列昂诺夫:53 年前人类第一次太空行走

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精选的列昂诺夫:53 年前人类第一次太空行走

电影《地心引力》一开场,一个超长的长镜头展示了一个现代航天历史上重要的概念:舱外活动(EVA)。影片中,任务专家瑞恩·斯通与宇航员马特·科瓦斯基穿着舱外航天服,在航天飞机外面独立活动,对“哈勃太空望远镜”进行维修。

在现实中,中文语境里习惯上把舱外活动称为“太空行走”,这种操作同样是太空飞行中非常重要的操作:修理、释放、回收、安装等等一系列精细的活动,需要人手亲自操作,宇航员出舱活动是最好的解决办法。现实中的“哈勃太空望远镜”遭遇的成像故障,就是宇航员出舱活动修复的。

实际上,53年前苏联的“上升 2 号”(Восход-2)飞船的飞行中,宇航员阿列克谢·列昂诺夫成为第一个出舱活动的人类。但这次太空行走作为这种技术的第一次实践,列昂诺夫几次差点丢掉性命。

阿列克谢·列昂诺夫的第一次太空行走/Wikipedia

1965 年 3 月 18 日,苏联“上升”号火箭搭载“上升 2 号”宇宙飞船在拜科努尔航天发射场,带着宇航员巴威尔·别列亚耶夫和阿列克谢·列昂诺夫升空,十几分钟后进入远地点 475 公里,近地点 167 公里的椭圆近地轨道。

这次任务的核心目标,就是测试太空行走。

为了这次任务,“上升 2 号”飞船被设计了一个充气的过渡舱,在轨道上充气完成后,看起来就像是飞船外面吹起来一个白色的气泡。过渡舱是为了进入太空用的:飞船在太空中不能直接开门,不然空气就会跑掉。宇航员需要先进入一个小型隔离舱,关闭舱门后再打开通向太空的舱门。

“上升 2 号”是第一次测试过渡舱这个结构,采用了较为简单的充气式。在现在的太空船上,过渡舱都是飞船结构的一部分。

在苏联时代的电视直播和新闻中,这是一次顺利的太空行动。列昂诺夫穿着舱外活动宇航服,宇航服上有几根安全绳连着飞船,背包则提供氧气和冷却。在试着在舱外安装一个相机,活动 10 分钟之后,列昂诺夫安全回到了飞船里。

但在苏联解体后的绝密文件中,这个仅有 12 分钟的活动危机四伏:当列昂诺夫在舱外漂浮时,他所穿的宇航服开始膨胀,失去原有的外形。这种航天服是苏联航天部门在原有的舱内航天服的基础上改造的,在仅仅几分钟后,宇航服就膨胀到让他无法弯曲关节的程度。

为了继续行动,列昂诺夫打开阀门开始给宇航服放气,以便让自己回到飞船内。在事件发生时,列昂诺夫没有在无线电中报告自己的行为,同时地面也切断了电视直播。因为这个意外,他在舱外安装的相机也没有拍下自己出舱的画面。

在他返回飞船的充气过渡舱时,列昂诺夫犯了一个错误。他本来应该脚朝门内进入,方便之后关上舱门,但他当时头部先进入了过渡舱。在舱内试图转身再关闭舱门时,他卡在了狭小的过渡舱里。于是他再次给航天服放气,好让自己转身关门。

这一次放气让他转过了身,但是也因为气压快速下降而出现了减压病的症状,同时因为冷却系统受到干扰,他的体温升高了两度,穿着宇航服汗流浃背。在后来的回忆采访中,列昂诺夫说,如果他当时没办法成功回到飞船里,就会吞下一个事先准备好的药丸自杀。

回到飞船里,他们再次遇到了麻烦。因为穿着臃肿的太空服,两位宇航员没办法快速调整位置,回到座位上坐好,导致飞船的重心出现了变化。“上升 2 号”这种早期飞船尺寸很小,重心变化会影响返回地球的程序。

重心不稳的飞船在再入大气层的过程中剧烈翻滚,最终偏离了预定降落地 380 公里。两位宇航员在积雪的森林里等待救援,可返回舱的空调也坏了,不加热的同时风扇却正常工作。在和熊、鹿等野生动物共度一个不眠夜之后,两位宇航员被救援队发现。

罗伯特·柯宾与克里斯特·富格莱桑在 STS-116 任务期间执行建造国际太空站任务/Wikipedia

在苏联人之后,美国人在 1965 年 6 月 3 日的“双子座”任务中,由宇航员艾德·怀特完成了第一次太空行走。在 1960 到 1970 的“阿波罗”月球计划中,舱外活动达到了一个高峰:从“阿波罗 11 号”到“阿波罗 17 号”,有 12 名宇航员身穿舱外宇航服登上了月球表面,最长停留时间超过 7 小时 36 分。

在《地心引力》中,最终殉职的宇航员马特·科瓦斯基使用的是一种特殊的舱外活动装置 MMU 载人机动装置。基于这种可以喷气移动的宇航服,他可以不系安全绳,随意在太空中飞行。然而在现实中,MMU 不能这么自由的使用,电影中乔治·克鲁尼随意飞来飞去更不可能。事实上,在短暂的三次任务后,这种风险极高的设备被机械臂取代,就是电影中桑德拉·布洛克使用的那一种。

斯蒂芬·罗宾逊在STS-114期间操作机械臂维修航天飞机/Wikipedia

太空行走完成了航天史上太多次非常重要的工作,维修和升级“哈勃太空望远镜”,为国际空间站安装和修理设备等等。历史上累计太空行走时间最长的宇航员是俄罗斯人阿纳托利·索洛维耶夫,他在太空中带了 82 小时 21 分。《地心引力》中乔治·克鲁尼扮演的马特·科瓦斯基在太空中失控,念叨自己要打破的记录,指的就是这个时间。

题图/MMU/Wikipedia

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