本文首發(fā)于微信公眾號(hào)：上海圖書館信使；作者：湯浩家
美國(guó)東部時(shí)間2020年5月30日15點(diǎn)22分，美國(guó)太空技術(shù)探索公司SpaceX的獵鷹9號(hào)火箭搭載著Crew Dragon載人宇宙飛船（龍飛船）從美國(guó)佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心起飛，成功將兩名美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員鮑勃·本肯和道格·赫爾利送入太空。
神秘而廣闊的太空，一直吸引著人類。無(wú)論是嫦娥奔月的傳說，還是伊卡洛斯的神話，都象征著古代人類對(duì)于太空探索的無(wú)限向往。隨著科技的進(jìn)步以及航天技術(shù)的發(fā)展，載人航天已經(jīng)從夢(mèng)想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。
近年來(lái)，SpaceX、藍(lán)色起源等商業(yè)航天公司正在試圖通過火箭回收等技術(shù)手段降低載人航天成本，“太空大航海時(shí)代”的帷幕似乎正在緩緩拉開，也許在未來(lái)的某一天，普通人也有機(jī)會(huì)登上太空、遨游宇宙。
正如尼爾·阿姆斯特朗在代表人類首次登上月球后所言：“這是我個(gè)人的一小步，卻是人類的一大步。”正是一代代航天科研工作者的不懈奮斗才使得人類的飛天之夢(mèng)得以實(shí)現(xiàn)。
我們不妨在此追隨這些宇航先驅(qū)的腳步，回顧一下至今為止人類在載人航天歷史上留下的偉大足跡。
- 第一枚液體火箭
羅伯特·戈達(dá)德是美國(guó)教授、工程師和發(fā)明家，液體火箭的發(fā)明者。1926年3月16日他在馬薩諸塞州的奧本成功發(fā)射了世界上第一枚液體火箭。火箭長(zhǎng)約3.4米，發(fā)射時(shí)重量為4.6公斤，空重為2.6公斤。飛行延續(xù)了約2.5秒，最大高度為12.5米，飛行距離為56米。作為理論家和工程師，戈達(dá)德的工作為航天技術(shù)發(fā)展奠定了理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，被譽(yù)為現(xiàn)代火箭技術(shù)之父。戈達(dá)德214項(xiàng)專利發(fā)明中的兩項(xiàng)——多級(jí)火箭和液體火箭是航天飛行的兩個(gè)重要里程碑。他1919年的論文《達(dá)到極端高度的方法》被認(rèn)為是20世紀(jì)火箭科學(xué)的經(jīng)典著作之一。
- 現(xiàn)代大型火箭的雛形V2火箭
V2火箭由沃納·馮·布勞恩及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)，于1942年10月3日首次發(fā)射成功，于1944年9月正式投入使用，被德國(guó)納粹作為遠(yuǎn)程武器用于襲擊英國(guó)、荷蘭等地。戰(zhàn)后，美國(guó)情報(bào)單位實(shí)行了代號(hào)“回形針”的行動(dòng)，趕在蘇俄接管前將火箭工廠內(nèi)大量V2火箭以及相關(guān)設(shè)備搶運(yùn)一空，并接受布勞恩及其團(tuán)隊(duì)成員的投降，將他們帶往美國(guó)，為此后美國(guó)航天及火箭工業(yè)的騰飛積累了人才與技術(shù)儲(chǔ)備。V2是單級(jí)液體火箭，全長(zhǎng)14米，重13噸，直徑1.65米，最大射程320千米，射高96千米，彈頭重1噸。V2在工程技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了宇航先驅(qū)的技術(shù)設(shè)想，對(duì)現(xiàn)代大型火箭的發(fā)展起了承上啟下的作用，是航天發(fā)展史上重要的里程碑。
- 第一只進(jìn)入地球環(huán)繞軌道的生物：太空犬萊卡
在載人航天技術(shù)發(fā)展早期，太空航行對(duì)航天員身體健康的影響始終無(wú)從研究考證。為此，科研人員往往選擇通過將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物送入太空來(lái)檢測(cè)收集相關(guān)數(shù)據(jù)。無(wú)數(shù)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在此過程中失去了生命。來(lái)自蘇聯(lián)的太空犬萊卡是其中最為著名的一個(gè)。
萊卡原先是只在莫斯科街頭流浪的雌性混種狗，后被捕獲并送往蘇聯(lián)軍事醫(yī)學(xué)研究所，和其他流浪狗一起進(jìn)行訓(xùn)練。經(jīng)過一系列測(cè)試后，萊卡最終被選中。1957年11月3日，萊卡被人造衛(wèi)星斯普特尼克2號(hào)送入太空，成為第一只進(jìn)入地球環(huán)繞軌道的生物。蘇聯(lián)方面宣稱萊卡在太空中存活了四天，死因是載具內(nèi)氧氣即將耗盡，因此在她窒息之前通過投喂劇毒食物對(duì)其進(jìn)行了安樂死。然而到2002年，俄羅斯方面透露，萊卡在進(jìn)入太空的5-7小時(shí)后即已死亡，死因是艙內(nèi)溫度過高導(dǎo)致的熱衰竭。
2008年4月11日，俄羅斯官方在莫斯科的軍事醫(yī)學(xué)研究所為萊卡建立了一座紀(jì)念碑，這里正是當(dāng)年萊卡接受訓(xùn)練的地方。紀(jì)念碑主體由火箭與人類手掌組成，青銅色的萊卡就驕傲地立在上面。
- 第一位進(jìn)入太空的人類
1961年4月12日莫斯科時(shí)間上午9時(shí)07分，蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林乘坐東方1號(hào)宇宙飛船從拜科努爾發(fā)射場(chǎng)起航，在最大高度為301公里的軌道上繞地球一周，歷時(shí)1小時(shí)48分鐘，于上午10時(shí)55分安全返回，降落在薩拉托夫州斯梅洛夫卡村地區(qū)，完成了世界上首次載人宇宙飛行，實(shí)現(xiàn)了人類進(jìn)入太空的愿望。
- 人類首次登月
阿波羅11號(hào)是美國(guó)國(guó)家航空航天局的阿波羅計(jì)劃中的第五次載人任務(wù)，也是人類第一次登月任務(wù)，三位執(zhí)行此任務(wù)的宇航員分別為指令長(zhǎng)尼爾·阿姆斯特朗、指令艙駕駛員邁克爾·科林斯以及登月艙駕駛員巴茲·奧爾德林。1969年7月20日，阿姆斯特朗和奧爾德林駕駛登月艙成功在月面著陸，成為首批踏上月球的人類。在完成月面勘探、土壤采樣等一系列實(shí)驗(yàn)后，兩人乘坐登月艙上升及離開月面，返回繞月軌道與指令艙上的駕駛員邁克爾·柯林斯會(huì)合，最終于1969年7月24日返回地球。
- 災(zāi)難與犧牲
載人航天歷史上的成功與突破留下了無(wú)數(shù)激動(dòng)人心的偉大時(shí)刻，但災(zāi)難與犧牲同樣伴隨其間。在危機(jī)四伏的航天任務(wù)中，偶爾的粗心大意也會(huì)帶來(lái)致命的后果。
1961年3月23日，被安排將執(zhí)行蘇聯(lián)首次載人航天任務(wù)的航天員瓦倫丁·邦達(dá)連科在充滿純氧的艙室里進(jìn)行耐力測(cè)試。測(cè)試結(jié)束后，他用酒精棉球擦拭身上固定過傳感器的部位，之后隨手將它扔到了一塊電加熱板上，結(jié)果艙內(nèi)燃起大火，他被嚴(yán)重?zé)齻?6個(gè)小時(shí)后經(jīng)搶救無(wú)效死亡，成為人類載人航天活動(dòng)中第一個(gè)遇難的航天員。
1967年4月24日，蘇聯(lián)航天員弗拉基米爾·科馬羅夫駕駛的聯(lián)盟1號(hào)飛船返回地面時(shí)因降落傘無(wú)法打開，導(dǎo)致飛船墜毀，航天員喪生。
1971年6月29日，在太空完成24天軌道試驗(yàn)的蘇聯(lián)航天員格奧爾基·多勃羅沃利斯基、維克托·帕查耶夫和弗拉季斯拉夫·沃爾科夫乘坐聯(lián)盟11號(hào)飛船返回地面，在降落前30分鐘因返回艙意外失壓而喪生。
1986年1月28日，美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)在升空73秒后爆炸，7名航天員全部喪生。
2003年2月1日，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)在原定降落時(shí)間16分鐘前與地面控制中心失去聯(lián)絡(luò)，繼而在得克薩斯州中部上空解體，7名航天員無(wú)一生還。
1971年7月，雕塑《倒下的宇航員》被阿波羅15號(hào)的宇航員大衛(wèi)·斯科特和詹姆斯·艾爾文放在了月球上，旁邊還有一塊刻著十四位在航天飛行或訓(xùn)練過程中犧牲的美蘇宇航員名字的紀(jì)念牌，旨在向這些代表了人類夢(mèng)想的航天先驅(qū)表示紀(jì)念與哀悼。
- 中國(guó)首次載人航天飛行
2003年10月15日9時(shí)整，我國(guó)自行研制的神舟五號(hào)載人飛船在中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。9時(shí)9分50秒，神舟五號(hào)準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道，在太空中圍繞地球飛行14圈，經(jīng)過21小時(shí)23分、60萬(wàn)公里的安全飛行后，于16日6時(shí)23分在內(nèi)蒙古主著陸場(chǎng)成功著陸返回，38歲的航天員楊利偉成為中國(guó)航天第一人。這是中國(guó)首次進(jìn)行載人航天飛行，標(biāo)志著中國(guó)成為世界上繼俄羅斯和美國(guó)之后第三個(gè)能夠獨(dú)立開展載人航天活動(dòng)的國(guó)家。
- 火箭回收：拉開商業(yè)載人航天的序幕
延時(shí)攝影拍攝下的SpaceX獵鷹9號(hào)火箭運(yùn)行軌跡
北京時(shí)間2015年12月22日9時(shí)29分，美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）在卡納維拉爾角空軍基地，使用最新的獵鷹9號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射11顆Orbcomm OG2衛(wèi)星。發(fā)射后，一級(jí)火箭分離并在陸地回收平臺(tái)上成功軟著陸，完成了歷史上首次入軌火箭回收。
這與2015年11月24日美國(guó)藍(lán)色起源公司（Blue Origin）進(jìn)行的New Shepard火箭回收實(shí)驗(yàn)形成了鮮明的對(duì)比，下圖展示了兩次回收的軌跡巨大區(qū)別。獵鷹九號(hào)實(shí)現(xiàn)了一次標(biāo)準(zhǔn)的入軌軌跡，一級(jí)火箭在將剩余部分火箭送入既定位置后繼續(xù)返回，返回高度已經(jīng)超過200千米，飛行水平距離約95千米，而且剩余火箭成功完成了11顆衛(wèi)星的發(fā)射任務(wù)。相較之下藍(lán)色起源的New Shepard還處在初級(jí)驗(yàn)證階段，其回收主要驗(yàn)證了火箭進(jìn)入亞軌道后通過推進(jìn)式著陸技術(shù)完成垂直起降的能力。
此次發(fā)射回收任務(wù)作為人類航天史上一次劃時(shí)代的成功，其意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止火箭成功回收這一技術(shù)上的勝利。冷戰(zhàn)結(jié)束后，人類對(duì)太空的探索幾乎陷入停滯。SpaceX和藍(lán)色起源的成功，讓普羅大眾第一次意識(shí)到航天不再是一個(gè)遙不可及的領(lǐng)域，從而再次燃起對(duì)浩瀚宇宙的無(wú)限熱情與憧憬。
美蘇太空爭(zhēng)霸不過短短三十余年，人類已經(jīng)飛入太空、登上月球，而隨著重型運(yùn)載火箭回收、深空航天器等技術(shù)的不斷發(fā)展以及商業(yè)航天公司的日益成熟，下一個(gè)三十年，星際探索、火星殖民也許將改變每個(gè)人的未來(lái)。
延伸閱讀
《The space barons》
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從運(yùn)載火箭技術(shù)到阿波羅登月計(jì)劃，本書回顧了人類航天史上的各項(xiàng)偉大成就與重要事件，并展望了行星開采、太空移民等未來(lái)航天應(yīng)用領(lǐng)域面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
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本書記錄了1967年至今美蘇的十多次航天災(zāi)難，這些歷史片段將與罕見的現(xiàn)場(chǎng)照片、任務(wù)對(duì)話記錄以及詳細(xì)的時(shí)間表一起呈現(xiàn)，警醒后人時(shí)刻記住從中揭示的慘痛教訓(xùn)。
