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人类首次太空出舱的人,差点回不来

类别:科技 发布时间:2023-02-09 10:47:00 来源:国家人文历史
人类首次太空出舱的人,差点回不来

电影《流浪地球2》中,俄罗斯航天员诺夫对自己的徒弟马卡洛夫说:“在太空,俄罗斯人是无敌的。”

谈及苏联的载人航天事业,至今仍被俄罗斯人视为“航天之父”的火箭设计师——谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫(Sergei Pavlovich Korolev),是一个无法绕开的人物。

苏联载人航天的起步

科罗廖夫生于1907年,作为一个出生于沙俄帝国时代的乌克兰教师之子,他的童年可谓命运多舛。父母离异之后带来的家庭破裂,令跟随母亲改嫁的科罗廖夫性格孤僻且喜好争辩,所以在学校并不受欢迎。但就是这段形单影只的生活,令科罗廖夫对数学等自然学科产生了浓厚的兴趣。

有趣的是,很多苏联时代留下的史料都将科罗廖夫少年时代的辍学经历,归咎于其继父的阻挠。但从最新披露的史料来看,身为科罗廖夫继父的电气工程师格里高利·米哈伊洛维奇·巴拉宁,非但没有阻止过科罗廖夫的求学之路,还长期扮演了其在工程科学领路人的角色。导致科罗廖夫学业中断的真正原因,其实是沙俄帝国崩溃之后所引发的长期动荡。

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谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫

苏联建立后,一度在敖德萨建筑行业学校学习木工专业的科罗廖夫得以在1924年考入基辅理工学院的航空分部。两年之后,学习成绩优异的科罗廖夫被莫斯科鲍曼国立技术大学录取,而他的导师正是大名鼎鼎的苏联航空工程师——安德烈·图波列夫(Andrei Tupolev)。

在卫国战争爆发前,科罗廖夫一度因火箭研发速度迟缓而被内务人民委员会逮捕。幸运的是,在对外宣称为“劳改营”的“中央第29设计局”中,科罗廖夫被重新分配在昔日恩师图波列夫麾下,并参与了图—2、佩—2两款轰炸机的设计工作。

卫国战争结束后,科罗廖夫也顺理成章地被“无罪释放”,并投身到远程火箭和弹道导弹的研制工作中。1957年8月21日,由科罗廖夫主持设计的R—7型弹道导弹(北约编号:SS—6,代号“警棍”Sapwood)成功从位于中亚的拜科努尔航天发射场升空,飞越6000千米后,命中堪察加半岛以东的太平洋海域。苏联由此早于美国拥有第一款真正意义上的洲际导弹。

第一次载人航天飞行

“斯普特尼克1号”和“斯普特尼克2号”的密集发射,令苏联在太空竞赛中牢牢占据了先发位置。然而,在1958年2月1日成功发射科学实验卫星“探索者1号”之后,美国方面迅速启动“发现者”系列军事侦察卫星的发射计划。尽管该系列的前12颗卫星全部因为回收失败而未能带回有价值胶卷和底片。但美国不断进行尝试,还是令克里姆林宫方面如芒刺在背,急需展开反制。

面对苏联高层的迫切需求,科罗廖夫审时度势地提出了通过“一星多型”的发展方案来解决科学实验卫星、军事侦察卫星和载人航天这三项任务同时并存的困局。具体的做法是,科罗廖夫将其所领导的苏联第一实验设计局正在进行的2号卫星项目上分出三个亚型,其中1型为普通的科学实验卫星、2型为代号为“天顶”的军事侦察卫星、3型则为代号为“东方”的载人航天器。

尽管根据自己当年驾驶战斗机的亲身经历,科罗廖夫认为大多数现役飞行员都具备成为宇航员的潜质。但按照男性、年龄在25岁至30岁之间、身高不得超过1.75米、体重不超过72千克的标准衡量过去,整个苏联空军和海军航空兵总计3400名飞行员中仅有200多人符合条件。在随后一系列严苛的超低压和离心机测试中,能够坚持下来更是十不存一。

1960年1月11日,在总司令康斯坦丁·韦尔希宁元帅的授意下,苏联空军于莫斯科东北方向建立起一座宇航员训练中心。日后这片行政区划有了一个富有诗意的名字“星城”。不过在当时,苏联第一批宇航员所要面临的环境却颇为艰苦。

由于训练设施严重不足,苏联空军不得不在20名候选人中挑出最为年轻的6人组成“索契六号”先锋小组,试图通过高强度的加速训练,迅速培养出第一批合格的宇航员。但是这种揠苗助长的方式最终被证明是事倍功半的。在最初的6人先锋小组中先后有两人因训练事故受伤而被替换后,所有人的目光集中到了那个名为尤里·加加林(Yuri Gagarin)的小个子身上。

人类首次太空出舱的人,差点回不来

1961年4月12日,飞往太空前,“东方1号”载人航天器首发宇航员加加林与航天器设计师科罗廖 夫(右)握手

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1961年,准备发射的“东方号”火箭,4月12日,格林威治时间6 时7 分,搭载着“东方1 号”的“东 方号”火箭由拜科努尔航天发射场点火升空,仅仅 10 分钟后,“东方 1 号”便与运载火箭脱离,正式进入 地球同步轨道

加加林出生于1934年,被选拔为苏联第一批宇航员时年仅26岁。或许是因为童年时代恰逢卫国战争、15岁时便终止学业进入工厂的缘故,加加林的身高仅有1.57米。但就是看似矮小的青年却一步步通过自强不息的努力和不断充电学习,成了苏联海军航空兵中一名出色的米格—15型喷气式战斗机飞行员。而他自信的微笑,更总能带给人鼓舞和力量。

在经历最后的选拔和内部推选后,加加林被正式确定为“东方1号”载人航天器的首发宇航员。在突如其来的使命和荣誉面前,加加林显然无暇去思考。为何自己仅仅训练了不到一年的时间便会被委以如此重任?但如果将视野从星城转向莫斯科,便不难发现美、苏之间的太空竞赛,此刻正进入一个全新的赛点。在人造卫星领域迎头赶上之后,美国也将目光转向了载人航天领域。

1958年10月7日,美国秘密启动旨在将宇航员送入太空的“水星计划”。在强大国力支撑下,美国国家航空航天局一口气向麦克唐纳飞行器公司订购12台载人航天器,以12770美元的年薪(相当于2021年的118706美元)招募7名精英飞行员。如此巨大的投入,自然是为了能够抢在苏联之前将宇航员送入太空。

除了不遗余力投资于航天器研制和宇航员培训外,美国国家航空航天局还选择了一条较为容易实现的技术路线,即亚轨道载人飞行。所谓“亚轨道”,不仅是航天器的飞行高度要低于地球同步轨道,更代表着航天器在冲出大气层后将不会绕地球一周,而是将飞行一段时间后便重新进入大气层内。从这个角度来看,美国只要让飞行器在大气层外进行极短距离的太空飞行,便可以自称在载人航天领域拔得头筹。

正是为了粉碎美国方面的这一企图,苏联方面抢先于1961年4月12日上午发射代号为“东方1号”的载人航天器,从今天的角度来看,“东方1号”载人航天器更像是一个卫星而非载人飞船。在重2.27吨、长2.25米、宽2.43米的双圆锥形动力舱前端是一个重2.46吨、直径2.3米的载人舱。而驾驶它的正是从“索契六号”先锋小组选拔而出的加加林。

格林威治时间6时7分,搭载着“东方1号”的“东方号”火箭由拜科努尔航天发射场点火升空,仅仅10分钟后,“东方1号”便与运载火箭脱离,正式进入地球同步轨道。此时加加林颇为兴奋地向地面指挥中心报告:“飞船运行正常。我能够在舷窗中看见地球。一切均按计划进行。”

人类进入太空梦想的实现

1961年8月6日,在“东方1号”成功发射4个月后,苏联宇航局又发射了由宇航员戈尔曼·季托夫乘坐的“东方2号”载人航天器。虽然有了加加林的成功案例,“东方2号”的飞行过程相对顺利,但宇航员季托夫却在整个过程中产生严重太空晕眩和呕吐等不良反应。

在“东方2号”成功发射一年后,1962年8月11日和8月12日两天,苏联宇航局连续发射了“东方3号”和“东方4号”。通过两架载人航天器同时翱翔于太空,苏联宇航局不仅测试了地面指挥中心同时管理两个飞行器,更首次进行了载人航天器之间的交会和通信技术。

在最为接近时,“东方3号”和“东方4号”相距仅6.5千米。但当时苏联宇航局尚未掌握航天器对接技术,因此两架载人航天器的宇航员们只能通过无线电波互致问候。最终完成人体在失重条件下的舱内活动测试和太空睡眠监测等实验之后,“东方3号”和“东方4号”双双降落在哈萨克斯坦卡拉干达州境内,两者相距仅200千米。

“东方”系列载人航天器的多次成功实验,令苏联宇航局对其充满了信心。是以在1963年6月14日和6月16日发射的“东方5号”和“东方6号”升空之初,这两架载人航天器便被赋予了不同的使命。按照苏联宇航局的最初设想,“东方5号”和“东方6号”将搭乘两名苏联女宇航员,但经过一番权衡之后,最终“东方5号”的宇航员被替换成了29岁的男性宇航员瓦列里·费奥多罗维奇·贝科夫斯基(Valery Bykovsky),而“东方6号”则搭乘着人类首名进入太空的女宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃(Valentina Tereshkova)。

按照预定计划,“东方5号”于1963年6月14日率先发射,两天之后“东方6号”也冉冉升空。“东方5号”在轨时间将长达8天,但由于太阳耀斑的影响,最终“东方5号”的宇航员贝科夫斯基在坚持5天之后不得不提前终止飞行任务。而捷列什科娃驾驶着“东方6号”也完成了总计70小时50分钟的飞行任务。事后,苏联宇航局不无调侃地说,捷列什科娃这次太空飞行时间比此前所有美国航天员的太空飞行时间总和还要长。

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1963年6月,苏联宇航员瓦莲京娜·捷列什科娃在莫斯科宇航员训练中心接受训练

然而,“东方”系列载人航天器的飞行计划至此却也画上了一个不太圆满的句号。面对美国在载人航空领域的奋起直追,赫鲁晓夫要求科罗廖夫研制出更大、更为先进的载人航天器,于是乎,原定的“东方7号”至“东方13号”的发射任务被取消,全部资源转而投入到代号为“上升”的新型载人航天器之上。

“上升计划”

苏联宇航局之所以如此焦急地终止已经列入发射计划的“东方7号”至“东方13号”,一定程度上是受到美国国家航空航天局紧锣密鼓地推动“双子座”载人航天飞行器发展的影响。

1960年11月,随着竞选时便扬言要在航天探索和导弹防御上全面超过苏联的约翰·肯尼迪当选总统,美国政府加大了在载人航天领域的投入。1961年5月25日,受到加加林乘坐“东方1号”进入地球同步轨道的刺激,肯尼迪在参、众两院特别会议中公开表示“1970年以前,人类将乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回”,正式公开仍在理论研究阶段的“阿波罗计划”。

肯尼迪的提前剧透,令美国国家航空航天局如芒在背。为了尽可能在启动登月计划之前积累更多的经验,美国国家航空航天局1962年1月3日正式启动代号为“双子座”的载人航天器飞行计划。按照他们的设想,“双子座”计划将进一步测试航天员和飞船在轨的最大驻留时间,最短8天,最长2周;并尝试与其他航天器交会对接,并使用推进系统移动组合航天器;为航天员提供零重力环境以及进行太空行走,以考察航天员在太空的任务执行能力。不过对于苏联领导人赫鲁晓夫而言,“双子座”载人航天器的先进似乎只体现在其可以同时搭乘2名宇航员。

为了体现对美国人的全面压制,科罗廖夫不得不将“上升计划”所使用的载人航天器的承载人数由“东方”系列的1人扩充至3人。除此之外,“上升”系列载人航天器的基本设计与“东方”系列差别并不是太大,“上升”系列载人航天器同样是由前端的载人舱和后端的动力舱组成。唯一区别在于“上升”的顶部增加了一个备用固体燃料逆向火箭。如此,乘坐“上升”系列载人航天器的苏联宇航员便不再需要在降落过程中弹射出舱,再借助降落伞着陆了。

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“东方号”“上升1号”“上升2号”载人航天器宇航员座舱示意图

1964年10月12日,搭载着弗拉基米尔·米哈伊洛维奇·科马罗夫等3名苏联宇航员的“上升1号”从拜科努尔航天发射场发射升空。由于空间有限,设计人员对飞船采取了极其冒险的改装,拆除了许多科学仪器,舱内的生命保障系统降到最低限度。由于座舱空间太过狭小,3名宇航员都没有穿着太空服。对此,美国国家航空航天局虽然表面上向他们的苏联同行表示祝贺,但背后却戏称其为“太空马戏团”。

必须指出的是,“上升1号”的3名成员中除了科马罗夫之外,其余两人均非专业宇航员,其中康斯坦丁·费奥蒂斯托夫是“上升”系列载人航天器的设计师,而鲍里斯·叶戈罗夫则是服役于苏联空军的太空医师。虽然,西方世界一直在传说费奥蒂斯托夫和叶戈罗夫是凭借着自身的政治资源才得以被选入“上升1号”成员组的,但从另一角度来看,这次飞行任务何尝不是在向所有参与过苏联载人航天事业的人们分享这份属于太空的荣耀呢?

第一次太空行走

在“上升1号”于1964年10月13日顺利降落之后,苏联宇航局又很快于1965年3月18日发射了“上升2号”载人航天器。由于要执行舱外行走任务,所以“上升2号”的乘员减少至2人。其中40岁拥有丰富战斗机驾驶经验的巴威尔·别列亚耶夫(Pavel Belyayev)担任指令长,而31岁的宇航员阿列克谢·列昂诺夫(Alexei Leonov)则承担了人类首次太空出舱的任务。

在地球同步轨道之上,列昂诺夫拴着近5米长的安全绳,离开宇宙飞船到达太空环境中进行了12分零9秒的舱外活动,他也由此成为首个完成出舱活动的人类。但在返回“上升2号”的过程中,列昂诺夫一度因为宇航服的膨胀而被卡在了气闸舱舱口之外。面对突发的状况,列昂诺夫冷静地多次排放掉宇航服内气体后,才保证自己最终顺利回到太空舱内。

人类首次太空出舱的人,差点回不来

1965年3月18日,阿列克谢·列昂诺夫在“上升2号”载人航天器外试图用救生索将自己拉回航 天器中,巴威尔·别列亚耶夫摄。列昂诺夫拴着近 5 米长的安全绳离开航天器到太空环境中进行了12分零9秒的舱外活动,成为太空行走第一人

但“上升2号”的坏运气并未就此结束。降落过程中,太空舱内的氧气压力和温度因故开始升高,两名宇航员进入昏迷状态。昏迷过程中,可能是他们中的一个触碰了补充空气的开关,才使舱内环境开始恢复正常。然而飞船的导航系统也出现故障,飞船降落在距离预定地点3200千米的西伯利亚森林中,经历了两天饥寒交迫的等待后,二人步行到9千米外的临时机场,才最终获救。

人类首次太空出舱的人,差点回不来

1965年7月1日,苏联宇航员在星城集体合影,集结了当时苏联大批载人航空英雄。前排左起 :弗拉基米尔·科马罗夫(第一位罹难的宇航员)、尤里·加加林(第一位进入太空的人类)、瓦莲京娜·捷 列什科娃(第一位进入太空的女性宇航员),第二排左一为阿列克谢·列昂诺夫(太空行走第一人)

“上升2号”的成功降落,令苏联再度在太空竞赛中领先对手。两名宇航员别列亚耶夫和列昂诺夫也由此被授予“苏联英雄”勋章以及15000卢布的奖金、一辆“伏尔加”牌汽车和45天的假期。但此刻兴高采烈的苏联宇航员们显然并不会想到他们的领先优势很快便会被对手所超越。

1966年1月14日,科罗廖夫因为腹部恶性肿瘤手术后的并发症而去世。1967年4月苏联宇航局试图与美国在登月问题上一争长短的“联盟1号”宇宙飞船在升空后不久便发生严重的机械故障并在返航过程中坠毁,宇航员科马罗夫由此成了第一个罹难的宇航员。一年之后,依旧活跃在空军之中的加加林在驾驶新型的米格—15型喷气式战斗机时因坠机意外身亡。

科罗廖夫、科马罗夫和加加林没有看到美国国家航空航天局启动“阿波罗”计划,并最终完成人类第一次登月的壮举。但作为载人航天事业的先驱,他们开创了一个时代,那个属于勇敢者不断挑战不可能的伟大纪元。

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