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王赣骏4月29日,是个激动人心的、难忘的日子!
美国航空航天局肯尼迪空间中心的发射场上,2000多吨重的“挑战者”号昂首翘翅地威武耸立着。今天,我们7名宇航员,就将在这里乘坐“挑战者”号航天飞机凌云直上,冲破霄汉,直上九天,飞向那广袤缥缈的,神秘莫测的太空!
我这个美籍华人,算是迄今为止第一个进入太空的炎黄子孙。这怎能不叫人心情激动、感慨万千呢?!
我的祖籍在江苏盐城。1940年在江西赣县出生,在上海度过了幼年,读了小学,10岁随家人到台湾。1963年赴美国求学,在加利福尼亚大学攻读物理,1967年毕业,翌年获硕士学位,三年后又取得博士学位。1972年被聘到美国航空航天局的帕萨迪纳喷气推进实验室,从事流体物理的研究工作。10多年来。我发表了几十篇科学论文,获得20种发明专利权。后来,美国航空航天局征求太空实验计划,我提出的太空旋转中的液体平衡状态这一科研题目入选。经过两年多的太空环境适应和飞行训练,成为一名担负太空科学实验任务的宇航员。这样,我这个拥有10亿人口中国的后代,炎黄子孙,终于要起飞了!终于要向那一直使人为之神往的迷宫飞去了!
航天飞机飞行速度8千米每秒。当远离地面400千米之后,地心吸力消失了。
每个宇航员感到自己的脸顿时“胀”大了,脚也似乎缩到躯体里去了,我们的身体,也突然变得轻飘飘的,感到身轻如燕,已经可以在实验室空间飞来飞去。这时双脚也丧失了走路的功能,只要用手或其他部位碰一下周围物体,人就飞走了。我觉得好玩,用一根指头着地,身体顿时就竖立起来,完成了一次倒立。这在地球上是多么难以想像!失去重力的人仿佛有一身绝妙的轻身功;在原地旋转,一下子会转许多圈,就像一个陀螺。但将两臂伸开,转速即减缓,如将两臂收拢,转速又加快了。
这种游戏多么有趣!
从飞机的舷窗眺望地球,太空景观美极了,她像个五颜六色的玻璃球,主要颜色呈蓝绿色,其次是陶土色、灰黄色。地球上的河流、山峦、城市、平原看得很清楚。见了这瑰丽迷人的景色我高兴极了,赶快找相机来拍摄。到了中国的上空,同伴都把窗口让给我,我要拍中国地貌的照片,更想拍长城,可惜那几天中国的上空多云多雾,没有拍到长城,只拍了上海市、长江口、海南岛和东海的照片,还有两张一时辨不清拍的是什么地方。我准备将上海的照片放大,赠送给上海人民。
从科学家变成“太空人”,可真不容易!美国休斯顿市约翰逊空间中心的宇航员培训机构,为此对我们进行了多项严格的训练:第一,科学训陈。航天飞机分为乘员舱和货舱两大部分。机身前端为乘员舱,舱的前部上面为驾驶室,容2人;下面为生活间,容8人。乘员舱后部为实验室,容6人。货舱就是整个机身,长18。2米,直径4。6米。这里装载待发射的卫星及发射设备(也可装载回收的卫星和航天器),还装着进行天文地学、生物医学、空间生产工艺等研究的各种仪器等,总重量达29吨。在地面训练时,我们的模拟实验室与航天飞机实验室一模一样。科学家在这里进行了一次又一次的模拟实验,以熟悉仪器、设备的位置和使用方法。我在第三号科学实验室,除进行自己的研究实验外,也负担一些别人的研究项目。
第二,体格训练。主要是失重训练、过载训练和镇静训练等。失重训练通常是蒙着眼睛在地面的旋转椅和旋转臂上进行,也在空中的喷气飞机上进行。有时,还坐在一个上下左右摇摆不停的船上,使人体产生不良反应后,观察其能否镇定自若。
我给上海的朋友看了一幅我在接受训练时的照片,面部表情很难受,怎么也认不出我平时的笑容。为了这次实验,我作了两年的准备,乘喷气飞机飞行了400小时,进行垂直俯冲(造成失重)6000多次,经受了比晕船晕车还要厉害的考验,以增强在失重环境下生活和工作的能力。过载训练在旋转臂上进行,每次要求过载达三个g(g为重力加速度)。镇静训练在固定狭小的实验室里进行,主要是克服孤独感和因身体不适引起的烦躁,以争取长时间在实验室里镇静地工作。训练不好受,如果不认真对待或掉以轻心造成反应失常,随时都可能被刷下来,一些候补宇航员马上便取代了你的位置。
第三,救生训练。这是指在航天飞机出现故障时的应急措施。如起飞时火箭发动机燃烧不正常,在太空中舱门不密封(在太空中气压为零,温度约为零下60摄氏度)等。但到了太空就得听天由命了,应急措施一般也就无能为力。不过我托大家福,用中国话说,“祖上积德”,没有出事。这是我的幸运。当然,航天飞机的可靠性是很高的。迄今为止,“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现者”号等三个型号的航天飞机,共飞行19次,(我参加的是第17次)前18次都顺利,唯有今年7月的第19次飞行,在起飞时发生了故障,飞机没有起飞,宇航员全部安全撤离了。如果在起飞后才发现故障,那后果便是不堪设想的!此外,还必须接受逃生、摄影技艺、气象知识等多方面的训练。宇航员人选条件是多方面的,但很重要的一条是人在难受的情况下,身体感到不舒服,性格变得暴躁时,能否从容不迫地完成自己的任务。因为在太空的时间很紧迫,任何一个人如果停止了工作,就会增加旁人的负担,并影响整体计划的实施。
搞太空实验,还是需要中国一句古话:“工欲善其事,必先利其器”。要想在特殊环境里,做一项前人没有做过的实验,需要有相应的仪器。这次在无重力条件下进行液滴动力学实验,就是在失重状态下进行流体动力学研究,我使用的一台太空实验仪器,是由门位工程师,用了6年时间才完成的,重量大得惊人,没有几个彪形大汉很难抬起它。它在“挑战者”号进入太空的当天下午,也就是我实验开始不久却发生了故障。当时我非常着急,心想盼了10年,准备了10年,好不容易到了太空,一旦实验做不成,那不是给中国人丢脸吗?!虽说仪器是人家制作的,不是我的过错,但实验做不成,人家总说是华人科学家不行!所以我下决心要赶快修复它,为中国人争口气。怎么办呢?这是在失重情况下的维修!我想,如果把仪器的零件拆开来,那它们会一件件的不翼而飞,因此,唯一的办法只有钻到仪器里去修。足足两天半时间,我的同事只看到我那露在仪器外面倒悬着的两条腿。我沉着应付,终于找到了故障,原来是一根细小的电线短路。仪器恢复功能后,分秒必争,我加班加点,每天工作十六七个小时,终于保证了实验的圆满完成。当然,成功要依靠集体的力量,合作是必不可少的。我在太空实验成功,得力于李杰信博士等人在地面上的密切配合,他们作出的贡献,绝不可低估。这样大的一项实验,靠单枪匹马不可能成功,是需要靠集体智慧的。
许多人对宇航员的生活既感到兴趣,也感到神秘。其实航天飞机上的宇航员,按其职责大致可分为三类:一类负责驾驶,包括指令长和驾驶员,他们负责操纵航天飞机的起飞、飞行和降落,以及同地面的联系;一类负责操作,包括飞行工程师和任务工程师,前者负责航天飞机的技术设备和维护,后者负责飞行的具体任务,如开启货舱、操纵机械臂、施放和回收卫星或其它航天器;另一类则搞科学实验,通常是从各科研机构或合作单位挑选来的科学家。宇航员都必须适应太空特殊环境下的失重、真空、低温、高速、过载、振动等考验,要具备适应这种环境的身体素质。对指令长和驾驶员身体素质要求最高,例如必须来自喷气式飞机驾驶员,并有1万小时以上的飞行经验。如按每天飞行两小时算,那就得该有10年以上的飞行经历才行。航天飞机驾驶员年龄一般在四五十岁,他们具备丰富的飞行经验和在太空判断、处理各种复杂现象的能力。对宇航员来说,首先要求心脏功能好,对外界环境适应能力强。身体运动加速后,心脏工作负担加重,引起心跳加快,血压升高;而在身体运动停止后,心脏工作的复原又要求在最短时间内完成。其次是视力要好,因为在太空驾驶航天飞机,除依靠仪表外,仍然需要凭借自力观察环境、操纵器械仪表,没有一双锐利的眼睛是不行的。宇航员允许戴眼镜,但是要求矫正视力达到标准。此外,脑、肝、肺也要健康良好。对身体高矮胖瘦并无特别要求,但被选上的身材往往都比较高大魁伟。我身高1。8米,体重87千克多,不嗜烟酒,也算是个魁梧的男子汉了。
太空生活是神秘的,但也不都是有趣的。上了太空,胃口一般都减了。太空食物都是脱水和浓缩食物,(过去是牙膏式,现在改进了)这是为了减重和便于保存。
有的做成药片式,有的跟地球上一样。肉类和蔬菜吃的时候都要加水,用电炉加温,但味道总比地面差。光有营养而少味道,食欲当然不好。因为失重,什么东西都固定不好,一不小心就飞跑了。因此吃的东西要固定起来,喝的东西要密封起来。同时要用嘴巴去叼食品,而不是将食品塞进嘴里,真别扭。后来我学着将食品悬在空中,用嘴巴去咬,效果很好,别人也跟着学,还抢我的东西吃呢!我们6个人的食欲都不好,只有一个人与众不同,胃口特别好。我们吃不完的食物他都拿去吃,大家笑着称他为“清扫机”。我们飞回地面时,每人的体重减轻了约2千克,而“清扫机”却增加了2。25千克!
我们的食品菜谱是规定好了的,由自己挑选,营养也得到保证。但即使是中国名菜,吃到嘴里也没有平时那么津津有味。但大家对一些饮料或花生等果壳类食物还是有兴趣的。我因为有喝茶习惯,增加了中国香片茶,每餐必喝,别有风味。太空中不准饮酒,在起飞前几天就禁止了,因此,当任务完成即将飞回地面时,大家最想吃的就是啤酒和冰淇淋了。
为了保持旺盛的精力,规定宇航员在太空每天都要锻炼身体。但太空中地方有限,主要是在跑步机上跑步。跑步前,先将自己的双肩用4根弹性绳绑在跑步机上,以免脚一用力就飞了。跑步机速度可以调节。对驾驶员的锻炼要求更高,每天要跑半小时,科学家每天10分钟就够了。有一次,当“挑战者”号从西南方向中国领空飞入时,我就开始跑步,从东北方向飞出中国领空时我停止了跑步,前后共用了7分钟!看来我是赛跑冠军了。我童年时看过武侠小说,那时候多么渴望像侠客剑仙那样,飞檐走壁,腾云驾雾,今天已经实现了。在航天飞机上,我们把每天的工作时间从12小时增加到16小时,延长4小时工作时间,这吃得消吗?经过实践倒还可以。
因为人在太空中情况和地面不同。比如要到较高地方去工作,不必找梯子或凳子,只要脚尖用力一蹬人就飘上去了。搬一件笨重的东西只需用手指或脚尖轻轻一勾就行了。这样人的体力消耗大大减少,一天睡上4至5小时,也就足够恢复疲劳了。航天飞机并没规定具体的作息制度,干累了就休息或睡觉。因为生活不习惯,活动又少,能量消耗就不大。我上机时带上去10多盒中国乐曲的录音带,休息时听听中国音乐倒真是一种享受。睡觉并没有专门的床,随便靠在哪儿就能睡,由于没有重力,也就没有上下左右的区别,在别人看来也许是头着地倒着睡或斜挂着睡,但我却睡得挺满意。为了避免睡着后不小心身体飘走,一般我们都喜欢钻在一个敞开的框子里睡,这就保险了。有一次,一位宇航员突然失踪了,原来他是钻到一个漏斗里睡着呢!漏斗里怎么钻得进一个大活人?这在地面上是很难想像的。
在太空电有比地面方便的事。比如穿衣服,不必一个袖子一个袖子地穿,只要将衣服或裤子往空中一扔,它就能自动张开,人钻进去一下就穿上了。可是,这里大小便就麻烦了,马桶必须特制,不然屎尿会漫天飞扬。人坐在特制的便桶上,大小便立即被抽气机抽吸完,这才保持了机舱清洁。尽管如此,我认为在拥有众多先进设备的航天飞机上,卫生设备还是很不相称的,它常常发生故障,使用又不方便,往往弄得人很尴尬。
一周的飞行生活很快就结束了。我们7个宇航员一齐离开了航天飞机,感到发肿的头皮开始轻松了,两只脚又“长”了出来。下机后经过全面的体检,各种指标基本正常,我身长增加了3。8厘米,体重下降了3。6千克。但不几天,身高体重就复原了。
作为第一位登上太空的炎黄子孙,我在太空返回之后,有机会回到中国,回到了老家,心情是异常激动的。这次在上海探亲访友,我还去了童年念过书的母校访问,与上海的科技界同仁进行学术交流。我还想去苏州看望我的舅舅,并去祭扫外婆的坟墓。我怎么也没想到我能用带有上海口音的国语同大家交谈。上海市科协副主席王乃粒先生,还代表上海科协所属125个学会和11万名科技工作者向我表示了诚挚的敬意,上海市航空宇航学会还聘任我和我的同事李杰信博士为名誉会员,这都是祖国给我的莫大荣誉。我想,我今后一定不会忘记生我养我的巾华民族,我愿意为加强中美两国航天科学的合作与交流尽我一点绵薄之力。