60余载的挑战,人类航天员登陆太空史

人类载人航天60余年,已经将通天之路修筑得足够宽广,普通人登上太空的梦想已经不再遥远。宇宙深邃而广漠,总有一天,人类要走出太阳系,看看外面的世界

文 | 久离

66年前,第一颗人造卫星斯普特尼克1号(Sputnik 1)发射升空。科学的高速发展让我们惊觉人类探索太空的历史不过才66载而已。

九层之台起于垒土。半个多世纪以前,人类载人航天技术刚刚起步,那时技术水平还不能载人,但人类始终有着探索太空奥秘的憧憬。

时至今日,世界首次载人航天飞行已过去了60多年。1961年4月12日是载人航天新时代的里程碑,从加加林首次108分钟的航天飞行,到“国际空间站”十几年不间断地载人飞行,世界载人航天走过了60多年不平凡的飞速发展之路。

1969年,在月球上的阿姆斯特朗。

加加林,首探太空

1961年的4月12日,27岁的苏联宇航员

尤里 ·加加林乘坐“东方1号”飞船登上太空,实现了人类首次遨游太空的壮举。

那一天,苏联国家广播电台播音员列维坦饱含兴奋之情播报:“1961年4月12日,世界上第一艘载人飞船成功从苏联境内升空。世界上第一位太空人是苏联公民尤里 ·阿列克谢耶维奇·加加林!”后来,每年的这一天被定为载人空间飞行国际日,也就是“世界航天日”。

因为这一次飞行,加加林成为苏联航天的标志和英雄。苏联媒体在随后的宣传报道中,基本都是强调准备工作极为细致,万无一失。

然而实际上,人类的首次太空之旅并不顺利。为了给加加林的这次飞行做准备,苏联一共进行了7次试射,其中只有3次是标准意义上的成功,失败了4次,其中有两次甚至是以完全失败而告终。幸运的是,7次试射中的最后两次成功了,它们都是在1961年3月完成的,距离最后的载人飞行不足1个月。

尽管按照原先的计划,要实现8次成功试射才算是完全准备好,但在美国也开始准备载人航天任务的大背景下,苏联在当年4月3日决定立即进行载人发射,进而实现了人类的首次太空飞行。

加加林绕地球一周108分钟的太空之旅可以说是险象环生。发射前,飞船气密传感器发生故障,为此工作人员不得不在射前数分钟内先松开然后又重新拧紧舱盖上的32颗螺栓。通信线路也一度发生中断,本来应该显示吉利信号“5”,结果跳出个表示飞船失事的数字“3”。与火箭三子级分离后,飞船就开始急剧旋转。再入大气时,球形的返回舱再次不断滚转,加

加林也因离心力被甩向舱壁。飞船的着陆位置偏离预定点400多公里,加加林不得不用通讯设备与指挥控制中心取得联系,报告自己的位置,直到1小时后搜救人员才发现他。

也正因为经历了如此多的不易,人类的首次载人航天才更加值得铭记与纪念。加加林的壮举实现了自古以来人类飞天的梦想,开启了人类探索太空的新纪元,彰显了人类的勇气和智慧,以及人类作为一个整体不断提升的组织动员能力。

水星计划

1957年10月4日,苏联成功发射有史以来的第一颗人造地球卫星“斯波特尼克1号”,这使美国深感惶恐,竭力急起直追。

1958年,苏联和美国都做出了载人航天的计划并开始执行。也是从这个时候开始,美国和苏联都进行了多次载人飞船的无人飞行试验,逐渐掌握了载人飞行的能力。

1958年10月1日,美国政府的国家航空航天局(即NASA)开始运作。同年12月17日,NASA宣布行将实施“水星计划”,其目标是将人送上环绕地球的空间轨道,并同飞船一起安全返回,以考察失重环境对人体的影响、人在失重条件下的工作能力,以及对发射和返回过程中遭到的超重之忍受能力。

这项计划的指导方针是:尽量利用简单可靠的现成技术,只要有可能就不搞新花样。其用意是减少风险,唯求成功。早先在发射人造卫星的竞赛中苏联占了先,此时的美国极想扳回一局:赶在苏联之前率先将人送入太空。

时任美国总统艾森豪威尔坚持,水星计划的航天员必须从顶级的空军试飞员中挑选。1958年12月22日,NASA发布“申请研究型航天员候选人职位的邀请书”。经过一系列高强度的面试和考核,最终从110名参选者中选拔出7人。

“水星计划”本拟让每位航天员进行一次亚轨道飞行,让他们有一次短暂然而完整的空间飞行经历,然后每人再执行一次轨道飞行。然而,竞争对手苏联的宇宙飞船性能在不断提高,形势逼人,NASA于是决策:美国实现载人轨道飞行的步伐必须大大加快。

1961年1月,谢泼德被选定执行美国第一次载人航天飞行。此任务原拟在1960年10月进行,但因故延期到1961年3月,后又再次推迟到 5 月。正在此间,1961年4月12日,苏联人尤里·加加林成了第一个进入太空的宇航员,美国率先将人送入太空的希望泡了汤。

1961年5月5日,谢泼德乘坐“自由7号”飞船上升到187.5千米的高度,从而成为美国的第一位太空人。美国成为第二个拥有载人航天能力的国家。

“水星计划”实施之初,美国尚无长期的空间探索目标。但到“水星计划”完成之际,他们已决定几年之内就要将人送上月球。为了人类登上月球,需要解决的问题太多了。需要机动性能更强的飞船,它能够改变轨道,还能在太空中与其他飞船交会对接——在超过8千米每秒的高速飞行中,飞船能做到这一点吗?

这些问题,当时谁都心中无数,NASA需要下一项载人航天工程“双子计划”来做出回答。几年以后,1969年7月21日,美国“阿波罗11号”的航天员尼尔·阿姆斯特朗和埃德温·奥尔德林安然登上月球。

这一次,美国赢了苏联。

人类的一大步

在美苏两国的你追我赶之下,人类的载人航天技术取得了飞速的进步。

1963年6月16日,世界上第一位女航天员捷列什科娃进入太空;1965年3月18日,苏联航天员列昂诺夫实现首次人类太空行走;1966年3月16日,美国实现世界航天史上首次空间对接;1969年7月16日,美国发射“阿波罗11号”载人飞船,7月21日,航天员阿姆斯特朗将左脚踏到月球上,成为世界上第一个踏上月球的人,并说出了一句广为流传的名言:“这是个人的一小步,人类的一大步。”

人类登上月球标志着美苏之间的太空竞赛就此终结,也为单纯显示技术实力的载人航天活动画上了一个休止符。此后,人类开始谋求在太空建立长期的据点——空间站。

1971年4月19日,苏联用质子号火箭发射了世界上第一个载人空间站“礼炮1号”。

1986年2月20日,苏联发射了第三代长期载人空间站和平号空间站的核心舱。在其寿命期间总计接待了来自10多个国家和国际组织的航天员 100 多人次,创造了人类在太空连续生活和工作 438 天,以及在太空飞行累计时间达748天的世界纪录。

时至今日,许多国家都拥有了自己的航天员,中国也已成为世界上第三个独立具备载人航天能力的国家,并拥有了自己的空间站。

2022年11月30日,“神舟十五号”乘组入驻“天宫”。航天员费俊龙、邓清明、张陆开启了为期6个月的在轨工作生活。

1月21日,中国航天员迎来中国空间站全面建成后的首个除夕。问天舱内,挂着“福”字、春联,3名航天员特意穿上了“祥云服”,舱壁上的“小麦盆景”绿意盎然,太空家园年味满满。

“曙光,我是神舟十五号!癸卯兔年即将到来,我们在中国空间站祝你们新春快乐,万事如意!”

挑战,未知深空

航天是高科技、高风险的行业,世界载人航天的历程并不是一帆风顺,这是一项极其危险的活动,目前共出现了4次重大航天飞行事故,共有18名宇航员为之付出了生命的代价。

作为航天大国的美国,曾多次发生过最为严重的航天事故,1986 年的“挑战者号”航天飞机灾难非常具有代表性。

为了降低成本,NASA在20世纪60年代开始研制可重复使用的载人飞船,在20世纪70年代,NASA成功建造了多架航天飞机。

在航天飞机的发射成为常态之后,为了继续吸引人们对航天飞机的关注目光,NASA还对外招募一位平民教师参与太空飞行任务。

然而,在“挑战者号”升空之前,已经遭遇了多次的任务延期。在发射当天,气温低至零下,“挑战者号”上挂满了冰柱。而在固体助推火箭的尾部,温度更是低至-13 ℃,这远低于O型密封圈所能承受的极限温度。

为了赶工期,NASA 只是对航天飞机进行了除冰作业,无视工程师的警告,冒着风险让航天飞机在低温环境下起飞。

在起飞68秒时,地面飞行控制中心向航天飞机下达了加速指令。5 秒后,大量高温气体从固体助推火箭的尾部冲出来,最终引爆了外储箱内的液氢液氧燃料。

事实上,早在9年前,NASA就已经知道了O型环存在设计缺陷。即便“挑战者号”发射当天,工程师警告低温危险,也没有引起NASA的重视,最终酿成了这场惨烈的航天事故。

当时,机上的7名宇航员遭遇了令人绝望的灾难,他们经历了200G的瞬时过载,摔到粉身碎骨,无一人幸免于难。

但失败从不是阻止人类探索宇宙的理由。

从丝绸之路上的胡椒种子,到大航海时代的冒险指南;从工业革命时期的蒸汽机,到更快更强的动力引擎,再到轮船、飞机、火箭。人类就这样一步一步地冲破地球的束缚,向着更高更远更广的领域挺进。

人类载人航天60余年,已经将通天之路修筑得足够宽广,普通人登上太空的梦想已经不再遥远。宇宙深邃而广漠,总有一天,人类要走出太阳系,看看外面的世界。

本文原载于《文史博览·人物》2023年第1期

编辑:邓骄旭

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