航天事业的成功是如何来之不易

作者: 王铮

来源: 科学大院

发布日期: 2016-10-21

航天事业的发展历程充满坎坷与挑战。从首次载人航天的成功到美苏载人登月的悲剧,许多航天员在探索太空的过程中付出了生命的代价。文章详细回顾了多个航天事故,强调了航天事业的艰辛与珍贵。

提笔开始写这篇文章之时,朋友严肃的对我说:“你这太不吉利了。”吉利?虽然我国神舟系列载人航天不断取得成功,但几十年来,人类航天事业从来不是一帆风顺,在我们为科研工作者和航天员骄傲的同时,也从来不应该忘记,今天的成功是如何来之不易。

首次载人航天的坎坷

“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!”——苏联国家广播电台播音员列维坦兴奋的向全世界进行了播报,加加林从此成为苏联航天的标志和英雄。苏联媒体为此准备了一系列的关于载人航天成功的宣传,但宣传的背后,这次人类首次的太空之旅并不顺利。

按照计划,要进行8次成功试射才算是完全准备好,但实际上,在这次成功发射之前,只进行了7次试射,而且其中只有3次是标准意义上的成功。在7次试射中,有2次以失败收场。一次是飞船留在轨道上,怎么也“不肯回家”;另一次是飞船在回地球的过程中被烧毁,当时舱中还有许多动物,它们均“英勇捐躯”。

1960年10月24日,一枚做试射准备的火箭竟在发射塔上爆炸,导致战略火箭军元帅米特罗凡·涅杰林丧生,一支科研专家队伍也全军覆没。但苏联高层顾不上这些了,因为他们得到消息,美国人也在准备载人航天,一切都不能再等了。幸运的是,7次试射中最后2次成功了,它们都是在1961年3月进行的,距离最后的载人飞行已经不足一个月。就这样,4月3日,苏共中央主席团会议决定,立即进行载人发射。

幸运的是,发射终于成功了,人类首次进入了太空。

美苏载人登月遭遇的悲剧我们现在知道,“阿波罗11号”任务是人类首次登上月球的航天飞行,而11号之前的阿波罗系列飞船则是最终这一步的铺路石。在这当中,“阿波罗1号”飞行经历了巨大而惨痛的航天事故。阿波罗1号飞船原本计划于1967年2月进行14天的绕地球试飞。这一年,距离人类航天器首次进入太空已经整整10年。

此前的一系列成功使美苏两国都信心十足,很多人开始以为征服太空难度不过如此,肯尼迪总统更是信心满满地提出60年代末要把人送上月球。

1967年1月27日,阿波罗1号飞船的3名宇航员照例穿上航天服,登上卡纳维拉尔角航天中心34号发射台顶层,在运载火箭顶端的飞船指令舱内训练。3人机组中,指令长格斯·格里索姆参加过1961年7月的“水星-红石4号”飞船和1965年3月的“双子星3号”飞船任务,埃德·怀特1965年6月在“双子星4号”上成为第一位在太空漫步的美国人,两个人都有过飞行经验,只有罗格·查菲是新手。

由于不需要为火箭加注燃料,这次试验被认为是“没有危险”的,医生和消防队都原地待命。模拟进行了5个半小时后,飞船瞬时功率突增,指令舱内的电线(长达32公里!)的某个地方可能出现了严重的短路。很快,航天员发现座椅底下开始起火并蔓延,赶紧发出求救。仅仅半分钟的时间内,燃烧的管道产生的致命毒烟进入了环境系统,3人都大面积烧伤,迅速陷入昏迷,并在3、4分钟后无可挽回地死去了。

在飞船外,电视画面闪过一道强光,接着传来金属裂开的巨响,技术人员以为飞船要爆炸,急忙逃离。发现爆炸没有发生,他们又提着灭火器冲回去,却被火焰逼回。他们不停呼叫飞船,却毫无反应。事故发生5分钟后,地面人员终于打开舱门,消防员和医生相继赶到。而由于航天服材料熔化,宇航员已经和舱体粘在一起。

阿波罗1号受挫的同一年,苏联人并没有停下脚步。

他们进一步审视安全,反而对成就的需要更紧迫——这一年是十月革命50周年,发射人类第一颗卫星10周年。于是,苏联进行了“联盟1号”任务。

在美国阿波罗1号发射失败事故之前,苏联的联盟1号试飞(没有载人),如加加林那次一样,依旧非常不顺利:1966年11月28日,首次试飞,飞船刚一入轨就姿态失控,因为担心落在中国境内,最后采取了自毁;12月14日,第二次试飞,离主发动机点火只剩几秒时自动控制系统竟中止了倒计时,之后火箭发动机意外启动了,接着飞船和火箭相继爆炸,所幸没有任何伤亡;1967年2月7日,第三次试飞,返回舱前部防热罩的一个维护口盖基本被烧穿,飞船内部严重受损,飞船坚持了过去,却又碰巧砸在了海面一块浮冰上。

三次失败说明飞船的准备依旧存在问题,但像加加林时候一样,苏联高层又一次决定冒这个险,敲定1967年4月23日进行联盟1号飞行任务。

4月23日,“联盟1号”如期发射。24日4点50分发布的消息称:飞船和宇航员一切正常。随后9小时没有官方消息。12点27分,塔斯社和莫斯科广播电台联合宣布:“宇航员科马罗夫在结束‘联盟1号’飞船试飞时不幸牺牲。”随后的报道说:当降落伞的主伞在7公里的高度展开时,伞绳发生缠绕,致使飞船高速下降,导致科马罗夫身亡。这是世界上首次有人死于航天飞行途中。

除了上面提到的,航天史上也曾有许多次火箭发射发生了爆炸事故,这里列举一些:1957年12月6日发射现场,美国的先锋TV3火箭在发射两秒后,仅仅飞离地面四英尺(1.2米)就因失去推力而回落到发射台,发生强烈的爆炸,发射台也严重受损;1986年4月18日,美国航空航天局(NASA)正计划用泰坦34D-9 KH9-20火箭将价值数十亿美金的摄影侦察卫星送进太空,但发射后仅八秒,一场爆炸将一切化为乌有;1996年2月14日,我国长征三号火箭运载着国际通信卫星708发射,火箭升空2秒后就开始出现倾斜,22秒后完全失控,最终在距离发射塔1.85千米的山坡上发生剧烈爆炸,造成6人丧生,57人受伤,但当时曾被谣传造成500人死亡;1996年6月4日,欧洲航天局(ESA)于法国的库鲁发射阿里安-5火箭,升空40秒后发生了爆炸;1997年1月,美国三角洲二号7925火箭在其升空17秒后发生剧烈爆炸,一起爆炸的是它运载的一套全新设计的GPS卫星;1998年8月12日,美国泰坦四号A-20火箭发生爆炸,运载的侦察卫星也未能幸免;2011年3月4日,美国NASA运载“荣耀”卫星的金牛座-XL火箭发射,但因整流罩系统未能完全打开而失事;2013年7月2日,俄罗斯的质子-M火箭在哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场发射后不久就发生了坠毁,其携带的三颗导航卫星也因此报销;2016年9月1日,这是距离我们很近的一次,美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭在进行静力点火实验过程中发生爆炸。

同日,我国高分十号卫星在太原卫星发射中心由长征四号乙运载火箭发射,但火箭升空之后遇到技术故障而坠落。

下面要讲到的这两起事故,可以用“灾难”来形容,它们沉重地打击了人类的载人航天活动。

美国东部时间1986年1月28日上午11时39分(格林尼治标准时间16时39分),挑战者号航天飞机在美国佛罗里达州发射,载有7名宇航员,其实一名是新罕布什尔州的一名教师克丽斯塔·麦考利夫,她将在宇宙空间中给美国孩子们进行视频授课。然而事后调查指出,挑战者号航天飞机升空后,因其右侧固体火箭助推器的O型环密封圈失效,毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效。

这一情况的结果是,高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后的第73秒解体,机上7名宇航员全部罹难。

数年之后,2003年年2月1日美国东部时间上午9时,美国“哥伦比亚”号航天飞机在返回途中,在得克萨斯州北部上空解体坠毁,同样有7名宇航员全部遇难。

在当时,距离着陆只剩下15分钟,距离地面仅有61公里的高度,但地面与航天飞机间的对话突然中断,地面人员只看到了哥伦比亚号碎裂成无数小块,在天空拖过一条长长的白烟。事故是不可避免的吗?

事实上,哥伦比亚号航天飞机于2003年1月16日发射升空,1月24日技术人员撰写报告称,在“哥伦比亚”号发射82秒后,有三个泡沫材料碎块从连接外部燃料箱和航天飞机的支架区域脱落,每个碎块长约20英寸(相当于50厘米),它们击中航天飞机后“似乎出现了瓦解”,化为大量更小碎片。然而,事件后的一系列调查报告指出,哥伦比亚号航天飞机外部燃料箱表面泡沫材料安装过程中存在的缺陷,恰恰是造成整起事故的祸首。

外部燃料箱表面脱落的一块泡沫材料击中航天飞机左翼前缘的名为“增强碳碳”(即增强碳-碳隔热板)的材料。当航天飞机返回时,经过大气层产生剧烈摩擦使温度高达1400℃度的空气在冲入左机翼后融化了内部结构,导致机翼和机体融化,导致了悲剧的发生。

不要忘记,这一长串的悲剧列表。这个表格非常非常的长,是由维基百科整理列举的,包括了各种原因航天空难事故的具体信息,是英文的。限于读者朋友的阅读时间和流量,这里只给出截图,不需要大家都打开。只是希望人们不要忘记,在我们大踏步前进的航天事业中,许多人在其中失去了健康,甚至失去了生命。正因为航天路上有这些血泪,我们现在的进展才更加弥足珍贵,希望大家看了本文沉重的话题之后,能对人类的载人航天越发增加尊重。

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