太空行走不簡單
必須指出的是,“太空行走”并非指的是在太空走路,而是宇航員在太空出艙活動。太空行走是載人航天的基本技術之一,其作用包括太空組裝、擴建、維修、維護或者升級各類航天器,回收與釋放衛星及科研任務,緊急太空救援,甚至也包括將來在其他星球建立基地等。而且很多時候,因為有些地方需要修理和維護,甚至到了不得不去的地步。
2005年8月3日,“發現”號航天飛機的任務專家羅賓遜完成的一次史無前例的太空行走就是如此。事情要從2005年7月31日說起,那一天,美國航天工程師們在分析“發現”號圖像時發現,機腹下部靠近機頭的位置有2個像“腫瘤”一樣的凸起物。這是防熱瓦縫隙之間的填充材料造成的,它類似家庭裝修中鋪磚用的填縫劑,可以填補縫隙,使航天飛機表面光滑,減少返回時的摩擦阻力。但是現在這卻成了麻煩,因為誰也不知道有了這個變數后,“發現” 號在重返大氣層時會面臨什么樣的后果,摩擦產生的熱量有可能增加10%到30%,并很可能在進入大氣層時因機腹溫度過高而發生意外。
于是,美國人決定冒一次險,讓羅賓遜出艙到機腹進行維修。而這時面臨的困難是,機腹表面光滑,羅賓遜沒有可以抓的地方,而且這里從沒有人去過,更糟糕的是,這樣的維修操作從沒有演練過……
這事擱在地球上很簡單就能辦好,可以用多種方法解決這個問題,羅賓遜可以試著用手直接把凸起物拔掉,如果不成功,他可以再用鑷子將多余的部分夾住,用剪子把它剪掉。但到了太空,這事復雜多了,隔熱瓦是很嬌氣的,航天員只能借助機械臂才能到達那個地方,還不能碰到隔熱瓦,特別是還戴著大頭盔和臃腫的手套,行動很不方便,鑷子剪子等工具更不能不慎脫手,一旦撞到隔熱瓦上,弄壞一塊,可就真回不來了……
還好,這次維修歷時大約50分鐘,終于有驚無險地完成了。
危險就藏在你想不到的地方
不得不說,太空行走是一項風險很大的航天活動,因為太空環境非常惡劣:沒有氣壓,沒有氧氣,大量的宇宙輻射,陽光下的溫度高達120℃,背陰處則低于零下100℃,而且還不時有太空垃圾飛臨,最糟糕的是,還可能發生很多我們意料不到的事情。人類的第一次太空行走,幾乎是在驚心動魄中完成的。
那時候還是美蘇太空爭霸的時代,在爭當“太空行走第一人”的競賽中,蘇聯人取得了先機。1965年3月18日莫斯科時間上午11時,蘇聯宇航員列昂諾夫開始準備出艙行走。他將一個生命保障系統背包套在他的壓力服外邊,身上系著一根與飛船相連的繩鏈,長5.35米,內有一根電話線,很像孕婦的臍帶。這是為保持與飛船的聯絡及安全,因為一旦掉到太空,沒有任何可以借用的東西,就再也回不來了。
在密閉的氣閘艙內完成壓力調整后,11時34分51秒,列昂諾夫打開外閘門,當時他的感覺是,“當我準備好出去時,輕輕地推了一下艙蓋,于是就像一個(酒瓶的)軟木塞一樣‘呼’的一下沖出艙口”……
除了這讓人目瞪口呆的“出場方式”外,一切似乎都很順利,列昂諾夫在太空不僅浮游,還翻筋斗,并從艙外卸掉1個相機,移動了幾件艙外物體。似乎太空并不那么可怕,人只要有了航天服和生保系統背包,就能在艙外工作和存活。
但是當10分鐘后,列昂諾夫準備返回時,麻煩終于來了。他發現取回相機變得困難,每次把相機放進氣閘艙時它都漂走,最后,他硬把相機推進通道,并用腳踩住……此時他已精疲力竭,出汗量超過了航天服所能吸收的量。但是,很快他發現自己回不去了,被卡在了艙門口,因為這時宇航服膨脹起來了,如同氣球一般……他戴著頭盔不能擦汗,汗水流到了眼睛上,汗氣也使面罩模糊,這時他除了能聽到自己的心臟在急促跳動外,什么也看不清,什么也聽不見。還好他靈機一動,給航天服放氣降壓。一次不行兩次,兩次不行三次,直到將壓力降到了極危險的低限,從0.4個大氣壓降至0.25個大氣壓。他終于爬進了艙門!
列昂諾夫在太空行走了10分鐘,但為了拼命擠進艙門,他花了14分鐘……
影片中的驚險求生還是有些假
列昂諾夫的宇航服,險些讓他死在太空,但這只是個意外,宇航服仍舊是宇航員的救生服,是保障宇航員在艙外生命安全的必備裝備。它相當于一個微型載人航天器,能把宇航員的身體與惡劣的太空環境分隔開,并向宇航員提供一個盡可能接近地面活動的環境,同時提供氧氣、正常氣壓、排放二氧化碳、維持舒適的溫度,及抵御宇宙輻射等,甚至能夠承受微型太空垃圾的碰撞。宇航服還要有多個接口,連接諸如艙外活動的“臍帶”、身背攜帶式生保環境裝備和太空機動飛行機構等。一般宇航員可借此在太空活動2~5小時,但最長不超過8小時。
由于宇航服很笨重,而且生命維持系統的時間有限,在航天器平穩運行時,借助艙內的生命保障系統,航天員是不穿著航天服的。這就是為什么電影中美國的軌道飛行器被破壞后,里面剩余的人員立即被凍住的原因,如果他們當時穿著宇航服,不會如此凄慘。
也正是因為如此,航天器成為了宇航員太空活動的母體,一旦航天器受損,宇航員生存下來的機會就極為渺茫了。像影片中那樣的驚險求生,先跳到俄羅斯的空間站進行補給,然后再轉戰中國的“天宮一號”,最后借用此處的飛船返回地面,在現實中幾乎不可能發生。
因為地球外的空間很大,空間站之間為了安全,軌道很少有接近的地方,更難形成交會。不管是宇航員的機動推進裝置,還是電影里搞來的滅火器,都不足以產生如此持久的動力來支持漫漫的轉站之旅。而且潛入他國的空間站借道,恐怕也沒有那樣容易:電影主角在進入中國的“天宮一號”時就顯得太過輕松了,艙門一擰就開,而且還是向外開的,就像開自己家沒鎖的門一樣方便;而事實上,中國空間站的對接口需要專用的鑰匙才能向內打開。另外,值得吐槽的是,為什么“天宮一號” 里面滿眼都是種植的大蔥,這是吃貨國的特征么?還有,這真的不算溜門撬鎖么?
因此,如果真在外太空發生了電影中那樣的災難,宇航員恐怕更多的是九死一生,甚至最后因為生命維持系統被耗盡,變成漂浮在宇宙空間的人體衛星了。