文 / 李梦阳 编辑 /卜昌炯
10月19日凌晨3时31分,神舟十一号载人飞船经过5次变轨后,以8倍于子弹的速度与天宫二号成功对接。两名航天员将在天宫二号内生活和工作约30天,开展航天医学、空间科学、在轨维修等多项试验后,返回地球。
相对于升空而言,返回陆地也是一件颇需技术含量的事情。很多人可能只看到宇航员骄傲地上天,却很少知道他们落地时的危险。
像电影《地心引力》结尾那样,“神舟”号飞船在大气层翻滚数圈最后平稳降落在水面上的情况,是夹杂着梦幻的科学情怀和至上的人性光辉设想出的美好结果。
世界第一位女航天员落地时被撞晕
前苏联女航天员瓦莲京娜·弗拉基米罗夫娜·捷列什科娃,是世界上第一位进入太空的女航天员。1963年6月16日,捷列什科娃驾驶宇宙飞船“东方6号”升空,一共飞行了70小时40分钟49秒,绕地48圈后返回地球。
但飞船着陆时,由于当时地面上的风比较大,她在打开降落伞的过程中出现了麻烦,以至于不得不“倒立”着操作。而当她终于把伞打开时,鼻子已经重重地撞在了地上。
准备为她庆功的人找到她时,发现她脸部和太阳穴处发青,整个人失去知觉,随即将其空运到莫斯科进行抢救。得知她脱离了生命危险,大家才算松了一口气。
当时正值美苏太空竞赛,这样的事情当然不能让外界知道。第二天,捷列什科娃就接到命令,重返着陆地点,以拍摄人类史上第一位女航天员安全回到地面的“正面材料”。经过一番精心化妆之后,捷列什科娃再次回到飞船载人舱。
苏联官方历史于是记下了这样一幕:人们欢呼着奔向着陆点,打开舱门,看到满脸笑容的捷列什科娃安然坐在舱内挥手致意。
很快,她的照片传遍了世界。她也因此成了不停被领导人接见的苏联女英雄,鲜花、掌声、奖励……荣誉像潮水般涌来。
直到2007年,捷列什科娃70岁生日那天,她才借助俄罗斯媒体之口,将这段被遮蔽的史实公之于众。
这是一张曾广为流传的照片。前苏联领导人赫鲁晓夫高举世界第一位女航天员瓦莲京娜·捷列什科娃和保持着在太空停留时间纪录的航天员瓦莱里·别克维斯基的手,以显国威
中国航天第一人杨利伟出舱时嘴角流血
作为第一个进入太空的中国公民,杨利伟搭乘神舟五号返回舱着陆时,其实也并非毫发无损。
2003年10月,杨利伟结束21小时的太空漫游回到地面,打开舱门的那一刻,他的嘴角有血流出,赶来的医生对伤口进行处理后,他才自主出舱。
当时正值深秋,迎着内蒙古草原凛冽的寒风,他的嘴角又开始渗血,这个细节被媒体捕捉到了。但在当时群情激奋的场景下,这个细节并没有被过多解释。
杨利伟落地照片。虽然医生已对伤口做了处理,但嘴角仍能看到血迹
2010年,杨利伟出版自传《天地九重》,他在书中正式回应了嘴角出血的原因:当时飞船着地后又弹了起来,二次接地时没有缓冲,落地比较重,“着陆时巨大的冲击力,因为麦克风有不规则的菱角,让我嘴角受伤”。
“要是在颈上,后果不敢想象。”有鉴于此,神舟六号改进了麦克风装置,全用海绵包裹,并且要求航天员在返回舱落地冲击前一定要摘下麦克风。
首个完成太空舱落地测试的“人类”是只黑猩猩
事实上,因为返回舱没有机翼和起落架,每次着陆基本都算是迫降。
除了利用降落伞牵引,“神舟”号飞船返回舱在距离地面1.2米时,会启动四个反推发动机来减缓冲击。如果发动机没有启动,航天员座位下的缓冲装置也会起到保护作用。
但尽管如此,返回舱降落时与地面的撞击仍存在一定风险,最好的着陆也差不多相当于一场轻微的车祸。
为了测试和改善返回舱落地时的撞击力,人类曾做过多次试验,其中不乏真人。1965年,NASA跟空军合作进行了一系列飞船落地撞击模拟。来自霍罗曼空军基地的79个人戴着头盔和其他宇航服配件坐在冲击橇上一个仿制的阿波罗太空舱座位上,他们经受了288次模拟溅落:大头朝下、右边朝上、背面的、正面的、侧面的、45度角的。最高冲击力一度达到了36G(G:重力单位,1G等于9.8牛顿)。
巨大的冲击力给志愿者们带来了一系列的身体损伤,而一位名叫莱恩的志愿者在1966年坐冲击橇所受的冲击力为25G。直到今天,克莱恩的肩膀还疼,那是当年承受侧向冲击造成的。他被解雇时,已经发现有心脏瓣膜撕裂,还有一只眼睛“有一点脱出来了”。
世界上第一个接受真实太空舱落地撞击的“人类”是一只名叫哈姆的黑猩猩,它经受的冲击力比预计的多了3G。1961年1月31日,在距地球150英里的高空漫游18分钟后,哈姆完好无损地回到地面。它被从大西洋上救起来后,只出现了脱水和轻微的疲乏等现象。之后它得到了一个苹果作为奖励。
黑猩猩哈姆
神舟十一号回收着陆技术更上一个台阶
回收着陆是载人航天活动的最后步骤,某种程度上,它比上天更重要。
为确保神舟十一号飞船和航天员着陆万无一失,中国的航天技术人员们煞费苦心。航天科技集团五院神舟飞船副总设计师荣伟最近对媒体称,他们先后攻克了特大型降落伞、着陆缓冲、静压开伞高度控制、多模式回收程序控制、非电传爆弹盖开伞等关键技术,研制了目前国内回收质量最大、着陆速度最低、可靠性安全性最高、系统最复杂的一套航天器回收着陆系统。
他说,神舟十一号回收着陆的亮点明显,一是使用全国首创特大型降落伞,其中主伞1200平方米,能铺满一个足球场。降落伞系统是飞船返回阶段的重要气动力减速装置,它可以将进入大气层的飞船返回舱从高铁速度降到普通人慢跑的速度。
二是着陆缓冲技术进一步提升,更大程度改善了航天员乘坐舒适度。按照正常回收步骤,返回舱与轨道舱分离后将经过一段时间的空气“软”摩擦,最后进入着陆缓冲环节,这是硬碰硬的撞击。为了让飞船在落地的一瞬依然保持航天员良好的乘坐体验,研究人员将此前主要针对于航天员座椅的着陆缓冲技术应用到返回舱的着陆缓冲系统中,以实现人和返回舱的双重“软着陆”。