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        載人航天中的墨菲法則

        2006-12-31 00:00:00沈羨云唐承革
        百科知識 2006年16期

        墨菲法則認(rèn)為:“如果某事可能會出錯(cuò),就一定會出錯(cuò)。”這個(gè)法則的來源是:1949年美國愛德華茲空軍基地的上尉工程師墨菲和他的上司斯塔普少校進(jìn)行了一次火箭減速超重試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中因儀器失靈發(fā)生了事故。在分析事故的原因時(shí),墨菲發(fā)現(xiàn)是由于一名技術(shù)人員將測量儀表裝反了。由此,他得到的教訓(xùn)是:如果做某項(xiàng)工作有多種方法,其中有一種方法會導(dǎo)致事故,那么一定有人會按這種方法去做。在事后的一次記者招待會上,斯塔普將其稱為“墨菲法則”,并以極為簡潔的方式作了重新表述:“如果某事可能會出錯(cuò),就一定會出錯(cuò)?!?/p>

        墨菲法則揭示了一種獨(dú)特的社會及自然現(xiàn)象。墨菲法則告訴人們:在進(jìn)行某一項(xiàng)工作時(shí),盡管我們采用了各種方法以求避免可能出現(xiàn)的惡果,實(shí)際上往往會發(fā)生。墨菲法則的意義顯然不是要人在任何風(fēng)險(xiǎn)面前聽天由命,而是要人們對風(fēng)險(xiǎn)有足夠的重視,然后采取防范措施,避免事故的發(fā)生。

        墨菲法則適用范圍是非常廣泛的,無論生活、工作或進(jìn)行任何一件事,如果遵循墨菲法則去做,就可以避免很多事故和慘劇的發(fā)生,尤其在充滿風(fēng)險(xiǎn)的載人航天中,更應(yīng)該遵循這條法則。載人航天40多年歷史中,喜訊和噩耗相伴,人類已經(jīng)沖出了短期地球軌道飛行的階段,進(jìn)入長期的空間站飛行和登上月球,現(xiàn)在又提出重返月球和進(jìn)軍火星的目標(biāo)。但是,在勝利的紅地毯上,也是事故累累,已有21名航天英雄為此貢獻(xiàn)出他們寶貴的生命,其他的大大小小、沒有造成人員死亡的事故更是舉不勝舉。

        在進(jìn)行載人航天中事故原因分析的時(shí)候,人們不得不承認(rèn)墨菲法則的正確性。載人航天是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng),越是復(fù)雜的系統(tǒng)也越容易出現(xiàn)事故。從航天人員一進(jìn)入載人航天器,直到他們安全返航為止,任何時(shí)候都有發(fā)生事故的可能。其事故原因是多方面的,有人為因素造成的事故,也有工程技術(shù)故障和環(huán)境因素造成的事故。

        雖然航天員經(jīng)過嚴(yán)格選拔訓(xùn)練,已經(jīng)熟練地掌握了有關(guān)的操作技能,但在過去40多年中,仍發(fā)生過因航天人員本身的問題或操作失誤而引起的事故。如美國“雙子星座”4號在軌道飛行中,由于1名航天員開錯(cuò)了1臺姿態(tài)和調(diào)整軌道的發(fā)動機(jī)開關(guān),致使飛船在太空中翻滾,導(dǎo)致了這次飛行的失敗,蘇聯(lián)的“聯(lián)盟”26號飛船與“禮炮”6號對接后,航天員羅曼年科在送另一名航天員出艙活動時(shí),把頭伸向窗外觀景,他被宇宙的奇觀異景吸引住了,忘了自己未穿艙外航天服,身上也無連接在航天器上的“臍帶’,結(jié)果幾乎被甩到窗外的太空中。幸虧在千鈞一發(fā)之際,出艙航天員將他一把抓住,否則他就會成為一顆永遠(yuǎn)圍繞地球運(yùn)行的“真人”衛(wèi)星。

        統(tǒng)計(jì)了載人航天史中發(fā)生的事故,大部分原因還是由于工程技術(shù)上的錯(cuò)誤造成的。例如,蘇聯(lián)上升2號飛船返回時(shí),由于姿態(tài)控制系統(tǒng)失靈,落點(diǎn)偏差過大,給營救航天員造成困難,蘇聯(lián)“聯(lián)盟”1號返回,因降落傘的傘繩結(jié)構(gòu)失靈,導(dǎo)致飛船墜毀,航天員死亡,蘇聯(lián)在發(fā)射第一個(gè)“聯(lián)盟”18號飛船時(shí),由于制導(dǎo)系統(tǒng)失靈,未能人軌,被迫進(jìn)行緊急降落的處理,只飛行了22分鐘,是一次失敗的發(fā)射,蘇聯(lián)“禮炮”7號航天站上的推進(jìn)劑管道漏氣,以后又發(fā)生太陽帆板故障,供電系統(tǒng)故障等,兩次在太空進(jìn)行大修理。

        美國出現(xiàn)這方面的事故更多,最慘的要算“挑戰(zhàn)者’號和“哥倫比亞”號航天飛機(jī)的失事了,它們使14名航天員喪生。“挑戰(zhàn)者’號飛機(jī)的爆炸是由于右側(cè)固體火箭助推器連接處,因設(shè)計(jì)上的缺陷和氣溫過低,密封環(huán)失效引起的,同時(shí)也存在著管理上的問題。至于“哥倫比亞”號航天飛機(jī)的失事原因,據(jù)最新的報(bào)道認(rèn)為它可能是由于起飛時(shí)遭遇強(qiáng)風(fēng)、發(fā)射前臨時(shí)更換火箭助推器,以及飛機(jī)的“年齡太大”,造成這艘“功勛宇航器’解體。調(diào)查委員會指出,美國航空航天局(NASA)在“機(jī)體老化”問題上重視不夠,可能是最終釀成本次悲劇的根本原因。這兩次災(zāi)難性事故使美國載人航天事業(yè)退后了一大步,也使他們得到慘痛的教訓(xùn):技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)能夠由可能性變?yōu)橥话l(fā)性的事實(shí)。在重大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)防范方面,墨菲法則幾乎成了安全圣經(jīng)。因此,必須遵循墨菲法則,將事故消滅在萌芽之處。

        在今后的載人航天中,墨菲法則仍是一條人們必須遵循的法則,尤其在火星探險(xiǎn)上。載人火星探險(xiǎn)是至今為止人類最復(fù)雜,最龐大的工程項(xiàng)目,它所需要的尖端科學(xué)技術(shù)和花費(fèi)的巨大經(jīng)費(fèi)是無與倫比的,其難度和可能出現(xiàn)的問題也大大超過了以往任何一個(gè)載人航天計(jì)劃。載人火星探測從火星點(diǎn)火發(fā)射到返回艙再人著陸,不僅一路都是風(fēng)險(xiǎn),而且火星表面環(huán)境極端惡劣,危機(jī)四伏,處處都有生命危險(xiǎn)。按照墨菲法則,為了能夠?qū)崿F(xiàn)載人火星飛行,必須充分估計(jì)火星探測的風(fēng)險(xiǎn),找出解決的辦法。

        不久前,美國宇航局火星探索計(jì)劃分析工作小組在他們提出的《有關(guān)需要減少第一次登陸火星載人任務(wù)中風(fēng)險(xiǎn)的先期評估分析報(bào)告》中列出了任何承擔(dān)這項(xiàng)任務(wù)的人可以遇到的20種風(fēng)險(xiǎn),并指出;在一次飛行任務(wù)中,其中的任何一種危險(xiǎn)都可能出現(xiàn)。下面列舉了其中的部分風(fēng)險(xiǎn):

        火星灰塵具有侵蝕作用和多沙性,它對諸如計(jì)算機(jī)主板這類的電子系統(tǒng)有影響:

        火星上可能復(fù)制或產(chǎn)生一些遺傳物質(zhì)、細(xì)胞或有機(jī)體,這對飛行中的航天員或者返回地球后對人類都有危害性,

        火星大氣層的動態(tài)特性,其中包括塵暴,可能會影響飛船的著陸和起飛:

        水的來源,如果航天員在火星表面停留時(shí)間超過一個(gè)月,水的來源是至關(guān)重要的。

        目前,人類對火星還是知之甚少的,上述的問題都沒有得到答案,因此,在載人火星探測前還有很多工作要做。在將人送上火星前,必須做好大量的準(zhǔn)備工作。

        人類的科學(xué)技術(shù)雖然已經(jīng)達(dá)到很高的程度,但是人類還有很多不能克服的東西:人所不能的事物與人的能力一同增長。在這個(gè)意義上,航天事業(yè)上的犧牲和許多科技進(jìn)步進(jìn)程中的犧牲,都是注定的,而不是偶然的。因此,在我們對載人航天事業(yè)充滿信心的同時(shí),不要忘記墨菲法則,它可以使載人航天事業(yè)遭受的挫折最小,取得的成績更大。

        [責(zé)任編輯]蒲 暉

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