妙妙果味派
在太空會看到什麼人?
世界上第一位女宇航員——蘇聯的瓦連金娜?捷列什科娃,1963年6月在太空繞著地球飛行了48圈後回到地球。一位老太太好奇地問:“姑娘,你在天上看見上帝了嗎?”她回答說:“沒有,也許我的軌道與上帝的軌道不同。”老太太說:“謝謝姑娘,你沒有騙我。”
120-121 航天飛機回老家
航天飛機是目前世界上最先進的航天器。它運載量大,飛一次可以裝下30噸貨物;速度快,隻用8分鍾就能飛上太空;國際空間站建設,它的功勞最大。可是,這個渾身由200多萬個零件組成的高科技飛機,發射一次,成本就高達5億美元;體質還比較脆弱,不管是放熱瓦還是密封圈,隻要稍微出一點小問題,就可能導致重大事故!
每執行一次任務後,能安全地返回地球就是幸運。這架“發現”號航天飛機在太空旅行回來時,由於天公不作美,隻好降落在加利福尼亞州的愛德華茲空軍基地。這下子冒出來一個問題,“發現”號該怎麼返回美國宇航局肯尼迪航天中心老家呢?雖然它也是一駕飛機,但航天飛機可沒有在大氣中飛行的本事。於是,有人想了一個妙計,讓它坐著飛機回家……
大力士波音747
航天飛機可是個重量級的家夥,來頭大,體重更大,可達100噸呢。這麼大的塊頭,哪一個飛機能背得動?在經過篩選後,美國宇航局決定選用波音747飛機,作為航天飛機的專門運輸機。
為了執行這項任務,波音747飛機必須經過一係列特殊改裝:將自己身上的很多服務設施拆除,比如廚房、地毯、行李架、座椅,甚至通風係統內的零件,這樣做的目的是減輕飛機的重量。因為飛機在飛行時,要依靠它的升力,如果飛機重量太重的話,阻力會增大,升力會減小。
雖說波音747也算個大力士,但送“發現”號回家並不是件簡單的事。這種飛行工作量相當大,是普通載客飛行的2倍。如果進行一次普通飛行,波音747每小時消耗的燃料約為9噸,而當它背著航天飛機時,消耗的燃料會成倍增加。
小心翼翼五步走
找到了大力士,接下來該登機了。航天飛機一向嬌氣,所以,在場的工作人員陪了一萬個小心,誰也不敢馬虎。
首先,搭建了一個腳手架,高達30.48米,足足有10層樓那麼高。工作人員讓“發現”號慢慢滑進架子下,對它進行24小時不間斷維護,清除有害物質和外掛油箱中的燃料,為它回家做好準備;第二步,給“發現”號軌道飛行器的噴嘴罩上了一個尾部整流器,這個整流器重達4500多千克,這樣在飛行時就可以保持平衡;第三步,用抓手把“發現”號吊起來,騰出足夠的空間,讓波音747飛機進入下麵;第四步,波音747飛機滑翔到“發現”號的下麵,為對接做準備;第五步,一切就緒,波音747飛機發動引擎,呼嘯著衝上藍天!
飛機背著飛機上路了
這個雙機怪物的旅程派頭真大。在波音747前麵,有一架“探險者”飛機在開道,它通常是一架美國空軍的貨機,裏麵乘坐著氣候專家和航天飛機的工作人員。他們的工作,就是給波音747飛機護駕,幫助駕駛員保持最安全的飛行線路。
在起程回家幾小時前,“發現”號才被固定在波音747上。別看它在太空中活力無限,這一次卻如同一個乖巧的孩子,靜悄悄地趴在母親的背上,踏上了回家的旅程。
這次回家,駕駛員麵臨的最大挑戰就是氣候。由於航天飛機的軌道飛行器對潮濕、湍流或低於9℃的低溫等天氣非常敏感,這限製了它的飛行路線和飛行高度,所以,波音747隻能在4500米的空中飛行,高度隻能達到商用客機飛行高度的一半。
一路上,波音747幾次著陸補充燃料。回家的路程很遠,長達3591千米,花費當然就高了,可達100萬美元。這可能是我們見過的最貴的飛機票了。
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出鏡率最高
2005年7月,也就是“哥倫比亞”號失事兩年後,“發現”號點火升空。在發射時,它周遭布滿了照相機和攝像機,多達107架。此外,它全身還安裝了110台數字攝像機,空間站宇航員也對它進行了“拍照體檢”。
地麵控製中心通過分析它傳回的圖片,檢查它表麵是否受到損害。“發現”號的“全方位出鏡”,為航天飛行開了一個先例,攝像監視和圖片分析成為保證航天飛機安全飛行的重要安全措施之一。
122-123 火星鼠的飛天夢
20世紀60年代,美國“阿波羅”11號飛船登上月球。下一步,人類的目標,已經鎖定了紅色星球火星。“勇氣”號和“機遇”號早已踏上火星,為探索火星打開了良好局麵。
但是,去火星會遇到許多挑戰。第一個就是沒有了重力,你的身體會慢慢退化,骨質疏鬆、肌肉萎縮。某一天,你終於踏上了火星,但是由於退化,不小心摔一跤就可能導致你骨折,輕拍一下背,就會讓你脊柱斷裂……
對於失重,我們該怎麼辦?科學家決定,將15隻老鼠宇航員送上天,為未來的載人火星飛行探路。不過,這些老鼠並不到達火星,隻是乘坐火星重力生物衛星去太空走一圈。
生物衛星送上天
與一般的衛星不同,火星重力生物衛星不僅要能保證老鼠宇航員活著上去和活著返回,而且衛星上還有人工重力。為了產生重力,衛星在飛行過程中,必須以每分鍾34圈的速度進行旋轉,從而產生低重力,用來模擬火星上的環境狀態。
這顆生物衛星重400千克,長1米,被發射到360千米高的軌道上。在飛行五個星期後,衛星將返回地球,並通過降落傘和氣袋安全降落在澳大利亞的內陸地區。到時候,可以通過觀察老鼠的身體狀況,來研究火星重力對哺乳動物身體的影響。如果實驗獲得成功,即可知道,未來人類能否在火星上長期生存或定居下來。
嚐試火星低重力
事實上,這不是第一次將老鼠送到太空,但卻是第一次在局部重力下,對哺乳動物健康狀況進行研究。到目前為止,局部重力的影響,科學家們還所知不多。唯一擁有的數據,還是從20世紀60年代,前幾名登月的宇航員身上獲得的。
然而,科學家在月球上收集的重力數據顯然並不能用在火星上,因為月球重力是地球的1/6,而火星重力卻是地球的1/3。在國際空間站工作的宇航員,由於失重的影響,他們大多遭遇了嚴重的健康問題。而這一組鼠鼠宇航員將首次嚐試火星低重力,為我們提供第一手資料。
生活待遇還不錯
這顆生物衛星上坐著15隻老鼠宇航員,每一隻老鼠都有一個單獨的小房間。每個房間內,都有各種各樣的監測設備和分析儀器,包括一台微型攝像機、飲水器、廢物收集裝置、身體質量傳感器等等,這些儀器可以隨時監視它們的一舉一動。
最有意思的是,每隻老鼠都有一些玩具,如供啃咬的小木塊、供跑步用的小管道和滾輪等。每隻老鼠每天在房間內可以跑幾千米,這樣既可以供老鼠玩耍,又可以對抗低重力引起的肌肉萎縮。
在這些鼠鼠宇航員當中,不僅有一些雌性鼠,而且還有懷孕的雌鼠。也就是說,這些雌鼠將在太空中生下小老鼠,並在低重力環境中生長發育。迄今為止,用哺乳動物在太空中進行這樣長時間的實驗和研究,還是第一次。在這次太空探索中,對於這些老鼠來說,也許是一小步,但對於人類移民火星,卻可能是一個巨大的飛躍。
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失重下的動物園
事實上,從20世紀70年代開始,人類就開始研究失重狀態下的動物行為。1998年,“哥倫比亞”號升空,開始了航天飛機史上首次神經專項實驗。除7名宇航員外,機上還有2000多隻動物,包括懷孕的田鼠、幼鼠、水蝸牛、劍尾魚和蟋蟀等。整個航天飛機像一個龐大的動物園,異常熱鬧。
經研究發現,母鼠在失重條件下拒絕喂養小鼠,結果半數以上的小鼠被活活餓死。而在地球上尚未學會行走的幼鼠,卻邁開了步子,用腳蹬著機艙和地板,飄來飄去。這讓科學家欣喜萬分,幼鼠學會了太空行走,這證明今後兒童在太空生活將成為可能。
124-125 “神五”有個小保姆
2003年10月,我國的“神舟”5號載人飛船順利升空。楊利偉成為我國第一位進入太空的航天員。我們從電視上看到了他駕駛飛船的鏡頭,真神氣。但是,想當一名航天員可不是件容易的事。
當坐著飛船到達太空後,航天員要根據儀表顯示的情況,控製飛船的飛行。因為空間有限,要是坐累了,想伸個懶腰都得小心翼翼。另外,由於失重,一切東西都漂浮著,不用練輕功,人就可以輕而易舉地飛起來,可是想落下來就難了。
在這樣的環境下,航天員單槍匹馬工作,顯然不行,必須有得力的助手。為此,科學家專門給他們挑選了一位小保姆。
小保姆,大管家
其實,小保姆並不神秘,它不是機器人,而是飛船座艙裏的儀表係統。這套係統可以提供各種服務。它通過三個顯示屏和六塊儀表以及各種按鈕,及時報告艙裏、艙外各種狀況,協助航天員下達各種指令。可以說,在飛行期間,除了與地麵指揮中心聯係外,其他的信息,比如飛行速度、飛行時間和圈數、艙裏的溫度和濕度等,全要靠小保姆來提供。
同時,小保姆還是一位大管家,小到吃喝拉撒,大到工作日程,都由它來安排和提醒。航天員對小保姆的話是言聽計從,當小保姆說:“到達祖國上空了,快與地麵通話、發信息!”“該進行科學實驗了,別忘了存儲數據!”航天員絕不敢怠慢。依靠這名小保姆,航天員就可以集中精力來工作了。
貼心為你服務
小保姆體貼入微,服務周到。航天員想了解有關地理方麵的情況,隻要按下“地圖”按鍵,顯示屏上就會出現一幅世界地圖,並標出相對地球而言,飛船當前的位置以及飛行軌跡。要是想看地圖的哪一部分,也不難,屏幕可以把這一區域的地圖放大,高分辨率和高清晰度的畫麵,可以清楚地顯示地麵上山川、水域和大城市的信息。
還有,因為人的呼吸和排汗,每天可以產生一千克左右的水汽。這些水汽會凝聚在某些儀表上,使線路受潮,引起短路。航天員如果想知道飛船內環境的情況,按一下“環控”按鍵,艙內溫濕度、氧氣儲量、飲用水儲量等各種參數就會躍然屏上。
稱職可靠你不愁
“神舟”5號的返回艙隻有6立方米大小,塞滿了各種科學儀器,真可謂寸土寸金。你到那裏去瞧一瞧,會發現開關和按鈕非常多,但它們的安裝和造型別具一格:個頭都比地麵上的大,間隙也大;表麵故意製作得不太光滑;一些重要的按鈕、開關還設置了安全鎖。它們安裝的地方,航天員一般都可以觸摸到。
在飛行中,航天員常常被束縛在座椅上。這種座椅看起來像躺椅,後背靠著的地方向下凹,叫椅盆,總長度不到1.3米,航天員的腿腳就蜷曲著放在踏板上。因此,用手能摸到的地方十分有限。
於是,座椅扶手處還放置了一根“指揮棒”,如果手臂夠不到,用小棒一捅,就可以控製開關。萬一哪個數據不符合標準,“小保姆”還會用語音報警,告訴航天員哪裏發生了險情。小保姆這麼稱職可靠,往後,你要是當上了航天員,也可以享受它提供的星級待遇了。
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“神舟”5號是小家
第一,布置不容易
在“神舟”5號飛船上,6立方米的返回艙裏住著一位航天員、擺放著一張臥鋪座椅、安裝著許多儀器和操作平台,還要放進300多千克的物品,真是不容易。於是,設計師在飛船牆壁上安裝了許多小櫃子,比飛機上洗手間裏的小櫃子要小得多,專門放東西。