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航天史:18.太空第一人

 科学声音 2021-04-08

上文书讲到了苏联进行宇航员的选拔。从一百多人里面选出了20人,然后再筛选到第一批6个人。可以说都是百里挑一的优秀飞行员,而且进行过大量针对性训练。最后是靠考试确定了太空第一人的人选,他就是尤里·加加林。
其实总设计师科罗廖夫早就看中了加加林,但是他没办法直说。在这一批宇航员里曾经搞过一次调查。假如你自己不上天,你会推荐谁,加加林得了3票。说明他还是非常招人喜欢的。

到了4月9号,卡马宁宣布由加加林执行第一次太空飞行任务,季托夫担任替补。加加林当然是非常开心啦。不过加加林有一件非常重要的事儿要做,那就是留下一封信,是写给他妻子伊莲娜的。这东西,有备无患。加加林无外乎就是叮嘱妻子,照顾好女儿,毕竟孩子岁数还小,不过呢,对孩子也不要太娇惯,原话是“不要让她们做公主,要成为真正的人”。万一自己牺牲了,妻子也不要太悲伤,她可以自己选择是否改嫁。

加加林夫妇

尽管加加林对自己的技术有信心,他也不想把这封信写成一封遗书,但是写来写去也就是那些词,怎么看都像是遗书。这封信后来交给了一个朋友,上级领导应该也是知道的。万一他回不来了,就把这封信交给他的妻子伊莲娜。当然,加加林在信的末尾写了,希望妻子永远也不要收到这封信,他当然想活着回来。
东方号火箭预定4月12号发射。美国人对于民用航天项目根本就没有保密,早就宣布要在5月份发射载人飞船。苏联人当然不能落后,科罗廖夫想在五一劳动节前发射升空,这样的话,宇航员回来就能出席五一劳动节的庆典。赫鲁晓夫他们当然也希望赶在节日之前。但是赫鲁晓夫他们学乖了。上次就是为了给10月革命节献礼,结果涅杰林违反操作规程,导致了惨剧的发生。这一次,赫鲁晓夫决定不给科罗廖夫压力,不管是提前,还是推后,你看着办。科罗廖夫权衡了好几天才定下4月12日这个时间。

对加加林来讲,他还有3天时间做准备,还有好多事儿要做。东方号飞船其实发射过很多次了,只是前几次装的都是狗,不是人类。所以加加林也自嘲,自己究竟是第一个上天的人呢,还是最后一个上天的狗呢?
这话怎么说的呢?加加林当然是人啦,怎么能是狗呢?既然是人,为什么他自己却没有自己操控飞船的权限呢?没错,东方号主要是靠自动飞行导航装置操控,或者是地面遥控。你想啊,过去发射的都是狗啊,狗又不会操控,所以苏联人就研发了一套自动装置。理论上是不需要加加林操控的。不过紧急情况下,输入一组密码,就可以解除自动操控,进入全手动模式。这套密码是封在一个信封里的,加加林紧急情况下,需要拆信封,把密码输进去。在太空里,谁知道人处于什么状态,所以这不是件容易的事儿。没办法,程序就这么设计的。

日期临近了,大队人马全都去了拜科努尔发射场。加加林和替补季托夫住在一起,为了让两个人放松一下,这天没给他们安排工作,这两个小伙子随便聊了点家长里短,跟工作关系不大。晚饭吃的是航天食品。当时的航天食品是很简陋的,都是放在牙膏管里的糊状物品。这几天他们吃的都是这种太空食品。晚上临睡前,医生过来给加加林测了血压和体温,血压75/115,体温36.4℃,心跳每分钟64下,这身体真没的说。
第二天一清早,火箭就要发射了。晚上必须睡个好觉。有传记作家考证,这两个人都没睡着。但是我想,不会的,因为这几个宇航员都是千挑万选的,心理素质不是一般人能比的。他们应该是好好的睡了一觉。早上5:30分,加加林被人叫起来了。加加林先是做了个早操锻炼一下,然后刷牙洗脸吃早饭。早饭仍然是牙膏管里的糊状食品,这回是肉泥和果酱,还有一点咖啡。吃完饭仍然需要严格的检查身体,体温高个1℃,或者是心跳快个5下。加加林的任务就告吹,换替补上。
当然,这种事儿并没有发生。加加林的身体状况完全符合要求。接下去就是在身上装传感器,心跳体温和呼吸之类的参数都要采集。加加林穿上蓝色的工作服。然后在同志们的帮助下,穿上橘红色的航天服。有这套航天服的保护,即便是座舱破裂,也能保证加加林的安全。最后,加加林带上白色的头盔。因为不久以前发生过击落U2高空侦察机的事件,苏联的人民群众对从天上掉下来的人非常敏感。为了防止误会,工程师在白色的头盔上用红油漆写了CCCP四个字母,这是苏联的缩写,按照俄文发音跟“SSSR”差不多。

等着特殊改装过的大轿车开过来,加加林他们提着宇航服上的管子和电线。坐进了专用的座位。把电线和管子分别接好,车上有供电和供氧通风的装置。大轿车带着加加林和一群工作人员去发射场。车开在哈萨克斯坦的大草原上,老远就看见巨大的东方号火箭,矗立在发射台上,周围冒着白烟。这说明液氧已经加注进去了,低温导致周围的水蒸气都凝结了。

R-7导弹、发射斯普特尼克的基本款,东方号、上升号、联盟号

你别说,苏联的火箭要比这个时期美国人的漂亮多了。主要是因为苏联人采用了4个巨大的捆绑助推器,这4个助推器是圆锥形的。用来发射斯普特尼克卫星的R-7火箭非常矮,轮廓上就像是小女孩偷穿了妈妈的裙子,个子不够高。升级版东方号火箭,上面加了太空船和动力舱。长度一下就拉长了,仿佛是个身材高挑的少女,这孩子已经长大了。到后面的联盟号火箭,那就完全成熟了,特别的挺拔漂亮。反观当时美国人的红石火箭,那就像是个电线杆子,宇宙神火箭早期版本线条那叫一个难看啊,简直就是个酱油瓶子。论起火箭的颜值,美国人是一直到土星五号才扳回一局。

东方号、水星-红石、水星-宇宙神、双子座-大力神2

等加加林从车上下来,一帮宇航员伙伴们过来送行,大家拥抱在一起。再看总设计师科罗廖夫,老头眼睛红红的,看来是一宿没睡。加加林登上火箭,坐进了座舱,座舱相对来讲算是比较宽敞的。美国的水星号飞船是个圆锥形,内部空间很小。即便是容积够大,因为形状的关系,利用率也不高。苏联的太空船的球形的,相对来讲宽敞点。另外一个原因是苏联选取的宇航员专门选了个子不高的,加加林看着挺帅的一个小伙子,只看照片的话你也不知道他多高,拿皮尺一量,1.57米。
既然圆锥形太空船那么窄,为什么还要做成这个样子呢?那是因为返回大气层的时候,圆锥形是有一定的操控能力的,而且稳定性也好一些。球形的容易翻跟头,真要转起来没完,里边的人能给摇散了黄。但是当时苏联人是第一个吃螃蟹的,他们认为球形能用最少的材料做出最大的容积,而且强度也不错,这是划算的买卖。这是当时的想法,后来发现,还是操控性更重要,所以都采用了圆锥形或者是钟形,不再用圆球了。
加加林半躺在飞船里,就等着发射升空了。科罗廖夫他们已经去了地下掩体。从地下掩体里透过观察孔,盯着巨大的东方号火箭。

水星飞船带逃逸塔

东方号火箭和美国人的红石-水星火箭最大的差异是没有逃逸塔。我们讲过,逃逸塔是救命用的,万一火箭刚飞起来就要炸,逃逸塔要负责把载人的太空船从火箭上拔出来,飞到高空,开降落伞平稳落地,救宇航员一命。那么东方号为什么就没有逃逸塔呢?苏联人当时采用了和战斗机类似的办法,那就是用弹射座椅。万一出了事儿。就用弹射座椅把宇航员弹出舱外,开降落伞落地。而且按照东方号的设计,加加林要坐着飞船返回地球,下降到7000米高度的时候,开弹射座椅从飞船里弹射出来,然后开降落伞安全着陆。所以,苏联的弹射座椅是两用的。
快要发射了,大家突然发现,座舱门出了故障。加加林要想弹出来,跳伞。拉动弹射拉环以后,要把舱门扔掉。然后座椅开小火箭把人推出去。这个门打不开,那岂不是要坏菜啊?马上抢修吧,工程师们开始疯狂抢修,连拆了32颗螺栓,终于修好了。他们还得手忙脚乱的把这32颗螺栓拧回去。现在,终于可以按照原定计划发射了,加加林倒是挺镇定的,一直在跟科罗廖夫通话,还科罗廖夫放点音乐给他听。
根据档案披露,尽管预定的航行时间只有108分钟,也就是绕着地球转一圈马上下来。科罗廖夫还是在东方号太空船上装了10天的粮食。这都是以备不时之需。毕竟这是第一次载人航天飞行,凡事要做万全的准备。发射时间定在了9:07,这个时间是精心挑选过的。科罗廖夫在地下指挥部里指挥发射。

我们在电视里常常看到火箭发射的场景,都是旁边有个发射塔,发射塔伸出横臂,握住火箭,这样火箭就站稳了。发射前,手臂横着摇开就行。东方号不是这样,而是四周有好几个支架,牢牢的抱住火箭。
地下控制室里面的工作人员都在紧张的监视各项数据。火箭发射需要两把特制的钥匙同时拧动才能发射。现在,钥匙已经插进了锁眼,就等科罗廖夫一声令下。8个支架之中的四个已经张开了,火箭已经点火,时间快到了。加加林的手拉住了弹射座椅的拉环,万一不行,立马弹射。远处的摄影师架好了电影机,准备拍摄。。
科罗廖夫一声令下,火箭发动机突然加大了功率。4座支架向后躺下,就像开花一样。中间的东方号火箭在发动机巨大的推力作用下开始缓缓的上升。加加林的小伙伴们都在远方的看台上紧盯着呢,看到火箭升空,一群年轻人兴奋地大叫“乌拉”,这都是俄国特色了。
他们眼看着东方号火箭越飞越高,穿过云层,渐渐地变成了一个小亮点。仅仅过了两分钟,四个巨大的助推器里的燃料就烧光了,四个助推器被抛弃了,因为四个助推器是像开花一样倒向4个方向,地面上的人可以看到火箭的尾焰形成了一个十字,然后就熄灭了。这就是著名的“科罗廖夫十字”。最后,火箭消失在了视野之中。

科罗廖夫十字

到了9点10分,火箭头部的整流罩被抛弃了。加加林乘坐的东方号飞船暴露出来了。加加林可以透过很小的一扇窗看到外面的景象。9:12分,中央的一级火箭也烧光了。一级火箭被抛弃,二级火箭点燃了。9:15分,东方号飞出了拜科努尔监控站的范围。又过了2分钟,火箭第二级也烧光了,火箭和太空船分离了,东方号飞船进入了地球的轨道。
科罗廖夫挑选的时间是很有讲究的,这个时候,苏联大部分国土都已经天亮了。要知道,苏联的国土横跨11个时区。这边天亮了,那边还在半夜呢。火箭尽量在苏联的国土上飞行,这样有利于监控,因此轨道选择也很有讲究。从拜科努尔起飞,飞船横穿整个西伯利亚,一直飞到远东地区,勘察加半岛这时候天都快黑了。

加加林刚刚从身体根本没法动弹的超重状态进入了失重状态。这一切都是在短短几分钟内发生的。但是对加加林来讲,却感觉过了好久。现在,进入轨道以后,加加林身边的一切都飘起来了。他浑身都感觉不到重量,变得舒服极了。他作为经受过严格训练的宇航员,很快适应了失重的环境,开始进入工作状态,开始拿起本子,用铅笔在上面做记录。他瞥了一眼窗外的景色,现在是在西伯利亚上空,下面有条大河在闪闪发光。地球就像一颗蓝色的宝石一样美丽。阳光亮的出奇,加加林想看看月亮,可惜方向不对,看不到。

加加林的导航仪

9:18飞船飞到了西伯利亚上空,9:21,飞船飞到了堪察加半岛,进入太平洋,当时整个太平洋都是夜晚。飞船飞进了地球的背光面,斜穿整个太平洋,路过夏威夷上空的时候,下边刚好是半夜。不知道美国人会作何感想。依照轨道,飞船从南美洲南端掠过,进入大西洋上空,在大西洋上空,加加林看到了地球边缘黎明的曙光,这半圈是兜回来了。为什么科罗廖夫要选择莫斯科时间早上9:07分发射火箭,就是为了飞船刚好在非洲上空的时候是白天。
东方号飞船从安哥拉上空插进非洲。在享受了1个小时失重的美妙感觉以后,加加林要回家了。要想准确的落在莫斯科南部400公里的着陆场,必须从非洲上空就开始减速,再入大气层。这时候,飞船的状态是屁股朝前,就等着时间一到,开发动机反推。一切都是自动的,按理说不需要加加林操心。但是科罗廖夫不放心,万一反推没启动,加加林就回不来了。因此叮嘱加加林,准备人工接管操纵。加加林也把手放到人工操作按钮旁边了,要知道反推火箭晚开一秒钟,落点都能差好几十里地。

其实科罗廖夫是设计轨道的时候是有充分的考虑的。轨道最低点离地面只有169公里。在这个高度上,其实还是有大气层的。即便是反推失败,借助空气的减速,10天之内,加加林也能逐渐降低轨道,返回地球。所以科罗廖夫在飞船上放了10天的粮食,就是为这个准备的。但是现在轨道有偏差,如果反推不开的话,恐怕没个20天,加加林下不来。加加林在太空岂不是要饿死渴死?
好在反推火箭准确的开机了,科罗廖夫总算是长出了一口气。但是科罗廖夫不知道的是,因为开了反推火箭。飞船的姿态失控了,开始在空中乱滚,加加林在里边,被转的晕头转向的,随着飞船再入大气层。和空气的摩擦越来越剧烈。飞船周围的烧蚀材料开始起作用,就靠这些烧蚀材料的蒸发,迅速带走热量,这才能保证不被烧化。所以加加林看到舷窗外是火光一片,其他什么都看不到。
按道理说,球形的飞船该和屁股后头那个烟灰缸形状的服务舱应该分离了。但是,两个模块没有分离,有一根电线始终没断,这怎么办呢?加加林居然就没向地面报告。科罗廖夫急得不行,这是怎么回事儿呢?下回再说。

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