周蓓
航天服是太空行走的最關鍵裝備,它不僅是一件衣服,還是一艘小型太空船,時刻保護著航天員。航天服自從20世紀60年代問世,距今已有50多年的歷史,從最初的高空飛行到月球活動,再到航天飛機飛行,航天服的功能越來越齊全,性能也越來越優(yōu)越。那么,人類最初的航天服是怎樣的呢?
修修改改而來的航天服
1961年5月,美國航天員謝潑德成功進行了美國最早的載人航天飛船計劃——“水星計劃”的第一次亞軌道飛行,他飛行所穿的航天服就是由當時美國海軍的MK-4型壓力服改進而來的。這種航天服由氯丁橡膠防護層和強化尼龍內絕熱層疊合而成,肘和膝關節(jié)縫入了金屬鏈,容易彎曲。但缺點是當內壓提高時,航天員難以活動身體。
美國“水星號”載人飛船艙內航天服的研制是從1959年1月29日開始的,最終實際飛行用的“水星號”航天服的交付時間是在1960年9月。當時,一套航天服的重量約為10千克,費用約5000美元。
江湖上的“第一”之爭
然而,真正意義上的第一套航天服并不是“水星號”航天服,而是“雙子星座號”航天服。
1965年6月,在“雙子星座4號”的飛行任務中,航天員埃迪·懷特穿著航天服進行了艙外行走。航天服上有一條“臍帶”與座艙相連,為航天員提供通風、供氧和通訊。此外,該航天服還有一個通風供氧背包,當飛船不能保障供氧時,它可提供9分鐘應急供氧。由于“雙子星座號”計劃要求航天員進入太空,并在軌道上進行會合等活動,所以這種航天服具有極佳的運動性。與“水星號”航天服相比,“雙子星座號”航天服被人們稱為真正的航天服,它為航天員在飛船里面和外面提供了防護和生命保障。
值得一提的是,“雙子星座號”航天服為雙重目標航天服,既用于出艙活動,在發(fā)射和返回段也可發(fā)揮救生航天服的作用。在未來火星任務中,由于運載能力的限制,雙重目標航天服可能再次成為一種選項。
兩件“衣服”都出自同一個設計師
提起“水星號”航天服和“雙子星座號”航天服,就不能不提到它們的設計者——約瑟夫·W·施密特(以下簡稱施密特)。
在從事航天服設計之前,施密特在陸軍航空部隊的主要工作是幫助裝配降落傘、修補飛行服。在很多航空歷史的重大時刻都留下了他的身影。比如,他幫助組裝了貝爾X-1火箭發(fā)動機超聲速飛機,并負責監(jiān)控飛機設備的運行情況;幫助王牌飛行員、二戰(zhàn)空戰(zhàn)英雄、美國空軍與美國國家航空航天局(以下簡稱NASA)試飛員查克·葉格于1947年10月14日成為第一個突破音障的人。
后來,施密特進入NASA的前身——國家航空咨詢委員會工作,這為他以后設計制造航天服打下了基礎。1958年,NASA組建后,施密特成為了第一位首席航天服技術員。
其實,航天服的功能復雜、考核環(huán)境嚴酷,起初的研制并不順利。比如,在航天服中安裝有航天員健康監(jiān)控設備,以及在太空無氧環(huán)境中的呼吸設備;能夠在覆蓋金屬鋁的尼龍層下確??諝饬鲃樱€不能妨礙航天員活動;必須要非常堅韌,不會撕裂,因為連最細的裂紋都可能威脅航天員的生命……
施密特陪伴了很多航天員到發(fā)射臺,他是發(fā)射前最終的檢查人員之一,每一次都要在太空艙中給航天員接好空氣管,為他們扣上安全帶。NASA曾經(jīng)拍攝過一部口述歷史的紀錄片,施密特在該片中回憶了他陪同航天員搭乘電梯,升高97.54米,抵達“阿波羅11號”太空艙艙口的全過程。
“我的工作位置剛好在太空艙艙門內,在中央座位上方,每個航天員進入的時候,我都要從太空艙中出來,以便航天員進入?!彼f,“在我最終離開飛船之前,我總是要對每個航天員的裝備最后進行一次快速檢查,問問他們是否一切就緒,并祝福他們好運?!?/p>
此后,雖然航天服的外觀和細節(jié)歷經(jīng)變化,但基本需求卻始終沒變。第三代航天服在實施“阿波羅計劃”時使用,而第四代航天服則用在了航天飛機上。
半個世紀以來,為滿足太空活動不斷擴展與深入的需要,航天服技術得到迅速發(fā)展。而人類最初的航天服以及他們的設計者所作出的巨大貢獻,將永被載入人類探索宇宙的史冊!