天事故发生的原困,总体上看无非是政治压力、设计缺陷、操作违规。目前,人类不断克服技术难题,严谨操作程序,汲取血的教训前行。已建立国际空间站,尽量多国合作,拓展航空航天进入商业时代,为登火星积极准备。
休斯顿太空中心是集教育、历史、科技和互动为一体的世界级景点,是任何太空爱好者必访之地。
拙篇或许场景描述略少,理论介绍和历史事件叙述稍多,敬请浏览者恕谅。
作者:李渝沙(笔名沙戈),系民进市委会宣传处原处长
作者:李渝沙
责任编辑:罗岚


