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▲ 航天員在零重力水池里練習試用槍把式工具
關于聯盟飛船上的洞到底是怎么來的,目前還沒有一個權威的解釋。俄羅斯方面先后提出了“俄羅斯工人誤操作說”和“美國航天員故意破壞說”,但這兩個說法都存在著疑點。
事件發(fā)生后的第一條解釋來自于俄羅斯航天局。據說,一名俄羅斯工人在制造時犯了錯誤,在不該打洞的地方打了一個洞。然后他決定不上報這件事,而是自己用膠水把洞堵住。升空之后,膠水完全凝結并且從洞里脫落了,才引起了漏氣。
我們已經知道,艙壁不是一整塊鋁,而是中空的。如果是在地面上打這個洞,是相當容易的。只要把轉動中的合金鋼麻花鉆壓在鋁板上,稍微用力,就可以在上面輕易鉆出一個孔,需要用的力氣和扎透一塊硬紙板差不了太多,操作者連發(fā)現失誤、趕快停止的機會都沒有。從這個角度說,“俄羅斯工人誤操作說”似乎接近事實。如果這個說法成立,能源集團的質量控制確實很成問題。這樣重要的工序,應當安排另外一到兩人監(jiān)督工人操作,發(fā)現隱患及時制止。但誤操作的情況不但沒有被當場發(fā)現,甚至闖過了后續(xù)質量檢查的關口,一直上了太空。
但是,“俄羅斯工人打洞說”也有著很大的疑點。第一輪報道中曾經指出,一位俄羅斯工人在錯誤地打了個洞以后,用膠水堵住了這個孔,然后質檢沒有發(fā)現,放行了。為了證明“俄羅斯工人打洞說”,美國宇航局還向新聞界公開了一張照片,上面可以清晰地看到艙壁上被打了個洞。按照這樣的邏輯,此人在發(fā)現自己的疏漏之后,偷偷用補漏膠把這個洞堵上,然后躲過了所有質量檢驗程序。火箭點火之后,飛船居然安全升空了。兩個月后補漏膠脫落,才造成了空氣壓力下降。
可是我們從航天員發(fā)回的圖片看,鉆孔部分的內表面很干凈,完全看不出有修補的痕跡。如果這位工人是從外側進行修補的,那么在此后的工序中不會那么容易就蒙混過關。如果他根本就沒有修補,飛行過程中就會暴露出氣壓下降的問題。兩位航天員也沒有報告說,發(fā)現了脫落的補漏膠。
必須指出,空間站里的異物并不是找不到就算了。如果它掉進了什么敏感的位置,以至于影響空間站運行,是不能接受的。如果它在空中漂浮,有可能打傷航天員。特別是這種兩毫米尺寸的小膠??赡鼙凰麄兾M肺里,造成嚴重傷害。所以,即使是懷疑曾經有堵漏膠存在,也必須把它找到。如此說來,似乎可以判斷,“俄羅斯工人打洞說”是有很大疑點的。俄羅斯航天局也沒有按照這個口徑繼續(xù)公布細節(jié)。
到了8月31日,連照片本身也發(fā)生了問題。美國宇航局宣布,“出于技術原因,一些未公開的照片被不恰當地加入了天對地的視頻中,并且發(fā)布出來了。宇航局意識到了這個錯誤,重新編輯了視頻并且重新發(fā)布?!?/p>
▲ 槍把式工具多數時候是當做電起子,而不是電鉆
▲ 槍把式工具是個大家伙,很難偷偷帶著行動
▲ 槍把式工具上方的電腦控制面板
幾天以后,一名叫做馬克西姆·蘇拉耶夫的俄羅斯前航天員對新聞界說,這個洞可能是一名遭受精神創(chuàng)傷的美國航天員干的,此人因為太想家了才搞破壞。蘇拉耶夫說:“我們都是人類,都會想家,不過這種做法太Low了。”
蘇拉耶夫曾經兩次前往國際空間站,因此他的說法引起了人們的重視。而且按照羅戈津的說法,這個孔不是一次就打穿的,而是“努力了好幾次”,鉆孔人“手在發(fā)抖”,似乎是在佐證“美國航天員故意破壞說”。
如果是某個航天員因為壓力太大,想用這種辦法回家,那么他有可能做到嗎?按照兩位負責修補孔洞的航天員初期公布的照片,這個洞確實不是用利器鑿的,而是用電鉆打出來的。那么航天員用什么工具可以在艙壁上打個洞呢?
▲ 測試中的聯盟MS-09飛船,前面的圓球是軌道艙
從《太空救援》之類的影片中,我們就可以知道,為了維修和安裝,空間站上都要準備一些工具。它們的體積不能太大,功能要求卻很多。對電鉆的要求也是這樣。國際空間站所采用的,是美國宇航局當年為哈勃空間望遠鏡開發(fā)的“手持式工具”,其實就是一個充電式的螺絲起子。它的歷史可以追溯到阿波羅時代的月面勘探。當年,美國著名電動工具制造商得偉公司為航天員們開發(fā)了一系列輕巧的充電式電動工具,包括電鎬、電鉆。相關技術轉為民用后,極大地促進了民用工具的發(fā)展,我們日常生活中的裝修、安裝、修理,都離不開這些工具。有趣的是,無論在美國宇航局自己的網站上,還是通過搜索引擎,都很難發(fā)現它的細節(jié)。我們所能夠知道的是,這是一種電腦控制的多動能工具,可以作為螺絲起子,也可以作為電鉆?!皹尠咽焦ぞ摺钡闹圃焐淌敲绹鳶wales Aerospace Inc.公司,然而這個公司早就消失得無影無蹤。它先是被ATK公司收購,然后隨著ATK與軌道科學公司合并,如今軌道科學·ATK又被諾斯羅普格魯曼公司收購。在后者的網站上,已經找不到“槍把式工具”的介紹了。
“槍把式工具”在很多方面與地球上的電動工具有很大區(qū)別。它是在近地軌道艙外使用的。傳統的潤滑油在這樣的低溫環(huán)境下會凝結成固體,不能轉動。因此“槍把式工具”采用了固體潤滑方案。為了方便身穿艙外航天服的航天員操作,“槍把式工具”的尺寸相當大,比常見的手電鉆更大一些,和重型沖擊鉆相當。由于要從地球上發(fā)射到宇宙中去,“槍把式工具”采用了超輕材料制造,包括玻璃纖維加強聚碳酸酯樹脂Lexan和鋁。因此“槍把式工具”的尺寸即使偏大,單手也能拿得動。它只有一個握把,而不像重型沖擊鉆那樣需要兩個。
“槍把式工具”是美國宇航局太空工具的主力,在哈勃空間望遠鏡維修中發(fā)揮了重要作用。在國際空間站上,“槍把式工具”也發(fā)揮了不小作用。2016年年底,有關各航天局決定為國際空間站更換12個壽命到期的鎳氫電池,換成6個新型鋰電池。2017年1月6日,首次更換任務由航天員尚·金布羅和佩吉·惠特森執(zhí)行,耗時六個半小時。在任務期間,航天員就帶了一支“槍把式工具”。這是一支充電式的工具,不需要拖電線。
但這帶來了另外一個問題,這么大的一件工具,是不可能塞進衣服里偷偷帶進聯盟M-09的,只能暴露在外。在沒有出艙任務的時候,一名航天員把這么大的工具從專用收納空間里取出來,再帶著它飄到飛船哪里,不可能不引起其他航天員和地面控制中心的注意。
航天服的手套又厚又大,為了配合這種情況下的手指運動?!皹尠咽焦ぞ摺钡奈瞻押芗?,粗大的電池組連接在握把下方。握把上有一個巨大的壓按式開關,戴著厚手套也能操作。握把上方是電機和變速機構,它的上表面是電腦控制面板。為了能夠在盡量不移動肢體的情況下接觸到需要修理的部件,“槍把式工具”的轉軸桿很長。因此,在不用的時候,航天員需要把它像沖鋒槍一樣挎在腋下。這也從另一個角度對“美國航天員故意破壞說”提出了疑點。在聯盟MS飛船的狹窄空間里,這么長的工具是很難操作的,更難穩(wěn)定地打出一個只有兩毫米的孔。俄羅斯有關專家表示,“要想打穿聯盟飛船的倉壁,需要用很大的力量,穿透玻璃纖維覆層和鋁墻,這是相當困難的事情。需要用一只手把自己固定住,然后用另外一只手拿著電鉆。在失重環(huán)境下這幾乎是不可能做到的?!痹诳臻g修理活動中,一般由兩名航天員出艙,其中一個人負責操作,另外一個人負責抓住他保持平衡。如果獨自使用電鉆,風險是非常大的。
作為一種宇航用品,“槍把式工具”在控制理念上遠比民用設備高大上得多。航天員通過電腦面板,不但可以控制電機轉速,選擇范圍在每分鐘5轉~60轉之間。它還能控制輸出扭矩,選擇范圍在1.37?!っ住?2.07?!っ字g。之所以要設計這么小的最低扭矩最低轉速,是為了精確操作,不會用力過度弄壞了精密的航天器。這個數字和一般手電鉆的扭矩差不多,想在宇航鋁材上打出一個窟窿來還是做得到的。但“槍把式工具”的主要功能并不是鉆孔,而是作為螺絲起子。它是為“哈勃”維修任務而發(fā)明的。當時航天員需要實施艙外行走,拆開“哈勃”的艙蓋,換掉里面的電路板。為了能正確使用它,執(zhí)行任務的乘組在零重力水池里進行了長時間的訓練。換言之,如果一個航天員臨時起意,是很難用好“槍把式工具”的。
▲ 科研人員在試用槍把式工具
另外,航天員能偷偷在艙壁上鉆孔而不被人聽見嗎?國際空間站雖然不寬敞,但艙室之間還是有些距離的,加上換氣扇的噪音,完全可能遮蓋手電鉆發(fā)出的聲響。然而這并不是主要問題,失重環(huán)境下如何把鉆頭抵住艙壁用力才是麻煩。還有一個問題是如何收納切下來的金屬碎屑,不讓它飛散到空氣里而傷及人員、設備。
空間打洞說也存在另外的問題,兩毫米直徑鉆頭的強度是很小的,手一抖,就會把鉆頭折斷。在失重條件下,獨自拿著電鉆打這么小的孔,確實是不可能的。而且,考慮到聯盟飛船是現在國際空間站唯一的天地往返載人工具,因此各國航天員——包括美國——都對飛船的結構有充分了解。即使某個美國航天員打算破壞飛船以求早日回家,也不會動用“槍把式工具”,用什么利器鑿一下就能得逞。
所以“美國航天員打洞說”也很難成立。俄羅斯方面很快澄清,表示沒有進行過這樣的指控,美國宇航局也沒有再深究這件事。但美國人似乎還是在暗示,問題要由俄國人負責,稱“美國宇航局將會繼續(xù)支持俄羅斯調查委員會的工作”。
在載人航天時代之初,人們就非常重視航天員的心理健康問題。當長期在軌運行的空間站建立起來之后,這個問題就更加重要了。人非草木,長期生活在一個封閉的狹小空間里,晝夜迅速交替,工作強度很高,而且隨時面臨著生命安全問題,即使這一次不是航天員故意破壞,下一次會不會發(fā)生這種事,也值得人們警惕。