人类史上第一次飞船太空对接,苏联宇航员死里逃生,撞断几颗牙齿

核心提示美国是蓝色星球上当仁不让的航天强国,但人类航天史上许多个“第一次”都是由苏联人创造的:第一颗人造卫星,第一艘载人飞船,第一次太空行走,第一个空间站,第一个月球探测器,第一个金星探测器等等,苏联人成就满满。53年前,第一次航天器太空交会对接也

美国是蓝色星球上当仁不让的航天强国,但人类航天史上许多个“第一次”都是由苏联人创造的:第一颗人造卫星,第一艘载人飞船,第一次太空行走,第一个空间站,第一个月球探测器,第一个金星探测器等等,苏联人成就满满。53年前,第一次航天器太空交会对接也是由苏联人完成的。

1969年1月14、15日,苏联先后发射联盟4号和联盟5号载人飞船,联盟4号上只载了一名宇航员沙塔洛夫,联盟5号则由沃雷诺夫、叶利谢耶夫和赫鲁诺夫组成三人乘组。1月16日,两艘飞船在距离地面约220公里高度进行人类 历史 上第一次交会对接。

为了让两艘载人飞船在太空可靠地进行对接,苏联科学家为它们特制了一套对接机构。其中联盟4号轨道舱的前端安装了一条长长的“探杆”,而联盟5号轨道舱则设计了一个巨大的喇叭形插孔。当两艘飞船缓缓靠近,联盟4号将“探杆”插入联盟5号的孔洞里,“一公一母”锁定之后,两艘飞船便牢固地对接在一起。

因为两艘飞船的对接面被锁紧机构完全占据,宇航员没办法通过对接口进入到另一艘飞船,这样就失去了对接的意义。怎么办呢?

苏联设计师在飞船轨道舱侧面开了一个出舱口,让宇航员通过飞船外边“爬”到另一艘飞船里。这样一来,既试验了太空交会对接技术,又可以验证舱外航天服和太空行走。

1月16日,叶利谢耶夫和赫鲁诺夫二人穿上苏联的“海鹰”航天服,打开联盟5号轨道舱舱门,顺着飞船外的扶手爬到联盟4号,再打开联盟4号轨道舱舱门进入飞船,完成了第一次太空“换车”。

在联盟4号、5号飞船对接的4小时35分钟之后,宇航员们完成了所有实验任务,两艘飞船分离。叶利谢耶夫和赫鲁诺夫与联盟4号指令长沙塔洛夫一起坐飞船返回苏联着陆场,而鲍里斯·瓦连京诺维奇·沃雷诺夫要独立驾驶联盟5号飞船返回地面,一切看起来非常完美。谁也没有想到,接下来沃雷诺夫将面临一场生死考验。

按照返回程序,1月18日,联盟5号飞船将先抛掉前边用于对接的轨道舱,启动推进舱的发动机减速,然后在规定高度与推进舱分离,沃雷诺夫坐在返回舱里进入大气层,最后回到地面。载人飞船的返回舱经过特殊设计,它的外表是耐高温的合金,底部还安装了一个厚重的防热层。

飞船在轨道上飞行时速超过7.8公里/秒,任何东西以这么快的速度掉到地面都将变成零件状态,宇航员更是不可能生还。在返回大气层时,飞船会利用空气阻力将速度一点点降下来,在几千米高度时再打开减速伞、降落伞,最后在离地面几米高度时开启反推发动机,这样才能保证宇航员平安落地。

但沃雷诺夫很快就意识到飞船出现问题:由于连接的爆炸螺栓失灵,返回舱没办法与后边的推进舱脱离,它带着推进舱一起坠入了大气层!

你可能会说,这没什么吧,反正飞船防热,有推进舱在前边顶着多烧一会儿,烧完了自然会脱落呀!事实上,推进舱不会顶在前面,它比返回舱轻,按照力学原理,在重力势能作用下,飞船返回舱被顶到前边。如果你玩过不倒翁就能理解:不倒翁的底下装着重重的铅块,无论你怎么推它都不会倒。

由于被推进舱拖累,联盟5号小头冲下,返回舱最薄弱的部分——连接轨道舱的舱门——暴露在前方。因为剧烈的空气摩擦,舱门迅速变热,密封圈开始冒烟,越来越浓的烟雾弥漫在小小的返回舱里。

在生死关头,沃雷诺夫始终保持镇定,他先是全力维持飞船平衡,开启调姿发动机控制飞船,试图摆脱推进舱。发动机燃料耗尽后,沃雷诺夫在9个G的过载下将飞行日志塞到座位下面,同时口述飞船遇到的故障情况,用录音机录下来。他知道,如果自己遭遇不测,这一切将为未来飞船的改进提供参考。

在高温烧蚀和飞船的剧烈震动下,此前出故障的爆炸螺栓发生松脱,推进舱脱离,联盟5号返回舱终于调转180度,将最耐热的底部朝向前方,沃雷诺夫死里逃生。

有朋友说,联盟5号不是已经耗尽了发动机燃料吗,它是怎么调转船头,把防热大底朝向前方的呢?其实跟前边讲到的“不倒翁”道理一样,飞船返回舱在设计时,它的重心就靠近底部,在下降过程中,宇航员不需要做任何操作,重力作用就能自动将最耐热的部分朝向前面,从而使飞船顶住超过2000 的高温。

尽管接下来飞船减速伞和降落伞都顺利打开,由于返回舱底部反推发动机失效,飞船重重地砸在了地面上。沃雷诺夫捡回一条命,但最后那一撞却磕掉了他嘴里的几颗牙齿。

在简单处理完自己的伤情后,沃雷诺夫开始思考另一个性命攸关的问题:怎么不被冻死。

1月份的西伯利亚天寒地冻,舱外气温低至 38 。经过天上那么一番折腾,联盟5号偏离哈萨克斯坦主着陆场超过600公里,搜救人员一时半会不可能到达,飞船的温度一点点下降,他不能坐以待毙。

沃雷诺夫穿着舱内宇航服爬出飞船,带着防身设备寻找避难地。好在几公里远的地方有一处农舍冒出炊烟,农舍的主人帮助了他。

沃雷诺夫创造了奇迹,他也因此受到嘉奖,随后就被踢出苏联宇航员队伍,因为没人相信像他这样经历九死一生的人还能有勇气上天。但沃雷诺夫并没有放弃,他坚持训练,7年后乘坐联盟21号升空并与礼炮5号完成对接,在空间站里又工作了49天。

有朋友好奇联盟5号返回舱现在在哪儿?由于俄罗斯人的飞船太多,返回舱又都是一次性的,接近200个返回舱实在是没地方放。除了一部分被捐给博物馆,剩下的大多拆掉设备后放进仓库,或者干脆扔在了露天垃圾场里。

#载人航天#

波音“星际客机”结束不载人试飞任务成功返回地球

 波音“星际客机”结束不载人试飞任务成功返回地球,这是“星际客机”第二次不载人试飞,也是对其能否执行载人试飞任务的一次关键测试。波音“星际客机”结束不载人试飞任务成功返回地球。

 波音“星际客机”结束不载人试飞任务成功返回地球1

 美东时间5月25日,波音“星际客机”(CST-100 Starliner)第二次不载人试飞从国际空间站返回,在新墨西哥州白沙太空港安全着陆,结束为期6天的飞行。

 美国已有SpaceX载人龙飞船从美国本土5次为NASA运送专业宇航员前往国际空间站,NASA表示,此次测试意味着美国距离拥有两种载人运输系统从美国本土运送宇航员往返国际空间站更近一步。

 不过,这次任务并非没有任何问题。飞船与火箭上面级分离不久后,两个轨道操纵和姿态控制(OMAC)推进器出现问题,NASA和波音正在调查。但波音表示,飞船有足够冗余来继续执行任务。

  结束6天飞行,着陆白沙太空港

 美东时间5月19日18时54分,波音“星际客机”搭载一个假人,搭乘美国联合发射联盟公司(ULA)“宇宙神5”火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地升空。

 发射26小时后,飞船与国际空间站对接,空间站上的宇航员打开舱门,首次进入舱内,检查飞船,卸下“星际客机”带来的500磅(约227千克)物资,打包600磅(约272千克)物资回地球。

 美东时间5月25日14时36分,飞船脱离空间站。18时05分,飞船脱离轨道,乘员舱与服务舱分离,进入大气层。随后3个主降落伞和6个安全气囊成功打开,离开国际空间站4小时后,18时49分,“星际客机”着陆在新墨西哥州白沙太空港。

 波音要将飞船从沙漠运往佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心进一步处理。待NASA和波音审查所有飞行测试数据后,为“星际客机”前往国际空间站的载人飞行测试制定计划。

 NASA局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)表示,本次测试是NASA商业载人项目和波音迈出了重要而成功的一步,使得更多载人航天任务得以在美国本土通过美国飞船抵达国际空间站。

 波音第二次不载人试飞完成的测试目标包括“星际客机”发射和入轨;美国联合发射联盟公司“宇宙神5”火箭和半人马座双发动机二级发射;上升中止紧急探测系统验证;“星际飞船”与“宇宙神5”火箭分离;

 “星际飞船”与国际空间站交会对接;“星际飞船”舱门打开和关闭,宇航员进入及静默模式;宇航员可居住性和内部界面评估;“星际飞船”离开空间站;“星际飞船”脱离轨道,乘员舱与服务舱分离;飞船采用航空减速系统下降和进入大气;飞船精准着陆和回收。

 NASA商业载人项目经理Steve Stich说,整个过程中,“星际飞船”提供了大量有价值的数据,当前正在继续评估这些数据,并在安全情况下尽快全面运行宇航员飞往空间站的飞行。

  NASA:距美国拥有两种载人运输系统从美国本土往返空间站更近一步

 “星际客机”是商业载人项目的一部分。2011年,美国航天飞机退役后,美国运送宇航员往返空间站的工具全部“仰仗”俄罗斯飞船。为了改变这一局面,NASA大力支持商业载人航天发展,希望政府与企业合作的模式能够孕育出这一产业。

 2014年,波音公司和SpaceX分别从美国宇航局获得42亿和26亿美元的大合同,用以建造“星际客机”载人飞船和载人龙飞船。如今SpaceX已第5次为美国宇航局运送专业宇航员前往国际空间站。而波音曾于2019年12月20日开展“星际客机”首次不载人试飞,但未能成功对接国际空间站。

 随后,由NASA和波音联合的独立审查小组对“星际客机”首次不载人试飞失利的调查提出80条整改建议,约半数涉及波音和美国宇航局如何解决软件开发和系统测试的问题。

 整改后,波音原本计划去年8月开展第二次不载人试飞,但飞船服务舱的推进剂阀门出现问题,导致发射推迟。据SpaceNews报道,波音耗资近6亿美元修复首次不载人试飞和第二次不载人试飞前出现的问题。

 而本次“星际客机”的第二次不载人试飞是验证波音系统性能的关键一步,NASA表示,这使得美国距离拥有两种载人运输系统从美国本土运送宇航员往返国际空间站更近一步。

 NASA国际空间站项目经理乔尔·蒙塔尔巴诺(Joel Montalbano)说,不久有望看到宇航员乘坐“星际飞船”抵达空间站,继续开展微重力科学研究。

 波音“星际客机”结束不载人试飞任务成功返回地球2

 美国波音公司的载人飞船“星际客机”25日从国际空间站返回地球,降落在美国西部沙漠地区,完成了一次颇为关键的不载人试飞任务。

 “星际客机”飞船于美国东部时间25日18时49分(北京时间26日6时49分)降落于新墨西哥州的白沙太空港地区。

 “星际客机”于19日搭乘美国联合发射联盟公司的“宇宙神5”型运载火箭从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,前往国际空间站。据美国航天局介绍,“星际客机”运送超过500磅(约合226公斤)的美国航天局货物、宇航员补给以及超过300磅(约合136公斤)的波音公司货物前往国际空间站,携超过600磅(约合272公斤)的该空间站物资返回地球。

 这是“星际客机”第二次不载人试飞,也是对其能否执行载人试飞任务的一次关键测试。这款航天器于2019年12月进行首次不载人试飞,但未能进入预定轨道,被迫取消前往国际空间站的计划,提前返回地球。调查显示,软件缺陷或是首飞失利的主要原因。此后,原定2021年8月进行的“星际客机”第二次不载人试飞由于火箭推进系统故障推迟。

 美国航天局25日表示,“星际客机”的`此次不载人试飞完成了既定目标,其中包括火箭发射、上升中止紧急探测系统验证、飞船与火箭分离、飞船对接和脱离空间站、精准着陆和回收等。

 “星际客机”在此次太空之旅中搭载了一个名为罗西的“乘客”。那是一台仿生设备,安装在宇航员座椅上,配有15个传感器,用于模拟宇航员飞行并收集飞行期间的体验数据。

 美国航天局和波音公司将全面评估此次试飞的数据,然后再对“星际客机”的进一步测试及其未来载人试飞任务做出安排。

 自2011年美国航天飞机退役后,美国大力发展商业载人航天。波音公司和太空探索技术公司于2014年从美国航天局获得载人飞船项目合同,分别建造“星际客机”载人飞船和载人版“龙”飞船,向国际空间站运送宇航员。

 波音“星际客机”结束不载人试飞任务成功返回地球3

 美国波音公司“星际客机”飞船25日在美国西部新墨西哥州沙漠中成功着陆,宣告前往国际空间站的不载人试飞结束。

 据美国有线电视新闻网报道,这次试飞成功意味着“星际客机”有望在今年年底执行首次载人飞行任务。届时,美国国家航空航天局可用两种航天器运送宇航员前往国际空间站,即“星际客机”和美国太空探索技术公司载人版“龙”飞船。

 “星际客机”25日从国际空间站启程,约4小时后,于美国东部时间18时49分(北京时间26日6时49分)降落在新墨西哥州一片沙漠中。着陆位置距目标位置约480米,被现场直播主持人形容为“基本正中靶心”。着陆过程中,飞船借助3个主降落伞和6个气囊缓冲速度。

 “星际客机”19日升空,约26小时后与国际空间站成功对接。美国航天局说,国际空间站上的宇航员进入“星际客机”并进行检查。他们把飞船所搭载补给与货物搬进空间站,并把要运回地球的货物搬进飞船。

 “星际客机”此次试飞搭载了一个被称作“罗西”的假人。“罗西”身上装有15个传感器,用于收集可反映真人乘坐飞船感受的数据。

 △当地时间2022年5月19日,美国佛罗里达州,波音的星际飞船在卡纳维拉尔角发射。

 美国航天飞机2011年退役以后,美国宇航员一度完全依赖俄罗斯飞船往返空间站。为改变这一局面,美国航天局发起商业载人航天计划,在2014年与波音公司和太空探索技术公司签署总计68亿美元的合同,分别建造“星际客机”载人飞船和载人版“龙”飞船。

 按照美联社报道说法,2020年5月以来,“龙”飞船已经运送宇航员和太空游客共18人前往国际空间站。

 相比之下,“星际客机”太空之旅颇为坎坷。它于2019年12月进行首次不载人试飞,但未能进入预定轨道,被迫取消前往国际空间站计划,提前返回地球。调查显示,软件缺陷或是首飞失利的主要原因。此后,原定2021年8月进行的第二次不载人试飞由于火箭推进系统故障推迟。

 此次试飞虽然成功,但仍有问题,包括推进器部分出现故障。波音公司和美国航天局说,故障没有影响整体任务,因为飞船有备用推进器。不过,据有线电视新闻网报道,此次故障根源以及是否会导致更严重问题引发外界猜测。

 波音公司将把“星际客机”运到位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心,与美国航天局一起评估这次试飞,以便为首次载人飞行做准备。

 
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