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脾氣火爆的螺絲釘
和航海或航空相比,航天的危險程度要高得多,因為航天就是在爆炸和燃燒的伴隨下一路成長起來的。毫不夸張地說,火箭就是一枚細長的大炸藥包,稍有不慎,就會化作巨大的煙花。但是,你能想象用于固定的螺絲釘其實也可以是炸藥包嗎?
在《天際行者》中,火箭和飛船并沒有爆炸,但還是有多處爆炸的場景。在這里發揮作用的,是至今仍然被航天業界廣泛使用的小零件——爆炸螺栓。
爆炸螺栓是很有講究的,要求也非常多:1.破片和煙氣少;2.保質期長,儲存穩定,能安靜地躺在庫房里;3.對靜電不敏感,免得脫個毛衣碰到個螺絲釘就突然炸了。
爆炸螺栓這一看似粗暴又危險的小零件有兩大難以替代的優勢:一個是在爆炸之前,結構連接十分牢固,以至于需要用爆炸的方式拆除連接部位;另一個是爆炸拆除連接所需的時間極短,能很快實現分離的需求。
正因為這些優點,爆炸螺栓在火箭分離、飛船艙室分離、太陽能帆板打開等情形下被大量使用。
從寂寞的等待到太空課堂
《天際行者》中有一個特殊的場景,那就是飛船有一段時間是在黑區中行駛,與地面指揮中心處于失聯的狀態。
這在歷史上是真實發生過的。由于蘇聯的航天事業在此期間井噴式發展,因此很多設施建設沒有跟上步伐,地面監測站就是其中之一。蘇聯當時的地面監測站僅覆蓋了蘇聯境內,當飛船在美洲上空時就會與地面失聯。
解決的方法是有的,比如在海外開辟監測站。此時正處于美蘇爭霸的冷戰時期,建海外地面監測站的限制很多。于是,馳騁大洋的航天測量船是一種非常好的替代選擇。
不過,蘇聯的航天測量船可謂姍姍來遲。蘇聯的第一艘航天測量船“科馬洛夫”號是由貨船改裝而成,1967年才服役,此時距離“上升2號”飛船進入太空已經過去了兩年。在那幾年里,蘇聯的地面指揮中心不得不忍受黑區的寂靜。值得一提的是,我國從20世紀70年代起也開始打造自己的“遠望”系列航天測量船。
現在,除了遍布世界各地的航天地面站和成規模的航天測量船隊,太空中還出現了“路由器”衛星——中繼衛星,這類衛星專門將其他衛星和飛船的信號轉發給地面站。有了中繼衛星之后,就不需要航天測量船常年奔波了。
如今的載人飛船和地面之間,已經不再有黑區,可以隨時隨地和地面進行溝通。在我國的中繼衛星“天鏈一號”組網之后,我們有幸見證了“天宮一號”上的太空課堂,長達40分鐘的不間斷視頻直播,那是“上升2號”年代的奢望。
返回地球
人類上太空最大的困難是什么?可能是從0加速到第一宇宙速度7.9km/s,這個速度足足是高鐵的80倍!如果再從如此之快的速度減速到0呢?這就是返回地球時需要克服的難題。
1961年,航天員加加林和他的飛船“東方號”是這樣返回地球的:當飛船離地面幾千米高時,加加林將自己彈射出去,再打開降落傘降落,飛船最終高速墜毀在地面上。
然而當航天員超過一人時,彈射容易互相干擾,造成危險,因此必須連人帶飛船一起平穩降落在地面上。盡管有空氣阻力一直在幫助飛船減速,但飛船的速度仍會高達幾百米每秒,因此需要額外的減速裝置。
最先想到的自然是降落傘。降落傘的面積越大,數量越多,減速的效果就越明顯。“上升2號”飛船就使用了兩個巨大的降落傘。
除了降落傘,工程師們還想到了火箭。等等,火箭不是給飛船加速的嗎?那么如果把火箭朝相反的方向噴呢,倒過來加速不就相當于減速了。
小插曲
飛船返回地球后,影片的鏡頭從直升機發現航天員,直接切換到了歡迎儀式,這里補充一段歷史小插曲。
實際上,這一幕極富戲劇性。由于附近沒有可供直升機降落的地方,而航天員通過繩索爬上懸停的直升機過于危險。因此,直升機只好運來吃的、喝的、穿的、燃料、帳篷和一切可能需要的物資,兩位航天員就地升起篝火,吃飽喝足等待了一夜。而直升機能做的就是——懸停在他們上空,向指揮中心報告“他們一個人在砍木材,另一個人在生火”,場面有些滑稽。
第二天,地面救援隊滑雪到達現場,并在返回艙周邊硬生生砍出了一片可供直升機降落的空地,航天員才坐上了直升機,太空之旅圓滿結束。
這部更像紀錄片的影片將我們重新帶回到那個波瀾壯闊的太空探索年代。正如曾經的大航海時代一樣,我們人類終有一天會踏入大航天時代。