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脾氣火爆的螺絲釘
和航?;蚝娇障啾?,航天的危險(xiǎn)程度要高得多,因?yàn)楹教炀褪窃诒ê腿紵陌殡S下一路成長(zhǎng)起來(lái)的。毫不夸張地說(shuō),火箭就是一枚細(xì)長(zhǎng)的大炸藥包,稍有不慎,就會(huì)化作巨大的煙花。但是,你能想象用于固定的螺絲釘其實(shí)也可以是炸藥包嗎?
在《天際行者》中,火箭和飛船并沒(méi)有爆炸,但還是有多處爆炸的場(chǎng)景。在這里發(fā)揮作用的,是至今仍然被航天業(yè)界廣泛使用的小零件——爆炸螺栓。
爆炸螺栓是很有講究的,要求也非常多:1.破片和煙氣少;2.保質(zhì)期長(zhǎng),儲(chǔ)存穩(wěn)定,能安靜地躺在庫(kù)房里;3.對(duì)靜電不敏感,免得脫個(gè)毛衣碰到個(gè)螺絲釘就突然炸了。
爆炸螺栓這一看似粗暴又危險(xiǎn)的小零件有兩大難以替代的優(yōu)勢(shì):一個(gè)是在爆炸之前,結(jié)構(gòu)連接十分牢固,以至于需要用爆炸的方式拆除連接部位;另一個(gè)是爆炸拆除連接所需的時(shí)間極短,能很快實(shí)現(xiàn)分離的需求。
正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn),爆炸螺栓在火箭分離、飛船艙室分離、太陽(yáng)能帆板打開(kāi)等情形下被大量使用。
從寂寞的等待到太空課堂
《天際行者》中有一個(gè)特殊的場(chǎng)景,那就是飛船有一段時(shí)間是在黑區(qū)中行駛,與地面指揮中心處于失聯(lián)的狀態(tài)。
這在歷史上是真實(shí)發(fā)生過(guò)的。由于蘇聯(lián)的航天事業(yè)在此期間井噴式發(fā)展,因此很多設(shè)施建設(shè)沒(méi)有跟上步伐,地面監(jiān)測(cè)站就是其中之一。蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)的地面監(jiān)測(cè)站僅覆蓋了蘇聯(lián)境內(nèi),當(dāng)飛船在美洲上空時(shí)就會(huì)與地面失聯(lián)。
解決的方法是有的,比如在海外開(kāi)辟監(jiān)測(cè)站。此時(shí)正處于美蘇爭(zhēng)霸的冷戰(zhàn)時(shí)期,建海外地面監(jiān)測(cè)站的限制很多。于是,馳騁大洋的航天測(cè)量船是一種非常好的替代選擇。
不過(guò),蘇聯(lián)的航天測(cè)量船可謂姍姍來(lái)遲。蘇聯(lián)的第一艘航天測(cè)量船“科馬洛夫”號(hào)是由貨船改裝而成,1967年才服役,此時(shí)距離“上升2號(hào)”飛船進(jìn)入太空已經(jīng)過(guò)去了兩年。在那幾年里,蘇聯(lián)的地面指揮中心不得不忍受黑區(qū)的寂靜。值得一提的是,我國(guó)從20世紀(jì)70年代起也開(kāi)始打造自己的“遠(yuǎn)望”系列航天測(cè)量船。
現(xiàn)在,除了遍布世界各地的航天地面站和成規(guī)模的航天測(cè)量船隊(duì),太空中還出現(xiàn)了“路由器”衛(wèi)星——中繼衛(wèi)星,這類(lèi)衛(wèi)星專(zhuān)門(mén)將其他衛(wèi)星和飛船的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給地面站。有了中繼衛(wèi)星之后,就不需要航天測(cè)量船常年奔波了。
如今的載人飛船和地面之間,已經(jīng)不再有黑區(qū),可以隨時(shí)隨地和地面進(jìn)行溝通。在我國(guó)的中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)”組網(wǎng)之后,我們有幸見(jiàn)證了“天宮一號(hào)”上的太空課堂,長(zhǎng)達(dá)40分鐘的不間斷視頻直播,那是“上升2號(hào)”年代的奢望。
返回地球
人類(lèi)上太空最大的困難是什么?可能是從0加速到第一宇宙速度7.9km/s,這個(gè)速度足足是高鐵的80倍!如果再?gòu)娜绱酥斓乃俣葴p速到0呢?這就是返回地球時(shí)需要克服的難題。
1961年,航天員加加林和他的飛船“東方號(hào)”是這樣返回地球的:當(dāng)飛船離地面幾千米高時(shí),加加林將自己彈射出去,再打開(kāi)降落傘降落,飛船最終高速墜毀在地面上。
然而當(dāng)航天員超過(guò)一人時(shí),彈射容易互相干擾,造成危險(xiǎn),因此必須連人帶飛船一起平穩(wěn)降落在地面上。盡管有空氣阻力一直在幫助飛船減速,但飛船的速度仍會(huì)高達(dá)幾百米每秒,因此需要額外的減速裝置。
最先想到的自然是降落傘。降落傘的面積越大,數(shù)量越多,減速的效果就越明顯。“上升2號(hào)”飛船就使用了兩個(gè)巨大的降落傘。
除了降落傘,工程師們還想到了火箭。等等,火箭不是給飛船加速的嗎?那么如果把火箭朝相反的方向噴呢,倒過(guò)來(lái)加速不就相當(dāng)于減速了。
小插曲
飛船返回地球后,影片的鏡頭從直升機(jī)發(fā)現(xiàn)航天員,直接切換到了歡迎儀式,這里補(bǔ)充一段歷史小插曲。
實(shí)際上,這一幕極富戲劇性。由于附近沒(méi)有可供直升機(jī)降落的地方,而航天員通過(guò)繩索爬上懸停的直升機(jī)過(guò)于危險(xiǎn)。因此,直升機(jī)只好運(yùn)來(lái)吃的、喝的、穿的、燃料、帳篷和一切可能需要的物資,兩位航天員就地升起篝火,吃飽喝足等待了一夜。而直升機(jī)能做的就是——懸停在他們上空,向指揮中心報(bào)告“他們一個(gè)人在砍木材,另一個(gè)人在生火”,場(chǎng)面有些滑稽。
第二天,地面救援隊(duì)滑雪到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),并在返回艙周邊硬生生砍出了一片可供直升機(jī)降落的空地,航天員才坐上了直升機(jī),太空之旅圓滿(mǎn)結(jié)束。
這部更像紀(jì)錄片的影片將我們重新帶回到那個(gè)波瀾壯闊的太空探索年代。正如曾經(jīng)的大航海時(shí)代一樣,我們?nèi)祟?lèi)終有一天會(huì)踏入大航天時(shí)代。