美国的“天宫一号”.doc

1、1美国的“天宫一号”40 年前，美国人花费 2.94 亿美元建造了一个 350 立方米太空“豪宅”：宇航员可以吃龙虾、牛排，可以洗澡、理发、做体检，空闲时可以去图书馆看书，没事儿还能做实验观察蜘蛛在太空是如何结网的 “天宫一号”与“天空实验室”参数对比 名 称 天宫一号 天空实验室 轨道高度（千米） 370km 435km 长度/最大直径（米） 10.4m/3.35m 36m/6.7m 重量（吨） 8.5t 80t 活动空间（立方米） 15 m3 350m3 发射时间 2011 年 9 月 29 日 1973 年 5 月 14 日 设计寿命 两年 十年 使用寿命 NA 6 年 4 个月 想象一

2、下这样“惬意”的生活：每周洗个澡，闲了逛逛图书室，午餐吃龙虾，抬眼就可以看见远处蔚蓝色的地球这就是当时的媒体给人类描绘的宇航员的幸福太空生活。1973 年，美国人将当时最先进的空间站发射上了地球轨道，在那里进行数百项实验。但是几年之后，这个空间站就给各国人民带来慌乱。 克里斯托弗古恩克尔 2对于远离地球的美国的宇航员来说，这里确实舒适：这里离地球 435公里，孤独地漂在黑暗、没有生命气息的宇宙。这个太空舱有一栋二层小楼那么大，30 米长，350 立方米的工作和生活空间。 但这里远谈不上奢华：这里有一个带特制帘的淋浴装置（特制帘罩可以防止失重状态下的水滴四处飘散） 、一个悬空的睡袋、一个自带真空

3、吸污的厕所、一个至少有 36 本书的图书室、一个飞镖盘。当然还有一个三角形的餐桌。吃饭时，三位宇航员被分别系在餐桌的一边，可以通过舱壁的圆孔看到蔚蓝色的地球。 “来个龙虾？或者来个菲力牛排什么的？”这些特制的冷冻食品不再是像挤牙膏一样从管子里挤到嘴巴里，而是放在特制的餐盘上的一个个小格挡里，宇航员可以加热后食用。 正如后来杰克洛思马说的：“那种感觉，就好像是在荒无人烟的旷野里忽然遇到一间温馨的小屋一样。 ”英国的卫报把这个空间站美化为“太空旅馆” 。 天上的“诺亚方舟” 1969 年美国成为首个将人类送上月球的国家。1973 年 5 月，他们将人类文明发射进入了太空：宇航员在“天空实验室”体验

4、到了前所未有的行动自由和舒适，这个空间站造价达 2.94 亿美元。 华盛顿邮报也欢欣鼓舞地宣称“这是迄今为止最让人印象深刻的宇航器” 。有本基督教杂志在报道时甚至使用了这样的标题天上的诺亚方舟 。 事实上，这个太空中的诺亚方舟将给人类开辟新的世界：宇航员计划在这个空间站上进行数百项科学实验，多光谱照相机将对准地球扫描，探测地球上一些未知的矿产带和受污染的地方。这次太空旅行带来了实3实在在的好处而且这些好处是惠及全人类的。 但是仅仅过了 1 分钟 3 秒，这个美好的梦想就受到了打击。1973 年5 月 14 日， “土星五号”火箭将“天空实验室”空间站发射升空仅仅 63秒后，空间站上的“微流星/

5、阳光防护罩”就被高速气流冲掉了。530 秒后，六块太阳能电池板中的一块也脱落了。而当“天空实验室”到达轨道后，那块缺失了一块的太阳能电池板的电池翼甚至没能伸展开来。 由此，一系列致命的连锁反应开始了：供电时好时坏，而这之前美国宇航局（NASA）曾吹嘘由 469 块电池组成的“天空实验室”的供电系统是“最先进的能源系统” 。同时，由于没有了隔热防护层，空间站的温度很快就升高到了 65 摄氏度。这个梦想旅馆这时就像是一个桑拿浴馆：原先预定在“天空实验室”升空后不久就要乘坐“阿波罗”号宇宙飞船进入太空并与空间站对接的三名宇航员也只能留在地面待命。 美国宇航局不甘心“天空实验室”计划早早夭折，因此组织

6、工程师制定紧急计划：他们决定组成一个小组，他们将一块长 12 米、宽 4 米的遮阳板（除了发电还有遮阳作用）焊接在一些杆子上，为太空舱制作一顶遮阳帆，由宇航员将这个遮阳帆安装到空间站上。 查尔斯康拉德，约瑟夫科尔温，保罗维茨三名宇航员承担起了这场避免空间站提前报废的计划。5 月 25 日，三名宇航员乘坐“阿波罗”号宇宙飞船与空间站成功对接。 “就像是到了沙漠” ，保罗维茨和地面人员说， “有一股金属烧热后的味道。 ”维茨第一个进入空间站，刚开始宇航员们带着防毒面具，因为高温可能使舱内产生有毒气体。但是在用仪器测量后，他们发现舱内并没有有毒气体，所有其他一切也似4乎运转正常，只有一颗孤独的螺钉漂

7、在舱内。 “我们开心极了” 在三位宇航员将工程师们临时制作的太阳能电池板安装好后，太空舱内的温度下降得很快，一会儿就下降了 10 摄氏度，宇航员也情绪高昂起来：“我们开心极了” ，队长查尔斯康拉德通过电视转播对数千万美国观众说。忐忑不安地围坐在电视机前的美国观众也如释重负。 这个三人小组在这个天空实验室进行了 28 天的科学实验，同年另外两组宇航员在该空间实验室各工作了 56 天。美国方面也因为这一新的记录而挽回了不少颜面。1971 年苏联首次将礼炮一号空间站发射升空，载人航行持续了 23 天。虽然苏联方面大肆宣传，但是由于宇航员乘坐联盟号飞船在返回地球时不幸身亡，这项计划并不是很成功。 宇航

8、员也在“天空实验室”空间站进行了最大规模的空间科学实验计划。当时人们最想搞清楚的是长时间的失重状态会对人的生理产生什么样的影响：在太空中悬浮的宇航员会否像大海上的船员一样出现晕眩、呕吐？心脏和血液循环系统在失重环境下工作，是否会让人有生命危险？疯狂的实验 约瑟夫科尔温是第一位进入太空的医生。他对其他两名宇航员定期采集血样，并控制因长时间失重可能对人的平衡能力产生的影响。宇航员要利用太空单车健身保持健康，而且经常需要进入一个低气压的筒子，以便让血管膨胀起来，从而保证心脏和血液循环系统的正常工作。除了在自己身上做实验以外，这三名宇航员还进行了一系列化学、物理5和生物学方面的基础实验：真空状态下能产

9、生结晶体吗？如果可以，那是否可以在真空环境下提炼高纯度的材料？处于失重环境的物体，比如，铁是否会变成球状，然后重新凝固？各种千奇百怪的问题都被尝试解答：在“天空实验室”计划实施之前的几个月，来自美国各地的学生都在绞尽脑汁，思考最具原创性的实验，递交给美国宇航局。在学生递交的3400 个实验计划中，最终 19 个计划脱颖而出，并在“天空实验室”得到了试验。其中 ED52 号实验是马萨诸塞州的尤利斯迈尔斯提出的：蜘蛛在太空失重环境下怎样结网？ 太空中的明星蜘蛛 为了解答这一困惑，宇航员带了两只蜘蛛阿妮塔和阿拉贝拉进入太空。 “太疯狂了， ”天空实验室的飞行日志中记载， “阿拉贝拉在自己所呆的塑料盒

10、的各个角落都织起了网。 ”三天之后，它才又结起了一个正常的网。美国宇航局的最终报告认为，蜘蛛最初是按地球重力给它的感觉织网的。阿妮塔的太空之旅不是很成功，最后没能活下来，但是阿拉贝拉在 1973 年 6 月 22 日随宇航员返航时，则成了人们心目中的英雄。出师不利的“天空实验室”计划这时也已经扭转了局面，成了一次非常成功的太空之旅。之后，还有两组宇航员在同一年飞往“天空实验室”号，分别在太空中度过了 59 天和 84 天，并且都创造了截至当时的太空停留时间的记录，但是他们却远没有第一拨宇航员的任务那么受关注：因为人们对他们的兴趣随着宇航员在“天空实验室”停留工作的延长而减少。天空实验室空间站再

11、次占据头版头条是 1973 年 8 月，这一次，“阿波罗”号飞船和太空舱对接的两个控制端口出了问题，因此空间站此时看来已经非常脆弱。 6重返地球 天空实验室计划已经给人们带来了很多新奇的消息：宇航员将在一些特制的容器里制造金属和晶体。在真空条件下，科学家可以获得比在地球上纯度高得多的物品。而安装在“天空实验室”上的最先进的阿波罗望远镜也捕捉到了巨大的太阳耀斑的详细画面。此外，这个望远镜还拍摄到了非洲的蝗虫群，德国鲁尔工业区的空气污染和大洋底部的山脉。利用“天空实验室”拍摄到的照片，科学家们在美国内华达州找到了一个巨型铜矿，在阿根廷发现了以前不为人知的水源。 尽管如此， “天空实验室”在此之后沉

12、寂了很长一段时间。直到这个空间站行将报废的时候，它才又一次占据了新闻报道的头版头条。1979年，天空实验室早就落伍了，而且距离上次使用也已经五年之久，这一年，它回家了。回收时间比美国宇航局原先计划的提早了四年，也让很多人惶恐不安。一些忧虑的民众甚至建议当时的美国总统卡特，用导弹将这个 80 吨重的庞然大物击毁，或者用巨型气球将其重新带回宇宙空间。一位精明的商人甚至向民众兜售“天空实验室”救生包，里面包含了一个头盔和向美国宇航局申请赔偿的表格。 美因茨危险重重？ 因为飞船的碎片可能落到地球上的任何地方，首都位于波恩的德国联邦政府也成立了一个危机小组。 南德意志报报道称一座房子正在地球上空飞， 镜

13、报的新闻报道标题则为：“天空实验室撞向地球：美因茨危险重重？” 最终，古腾堡的故乡美因茨的人们长舒了口气。这个一度是世界上7最先进的空间站的残骸落在了澳大利亚地区，而且没有伤害到任何人，而它曾造成的一时轰动也逐渐被人淡忘。 图： 太空浴。宇航员杰克洛斯玛在空间实验室“天空实验室”里洗澡。对于这一发明他并没有感到非常兴奋，这位宇航员在返回地球时回忆说：“肥皂不能很好地冲走，所以连续好几天都能闻到身上的肥皂味。 ”每位宇航员每周能洗一次澡，每人洗澡的用水配额为三升。洗完澡后，宇航员用真空吸管吸走身上的肥皂泡沫和水。 开饭时间。宇航员吃的都是冷冻食品，食物放在图片中的特制盘子当中，加热后进食。他们的

14、菜单上甚至包括龙虾和菲力牛排。在此之前，宇航员在太空从未享受到这么多的人类文明（译注：此前的食品都是做成牙膏状，从牙膏一样的管子里挤出来吃的）只有饮料是挤出来喝的。 1：巨型储罐里的宇航员。这幅空间站截面图很好地展示了美国天空实验室里宇航员的生活和休息房间的内景。这个空间站位于土星五号火箭的第三级，在发射升空时，这里装的是火箭的燃料液态氢。为了更好地利用空间，设计者将巨大的液态罐里隔成了两层。整个空间站拥有近350 立方米的生活空间。 2：临时检修。处于轨道上的美国空间实验室“天空实验室”拍摄于1973 年 6 月。1973 年 5 月 14 日发射升空仅 63 秒后， “天空实验室”外壳上原

15、本用来遮阳和防止流星撞击的铝板就脱落了，不久六块太阳能电池板中的一块也丢失了。该图很好地显示出太空舱两块太阳能电池翼缺8了一翼。1973 年 5 月 25 日三名宇航员乘坐阿波罗号飞船与天空实验室对接，宇航员对故障进行检修，将一块隔热板加固在了缺失铝板的位置。 3：失败的会师。1973 年 5 月 14 日，佛罗里达卡纳维拉尔角肯尼迪中心，天空实验室被火星五号运载火箭送入太空。原先的计划是，基地将立即送三名宇航员进入太空，与太空舱进行对接。但是太空舱出了麻烦，隔热和防撞的防护板掉落了，天空实验室内的温度很快升高到了 65摄氏度。 4：进入太空的训练。宇航员查尔斯康拉德，天空实验室第一批进入太空

16、（时间为 1973 年 5 月 25 日至 6 月 22 日）的指挥官，在德克萨斯州休斯顿林登约翰逊太空中心训练基地进行操作训练。总计三批宇航员进入空间实验室作业，持续时间 171 天。两年前，苏联将礼炮一号空间站送入太空，成为第一个成功发射空间站的国家。 5：天空实验室计划的第一批宇航员，摄于德克萨斯州约翰逊太空中心。从左至右：约瑟夫科尔温、查尔斯康拉德、保罗维茨。三人在空间站生活了 28 天，从而也打破了苏联宇航员两年前创下的记录，他们在礼炮一号上生活了 23 天。 1：地球外的娱乐。天空实验室的第一批宇航员带了 36 本书，放在一个柜子里，建立了第一个太空图书馆。工作之余，宇航员还有其他

17、娱乐项目：飞镖盘，象棋，各种纸牌活动，还有三个手球。 2：空间站的日常生活。宇航员查尔斯康拉德在“天空实验室”里给同事保罗维茨剪头发。这是人类第一次在太空中不用穿着笨重的宇航服，只要穿着短袖就可以作业。 93：“啊” 宇航员约瑟夫科尔温是第一位在太空中工作的医生，照片上的他正在给同事查尔斯康拉德检查身体。 “天空实验室”计划的一个目的就是研究长期失重对人体生理的影响。因此宇航员需要接受医生的定期检查。由于失重会使人的心脏肌肉萎缩，因此宇航员还需要借助舱内的太空单车保持健康。 4：动物界的英雄。蜘蛛阿拉贝拉，1973 年 5 月进入“天空实验室” ，1973 年 6 月 22 日安全返回地球。

18、纽约时报称其为“有可能是世界上最著名的蜘蛛” 。蜘蛛太空之旅的原因：在天空实验室计划之前，美国宇航局向全国中小学生征集了上千个实验设想，从中挑选一些在太空舱中进行实验。一位马萨诸塞州 17 岁的学生提出了一个实验设想：蜘蛛在失重条件下是怎样织网的？这个计划被标为 ED52 号，得到录用。 5：第一个美国空间站的展开示意图，但事实上却没有实现，因为火箭升空不久六块太阳能电池板中的一块就脱落了。在“天空实验室” ，宇航员进行了数百项科学实验。 提前打道回府。1979 年 7 月， 镜报的封面标题：天空实验室撞击地球：美因茨危险重重？很多媒体也纷纷报道了这一庞然大物可能对地球造成的影响；首都位于波恩的德国联邦政府也成立了危机小组。天空实验室的回归比美国宇航局原先计算的提前了四年。空间站的制造者们并没有提前制定好预案，确保它能受控制地撞击地球一些人建议在大洋上空将空间站击落，确保它落入海洋。最终，空间站残骸落在了澳大利亚地区，无人伤亡。