要想實現載人上天,首先要解決衛星回收問題。
從茫茫宇宙將衛星召回,談何容易!你想召之即來揮之即去,并令其準確降落,手里的令箭又有多大威力,誰聽你的?蘇聯是秘而不宣發射了好幾顆衛星后才掌握了回收技術,美國一連發射了12顆返回式衛星,全逃之夭夭,直到第13顆,才極不情愿搖搖晃晃回來了。回來是回來了,但還是鬧別扭,根本不聽指令,一頭扎進大海游泳去了。
作為中國第一顆返回式衛星總設計師,王希季大膽采用新科技成果,使衛星回收率達到世界先進水平。那一陣子,他一趟一趟往大西北試驗基地跑,做了不下50次空投試驗,在內蒙古察哈爾黃旗海空投試驗基地,零下30多度,他和試驗人員一起睡在四面露風的平房里。"文革"的風暴,王希季躲也沒躲掉,批判他的大字報貼了滿滿一墻。降落傘強度試驗,由于傘沒打開,模型摔碎了,被認為是"階級斗爭新動向",王希季被"請"進學習班。幸好試驗紀錄膠片證明模型不是人為破壞,王希季才被放出來。一獲得自由,他馬上投入對回收系統的改進和試驗中。
1975年11月26日,在酒泉衛星發射基地,"長征二號"火箭把中國第一顆返回式衛星送上了太空,預計繞地三天后回收。這是楊嘉墀和同事一干十年,研制這顆衛星的姿態控制的結果。科學家們正在集中精神監控衛星運轉的數據,忽然,收到一組不妙的數據,顯示靠噴氣產生的反作用力來實現姿態控制的衛星,由于氣壓下降過快,將會因氮氣消耗殆盡而提前返回。
這一提前返回,可就沒譜了。
指揮衛星發射的總指揮錢學森,把楊嘉墀等專家請到一起,分析產生這種現象的原因。專家的計算結果表明,安全回收的希望幾乎等于零。楊嘉墀一直沒說話,在低頭計算,錢學森看著他。終于楊嘉墀說,從我的計算判斷,出現這一現象是因為衛星上天時溫度高,空間溫度低,衛星進入軌道后,冷熱懸殊,氣壓下降的速度加快。但到一定時候,氣壓就會穩定下來,支持衛星在空中飛行三天問題不大,我的意見是按原計劃進行。
最后決定按楊嘉墀的意見辦。
楊嘉墀爬上三四百米的觀山頂,在冬夜里觀察衛星。直到天亮,才從山上下來。
回收部隊在四川遂寧縣待命,準備回收。到了11月29日,返回式衛星在天上逛了三天,環繞地球47圈后,該回來了。可是在大氣層還有信號,突然卻沒了蹤影,得,丟了。專家們肯定地說,根據我們觀測,返回的衛星沒出國,就在我們國內,大概在貴州附近吧。
就在11月29日中午,貴州凱里地區的礦工都上井吃飯了,四個采煤工沒急著奔飯堂,在井沿你一句我一句打鬧,忽然一個大火球從天而降,劈了不遠處的一棵大樹。四名礦工嚇得馬上鉆進礦井,生怕再掉下個大火球砸到腦袋上。誰也不知道怎么回事,等了一會兒,膽大一點的探出頭來看看,沒什么動靜,天沒有塌下來,大火球也慢慢黑了。礦工們還是害怕,怕那個黑了的大火球再來個爆炸。又等了很久,黑了的大火球一動沒動,完全是死老虎的樣子。四個礦工畢竟是小伙子,年輕氣盛,互相鼓勵著從礦井中鉆出來,圍著黑了的大火球繞了一圈,黑了的大火球還是連喘氣也沒喘,只是他們看清了里面有一些"內容"摔了出來。
誰也不敢去摸這個龐然大物,有個礦工拿起一塊石頭扔了過去,當當響,看樣子是個無聲無息的鐵家伙。四個礦工商量,一個人去報告領導,留三個人看守,雖然現在這個家伙不動聲色,萬一蹦起來,人少了可不好招架。不能讓這個鐵家伙跑了,萬一這個鐵家伙要跑,三個小伙子還是可以對付一陣的。很快回收部隊來了,大家才知道虛驚一場。經過檢查,衛星在太空拍攝膠卷的黑匣子完好。
雖然有點偏差,但基本上算回收成功。
以后,中國陸續發射了近20顆衛星,除一顆因衛星姿控系統出現故障未能回收外,全部成功回收,而且返回的落點誤差很小。這個回收成功率是世界上罕見的,創下了世界紀錄。
安全返回技術不成問題了,中國科學家掌握了回收衛星的秘密。雖然載人飛船的回收技術特別是救生技術難度更高,中國科學家還是有信心突破這道難關。
載人航天有三大難題需要突破
蘇聯第一顆人造衛星帶來了人類的航天時代,為千百年來夢想上天的人類插上了騰飛的翅膀。在中國古代,有虛擬的嫦娥奔月的神話,也有實實在在的唐明皇游月宮的神話。國外也有類似的神話,像古希臘飛向月球的神話等等。但是,人類想上天,卻始終是虛無的神話。在咱們國家,形容什么事情難,就愛說比登天還難,確實沒有比登天更難的事情了。人類發明了飛機,可以在天上飛了。可要飛出地球,飛到宇宙去,還不是一件輕而易舉的事情。《西游記》里,那個神通廣大的孫猴子,不是也翻不出如來佛的手心嗎?要想飛出天外,必須要有一定的速度,要圍繞地球轉,你至少每秒鐘要運行8公里;如果你要擺脫地球引力,飛到天外,那你就必須更快,每秒要達到16.6公里。這是個什么概念呢?我們看大型噴氣式客機夠快的了吧?可才每秒0.3公里。子彈頭更快了吧?快到人眼幾乎看不到它的運行軌跡,而子彈出膛的速度也才每秒1公里左右,據說最快的飛機每秒可以飛到1.4公里。您說大自然對我們人類是多么苛刻。
然而,聰明的人類總是會心想事成。蘇聯第一位宇航員加加林乘"東方一號"宇宙飛船在天上轉了一圈后順利返回地面。之后,蘇聯又有兩位宇航員上天,其中一位是女宇航員捷列什科娃。美國也不甘落后,兩個大國引發了你追我趕的"宇宙大戰"。到如今,太空中已經有世界上20多個國家的數百名宇航員漫游過。什么時候,我們中國的宇航員能夠一步登天呢?
載人航天有三大難題需要突破,首先要有可靠性高、大推力的運載火箭,第二大難題是安全返回技術,第三大難題是研究具有良好的生命保障系統和工作環境。第一個和第二個難題新中國早在二三十年前就解決了,70年代,"長征"系列火箭首飛成功,至今已經發射過五六十次,成功率極高,其中"長征二號丙"及改進型火箭的發射率是百分之百。"長三乙"火箭可以把五噸以上的世界重量級衛星送上地球同步軌道。"長二捆"火箭也可以把很重的航天器送上近地軌道……
只剩下最后一道難題良好的生命保障系統和工作環境了。這個難題在地球根本不算難題,我們生活在有良好生命保障系統的地球中,大自然為我們準備好了一切,陽光、空氣、水,一點也不用你操心。可是在太空,完全沒有人類生存的空間,沒有空氣沒有水沒有陽光不說,還沒有重力,人類的吃喝拉撒睡在太空都成了大問題。不僅如此,太空中還有強烈的輻射、紫外線、低溫和高真空。對于太空,人類還不可能去改造它的大環境,只能為自己營造出一個適合生存的小環境。這樣不僅要解決陽光、氧氣和水,還要解決宇航員產生的廢棄物質,包括一定的濕度,一定的溫度,還要使密閉座艙的飛船里的壓力、空氣成分與地球相似。這一切需要宇宙飛船的外殼是輕而硬的金屬,艙體的外殼包裹著絕熱材料,防止艙體在大氣層飛行時產生的動力熱傳入艙內。在飛船里,還要有裝有緩沖裝置的乘員座椅,有各種電子設備、儀表及宇航員救生及生活裝備。飛船的兩側要安裝供宇航員觀察星空與地球的舷窗,舷窗必須具有防強光、防紫外線及防輻射的功能。更重要的是宇航員到太空,不是為了生存,而是要去探險和開發地外資源,這就需要走出飛船,到太空中去。因此,還要設計能維持宇航員生命的類似密閉艙的航天壓力服,保證宇航員在這套密閉的壓力服里能夠保持一定的壓力,保證空氣、濕度、溫度,還要能防流星、耐高低溫,同時要保證宇航員產生的廢氣能夠排泄出去。穿上這套衣服,要能夠行走,能夠用手操縱物品,還要有與外界通話的設備。航天服里還要裝上生理信息傳感器,能夠了解宇航員的身體健康狀況。不說別的,制作這套衣服的衣料,就很不簡單,要用玻璃纖維、鍍鋁尼龍布及其他不同的材料編織而成。此外,還有宇航員的飲食等等。
夠了夠了,說一說就這么難了,制造起來更是困難。這么多的高難東西不可能一天兩天拿出來,中國的航天科學家們很早就在默默地做這項工作了,已經取得了突破性的成果。