張雨晨

一?踏入星空之門

1964年10月16日，我國成功試爆了屬于自己的第一顆原子彈，一聲東方巨響，讓我們在冷戰(zhàn)時代具備了對美蘇霸權(quán)“掀桌”的籌碼;2003年10月16日，神舟五號飛船的返回艙載著航天英雄楊利偉平穩(wěn)落地，圓了中國人的飛天夢想;2021年10月16日，神舟十三號飛船載著“接班”的三名航天員再次入駐天宮空間站，開展預(yù)期長達(dá)半年的工作，標(biāo)志著我國的太空探索能力進(jìn)入了前所未有的全新高度。

載人航天技術(shù)，不僅是一個國家綜合國力的反映與象征，也是將技術(shù)成果不斷轉(zhuǎn)化惠及大眾民生的“科技噴泉”，更是人類不滿足于現(xiàn)狀、追求自由的意志體現(xiàn)。因此，能夠長期駐留太空的空間站，就成了人類探索太空的關(guān)鍵基石。今天，我們就從空間站的歷史入手，一同領(lǐng)略人類挑戰(zhàn)星海的卓絕精神。

二?犧牲與榮耀

在空間站出現(xiàn)之前，載人航天技術(shù)的重心一直都是宇宙飛船。

1961年4月12日，蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林乘坐東方一號飛船，從拜科努爾發(fā)射場飛上太空。人類首次“征天”的偉大突破，距今已經(jīng)過去了整整一甲子。而彼時正與蘇聯(lián)進(jìn)行冷戰(zhàn)爭霸的美國，也急忙將“水星計(jì)劃”的飛船提前發(fā)射，進(jìn)行了一次略顯倉促的亞軌道飛行。

不過，在隨后的登月競賽中，美國的航天工程體系開始全力發(fā)威。他們先是通過“雙子座”計(jì)劃的數(shù)次載人航天飛行任務(wù)，熟練掌握了飛船在軌飛行、姿態(tài)控制和對接等技術(shù)，隨后啟動了彪炳史冊的“阿波羅”計(jì)劃。盡管在計(jì)劃初期，美國航天人遭受了三名宇航員在地面測試任務(wù)中因阿波羅一號指令艙起火而全體犧牲的慘痛打擊，但人類的“征天精神”以及和蘇聯(lián)競爭人類文明先鋒的驅(qū)動力，鼓舞著“阿波羅”計(jì)劃的參與者們重整旗鼓。最后，在經(jīng)過一連串謹(jǐn)慎的測試和繞月飛行任務(wù)后，1969年7月20日，阿波羅十一號飛船的“鷹”號登陸艙降落月面。經(jīng)過詳細(xì)的檢測與準(zhǔn)備后，次日2：56：15，飛船指令長阿姆斯特朗代表整個地球生物圈踏上月球表面，說出了那句銘刻人類文明豐碑的豪邁宣言：

“這是個人的一小步，卻是人類的一大步?！?/p>

全球有六億觀眾通過電視直播見證了這一人類文明有史以來最偉大的時刻，觀看量幾乎等于當(dāng)時全球有條件收看電視直播的人數(shù)總和。

而同時期的蘇聯(lián)，雖然在探月項(xiàng)目上和美國并駕齊驅(qū)甚至一度領(lǐng)跑，但到了載人登月階段，卻發(fā)展得非常不順利。因此，在確認(rèn)蘇共中央已經(jīng)取消載人登月計(jì)劃后，耗費(fèi)甚巨的阿波羅登月計(jì)劃也在1972年提前結(jié)束了。

從如今“站著說話不腰疼”的后人視角看，“阿波羅”計(jì)劃雖然極具冒險精神，但多少有些好高騖遠(yuǎn)。登陸月球確實(shí)堪稱人類文明史上的第一壯舉，但除了在冷戰(zhàn)中博取壓制競爭對手的巨大聲望以及轉(zhuǎn)化大量技術(shù)應(yīng)用之外，其實(shí)沒法帶來更多的短期直接收益。

進(jìn)入二十世紀(jì)七十年代后，從登月大賽中冷靜下來的雙方，都開始把目光從地球三十八萬千米之遙的明月，撤回到頭頂上方并不遙遠(yuǎn)的天穹。

其實(shí)，宇宙離我們并不遙遠(yuǎn)。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，距離海平面一百千米的卡門線，就是航空和航天領(lǐng)域的分界線。人類發(fā)射的應(yīng)用類航天器，主要都集中在與地面垂直距離兩千千米以內(nèi)的近地軌道上。它們中的大多數(shù)，比如空間站軌道高度更是只有三四百千米，換在平地上，就只相當(dāng)于高鐵全速飆車兩個小時的路程。日本宇航員毛利衛(wèi)甚至因此調(diào)侃道，距離亞洲足有萬里之遙的南極，才是“比宇宙更遠(yuǎn)的地方”。早在十九世紀(jì)末，人類航天事業(yè)的先驅(qū)者——齊奧爾科夫斯基，就已經(jīng)設(shè)想了人類在太空長期駐扎的愿景。在老爺子浪漫的想象中，空間站與地面的交通方式，正是至今依然只能在《高達(dá)OO》和《皇牌空戰(zhàn)》等科幻作品中出場的“太空電梯”。

回到現(xiàn)實(shí)，在面對“太空住人”這個問題時，擁有登月經(jīng)驗(yàn)的美國，其實(shí)一開始還是略占上風(fēng)的——畢竟一次登月任務(wù)，就要在地月之間三十八萬千米的漫長虛空中跑一個來回，再加上在月球表面甚至可以待上三天的登陸任務(wù)，阿波羅飛船從發(fā)射到落地完整跑一趟的留空時間，最長可以持續(xù)十二天。

不過這次，賭著一口氣的蘇聯(lián)，還是努力跑在了美國前面。1971年，人類第一個空間站——禮炮1號發(fā)射升空。以此為標(biāo)志，人類的第一代空間站開始陸續(xù)出現(xiàn)在近地軌道上。不過，受限于技術(shù)條件，第一代空間站都只有一個主艙段和一個對接口。因此，它們與載人飛船對接以后，就無法再額外對接貨運(yùn)飛船獲得補(bǔ)給了。宇航員在第一代空間站的駐留時間，也就嚴(yán)格受限于載人飛船一次性捎帶上天的物資數(shù)量，很難維持太久。

作為第一個先驅(qū)者的禮炮1號，飛行任務(wù)很不順利。在發(fā)射升空后，第一次與載人飛船對接時，因?yàn)榧夹g(shù)故障，宇航員無法打開它僅有的一個對接艙門，只得在望門興嘆一番后打道回府。而第二次任務(wù)，雖然三名宇航員成功進(jìn)駐空間站并逗留了二十三天，但在返航的過程中，由于飛船返回艙過于狹小而沒有讓宇航員穿上艙內(nèi)航天服，艙內(nèi)失壓導(dǎo)致三名宇航員犧牲。這三位航天英靈的名字，連同到當(dāng)時為止?fàn)奚目偣彩奈缓教煊⑿垡黄穑òㄋ烙诤罄m(xù)飛行訓(xùn)練的加加林以及阿波羅一號機(jī)組），被做成一張銘牌，由同年稍晚時間登月的阿波羅十五號飛船放置于月球表面上，成為航天精神永存星海的豐碑。

盡管載人航天工程必然伴隨著致命的風(fēng)險，甚至在探索階段看起來像是“宰人航天”，但這個領(lǐng)域其實(shí)最無法容忍隨意地?fù)]霍生命。因此，鑒于技術(shù)上的不成熟，禮炮1號在完成技術(shù)探索與驗(yàn)證的使命后，于1971年當(dāng)年就被廢棄，墜入大氣層燒毀，機(jī)體的留空時間甚至不滿半年。

美國則在提前終止了阿波羅計(jì)劃后，將多余出來的巨型運(yùn)載火箭“土星五號”進(jìn)行了“轉(zhuǎn)職”。于是，原本用于運(yùn)載阿波羅飛船的三級艙體，被直接改造為美國第一個空間站“天空實(shí)驗(yàn)室”，于1973年發(fā)射升空。它雖然是人類迄今為止發(fā)射的最大單體航天艙段，長達(dá)三十六米、最大直徑六點(diǎn)七米、重約七十噸，但同樣只具備一個主艙段和一個對接口。因此，看似巨大的天空實(shí)驗(yàn)室，其實(shí)多少有點(diǎn)“大而無當(dāng)”，龐大空洞的內(nèi)部空間非但沒能發(fā)揮額外的作用，反而給空間站的環(huán)境維持系統(tǒng)平添了大量壓力。在它看似漫長的留空服役期內(nèi)，真正執(zhí)行載人任務(wù)的有效運(yùn)行時間，累計(jì)起來也只有一百七十一天。

蘇聯(lián)也從1973年開始，陸續(xù)發(fā)射了禮炮計(jì)劃的后續(xù)機(jī)體。其中的禮炮2至5號，都是相當(dāng)于太空觀察哨的軍用空間站。其中，禮炮3號甚至搭載了一門原本裝備于轟炸機(jī)尾部自衛(wèi)炮塔的二十三毫米口徑機(jī)炮，算是人類迄今為止帶上天的最強(qiáng)武器了——當(dāng)然，在失重環(huán)境中貿(mào)然開炮，后坐力很可能會導(dǎo)致空間站的姿態(tài)與軌道失控，而禮炮3號顯然沒有科幻機(jī)甲那樣的強(qiáng)悍機(jī)動性。因此，這門看著很科幻的“太空大炮”，其實(shí)從未在宇航員駐扎禮炮3號的任務(wù)期間開火試射，更多是作為一個威懾道具，嚇唬嚇唬人而已。

隨著航天熱的持續(xù)發(fā)酵，二十世紀(jì)七十年代前后的這一批科幻作品，也把目光從太空歌劇的“星辰大?！?，逐漸轉(zhuǎn)向更加“現(xiàn)實(shí)系”的近地軌道空間。身為“黃金時代三巨頭”之一的阿瑟·克拉克，就曾在1968年的科幻經(jīng)典《2001：太空漫游》中，極為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)孛枥L了利用自轉(zhuǎn)形成人造模擬重力的太空站和飛船。電影中出現(xiàn)在穿梭機(jī)與空間站對接場面的《藍(lán)色多瑙河》舞曲，并不像很多影評人以為的那樣，只是在反襯太空航行的寂靜無聊，相反，這一幕其實(shí)是在用圓舞曲的形式，浪漫地渲染著航天器對接時，那超越人類舞者極限的精準(zhǔn)“輪舞”。隨后，在《與羅摩相會》中，克拉克爵爺干脆直接構(gòu)思了一艘有著完整內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)的巨型滾筒式外星飛船。

身為物理學(xué)家的杰拉德·奧尼爾，更是在克拉克的肩膀上更進(jìn)一步，將科學(xué)與幻想進(jìn)一步融合，構(gòu)想了更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木扌吞照尽皧W尼爾圓筒”。在這種直徑七千米、全長三十千米的巨大圓筒內(nèi)壁上，人類可以如同在地表一樣建立起城市和農(nóng)田，而在圓筒的外側(cè)，巨大的太陽能電池板則會為內(nèi)部的萬千居民們提供持續(xù)的能源。1977年出版的《高邊疆》一書中，奧尼爾向公眾們熱情洋溢地介紹了殖民太空的輝煌前景，引發(fā)了歐美大眾的廣泛關(guān)注。隨后于1979年播出的《機(jī)動戰(zhàn)士高達(dá)0079》中，作為關(guān)鍵劇情設(shè)定的“殖民衛(wèi)星”，幾乎完全照搬了他的壯麗設(shè)想。而除了“高達(dá)”以外，《星球大戰(zhàn)》《星際迷航》《超時空要塞》等影響力延續(xù)至今的太空科幻品牌，也紛紛在二十世紀(jì)七十年代的空間站熱潮中誕生。

回到現(xiàn)實(shí)中，在1977年和1982年，蘇聯(lián)分別發(fā)射了禮炮6號和7號。它們作為第二代空間站，雖然依舊是單一主艙體，但增加了一個對接口，因此可以同時與載人飛船和貨運(yùn)飛船對接，一下子延長了持續(xù)載人運(yùn)轉(zhuǎn)的時限，都在天上執(zhí)行了好幾年任務(wù)才光榮退役。禮炮7號甚至在1985年發(fā)生了與地面失聯(lián)的嚴(yán)重故障后，被兩名英勇的蘇聯(lián)宇航員成功對接重啟。之后，這哥倆還在空間站上分別駐留了一百多天才先后返回地面，充分展示了蘇聯(lián)航天人的實(shí)力與自信。這段精彩的航天故事，在2017年被俄羅斯拍成了電影《太空救援》（原名直譯就是《禮炮7號》）。

隨著蘇聯(lián)后期航天技術(shù)的愈發(fā)成熟，在禮炮7號的基礎(chǔ)上，蘇聯(lián)啟動了多段艙體對接組合的第三代大型空間站——和平號。

三?巨人時代

有趣的是，當(dāng)和平號的核心艙在1986年進(jìn)入軌道時，它的“前輩”——禮炮7號在經(jīng)過一次重啟后，依然在發(fā)揮余熱。也就是說，蘇聯(lián)曾經(jīng)一度同時維持著兩個大型載人空間站的在軌運(yùn)轉(zhuǎn)。這還不算，當(dāng)兩名蘇聯(lián)宇航員在1986年3月15日乘坐飛船進(jìn)入和平號之后，先是在新家一口氣住到了過完勞動節(jié)的5月5日，隨后二人登上飛船，脫離和平號，直奔禮炮7號，然后帶著從“老家”拆下來的三百多公斤“細(xì)軟”儀器設(shè)備，在6月26日又乘飛船回到了和平號。布置好新家后，兩位航天英雄于7月16日平安返回。這次在人類航天史上都堪稱精彩的“太空搬家”任務(wù)，全程歷時四個月，完成了三次對接和三次脫離。蘇聯(lián)的地面中心，則完成了同時監(jiān)控三個載人航天器在軌運(yùn)行的復(fù)雜任務(wù)，堪稱蘇聯(lián)航天人精湛技藝的集大成展示。

隨著蘇聯(lián)的崩潰解體，俄羅斯繼承了和平號，并將其開放給其他航天合作者。和平號的核心艙，一段連接著“量子一號”擴(kuò)展段，作為一個“太空港”，用來對接進(jìn)步號貨運(yùn)飛船。核心艙的另一端，裝備了一個集成了五個對接端口的轉(zhuǎn)換艙，除了可以對接聯(lián)盟號載人飛船，還接上了“量子二號”“晶體號”“光譜號”和“自然號”四個擴(kuò)展艙段，共同構(gòu)成一個全重一百二十三噸的太空堡壘。如果美國的航天飛機(jī)也跑來對接，那么“合體”后的總重量更是可以達(dá)到驚人的二百三十三噸。

和平號也不負(fù)眾望，在長達(dá)十五年的運(yùn)行時間里，接待了全世界十二個國家共計(jì)一百三十五名宇航員，并完成了兩萬多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。遺憾的是，因?yàn)榉N種原因，我國雖然在1992年啟動了載人航天計(jì)劃，但始終未能參與到和平號的任務(wù)中。至于和平號，也因?yàn)榇罅康墓收戏e累和俄羅斯捉襟見肘的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，在2001年3月，被剛上任不久的普京總統(tǒng)下令徹底放棄，反推減速后，墜入稠密的下層大氣，殘骸劃過斐濟(jì)群島上空，最終墜入了空曠幽冷的南太平洋海底。

雖然和平號最終迎來了“以我殘軀化烈火”的悲壯結(jié)局，但早在它墜落之前三年的1998年，國際空間站就已經(jīng)開始在軌道上組裝，而它的核心艙“星辰號”，正是和平號核心艙的姊妹備份。這一次，隨著規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，傳統(tǒng)的“拼積木”式艙段設(shè)計(jì)也無法再滿足結(jié)構(gòu)擴(kuò)展的需求了。因此，作為第四代空間站，國際空間站上搭建起了巨大的桁架結(jié)構(gòu)，用來支持多個大型艙段以及巨大的太陽能帆板。很快，它的規(guī)模就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了和平號，如今的總重量已經(jīng)達(dá)到了驚人的四百一十七噸，內(nèi)部容積九百多立方米。

同時，在進(jìn)入新世紀(jì)之后，一直在空間站發(fā)展中缺席的中國，終于后來居上。我國先是在2011年和2016年先后發(fā)射了單艙段的天宮一號和二號，隨后，在2021年4月29日，還發(fā)射了計(jì)劃如和平號一般形成多艙段布局的天宮空間站天和號核心艙。6月17日，聶海勝、劉伯明、湯洪波三位航天員，乘神舟十二號載人飛船，順利對接入駐了天和號核心艙，進(jìn)行了兩次成功的雙人出艙太空行走任務(wù)，并在三個月后的9月17日勝利返航。一個月后，2021年10月16日，神舟十三號飛船，又載著翟志剛、王亞平、葉光富三位航天員一飛沖天，再次入駐“天宮”，開展計(jì)劃長達(dá)半年的太空任務(wù)。可以相信，在他們之后，我國還會向天宮空間站發(fā)射更多的艙段、派出更多的航天員，繼續(xù)建設(shè)我們自己的“天宮”，絕不會停下前進(jìn)的腳步。

畢竟，探索太空這件事，就像“老祖師爺”齊奧爾科夫斯基當(dāng)年所言：

“地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠(yuǎn)被束縛在搖籃里?！?p>

【責(zé)任編輯?：阿?吾】