漫游太空5200天

人類進(jìn)入太空就成了“外星人”，一旦到太空生活，奇怪舉動就永遠(yuǎn)揮之不去。就拿睡覺這樣的基本需求來說，2009年， 當(dāng)國際空間站即將竣工時，宇航員在美國艙段設(shè)置了4間私人隔間作為臥室，每個隔間都用白棉軟墊裝飾，睡袋拴在內(nèi)墻上。睡覺時， 宇航員就爬進(jìn)睡袋，關(guān)閉折疊門，享受幾小時的隱私和安寧。

“在地球，躺在床上時， 你會如釋重負(fù)，立刻有放松的感覺。而在太空，你永遠(yuǎn)沒有卸下包袱的感覺?！?014年3月，剛從空間站回來的邁克·霍普金斯說。其實，睡姿本身也面臨挑戰(zhàn)。主要問題是你想把手臂放進(jìn)睡袋還是外面。如果放在外面，手臂會在零重力（失重）下自由浮動，身體經(jīng)常向外漂，睡覺的宇航員如同古怪的芭蕾舞演員。

在過去10年中，美國已成為真正的永久航天大國。自2000年11月以來，每天都有6名男女宇航員包括兩名美國人在軌道生活和工作。在休斯敦任務(wù)控制中心，角落里的計時器記錄著空間站持續(xù)工作的日子和時間。數(shù)字已經(jīng)過去了5200天。

美國和俄羅斯共用的前哨

國際空間站是一個巨大的前哨，連參與建造的宇航員都感到震撼。從兩側(cè)的太陽能電池板外邊緣算起，空間站足足有一個足球場那么大，重約453.6噸，太陽能電池板的面積超過4047平方米，內(nèi)部相當(dāng)于6個臥室的房子，比航天飛機內(nèi)部大10倍以上。在最初只有三個乘員期間，宇航員經(jīng)常在整個工作日都不會撞在一起， 當(dāng)然進(jìn)餐時間除外。

國際空間站是聯(lián)合作業(yè)，美國一半，俄羅斯一半，每個國家管理自己的艙段（美方包括加拿大、日本和歐洲的座艙或設(shè)備）。導(dǎo)航責(zé)任共同承擔(dān)，基礎(chǔ)設(shè)施雙方共享，站長由美俄宇航員輪流擔(dān)任。工作時，俄羅斯和美國的宇航員在己方艙段。但雙方宇航員經(jīng)常聚餐并在下班后閑逛。

作為設(shè)施、宇宙飛船或住宅，空間站多數(shù)時候堪比一艘船，具有自身的個性、魅力和怪癖。宇航員在空間站里來來去去，但空間站本身有特定的節(jié)奏和基調(diào)。它有最先進(jìn)的水循環(huán)系統(tǒng)，宇航員周一早晨沖杯橙汁飲料當(dāng)早餐，下午去撒尿，用新方式凈化排出物后，周四再沖一杯新鮮飲料。然而，空間站缺乏食品冷藏箱或冷凍箱，盡管食物比20年前好很多，但多數(shù)仍是真空包裝或罐裝。每隔兩個月貨運飛船運來橘子時，大家都會慶祝一番。

在空間站，即使很普通的事也會變成怪事。美國宇航員的健身自行車沒有車把，也沒有車座。由于沒有重力，只要把腳綁在腳蹬上，踩腳蹬易如反掌。你可以一邊蹬步健身，一邊在四處漂游的筆記本電腦上看電影。但空間站居民必須切忌在同一地方待太久。因為沒有重力幫助空氣流通，他們呼出的二氧化碳會在頭上形成一層無形的云。他們最終會患上“二氧化碳頭痛”，所以，在一處待一會，就要走到另一處呼吸新鮮空氣，這樣才不至于被自己制造的二氧化碳給“毒害”了。

自第一批組件發(fā)射以來，已有216名男性和女性居住在空間站。NASA學(xué)會了很多在太空生活的竅門，了解了零重力下生活兩周與一次定居數(shù)月的差異。太空日常生活令人興奮的同時也危險，設(shè)計也更精細(xì)，生活更平凡。當(dāng)然，太空也是個脆弱和無情的地方，一次輕率之舉足以引發(fā)災(zāi)難。通過規(guī)范，從濾水器的更換到宇航服的安檢等一切事宜，NASA在不斷減少風(fēng)險。在人類進(jìn)入太空的54年中，NASA發(fā)生過3次致命航天事故，死亡17人，但沒有一次是宇航員的差錯。

據(jù)保持空間站飛行每小時至少需要花費35萬美元，這也解釋了宇航員們在太空何以那么累。他們每天早上7：30（格林威治標(biāo)準(zhǔn)時間）上班，晚上7點下班。到了周末，也很少能休息。因為，在周六打掃空間站衛(wèi)生是至關(guān)重要的，在太空中打掃衛(wèi)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒我們想象的那么容易，一些工作難免就被拖至周日完成。

宇航員的真本領(lǐng)在于擺脫重力

在空間站里可以看電影或者看書。但在2003年，華裔宇航員盧杰決定不在空閑時間俗氣地讀書?！拔也恢肋€能否回到地球，我想做些在家未做過的事。”當(dāng)盧杰到達(dá)空間站時，只有兩個人在維持空間站的運轉(zhuǎn)?！拔覜Q定學(xué)會飛得更好，學(xué)會雜技。我選擇一個艙并告訴自己，每次經(jīng)過這個艙，我要穿越而不觸碰所有的邊緣。我會選擇一個隔間，每次經(jīng)過時做空翻兩周。經(jīng)過數(shù)月培訓(xùn)，我的表現(xiàn)遠(yuǎn)超出預(yù)期?！彼f。

奇異的太空體驗，不是駕駛載人飛船，而是讓自己飛起來。其實，宇航員的真本領(lǐng)不是飛多高，而是擺脫令人難以置信的重力。

桑德拉·馬格納斯在空間站呆了130天，執(zhí)行過3次任務(wù)。當(dāng)被問到零重力下的生活是什么樣時，馬格納斯說：“樂趣多多。我學(xué)會了用膝蓋夾東西。這樣我的手就解放了，可以推動自己。問題是在太空，牛頓定律支配你的生活。假如做一些簡單的事情，比如在筆記本電腦上打字，你會用力敲鍵盤，但最終會被推到邊上并漂走。你必須學(xué)會用雙腳固定住筆記本?！?/p>

她說，重力是不可或缺的組織工具，人們只有在缺少它的環(huán)境下生活才能意識到?！爸恍杩纯茨憔幼〉姆块g，桌子、書架、地板上都擺放著東西。在太空卻漂得到處都是?！泵考|西都要固定，否則會漂走。在太空中，宇航員常常會悄悄抱怨尋找錯放的設(shè)備要花很多時間，但固定一切也需要時間。

馬格納斯喜歡在空間站給同事做飯，用鮮洋蔥等食品做出新花樣。“做菜需要數(shù)小時，所以我只能在周末做”。為什么需要花費數(shù)小時呢？原來，當(dāng)你做飯時，你需要經(jīng)常往垃圾桶里扔?xùn)|西。而在沒有重力的情況下，你必須知道該怎樣把垃圾順利地扔進(jìn)垃圾桶里。我把垃圾桶用膠帶粘好，要不然處理垃圾就會沒完沒了?！?/p>

當(dāng)處于零重力時，人體內(nèi)的所有液體也處于零重力，由于液體流向鼻竇，因此宇航員經(jīng)常感覺頭脹。零重力導(dǎo)致惡心和太空病（零重力時經(jīng)歷的惡心癥狀）， 進(jìn)入軌道的前兩天，許多宇航員都出現(xiàn)過。退休宇航員焦立中對此有過形象描述?！皟?nèi)耳以為你在打滾，眼睛告訴你沒有打滾。兩個系統(tǒng)向大腦發(fā)送的信息互相矛盾，非常氣人，因此，一些人會感到惡心?！睅滋靸?nèi)，大腦就能學(xué)會忽略內(nèi)耳的恐慌信號，太空病便隨之消失。

芬克在太空停留過381.5天，比美國其他宇航員都要長。芬克具有麻省理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)的學(xué)位，從美國空軍試飛員學(xué)校畢業(yè)后成了宇航員。他進(jìn)行過9次太空行走，共計48小時。當(dāng)首次空間站之旅意外延長至2004年時，芬克成了第一位在太空當(dāng)父親的美國宇航員。

太空飛行導(dǎo)致骨密度和視力受損

太空旅行充滿了神秘和愉悅，但潛在的危險也是如影隨形的，零重力以隱伏的方式威脅著人體。

骨骼的再生與生長部分是對每天所干的活的一種反應(yīng)。在太空中沒有重量支撐，生成新細(xì)胞的速度就會減慢，骨骼便會疏松和萎縮，宇航員的骨密度就會有損失。我們知道，在地球上，女性絕經(jīng)后可能每年損失1%的骨密度，而宇航員每月就會損失1%的骨密度。約翰遜航天中心的力量體能教練馬克·吉廉姆斯認(rèn)為，在零重力下生活，你失去的不僅是肌肉、力量和血容量，而且還有有氧運動、無氧健身、耐力。太空旅行對身體可謂壞處多多。

那么，如何消除或者減少對身體的傷害呢？解藥就是在太空中進(jìn)行大量的運動。美國艙段有3種健身器材：無座自行車、跑步機和“高級抗阻訓(xùn)練器”。根據(jù)安排，宇航員每天需要鍛煉兩個半小時，每周6天，但大多數(shù)都堅持7天。鍛煉極其重要，因此NASA才將其列入工作日程。

關(guān)注健康與關(guān)注科學(xué)和未來同樣重要。不過NASA還是擔(dān)心兩件事：宇航員返回地球后的恢復(fù)時間，以及在往返火星所需的兩年半或更長時間如何保持力量和體能。事實上，弄清楚如何安全到達(dá)火星正是空間站當(dāng)前最需要解決的問題。

我們尚未全部了解持續(xù)長時間的太空飛行會有哪些影響，只是有這樣一些事例?！?年前，我們空間站有位宇航員突然說，‘嘿，我的視力改變了。我才待了3個月，再也無法閱讀清單了’?！必?fù)責(zé)人類研究計劃的約翰·查爾斯說。事實證明，所有流體在零重力下向上轉(zhuǎn)移而增加顱內(nèi)壓。流體從后面推眼球并摧毀它，許多宇航員在軌道上慢慢得了遠(yuǎn)視。

當(dāng)然，在太空工作，宇航員需要精確的視力，所以太空飛行時視力的退化是個重大的問題。NASA了解視力問題已有幾十年?！懊绹谝粋€空間站‘太空實驗室’和航天飛機都出現(xiàn)過此類問題?！辈闋査拐f。直到宇航員來到空間站數(shù)月后才明白其重要性。事實上，空間站現(xiàn)在備有可調(diào)眼鏡。目前，NASA不知道返回地球后如何修復(fù)視力。醫(yī)生也不知道時間超出現(xiàn)在四五倍的任務(wù)會對視力造成怎樣的影響。

控制中心掌控著空間站的一切

“嘿，休斯頓，這里是空間站。早上好。我們準(zhǔn)備開早上交班會?！?013年7月的一天清晨，指揮官斯旺森向任務(wù)控制中心報告，美國艙段開始上班。

空間站是個永久前哨，具有一定的獨立性，所以任務(wù)控制中心不會叫醒宇航員。他們起床很早，然后與休斯頓聯(lián)絡(luò)，與任務(wù)控制中心建聯(lián)后開始工作。每天開始和結(jié)束都要開交班會，宇航員與全球5個控制中心進(jìn)行簡要核實，談?wù)撊粘坦收匣虻却S修或第二天工作。當(dāng)結(jié)束了一天的工作后，他們會關(guān)閉聯(lián)絡(luò)才睡覺。有趣的是，宇航員雖然能以每小時28164公里的速度繞地球旋轉(zhuǎn)，但他們也無法逃避交班會。

盡管宇航員在空間站生活和工作，但飛行和控制都由休斯頓和莫斯科來完成。任務(wù)控制中心不僅監(jiān)控空間站在太空的位置，必要時會用陀螺儀和推進(jìn)器進(jìn)行調(diào)整。與此同時，監(jiān)控所有車載系統(tǒng)：電子、生命保障、計算機和通信。也就是說，在地球上，有一個龐大的團(tuán)隊支撐著空間站，1000多人負(fù)責(zé)一名在軌宇航員。

太空生活的復(fù)雜是我們難以想象的。假如宇航員要做一些實質(zhì)性的事情，就需要很多人協(xié)同完成。如：僅為美國艙段的在軌宇航員制定日程表就需要一支擁有50名員工的全職團(tuán)隊。計劃員要輸入每位宇航員的優(yōu)先任務(wù)，每個項目都需要詳細(xì)協(xié)調(diào)，每天幾十項活動均需制定得詳細(xì)精確，這樣才不會出現(xiàn)任何紕漏。

出艙活動是終極職業(yè)挑戰(zhàn)

2014年7月，斯科特·凱利和蒂姆·科普拉背靠背地站在配備宇航服的鋼平臺上。黃色吊車緩緩將平臺吊起，轉(zhuǎn)到游泳池水面的上方，然后把宇航員放進(jìn)水里。凱利和科普拉將在水下待6小時，在游泳池中練習(xí)太空行走，完成更換空間站部分機械臂的每個步驟。2015年11月，他們將在太空完成這項維修任務(wù)。

凱利和科普拉需要花費30分鐘穿好宇航服，每件宇航服凈重104公斤。曾任空間站站長的福特說：“在空間站，只有一人給兩名宇航員穿宇航服。穿宇航服和出艙的程序有400個步驟。”

400個步驟，僅僅是讓一位宇航員準(zhǔn)備進(jìn)入密封艙和準(zhǔn)備出艙。所以，在宇航員開始太空行走之前，穿宇航服和檢查就已經(jīng)花費了4小時。之前，宇航員已經(jīng)在NASA稱為“中性浮力實驗室”的游泳池里。對幾乎所有宇航員來說，出艙活動是終極職業(yè)挑戰(zhàn)和最終刺激之旅。置身空間站外，你簡直是個獨立天體，可以說是“地球的小月亮”。

但太空行走也是個窗口，我們從中可以觀察：太空有多危險，一個配置欠妥的接頭如何導(dǎo)致災(zāi)難，NASA如何處置風(fēng)險。這就是為什么每次預(yù)定的太空行走都列出詳細(xì)的計劃表，然后在一座可以容納兩架航天飛機的水池中演練一遍又一遍。太空行走在某種程度上是整個空間站計劃的縮影。宇航員在太空行走是為了維護(hù)和維修空間站，以便在未來宇航員有個可以去的基地。雖然空間站目前仍在運行，美國艙段有3名宇航員，但每名宇航員每天幾乎三分之二的工作僅僅是維護(hù)空間站、處理物流和保持健康。

在太空建造或修理宇宙飛船的工作也極具挑戰(zhàn)性，因此空間站的外部結(jié)構(gòu)具有顯著的工程特點：雖然空間站由100多個組件組成，但宇航員用的多數(shù)螺栓都是一個型號。這樣宇航員永遠(yuǎn)不必?fù)?dān)心更換插座。太空生活不僅比普通人意識到的更奇怪，更難，甚至超出了NASA的想象。

此前，NASA曾承諾航天飛機每年至少要飛25次。雖然，NASA最初設(shè)想的時候雄心勃勃。實際上，航天飛機計劃平均每年少于5次，1985年最多才飛了9次?？臻g站要具備7大功能：研究實驗室、制造設(shè)施、天文臺、太空交通樞紐、衛(wèi)星修理設(shè)施、航天飛機組裝設(shè)施和太陽系載人任務(wù)的前進(jìn)基地。

而30年后，空間站只剩下其中一項功能：研究實驗室。目前，空間站大約有40%的商業(yè)研究成果尚未利用，部分或許因為一些公司不知道可以怎么利用;部分是因為其他公司不知道如何利用零重力的研究才擱置的。

發(fā)展方向好似在原地打轉(zhuǎn)

NASA認(rèn)為，了解如何長期在太空生活和工作，本身就是空間站的一個主要目的。但就載人航天飛行的發(fā)展方向而言，沒有了白宮和國會給出的路線圖，在每天花費800萬美元的情況下，這部分任務(wù)就好似在原地打轉(zhuǎn)。

有意思的是，運行和維持空間站的成本與供養(yǎng)一個美國海軍航母戰(zhàn)斗群的費用相差無幾。航母活動可以說與太空活動同樣都在原地打轉(zhuǎn)，所涉及的維護(hù)、日?；顒雍蛻?zhàn)斗演練也許永遠(yuǎn)不會發(fā)生。但人們對判斷載人太空探索的成本和價值，卻有個奇怪的標(biāo)準(zhǔn)。

太空讓我們感到不耐煩。我們對事情進(jìn)展順利感到不耐煩，似乎航天飛機早就運轉(zhuǎn)得萬無一失。我們對投資回報感到不耐煩，似乎進(jìn)入太空也許不值得，除非能迅速變成商業(yè)金礦。我們在太空飛行是因為人類的野心，因為太空是第八大陸。現(xiàn)在我們?nèi)缤C奇的探險家在太空飛行，因為我們將來也許需要在太空飛行、采礦或定居。

或許，我們最終需要來自小行星或月球的資源，這取決于我們?nèi)绾喂芾淼厍颥F(xiàn)有資源。我們最終可能變成居住在多個星球的物種，要么就是因為人類超出了地球承受的極限，要么就是因為人類毀滅了地球?；蛟S我們僅僅是想變成多行星物種：總有一天，有人會選擇空曠沉寂沒有光源的月亮，或是荒無人煙、火云如燒的火星。

很明顯，我們還沒有一個非常成熟的太空計劃。送入太空的宇航員仍然沒有任何真正的自主權(quán)，因為在設(shè)計和建造太空站時沒有人設(shè)想必須“實施”自主權(quán)。一旦開啟火星之旅，距離如此遙遠(yuǎn)， 交換一個聲音或一封電子郵件，往返就需要30分鐘。一個變化將改變太空生活的整個動態(tài)，到了那時，宇航員們就不得不自己處理事情。

這也許是空間站的真正價值所在，將NASA的人類探索計劃從完全由地球控制變成更多地由宇航員主導(dǎo)。目前，該計劃還不是高優(yōu)先級別的事，這既不方便，效率又低。但是，如果NASA能推出一個切實可行的計劃，讓執(zhí)行任務(wù)的人們在空間站的設(shè)計和控制上承擔(dān)更多責(zé)任，那么，空間站的價值可以更大。

史春樹 譯自《大西洋月刊》 周周 編