空客A310的零重力飛行體驗

蘇·尼爾森

”5、4、3、2、1……“

沒有飛機機長會在起飛前給乘客倒計時，但這并非一架普通的飛機。除機組人員外，這架飛機的所有乘員都是科學(xué)家。他們已經(jīng)通過了包括心臟檢查在內(nèi)的全面體檢。這不是為普通乘客服務(wù)的航班。

“拉起！30度、40度……”

此時，飛機正在做一項復(fù)雜而危險的飛行動作，需要駕駛艙內(nèi)的三名飛行員通力合作才能完成。飛機從平飛狀態(tài)迅速拉起，爬升角度不斷增大，30度，然后40度。

在進(jìn)行零重力飛行

在這架空客A310的客艙，所有座椅都被拆除，艙內(nèi)墻壁裝設(shè)襯墊遮蔽了所有窗戶，乘客們不是站著，就是或坐或躺在地上。

有幾位科學(xué)家戴著附有電極的帽子。另外一位科學(xué)家則把雙手放在一個怪異的盒子里，好像他有三只手（后文有詳細(xì)說明）。好幾位科學(xué)家緊盯著洗衣機大小、上面遍布開關(guān)和屏幕的金屬控制柜。我則躺在機艙內(nèi)被網(wǎng)布隔開的一小塊地板上。

隨著超重越來越強，所有人的身體各部位都受到巨大壓力，每個人被牢牢壓在座椅上。幸好，我們在幾秒鐘后就將體驗到截然不同的感受。

“……50度，發(fā)射?！?/p>

爬升角度增加到了50度，魔術(shù)開始了。飛機此時進(jìn)入一條拋物線軌跡，飛機在慣性作用下到達(dá)拋物線頂點，此時機艙內(nèi)的噪聲突然減弱，發(fā)動機噪聲則變得尖銳。爬升過程中，飛機處于1.8G超重狀態(tài)，我自己的體重則達(dá)到了平時的兩倍。而拋物線的頂點過后，我感覺體重消失了，我的身體被一股神奇的力量帶離機艙地板。這就是失重。

機上的科學(xué)家們將參與多項實驗

某些實驗裝置上擺著吉祥物。失重作用下，這些吉祥物在空中漂浮

這是美妙而自由的20秒。有些不走運的家伙痛苦地坐在飛機后部，手中緊握嘔吐袋。我則在機艙內(nèi)自由漂浮，這是一種非常美妙的體驗。

此時，機上每個人都體驗到了微重力，這種感覺和國際空間站上的宇航員并無二致。歐洲航天局租用了Novespace公司的零重力飛機，主要用于微重力科學(xué)實驗，有時候也用于宇航員訓(xùn)練。即便在太空中，宇航員也會受到微小重力的作用，這是由于兩個物體之間永遠(yuǎn)存在萬有引力的緣故。因而，微重力這一詞匯能夠更加準(zhǔn)確地描述這種環(huán)境，而零重力則是為了吸引眼球的一個不嚴(yán)謹(jǐn)詞語。

科學(xué)家正在實驗微重力是否會影響“橡膠手錯覺”

“我們要在飛機上做12項實驗?！钡菣C前，歐洲航天局微重力飛行協(xié)調(diào)官尼爾·麥爾維爾告訴我。”這項實驗是為了測試陀螺儀執(zhí)行器，“他指著一個被網(wǎng)布隔開的，擺滿了盒子大小的微小衛(wèi)星的區(qū)域說。”他們用衛(wèi)星跟蹤零重力環(huán)境下的球體運動?！?/p>

他接著走向另一群科學(xué)家，他們正圍著一個金屬箱坐著?！斑@項實驗是為了研究零重力下，火焰在燃燒室中的擴散規(guī)律?！?/p>

另一項實驗是為了研發(fā)一種將在國際空間站上使用的熱能泵。麥爾維爾帶我走向另一個小組?！斑@是為了檢驗弱等效原理——愛因斯坦廣義相對論中的一個假設(shè)?！?/p>

三只手的科學(xué)家正在進(jìn)行“橡膠手錯覺”實驗。如果在你真正的手旁邊放上一只仿真的假手，然后用畫筆同時輕刷你的手和假手，一段時候之后大腦就會錯誤地認(rèn)為假手是你身體的一部分。在微重力環(huán)境下進(jìn)行這一實驗的目的在于檢驗微重力是否會改變這種感受及相關(guān)感覺。

“整段拋物線飛行只持續(xù)一分鐘，其中包括20秒的失重?！丙湢柧S爾說?！暗秋w機每次飛行都會做31次拋物線，每三分鐘做一次，因此能夠提供總計10分鐘的微重力實驗時間?！?/p>

盡管乘客們在登機前都服用了抗暈機藥物，但是仍然有幾位不走運的科學(xué)家出現(xiàn)了暈機嘔吐癥狀。有些人在幾次拋物線飛行后就適應(yīng)了失重環(huán)境，而有些人則在第一次拋物線飛行后就出現(xiàn)惡心嘔吐癥狀，一直到持續(xù)到飛行結(jié)束。飛行前，機長告訴我，飛機上沒有衛(wèi)生間，“你吃了藥就不會想去廁所?！?/p>

“其實導(dǎo)致暈機的最大原因是精神緊張?！丙湢柧S爾說。“如果保持心情鎮(zhèn)定就不會暈機?！?/p>

大多數(shù)人認(rèn)為，在飛行即將結(jié)束時，從2G過載恢復(fù)的正常狀態(tài)是最難受的，每次飛行平均會有兩人暈機。

大多數(shù)科學(xué)家都能應(yīng)對這一特殊工作環(huán)境。他們在實驗裝置上系上吉祥物等玩具，在失重條件下這些玩具就會漂浮起來。地板上的下肢固定帶可以幫助乘員在失重條件下操作實驗時保持身體直立，防止身體漂向一個危險的方向?！胺駝t，一旦零重力狀態(tài)結(jié)束，你就會砸到實驗設(shè)備上。”

在總共12項實驗中，有六項都屬于歐洲航天局的“飛行論文”計劃。德國體育大學(xué)和澳大利亞陽光海岸大學(xué)的學(xué)生提摩·克萊恩參與了研究大腦活動與血液流速之間關(guān)系的實驗。

克萊恩戴著一個帽子，帽子上的電極可以監(jiān)控他大腦的活動。與此同時他和另外兩名受試者在20秒微重力過程中根據(jù)音響信號操作鍵盤，同時解數(shù)學(xué)方程?！胺匠滩浑y，但在時間壓力下，它的難度會大大提高，從而考驗?zāi)愕恼J(rèn)知能力。”

飛機的垂直尾翼上的logo是一個在太空中漂浮的人類

對于宇航員而言，身體和大腦健康一樣重要，必須考慮微重力條件下長期與世隔絕對宇航員身心健康的影響。

“長期與世隔絕會導(dǎo)致認(rèn)知能力下降，但是，微重力環(huán)境會讓認(rèn)知能力有所提升?！笨巳R因說。“我們對背后的機制很感興趣。微重力環(huán)境下大腦運轉(zhuǎn)速度會加快，我們想深入了解其中的聯(lián)系?！?/p>

除了更深入了解宇航員的太空行為外，這一發(fā)現(xiàn)還有助于研發(fā)阿茲海默癥（或老年癡呆癥）的治療方案。

在最后五次拋物線飛行中，我漂浮到了天花板上。這幾次拋物線飛行屬于無限制飛行。機艙內(nèi)的網(wǎng)布被拆除，德國火星協(xié)會計劃釋放一個大型銀色氣球，從而測試未來的充氣式太空艙釋放裝置。

這項實驗非常有趣。拋物線后半段進(jìn)入失重狀態(tài)后，從一個氣缸中射出了原本緊緊折疊起來的氣球，與此同時，一個形似手風(fēng)琴，黃金織物做成的扇子自動伸展開啟。

這是該計劃的首次實驗，實驗為未來的宇航飛行提供了寶貴的數(shù)據(jù)。“沒人知道這個裝置在零重力下是否能正常運作，”協(xié)會的塔尼亞·黎曼表示?！拔覀冊疽詾樗軓娜萜髦新龔棾鋈缓舐归_，但實際卻是，它彈出后停留了幾秒，然后突然展開?！?/p>

在未來一兩年內(nèi)，這個充氣裝置將在大氣層內(nèi)亞軌道火箭上進(jìn)行更多測試。有朝一日，它將搭載火星探測器抵達(dá)火星表面，然后從探測器上釋放出來進(jìn)行科學(xué)測量。

這架零重力飛機上的所有科學(xué)家都心存高遠(yuǎn)。這正是飛機蒙皮上的噴繪所展示的精神：從最初的猿猴進(jìn)化為直立行走的人，最終成為在漂浮于太空中的新人類。

（摘自英國廣播公司新聞網(wǎng)）（編輯/華生）