行走太空

美國科幻電影《地心引力》里講述了一個非常驚險的故事：兩名宇航員離開空間站，正在太空里執行修理任務，突然，空間站爆炸了！現在他們漂浮在無邊的宇宙中，如果不及時返回我們藍色的家園——地球，就會有生命的危險……那么在現實中，離開了地球的引力，人類又是如何行走在太空中的呢？

人能在太空里行走嗎？

1638年，約翰·威爾金斯在《發現新世界》一書中描繪了人類在月球上行走的樣子：“站在月球上，就像站在地面上一樣穩……移動速度比任何地球生物都要快。”仿佛身臨其境一般。但當時的人們還不知道太空中沒有空氣，也沒有重力。這種描述只是一種幻想。

后來，19世紀的科幻作家凡爾納、威爾斯都在自己的作品里嘗試過描寫人在太空中的行為。而第一個在科學意義上提出太空行走設想的人是俄羅斯的“宇航之父”齊奧爾科夫斯基。他在《太空漫游》一書中以插圖的形式，畫出了身著宇航服的人在太空中使用氣閘艙進行出艙活動的情景。書中的相關技術細節之豐富，不禁令人感嘆這位“太空先知”竟然生活在連飛機都沒有問世的年代！

幻想歸幻想，當第一顆人造衛星發射成功之后，科學家就開始認真考慮如何把人送入太空。當時的人們認為，事情肯定不像科幻小說里描述的那么簡單，太空里的環境還有很多未知之處。于是，一批動物作為“探路者”，被V-2火箭、拆掉彈頭的導彈和人造衛星送入太空。在這場太空生存實驗中，蘇聯人偏愛使用狗狗，而美國人更鐘情于與人類相似的黑猩猩。由于技術所限，這些動物大多沒能活著返回地面。但是，以人類的觀點看，這些犧牲是有價值的。既然哺乳動物能夠在太空中生存，那么人應該也不例外。

“你不會來拽我的手吧？”

作為人類歷史上第一位航天員，蘇聯宇航員加加林在1961年4月12日看到了有史以來最明亮的星空，因為當時在他與星星之間比我們少了一層大氣的阻隔。他向地面人員描述道：“天空完全是漆黑漆黑的，地平線是優美的淺藍色。”但很快，就有人看到了更加燦爛的星空——蘇聯宇航員列昂諾夫乘坐“上升”2號飛船進入太空，并首次身著宇航服走出飛船，走進太空。“屏住呼吸，看著布滿星星的漆黑太空發生急劇變化……星星比地面上看到的多得多，更加明亮，也不閃爍。”這時他與星星之間的距離又比加加林少了一層，那就是飛船的舷窗。

第一個實現出艙行走的美國宇航員是愛德華·懷特。他比列昂諾夫晚三個月進入太空，從容地在太空里漂浮了20分鐘，并用噴氣槍控制身體的運動，顯得自由自在、十分愜（qiè）意。當指令長提醒他回艙的時間已到時，意猶未盡的懷特開玩笑說：“你不會來拽我的手吧？”

危機重重

其實，在太空里“溜達”對于宇航員來說是一件風險極高的事情。首先，由于太空里處于真空狀態，沒有大氣層的保護，溫度的變化很大。當太陽照射時，溫度可高于100℃，無陽光時溫度又會低于-200℃。同時，這里還存在著能傷害人體的各種輻射和微流星體。因此在太空行走時，宇航員必須身穿特制的航天服。其次，宇宙飛船、空間站、航天飛機等載人航天器內的氣壓和空氣成分基本與地面相同，而航天服內的氣壓較低，僅為大氣壓的27.5%。這時宇航員如果突然出艙，遇到低氣壓后，血液供應會出現問題。溶解在脂肪組織中的氮氣會游離出來，卻不能通過血液由肺部排出，因此可能造成血管堵塞的嚴重后果。所以宇航員在出艙前，需要吸取純氧，將體內的氮氣排出，以避免出現這樣的問題。

太空“安全帶”

除了上述危險外，還有一個大麻煩：在太空中行走的宇航員在圍繞地球高速運行時，在茫茫的宇宙空間中沒有參照物，無法分清物體的遠近大小、速度快慢。一不小心，就可能會在太空中“迷路”，成為一顆“人體衛星”。再加上載人航天器和宇航員都在運動，很容易把人搞得暈頭轉向，所以在太空中行走時，就跟在地球上開車時一樣，必須采取保險措施———系上安全帶！這條安全帶猶如嬰兒的臍帶，將宇航員與航天器連接起來，以防宇航員在太空中走失。萬一宇航員不能自己走回航天飛機，還可以用通過這根帶子把他拉回來。

然而通過一次次太空飛行，美國宇航員漸漸感到，這根連接在飛船和宇航員之間的“安全帶”不光是生命的保障，還是行動的障礙。他們開始思索怎么才能去掉這根常常把宇航員纏住的“安全帶”。于是，一些宇航員在天空實驗室內部進行了“載人機動單元”的測試飛行。這種機動單元類似一臺單人宇宙飛船，載有太空行走中所需的全部給（jǐ）養，設計者希望它可以為進行太空行走的宇航員提供氧氣、水、食物和動力。

經過十幾年的努力，1984年2月，美國宇航員布魯斯·麥坎德雷斯終于成為人類首個無“安全帶”太空行走的宇航員。他通過使用改良過的載人機動單元，得以在太空中自由地飛翔。這種機動單元靠噴出氮氣來提供讓宇航員前進、后退或轉彎的動力。在地球上，它重約140公斤，但在太空里，由于沒有重力，它就會變得像一根羽毛一樣輕，甚至一點兒氣流都能讓它飛個不停。2001年，這種載人機動單元被“背包推進裝置”所取代。直到現在，國際空間站里的宇航員仍會帶著類似的裝備，以備不時之需。有了它的幫助，即使暫時脫離了航天飛機，宇航員也可以在太空中生存一段時間，為自己爭取自救的機會。所以，像電影里出現的那種“太空驚魂”時刻，也是有根據的。