宇宙飛船也要產(chǎn)檢

□ 舒 林

飛船的太空之旅充滿挑戰(zhàn)

宇宙飛船升空時(shí)，在起飛階段，最先由運(yùn)載火箭送上高空，然后運(yùn)載火箭分離，再由飛船自己產(chǎn)生推力繼續(xù)飛行，在點(diǎn)火升空時(shí)，由于高能能量的噴發(fā)，整個(gè)火箭會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)（相比于飛船自己推進(jìn)時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)，運(yùn)載火箭的振動(dòng)更劇烈）；另外，火箭發(fā)射的聲音強(qiáng)度高達(dá)180 分貝，而聲音本身就具有能量，其又會(huì)引起其他物體的振動(dòng)，這些正是飛船所經(jīng)歷的振動(dòng)的來(lái)源。

接下來(lái)，飛船來(lái)到了太空，這里叫做熱層（近乎達(dá)到真空），溫度高達(dá)2000℃?？吹竭@，您或許已經(jīng)想到，飛船會(huì)面臨真空和高溫挑戰(zhàn)。不過(guò)實(shí)際上，相比起高溫，飛船在更多情況下面臨的是零下100 多攝氏度的“低溫”問(wèn)題。

這是怎么回事呢？我們要清楚的是，首先，熱層的2000℃指的就是它里面的大氣分子熱運(yùn)動(dòng)程度達(dá)到了2000℃，并非指的是我們感覺(jué)上的2000℃。飛船身處的熱層近乎真空，大氣分子極其稀少，極其有限的高溫分子無(wú)法提高飛船的表面溫度，這種情況就像我們被一小滴開(kāi)水或開(kāi)油濺到一樣，雖然它們溫度分別達(dá)100℃和200℃以上，但除了讓我們突然感覺(jué)一點(diǎn)刺痛之外，并不會(huì)大面積燙傷我們。

其次，根據(jù)熱輻射以及比熱容定理，由于飛船表面是由比熱容很高的物質(zhì)制作的，所以飛船表面的溫度上升很慢，即使要達(dá)到100℃都得花上不少時(shí)間。而且也只有在面陽(yáng)時(shí)，飛船溫度才會(huì)上升；背陽(yáng)的時(shí)候，飛船溫度又會(huì)降到-100℃了。這就是為什么相比起高溫，飛船面臨的更多是低溫的挑戰(zhàn)了。

而除了真空和低溫，飛船還得面臨無(wú)處不在的宇宙輻射危險(xiǎn)。宇宙輻射不僅會(huì)影響飛船設(shè)備的運(yùn)行和宇航員的健康，在嚴(yán)重的情況下，它們還會(huì)直接摧毀設(shè)備，并危及宇航員的生命。

為了幫助飛船充分應(yīng)對(duì)上述各大挑戰(zhàn)，歐洲的科學(xué)家們專門建造了一個(gè)名為歐洲航天與技術(shù)中心的建筑。在這個(gè)建筑物里，科學(xué)家可以模擬飛船從發(fā)射到進(jìn)入太空中的各種情況，以此來(lái)測(cè)試飛船的性能。

歐洲航天研究與技術(shù)中心

在歐洲航天研究與技術(shù)中心里，有多個(gè)房間，每個(gè)房間都有自己的功能，下面就讓我們來(lái)參觀其中幾個(gè)房間，看看它們的功能吧。

先讓我們來(lái)到最大的房間之一，這個(gè)房間有著外太空般的真空和-100℃的低溫環(huán)境，還會(huì)被人造輻射攻擊（以模擬宇宙輻射）。房間中央放著一架外太空模擬機(jī)器，科學(xué)家可以通過(guò)這架機(jī)器來(lái)進(jìn)行觀察和收集數(shù)據(jù)。

接下來(lái)我們來(lái)到一個(gè)“與世隔絕”的房間。在這個(gè)房間里，沒(méi)有一丁點(diǎn)外來(lái)輻射。這個(gè)房間的功能主要是測(cè)試飛船設(shè)備自己的輻射情況。如果飛船設(shè)備的輻射達(dá)到了一定的強(qiáng)度，它也會(huì)對(duì)宇航員的健康產(chǎn)生不良的影響。

然后，我們來(lái)到一個(gè)有著巨大平臺(tái)的房間。這個(gè)平臺(tái)是一個(gè)液壓振動(dòng)平臺(tái)，它能夠產(chǎn)生不同強(qiáng)度的振動(dòng)，來(lái)模擬飛船發(fā)射和引擎啟動(dòng)時(shí)的情境。飛船會(huì)被豎直安置在平臺(tái)上，而科學(xué)家在另一個(gè)房間中對(duì)液壓振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行操控。

最后，我們將來(lái)到世界上最安靜的地方之一，在這個(gè)房間，科學(xué)家將測(cè)試飛船的“抗音”性能。我們已經(jīng)知道飛船發(fā)射時(shí)也會(huì)受到高強(qiáng)度聲音（來(lái)自運(yùn)載火箭的引擎啟動(dòng)）的影響，所以，在這個(gè)房間，科學(xué)家會(huì)操作一個(gè)高強(qiáng)度聲音產(chǎn)生設(shè)備，制造出156 分貝以上的聲音，并觀察飛船在這種情況下的運(yùn)作情況。因?yàn)榉块g的墻壁由特殊的泡沫材料制成（防輻射房間的墻壁用的也是這種材料），隔音效果極好，所以不用擔(dān)心會(huì)影響到他人。

那么飛船怎么從一個(gè)房間來(lái)到另一個(gè)房間進(jìn)行測(cè)試呢？科學(xué)家并非用手推車什么的，而是利用房頂上、連接每一個(gè)測(cè)試房間的起重吊帶運(yùn)送飛船。除了這些房間，當(dāng)然還有其他測(cè)試房間，其中就包括對(duì)飛船的耐熱性進(jìn)行測(cè)試的房間。另外，除了飛船，衛(wèi)星或者飛船上的單個(gè)設(shè)備也都可以在這座建筑里進(jìn)行測(cè)試。