百科知识 人类航天历程:动物为开路先锋

人类航天历程:动物为开路先锋

时间:2024-06-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:在日常生活中,女宇航员经常被另眼相待。艾琳·柯林斯,美国载人航天史上第一位担任太空飞行指令长的女性。在太空连续生活了188天的美国女宇航员香农·露西德出生在中国上海。美国宇航局考虑她的实际情况,特许她每隔两天与丈夫以及三个孩子通话。第一个女太空人捷列什科娃回到地球5个月后,与一名男宇航员结婚,第二年便生下一个健康的女孩。但迄今在太空进行受孕的试验还没有成功过。

人类航天历程:动物为开路先锋

第五章航天航空史上的英雄

一、遨游太空的女人们

第一位遨游太空的女使者,前苏联宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃曾经说过:“我曾有幸成为人类最早开拓宇航道路中的一员。尽管历尽千辛万苦,但看到那么多人踏上了我们开辟的道路,真让人欣慰。”

当今世界的所有领域几乎都有取得卓越成就的女性。1961年,当前苏联宇航员尤里·加加林成为进入太空的第一人后,美、前苏就开始着手实施把妇女送入太空的计划。不过,当时性别歧视还很严重,妇女要在事业上取得成就必须比男人付出更多的努力。而航天领域更是被看作男人一统的天下,所以当捷列什科娃以实际行动证明妇女可以像男人一样在太空工作时,人类在探索宇宙的道路上无疑又向前迈出了重要一步。

当美国听说前苏联要将女宇航员送入太空后,也计划选拔一批女宇航员。她们要完成比男性更艰苦的训练项目,挑选和训练的内容包括:向她们耳朵里注射冰水;让她们吞下一根长长的橡皮软管;喝放射性的水;把她们的身体倾斜、旋转;关进漆黑的房间;捂上眼睛浸泡在水箱中;让她们失去各种感觉等等。经过一周挑选后,有13人获得通过。由于当时美国正在实施把宇航员送上太空的“水星计划”,因此她们被称为“水星13女杰”。

在日常生活中,女宇航员经常被另眼相待。日本第一位女宇航员向井千秋在1994年7月乘美国“哥伦比亚”号航天飞机和6名男宇航员一起升入太空。但从1986年结婚到1999年间,她与丈夫在一起的时间加起来只有两年半,其余大部分时间是在美国休斯敦宇航中心或是太空里度过的。很多日本人一直用异样的眼光看待她。

天上人间真是大不一样,失重给太空里的宇航员带来了巨大影响,什么都不得不固定住,一言一行必须“老老实实、规规矩矩”,否则,食品、工具甚至宇航员自己都会像“幽灵”似地漂浮不定,很容易招致杀身之祸。

需要注意的是,吃饭时不能“神侃”,因为如果食物碎屑“飞”出嘴外,宇航员吸进鼻腔容易呛到肺里就不是那么“好玩”了。宇航员的“睡姿”可以多种多样:飘着、挂着、绑着、吊着或靠在某样东西上睡都行。

在女宇航员使用化妆品这个问题上,美、俄有关当局曾有分歧。俄罗斯专家认为在太空完全没有必要打扮,而美国专家却认为香水、润肤液和口红等对女宇航员必不可少。实际上,女宇航员工作繁忙,留给她们化妆的时间寥寥无几。在失重状态下,梳头最简单,只要梳好一种发型,它就会永远保持不变,丝毫不乱。

“孤灯不明思欲绝,卷帷望月空长叹”。亲情是个永恒的话题,让女宇航员尤其是妈妈宇航员做出上天决定恐怕不是件容易的事儿。

艾琳·柯林斯,美国载人航天史上第一位担任太空飞行指令长的女性。她上天之前不得不狠心隐瞒仅三岁大的孩子。柯林斯说,为了太空飞行,只有对不起孩子了,她甚至连在家周围筑起白色篱笆围墙的时间也没有。

在太空连续生活了188天的美国女宇航员香农·露西德出生在中国上海。作为三个孩子的母亲,她认为留在空间站上最大的遗憾是错过了两个孩子的生日。美国宇航局考虑她的实际情况,特许她每隔两天与丈夫以及三个孩子通话。她打破了女性滞留太空时间的纪录。

在太空站上生活过一段时间的宇航员往往视太空为第二故乡国际空间站的首位女居民苏珊·赫尔姆斯在太空中生活5个月后,尽管迫不及待地想见到父母和姐妹,但仍留恋太空的宁静。2001年3月23日,当翱翔太空15年的俄罗斯“和平”号空间站坠落时,女宇航员们更是依依不舍。俄罗斯女宇航员依莲娜·康达科娃曾有6个月与其朝夕相伴,她的一些私人物品还留在上面。

妇女上天的一个重要问题是会不会影响她们的生理。美国曾计划一项由“百分之百的女宇航员”完成的实验,目的就是收集更多的关于持续失重状态飞行对女性生理产生影响的资料。

对此,创造太空生活纪录的露西德说:“除了因没有穿鞋脚上的老茧消失了外,我没有发现我的身体状况有明显变化。”

在所有生理问题中,科学家最担心的问题之一是太空环境会不会影响女性的怀孕和分娩。不过事实证明,担心或许是不必要的。第一个女太空人捷列什科娃回到地球5个月后,与一名男宇航员结婚,第二年便生下一个健康的女孩。1984年在太空行走的第一位女性——斯韦特兰娜·萨维茨卡娅返回地球一年半后也“喜得贵子”。但迄今在太空进行受孕的试验还没有成功过。在天上呆过169天的孔达科娃认为,重要的不是受孕,而是如何在失重条件下经历9个月的怀孕期。即使能受孕并产下婴儿,又如何能使婴儿平安返回地球,这些都是问题。人类曾经在太空用鹌鹑做过试验,也在暖箱中做过孵小鸡的试验,结果都失败了。

进入太空,目睹宇宙的神奇美妙无疑十分幸运,但女宇航员也像男宇航员一样,随时面对流血甚至牺牲。在美国休斯敦的太空飞行中央控制大厅里,可以看见由7朵玫瑰组成的花束,这是为了缅怀1986年1月28日“挑战者”号航天飞机爆炸时牺牲的7名宇航员,其中两朵玫瑰是献给女宇航员的。

二、加加林传奇

在踏上航天征途之前,尤·阿·加加林的生活是极简单的。他生于1934年。童年是在斯摩棱斯克区的克鲁什纳村渡过的。后来,他们举家迁到了格查茨克小城。加加林的父母,乃至祖父母都是农民。国外关于他出身于解放前统治宫殿、奴役农民的加加林公爵贵族世家的说法,显然是一种谣传或误传。

1949年当加加林刚满15岁时,他停止了中学的学业并进工厂工作,以便尽早地从经济上帮助他的父母。翻砂车间的工作是繁重的。它不仅需要知识和经验,而且需要体力。这对于年仅15岁的人来说决不是一种轻松的事。然而年轻的加加林依然每天坚持去工人夜校学习,并且在毕业后以优异的成绩考取了伏尔加流域萨拉托夫的一所中等技工学校。加加林的飞行员生涯就是从萨拉托夫开始的。他加入了萨拉托夫航空俱乐部,后来又进了航空学校,成了一名出色的空军飞行员。1960年经过极严格的“超级选拔”,加加林被送往莫斯科接受特种训练,并从此开始“发迹”。

过去和现在一直有人提出一个问题,即第一名航天员为什么单单选中了他?首批航天员队的领导之一卡尔诺夫回答这个问题时说,是由于“注意到了加加林所具备的如下无可争辩的品格:坚定的爱国精神、对飞行成功的坚定信念、优秀的体质、乐观主义精神、随机应变的智能、勤劳、好学、勇敢、果断、认真、镇静、淳朴、谦逊和热忱。”除以上条件外,对于第一名航天员的人选,赫鲁晓夫当时还作过如下指示:必须是纯俄罗斯人。因而,使具备同等条件的乌克兰族的航天员季托夫成为首次航天的预备航天员。

正如前面介绍的那样,加加林不负众望,成功地完成了首次航天任务。

就是在108分钟的飞行过程中,加加林由上尉荣升为少校。莫斯科以极其隆重的仪式欢迎凯旋的航天英雄:礼炮在轰鸣,欢腾的人群在喊叫,豪华的护送队,为加加林加冕大大小小的国家勋章。飞行之后,加加林又进茹克夫斯基航空工程学院学习,并出色地答辩了毕业设计

后来加加林还当选了最高苏维埃的代表、前苏联列宁共产主义青年团委员会的成员、苏古友协主席。

1968年3月27日,尤·阿·加加林在准备参加第二次航天的训练中惨死于航空事故。

三、第一位女航天家

加加林的首次航天比美国1961年5月5日“水星—3”号飞船的首次载人亚轨道飞行领先了23天。此后前苏联又发射了5艘“东方”号载人飞船。

1963年6月14日和1963年6月16日前苏联连续向轨道发射了由贝柯夫斯基驾驶的“东方—5”和由捷列什科娃(图2—5)驾驶的“东方—6”号航天飞船。两艘飞船的入轨时间相差两天,在轨道上的最近距离相隔4.8km,而在同一天返回地面。

这次飞行的意义在于,“东方—6”号飞船的驾驶员捷列什科娃是世界上第一个飞进宇宙的女性。她一共飞行了70小时40分钟49秒,绕地48圈。这次飞行正是在国际妇女代表大会开幕的前夕。这一事实本身强有力地表明,妇女可以在任何方面与男人并驾齐驱。

苏联英雄、上校捷列什科娃本来是一名跳伞运动员。1961年12月加入航天员的训练队伍。次年3月入党。训练期间她刻苦地钻研火箭技术,学习飞船结构方面的理论知识,顽强地锻炼身体。她总是尽最大努力去完成医生及设计师对她提出的任何学习和训练任务。

飞行后捷列什科娃也进了茹科夫斯基航空工程学院学习,并以优异的成绩领取了毕业证书。

后来她与驾驶“东方—3”号飞船飞行的航天员尼古拉耶夫结为伉俪,组成了世界上第一个航天员之家。也许,这样的结合是为了研究航天对遗传学的影响而有意安排的。然而,由于飞行时间太短,恐怕不会获得什么能说明问题的结果。

捷列什科娃后来当选了最高苏维埃代表、前苏联妇女委员会主席、国际民主妇女联盟副主席

四、别利亚耶夫的出仓

1965年3月18日,前苏联向近地轨道发射了“上升—2”号航天飞船。与“东方”号系列飞船的区别在于,它是一个双座航天器并带有一个特殊的闸门舱。闸门舱两端的两个带密封盖的舱口分别与飞船船体连接和通向广漠的宇宙。

飞船由飞行指挥别利亚耶夫和副驾驶列昂诺夫驾驶。这次飞行的目的是完成首次出舱活动。

入轨之后航天员们立刻着手准备。在飞船舱内飞行指挥帮助列昂诺夫穿好特殊的、备有自动的生保系统的航天服,检查了设备、系统和记录及通信装备的工作情况。调好飞船舱内及闸门舱内的压力之后,打开从飞船通往闸门舱的舱口盖。列昂诺夫通过舱口盖进入闸门舱之后,飞船指挥再关闭飞船舱的舱口盖。然后闸门舱除压,列昂诺夫打开出舱盖。立刻,使人目眩的阳光充满了闸门舱。(www.daowen.com)

列昂诺夫把头伸出舱口,无边无际、深奥莫测的太空展现在他的眼前。日月星辰在他面前悠忽浮游而过。

列昂诺夫从容地穿过出舱闸门。在舱外他靠一条系索与飞船相连,离开飞船的最远距离在5米以上。

过去专家们并不清楚,在开阔的宇宙里人将如何处置自己?如何移动?能否保持空间定向能力?也许,根本就不能出舱,或者远离飞船时系索拉不住人怎么办?所有这些及其他一些问题都使列昂诺夫产生了一种加加林首次飞行时曾出现过的那种心理状态。但是列昂诺夫的情况要轻松一些,因为这次不只他一个人。留在舱内的别利亚耶夫一直与他保持着双向联系,他密切注视并指挥着列昂诺夫的行动,随时准备在必要时去援助他。

前苏联对其即将进行的航天计划向来秘而不宣,事先从不公布于众。因此每项重大行动都显得来的突然,从而产生一种出奇制胜、一飞上天、一鸣惊人的效果。同加加林首次飞行一样,前苏联新闻界对“上升—2”号的飞行目的,在一开始一直守口如瓶。只是在列昂诺夫出舱之后才马上以一条特别新闻播出,并进行了电视实况转播,以显示其又一伟大成就。安装在闸门舱边缘上的摄影机如实地显示了列昂诺夫在舱外整个过程里的活动。可是,万万没有想到,航天员在返回船舱时遇到了麻烦。由于宇宙服在真空环境里像气球一样膨胀了起来,所以怎么也无法通过舱口。航天员在舱外焦急地挣扎,懊恼地咒骂,足足费了8分钟才回到座舱,而整个舱外活动一共才20分钟。

真是祸不单行。“上升—2”号返回地球时由于自动的太阳定向系统失灵,不得不采用手控操纵。结果飞船降落在离预定着陆地区800千米之遥、大雪封盖的森林里。尽管如此,这总算是一次别开生面的飞行。它揭开了征服宇宙史上的新的一页,证明人不仅可以在飞船内完成飞行任务,而且可以在飞船舱外活动和工作。这对于未来航天活动中航天员的营救、航天器的安装和维修及舱外设备故障的排除,都具有实际意义。

五、前苏联著名航天航空专家

斯·普·柯洛廖夫,是前苏联著名的科学家,科学院的院士、运载火箭和航天飞船的主设计师、前苏联航天计划的主要制订者之一和航天活动天才的组织者、航天时代的开拓者。在他的领导下,前苏联研制了一系列的弹道火箭和地球物理火箭、航天运载火箭和载人航天飞船。

人类第一颗人造地球卫星和第一艘载人航天飞船的发射成功,曾使全世界震惊和轰动。把自动考察站送上月球、航天员首次出舱活动、航天器在轨道上会合、对接……。一次又一次的成功,一个又一个的“第一”,使前苏联领导人荣耀,让国民自豪。前苏联载谢尔盖依·巴普洛维奇·柯洛廖夫(1907~1966)人航天初期的所有上述航天计划,均出于柯洛廖夫这位天才的、有远见卓识的科学家的大脑。此外,他还构思过航天站的建造,甚至设想过载人火星飞行。这位航天时代的伟大开拓者,一生功绩卓著,但生前一直隐姓埋名。不仅如此,他一生经历曲折,长期遭遇悲惨。

1907年12月30日,柯洛廖夫出生于乌克兰的一个教师家庭。父亲去世很早,母亲带他改嫁给一个工程师。由于继父的阻挠,柯洛廖夫不能进入正规中学读书。为了挣钱读书,柯洛廖夫到图波列夫所领导的航空工厂找了份工作,并以半工半读的形式念完了中学和高等专科学校。学习期间,虽然生活艰难,但他学习特别用功,而且也非常聪明。图波列夫非常喜欢和器重这个聪慧、勤奋的青年,经常给他讲解飞机设计的技术知识,并引导他迷恋上了当时刚刚兴起的航空事业。在校期间,柯洛廖夫把所有的业余时间都花费在滑翔机上,并通过滑翔机的设计和驾驶,增长了知识,锻炼了意志,成了一名才干超群、意志顽强的青年。毕业后,他留在图波列夫的飞机设计局工作,成了图波列夫的得意门生和理想的助手,又成长为一名出色的飞机设计师和勇敢的新飞机试飞员。

富于进取精神的年轻科学家并不满足已掌握的知识。神秘的宇宙已经在强烈地吸引着这只在空中翱翔的雄鹰。30年代初,柯洛廖夫拜访了著名的火箭理论家、航天理论的奠基人——齐奥尔科夫斯基,并加入了刚刚创建的火箭反推进研究小组,开始研究大型火箭。当时,这个火箭研究小组只是个民间组织,并没有得到官方的重视和支持,没有必要的设备,缺乏研究经费,全凭小组成员满腔的科学热忱和自愿捐款开展研究工作。1932年,柯洛廖夫年仅25岁就编著了《火箭发动机》一书并由军事出版社出版。与此同时,为了引起政府有关部门的重视和得到必要的经费,柯洛廖夫还在官场中积极宣传火箭的使用价值。终于,他们的研究工作赢得了当时掌管着海、陆军实权的军队首脑图哈切夫斯基的支持。图哈切夫斯基给小组提供了许多经费和物资,并允许他们免费使用莫斯科附近纳哈比诺军事工程中心的一个小型发射试验基地。同年,柯洛廖夫参加设计的液体火箭在这个试验基地发射成功。1933年10月,前苏联政府决定把这个民间火箭研究小组与列宁格勒气动力学研究所合并,成立喷气推进研究所,列为正式的国家军事机构,由柯洛廖夫担任研究所所长。柯洛廖夫终于有了大显身手的工作场所和机会。1934年,国防部又出版了他的另一部专著《火箭飞行》。1936年,柯洛廖夫与其同事们一起设计了前苏联第一代火箭飞机……。年轻的科学家沉浸在火箭研制工作中。如痴如醉,充满激情和胜利的喜悦。他觉得,实现自己的伟大理想、飞向宇宙的时刻马上就要来临了。

可是,就在这时,前苏联的肃反扩大化运动波及到了军界。1937年,图哈切夫斯基因间谍嫌疑被判死刑,立即执行。而柯洛廖夫则被定为图哈切夫斯基的同党,也判以死罪,押解西伯利亚罚苦役。就这样,这位年仅31岁风华正茂的年轻设计师,带着满脑子的太空旅行的幻想,被迫离开心爱的火箭事业,到了一个荒无人烟的小岛,开始了开挖金矿的苦役生涯。

在肃反运动中,著名的飞机设计师图波列夫也遭逮捕。但因当时前苏联迫切需要飞机,故而没有把他判为死刑,只是被囚禁在监狱工厂继续从事飞机的研究和设计工作。当他了解到他的得意门生柯洛廖夫被罚做金矿苦役的情况后,深为惋惜。经他多方努力和极力荐举,柯洛廖夫终于作为“杰出的飞机设计师”被救了出来并调到图波列夫领导的监狱工厂,从事飞机设计工作。但是,这时的柯洛廖夫已不是刚出校门的年轻的科学工作者。他对飞机设计已经失去昔日的热情,却仍然迷恋着他的火箭设计。所以,这次的被解救并没有给他带来真正的喜悦。他心情依旧苦恼。

40年代初,前苏联当局获悉德国正在搞火箭飞弹(即“V—2”导弹)的消息,于是决定把柯洛廖夫转到四号特种监狱工厂,重新组织人马开始研究军用火箭。四号监狱工厂戒备森严,囚犯之间不准串联聊天。柯洛廖夫毫无行动自由。但这里设有许多设计室和实验室。柯洛廖夫只要一接触火箭和进入工作状态,心情立刻豁朗。因此,他感谢德国人研制导弹的消息,因为这使他有了重操旧业的机会。

第二次世界大战结束后,前苏联俘获了一批德国的火箭专家和“V—2”导弹的有关资料和部件。柯洛廖夫能讲流利的德语、英语和法语。他与德国专家事业相同,其当时的处境又与这些战俘“门当户对”,所以很快就成了“志同道合”的知己。1947年,柯洛廖夫及其同事们利用德国专家的智慧和“V—2”导弹的成果,设计成功了前苏联第一代导弹。1949年,他设计的中程导弹试验成功,开始装备部队。从此以后,军界和政界对这位火箭专家也开始刮目相看。1953年,前苏联成立了导弹装备部。在导弹部部长乌斯基诺夫的推荐下,柯洛廖夫向政治局介绍了火箭研究的现状和利用多级火箭发射人造地球卫星的伟大设想。

1954年开始执政的赫鲁晓夫,对于火箭技术一无所知。在他的回忆录中讲到当柯洛廖夫向他介绍火箭知识时,他毫不隐讳地承认:“我不想吹牛,但是老实讲,我们就像一群傻子……。柯洛廖夫称它为火箭。我看它倒像一支大雪茄,不相信这家伙能飞起来。到了发射台上,我们真像乡巴佬进城一样绕着火箭走,摸它,拍它,看它到底有多结实。差一点要用舌头去舐它,看它究竟是啥滋味……。”赫鲁晓夫虽然不懂技术,但刚刚执政、权力不稳,需要一些新鲜的东西来振奋人心和赢得军队的支持。于是,他很快批准成立了航天局,批准了柯洛廖夫的洲际火箭和人造地球卫星计划。

1957年8月3日,柯洛廖夫设计的洲际导弹试验成功。同年10月4日,这位天才的科学家大胆地用捆绑式火箭成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。各国首脑和各地报纸纷纷发表谈话和评论,惊呼前苏联超过了美国。许多知名的专家也纷纷表示向开创航天时代的火箭总设计师表示祝贺。然而前苏联当局出于某种考虑和需要,却把柯洛廖夫“保护”了起来。不仅如此,为了迷惑世界舆论,还有意安排不搞火箭技术的谢道夫院士在有关重大场合抛头露面,以至使西方新闻界一直把谢道夫误认为是人类第一颗人造地球卫星之父。对此,柯洛廖夫曾无比愤慨和大加光火。此时的柯洛廖夫已经是拥有私人别墅的共产党员了,在航天局里担任着副局长、主任设计师和发射总指挥三个职务。但是,具有讽刺意味的是,守卫柯洛廖夫私人别墅的卫队正好是当年把守图波列夫所在监狱工厂的卫队,所以柯洛廖夫总有一种仍处在昔日阴影中的感觉。

50年代末,美国开始在报刊上讨论发展“水星”号载人飞船的计划。为了保持航天领先地位,赫鲁晓夫下令研制载人飞船。承担该项任务的柯洛廖夫提出了采用“水星”计划所设想的海上回收方案,以确保航天员的安全。但是赫鲁晓夫认为一艘前苏联载人飞船必须在本国领土上降落。如果在公海上溅落,那么西方航天技术专家和新闻记者就都可以到现场去,这样就无法避免前去迎接航天员的柯洛廖夫及其得力助手、火箭专家沃斯克里森斯基公开露面。后者当时也处于被“保护”的状态。为了遵从赫鲁晓夫关于飞船只能在本国领土着陆的政治规定,柯洛廖夫只得采取加固飞船回收装置的措施,但这必将大大增加飞船的重量,而当时还没有如此大推力的运载火箭。经过反复讨论,最后决定采取一种折衷的冒险方案:在返回舱着陆之前,把航天员弹射出去,让其乘降落伞着陆,而笨重的座舱则任其冲撞地面。在航空事业中,飞行员乘降落伞着陆已是一项成熟的技术。但是飞船返回的速度大大超过飞机飞行的速度,因此,从高速冲向地面的飞船上弹射乘降落伞着陆的方式对航天员的生命安全威胁极大。1960年12月用动物作弹射降落试验时就发生了死亡事故。

高度的责任心不允许柯洛廖夫让自己设计的飞船把航天员带向死亡,可是赫鲁晓夫的命令又不能违抗。动物试验失败后由于高度的精神负担和沉重的压力,柯洛廖夫第一次心脏病发作。他被迫住院治疗。检查中医生们还发现他的肾脏也有严重的疾患。从监狱和集中营出来的人难免这类疾病。医生们劝他们的病人长期疗养,但柯洛廖夫清楚地知道,美国的载人计划正稳步前进,时间不允许前苏联科学家有任何的懈怠。于是,柯洛廖夫决定拼死搏斗。出院后,他不但未去疗养,反而和他的同事们一起日夜奋战在设计室和试验场。

科学家们呕心沥血、日夜兼程,仅仅用了3个月的时间就制造出了3枚火箭。2枚用来作动物试验,1枚用来正式发射载人飞船。1961年3月9日和25日,2枚载动物的试验火箭均告成功。1961年4月12日,世界上第一艘载人飞船终于发射成功;人类第一名航天使者加加林安全返回地面。但是,在莫斯科红场举行隆重的欢迎仪式时,柯洛廖夫这位开辟载人航天新纪元的伟大功勋仍不得露面,只有赫鲁晓夫和加加林在红地毯上踏着方步,挥动着鲜花向欢腾的人群微笑、致意。

在通向太空的征途上一次又一次的巨大成功,当然也给柯洛廖夫带来了宽慰和快乐。但作为一位严谨的科学家,他深知还有许多关键技术在等待他去攻克。1961年以后,柯洛廖夫拟订了一个载人航天发展规划,希望发射大量的卫星式飞船,反复试验、改进,以稳步提高航天技术。但是,赫鲁晓夫对“稳步提高”毫无兴趣,只批准了其中的他认为可以争得“第一”的“第一个女航天员发射计划”和“编队飞行”计划。科学家征服宇宙的科学途径,不得不随着政治家的需要和意愿改变。1963年,美国研制双人飞船的消息传到了前苏联。赫鲁晓夫又立即提出抢先发射三人飞船的指示。时间太紧,柯洛廖夫觉得毫无把握。但是上边的精神不能违拗。否则难免再遭清洗,重做“开挖金矿”的苦役。于是他只好硬着头皮将原来的单人飞船座舱重新布局,让航天员冒着生命危险脱掉航天服,以便3名航天员能同时塞进去。就这样,1964年前苏联又抢了个“第一”,完成一次所谓的“三人飞行器”的飞行。

1965年,与柯洛廖夫长期共事的杰出工程师沃斯克里森斯基突然病逝,终年只有52岁。沃斯克里森斯基也受过多年铁窗生活的磨难,承担了近10年来神经高度紧张的工作压力,最后短命夭折,默默无闻地走进坟墓。战友的突然离去,不仅使柯洛廖夫失去一位最得力、最默契的合作伙伴,同时也使他看到了自己一生的缩影。因为他们二人有着几乎完全相同的经历和遭遇。沃斯克里森斯基的死,使柯洛廖夫的精神又受到一次严重的打击。

柯洛廖夫剩下的日子也不多了。生活的坎坷、精神上的打击、工作的压力、病魔的折磨,已经使柯洛廖夫心力衰竭。尤其不幸的是,1966年1月,在一次痔疮手术中,这位杰出的科学家竟死于一个酒鬼医生的刀下,终年58岁。

柯洛廖夫将毕生的精力和非凡的创造性劳动奉献给了前苏联航天计划的实现。他的去世,对前苏联,乃至全人类的航天事业是一个重大的损失。对于整个科技史而言,一个人的贡献总是有限的,但一个人的工作有时又是关键的、不可缺少的。柯洛廖夫死后,前苏联第一次飞船发射就失败了,接着,运载火箭“质子”号的试验又遭失败,几千万卢布付之东流。随后,又有3名航天员为航天业献出了宝贵的生命。许多航天专家认为,如果这位天才的科学家不是过早地去世,前苏联一定会赢得后来的登月竞赛。第一个踏上月球表面的将是前苏联的航天员。

在接二连三的失利之后,前苏联更加思念柯洛廖夫。为了纪念他,一艘航天跟踪船被命名为“柯洛廖夫”号。1972年,前苏联公映了一部名为《驯火记》的传记性影片。影片的主人公——安德烈,便是柯洛廖夫的化身。此外,还出版了他的传记,发表了一系列的纪念文章,邮政部门还发行了纪念他的多种邮票和明信片。只是,无论是纪念性影片,还是有关他的经历和生平的传记或文章,都悄然抹去了被流放罚苦役那一段。

六、航天飞机之父

1857年9月17日,齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省的伊热夫斯基村(靠近莫斯科),取名康斯坦丁。他们家境贫寒,虽然齐奥尔科夫斯基自小热爱读书,但他的父亲没有能力送他到更好的学校学习。他受到的唯一正规教育是在伊耶夫斯科的乡村学校里获得的。不幸的是,他在十岁的时候,由于患了严重的猩红热病而使听觉几乎完全丧失。从那时起,齐奥尔科夫斯基几乎同外界隔断了联系。生理障碍把他同人们疏远了,但却促使他发奋读书,积极努力。他凭借自学,自修了中学和大学课程,掌握了大量数学、物理学、天文学知识。1878年,他通过资格考试,担任了波罗伏斯克县一所中学的数学和物理学教师。

受凡尔纳科幻小说的强烈吸引和喜好幻想的品质,他对升空飞行和太空旅行具有浓厚的兴趣。在航空领域,他设计制造了俄罗斯第一台风洞,最早提出了硬式飞艇思想。在航天飞行领域,齐奥尔科夫斯基一直在进行着研究和思索。大约在1878~1879年,为了研究生物在飞行环境中的反应问题,他设计了一种研究加速度对生物体影响的装置。1883年,他在一篇名为《自由空间》的手稿中,首次指出利用反作用装置作为外太空旅行工具的推进动力的可能性。他对这种火箭动力的定性解释是,火箭运动的理论基础是动量守衡定律。在这篇手稿中,他还分析了没有空气和阻力的空间的运动,画出了宇宙飞船的草图,并且计划采用陀螺装置使飞船在飞行中保持稳定。有关太空飞行的思想在1893年发表的科幻小说《月球上》和1895年写的《地月现象和万有引力效应》中得到了进一步发展。1896年,他开始从理论上研究星际航行的有关问题,进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年,齐奥尔科夫斯基推导出了著名的火箭运动方程式。他经过几年潜心研究,于1898年完成了航天学经典论文《利用喷气工具研究宇宙空间》,但这篇论文直到1903年才在莫斯科的《科学评论》杂志上发表。接着,他又于1910年、1911年、1912年、1914年在《航空报告》上发表了多篇火箭理论和太空飞行的论文,较系统地建立起了航天学理论基础。

《利用喷气工具研究宇宙空间》内容涉及到与火箭和航天飞行有关的各个方面问题。首先,作为科学研究和探测工具,齐奥尔科夫斯基分析了现有运输装置的不足。接着齐奥尔科夫斯基运用变质量运动理论,推导出了火箭运动的基本方程,从而使火箭的理论更趋于完善。这个公式后来被命名为齐奥尔科夫斯基公式。在这个公式的基础上,他又推导出了火箭在重力场中的运动方程式。这两个简单公式奠定了火箭运动的理论,具有重要的实际意义和理论价值。根据这两个公式,齐奥尔科夫斯基建立了火箭质量比的概念,即火箭起飞前的质量与火箭燃料耗尽后的质量之比,并由此指出质量比的重要意义。他还首次提出了火箭推进剂比冲的概念,认为比冲越大,火箭性能越好。通过对一述公式的分析,齐奥尔科夫斯基得出了一些重要结论。齐奥尔科夫斯基由此还推导出了火箭要克服地球引力所要具备的最小速度即第一宇宙速度为每秒8千米。

火箭运动理论大致有了一个完整的框架后,齐奥尔科夫斯基又对星际航行问题进行了研究和展望。他设计并画出了载人宇宙飞船的草图,研究了载人宇宙飞行的种种问题,包括载人飞船内如何保持适宜的温度、压力、湿度等条件,飞船内空气和水的净化和重复使用问题,二氧化碳的吸收问题,利用绿色植物提供氧气的问题,以及宇航员如何克服起飞时的高过载问题等等。他还研究了太空飞行对人类社会的重大影响以及人类的前景等问题。在1911年发表的《利用喷气工具研究宇宙空间》下半部分中,齐奥尔科夫斯基详细地描述了一艘载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程,内容涉及飞船起飞时的壮观景象,超重对宇航员的影响,失重效应以及人的感觉和飞船内物体的奇异表现,不同的高度看地球的迷人景观,天空的景色等。人们读来有如亲临宇宙飞船登天的感觉。

齐奥尔科夫斯基航天学理论的奠基人。他的著作说构成了一个相当完整的航天学理论体系,其中许多研究成果在航天史属于第一:①首次明确提出液体火箭是实现星际航行的理想工具;②首次较全面地研究了各种不同的液体推进剂,并提出液氢液氧是最佳的火箭推进剂;③首次推出火箭在真空中运动的关系式,并计算出火箭的逃逸速度;④首次提出了火箭质量比的概念,并阐述了质量比的重要性;⑤首次画出了完整的宇宙飞船的设计草图;⑥首次提出了液体火箭推进剂的泵输送方法;⑦首次提出了火箭发动机燃烧室的再生冷却方法;⑧首次提出利用陀螺仪实现宇宙飞船的方向控制;⑨首次研究了失重对生物和人的影响,并提出了减轻失重和超重不利影响的措施;⑩首次开展了失重和超重对小动物影响的试验;img8首次提出利用植物改善舱内环境和提供宇航员食物的措施;img9首次提出多级火箭的设计思想;img10首次研究了火箭在大气层中运行时的空气动力加热问题;img11首次提出空间站和太空生物圈设想;img12首次提出利用太阳光压推进宇宙飞船的思想;img13首次提出太空移民思想。

齐奥尔科夫斯基为航天事业贡献了毕生精力。他建立了液体火箭运动理论和太空飞行基本理论,为航天学的建立做出了巨大成就。他是位多产的科学家,一生发表了580篇科学论文和科学幻想作品。这些著作是他在科学领域辛勤耕耘的见证,也是航天史的宝贵遗产。1911年8月12日,齐奥尔科夫斯基曾写下了这样一段名言:“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。它首先小心地探索大气层的边缘,然后将把控制和干预能力扩展到整个太阳系。”可以告慰这位伟大的先驱者的是,他所构想的太空飞行包括载人太空飞行目标,都首先在他的故乡苏联——俄罗斯实现。今天,齐奥尔科夫斯基这位伟大的航天先驱者的大部分预言已经变成了现实。

七、动物——人类航天的开路先锋

自1951年开始,前苏联用高空火箭进行了三组生物试验。在这些实验中用狗作为生物客体。因为对于狗的生理已经进行了大量的研究。生物和必要的生理实验装置放在火箭头部的生物舱内。第一、二组火箭实验是垂直起飞,飞行高度分别为100km和200km。第三组实验用弹道火箭进行,飞行高度为212km和450km。在飞行的各个阶段记录了动物的呼吸频率、心率和血压等生理指标。研究结果表明,在这样短暂的飞行时间内及返回地面后的长时间里,在生物体内未发现任何严重的生理功能变化。所有这些是系统地研究航天因素对生物机体的影响的开端。

人造地球卫星的成功发射加快了实现载人航天的步伐。为研究在真实的航天过程中的机体反应提供了独一无二的条件。第一个乘坐人造地球卫星绕地球轨道飞行的高级动物是小狗“莱依卡”。它是1957年11月3日由前苏联发射上天的。一个小舱内的非密闭型生保系统供给小狗空气、食物和水。有关狗在飞行中的状态的信息通过无线电遥测渠道传送到地面,为科学家们提供了许多宝贵的资料。由于当时尚未完全解决飞行器的回收技术问题,“莱依卡”在轨道上飞行一周之后无病死亡。1958年4月14日飞行器进入大气层烧毁。“莱依卡”的飞行表明,航天条件对生命并不造成威胁。

典型的高级动物的航天实验还有猴子“阿里别尔特”、“海姆”和“恩诺思”的飞行。1961年11月29日,黑猩猩“恩诺思”在美国的航天飞船“水星号”上完成了一次重要飞行。生物遥测系统向地面传输了“恩诺思”的一系列生理数据。在绕地两圈的飞行过程中动物吃了东西并完成了几项已训练好的心理学试验。尽管在飞行结束时生保系统出了故障,舱内温度高达40℃,但飞行器返回了地面,黑猩猩幸免于死。航天返回后专家们对动物进行了认真观察和生物遗传学研究,以便证实航天因素不仅不会对参加飞行的机体有什么不良影响,而且对其后代也无不良影响。

载人航天前参加过生物航天实验的还有大、小白鼠、猫和昆虫等。因此,在宇宙研究的早期阶段是动物首先为人类开辟了通往宇宙的道路。也只有经过这一系列的飞行,专家们亲眼看到了令人鼓舞的飞行结果之后,才终于下定了把人送上太空的决心。载人航天的曙光出现了!

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