從人類首次眺望星空的那一刻起,宇宙的神秘莫測就使人思緒萬千。最早的文明古國已經開始研究天體的運動規律,並把獲得的知識用於記載時間,開始對大自然的各種威力進行探索。迄今為止,人類已經走過了漫長的征程。從簡單的望遠鏡的發明到早期火箭的發射,再到後來哈勃太空望遠鏡的使用,還有此後太空探測器的發送,這些都為進一步探索太空打下了堅實的基礎。遨遊太空曾經是個夢想,但它現在已經成為事實。在過去的幾十年中,人類已經衝破地球的束縛——到月球上漫步,在太空中工作和生活。
人類的第一次太空遨遊
1961年4月12日,蘇聯宇航員尤裏加加林乘“東方1號”宇宙飛船進入太空,繞地球飛行一周後安全返回地而,成為遨遊太空的第一人。這一天也是人類征服太空曆史上的偉大曰子,從而開始了載人宇航的新時代。加加林也成了開創人類太空旅行的宇航英雄。
早在1957年10月4日,蘇聯就成功地發射了世界上第一顆人造地球衛星“人造衛星1號”。一個月之後,蘇聯又發射了第二顆人造衛星“人造衛星2號”,並且在這顆衛星裏運載了一條小狗,它的名字叫“萊卡”,小狗萊卡是世界上第一隻進入太空做環球旅行的哺乳動物。實際上,蘇聯早就計劃把人送上太空,並為此做了各種充分準備。
首先是挑選和訓練宇航員。在蘇聯的一個小鎮,集中了從全國優秀飛行員中選來的12名宇航員,其中之一就是世界上第一位遨遊太空的人——尤裏加加林少校。教練員對這些未來的宇航員進行一係列訓練。
起初是意誌品質訓練和考驗,教練把他們送進飛機飛上天,然後讓他們在森林、河流或其他偏僻、荒涼而危險的地方降落,這可能就是為了使宇航員萬一在返回地球落在山野荒原時,能夠適應、自救吧。接著是電動連蕩、在電燈下烘烤和曝曬、泡到幾乎是結冰的冷水中洗浴、關到箱子中以極髙的速度旋轉,讓他們坐在椅子上,而椅子劇烈地振動、拋起、落下,並且以很髙的速度和很大的力量做大回轉運動。教練員希望通過這些訓練,使宇航員們變得勇敢堅強。
接著是進行模擬訓練,科學家們設計和製造了“模擬器”,模擬器代表將要發射的東方號宇宙飛船,其特征和性能與宇宙飛船在太空中飛行相同和相似。模擬器給宇航員以某些太空條件的體驗,例如失重狀態和寂靜孤獨的感覺等。
失重是一個人身體活動失去重力(地球吸引力)阻礙時所感覺到的一種狀態。在地球上,人體受地球的吸引而產生重量,其行動也受到地球引力的阻礙。在靠近地球表麵的地方,地球的吸引力最大,對人體行動產生的阻力也最大。隨著離開地球越遠,地球的引力越弱,人的體重越輕,對人體行動的阻礙越小。實際上,根據萬有引力定律,一個人的體重與他離地球(地心,距離的平方成反比,一個在地麵65公斤的人,升到離地麵6400公裏髙空時,其體重會變成16公斤;當離幵地球100000公裏遠時,其體重隻有0.27公斤。在遠離地球的太空中,人的體重可以變得很小,甚至完全失去重量,他可以從宇宙飛船中走出來,在太空中散步,而不致掉下來。宇航員在太空飛行中失重,主要是由於髙速繞地球作園周運動,離心力抵消了地球引力的結果。
有人以為,地球引力減小,不是會使人的行動更輕便嗎?事實並非如此,因為人們一生下來就是在地球的強大引力下生活的,已經形成了習慣和適應能力,突然失去引力反而很不舒服,甚至產生行動困難。失重對人體的影響很奇特。失重時,一個人的肢體仿佛不屬於他自己,胳膊和腿不聽支配,他不能以平常的習慣方式活動,甚至被浮起來。其他物體也會產生這種失重現象,因此必須把所有的物體全都固定在宇宙飛船上,使它們不隨便亂動或懸浮起來。如果把裝水的杯子倒過來,口朝下,水仍然留在杯子裏,不往外流。失重時,人不能喝到杯子裏的飲料,因為液體不能流進人的嘴裏,當宇航員渴了時,隻好用泵把液體飲料打進口中,或用手像擠牙膏一樣擠壓軟包裝內的飲料。
模擬器內有一張床、一把椅子和一個工作台,幵著一個小小的圓型窗口。每個接受訓練的人,被依次單獨關到裏麵,一名科學家操縱和控製著機器,以製造出各種不同的太空環境和飛行條件,並仔細觀察模擬器中的人,還不時給裏邊的人發送指令。科學家可以自命一些意想不到的問題向模擬器中的人提出來,而受訓練的宇航員,就使用模擬器中的儀器和工具,努力想辦法解決這些問題。