现在时兴旅游,而且越走越远,越看越“高大上”,探深海,登山巅,觅巨鲸巨隼,赏北极光,观北极熊,与南极企鹅合影……但是年复一年的地球游历,人们的目光似乎疲惫了,胃口越来越大,眼角越来越高,也就不免仰望星空,打起月球、火星、土星……的主意了。这不?上世纪六七十年代,人类登上月球,太空船飞往月球更远处。今天,科学家们再次起航探索太空,或许用不了多少年,新奇趣的太空景观将刷亮人们疲惫的目光。
美国科学家正在研发新的火箭与太空船,它将搭载人类前往迄今未能到达的外太空——冲出近地轨道,越过月球,奔向太阳系的其它行星,预计2030年代送人类上火星。为此,他们正开发建造史上最先进最强大的航天设备:太空发射系统与猎户座太空船。
太空发射系统约98米高,直上云霄,俨然一座33层高的金属碉堡。
这是一个超重型运载火箭,类似于1969年送阿波罗飞船登月的土星5号火箭,但比后者强大。它发射时将产生880万磅的推力,土星5号只有750万磅的推力。它的运载能力第一阶段达70吨,今后将发展至110吨、143吨以及165吨,土星5号只有130吨。而当前运送物资到国际空间站的航天飞机只有22吨,比它差远了。
再来看看太空发射系统的构成吧。
火箭发射升空后两分钟,底部的助推器等耗材将用尽,被逐一抛离。顶部的猎户座太空船将继续驶向轨道——它才是探索外太空的关键设备。
猎户座太空船主要由3大部件组成,从右到左依次为:(1)发射逃逸系统;(2)乘员舱;(3)供应舱。
(1)发射逃逸系统:太空船的尖顶,重约7257公斤。在火箭发射升空或驶向轨道时,若发生意外,它会以毫秒计的速度启动,将乘员舱带离险境,使宇航员安全着陆。当太空船平稳进入轨道后,发射逃逸系统完成了保驾护航的重任,光荣退役了(被抛离)。
(2)乘员舱:容纳4名宇航员。是他们是家,他们生活与工作的场所。
(3)供应舱:为飞船在太空飞行的全程提供能源、推力,为宇航员提供空气、水。供应舱由欧洲航天局制造。
太空船进入轨道,扔掉“尖顶”,下一步有什么大动作?继续扔,扔掉供应舱整流罩,张开像翅膀的4张太阳能电池板。这时,飞船像一只在太空中展翅飞翔小鸟。猎户座飞船的太空漫游才真正开始。
猎户座的太空漫游所需的能量,全赖电池板吸收的太阳能。它足够供应太空船漫游数月。飞船进入太空,越过国际空间站,绕过全球定位导航卫星、各种通信卫星等,冲出地球轨道,穿过危机四伏的范艾伦辐射带,飞向月球。
飞累了,太空船想回家了。单从月球飞回来4天,才看到蓝色的星球——我们人类的家园地球,马上到家了,供应舱也可以扔了。此时,整架飞船只剩下圆梯状的乘员舱,——只要宇航员安全归来就大功告成!
但此时,太空船要经历最危险的旅程:乘员舱以时速39 445公里冲入地球大气层,致使冲击面发热将近摄氏2760度高温——太阳表面温度的一半。乘员舱像在滚烫的炼钢炉中扎一回。幸好,科学家早为它准备好防热罩。防热罩保护着乘员舱安然无恙冲回大气层。
乘员舱冲入大气层过程中9次减速,进行降落准备,逐次打开数个降落伞——它刹车般拉着飞速下坠的乘员舱。最后的3个巨伞足可覆盖一个美式橄榄球场,它们吊着乘员舱缓缓下降。“呯”一声巨响,如一块巨石落地,乘员舱坠落目的地太平洋。
虽然太空发射系统仍在制造中,但在2014年12月5日,猎户座太空船由德尔塔IV型重型火箭发射,成功进行了首次测试。太空船沿着轨道绕地球飞行两圈,最远处达5794公里,这是国际空间站的15倍远,也是40年来人类太空飞行最远的距离。整个过程用了4.5小时。但这次是无人飞行,飞船只携带了传感器。
太空发射系统建造完成后,猎户座太空船将再次试射。太空发射系统搭载猎户座太空船开展“探险使命1”,猎户座太空船将绕月球飞行,超越迄今人类探索太空的最远距离,远至434,523公里处,这是国际空间站1000倍外远,这次飞行历时25天半,还是不乘载人类。只有到了“探险使命2”时,才携带宇航员来到外太空。到2030年时,太空船或许将送人类登上火星——令我们遐想翩翩的红色星球究竟是什么样。
初审:成自来
复审:成自来
终审:陈光中