太空探秘:飞向浩瀚宇宙(上)

日期:02-09-2018来源:世博会博物馆

  

  世博会博物馆第8展厅

  黑格尔说:一个民族有一些仰望星空的人,他们才有希望;一个民族只是关心脚下的事情,那是没有未来的。

  当我们在讨论航空技术、航空文化,一定要知道的航空发展史,跟随小编的脚步,一起重温历史。

  太空竞赛的开始:苏美实力大比拼

  

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  1902年科幻电影“月球之旅”

  各民族的祖先都曾梦想摆脱大地的束缚,飞向浩淼的天宇。1901年美国布法罗世博会“月球旅行”的价值曾长期被忽略和低估,这是汤普森为中途乐园设计的游艺项目,第一次用“飞行器”将游客送上想象中的“月球”。1902年,法国早期电影导演梅里埃根据儒勒凡尔纳的科幻小说拍摄了14分钟电影《月球之旅》,描述6名科学家乘坐“炮弹”射向月亮,以及在月球王国的许多奇遇。我们不妨以炮弹为例,飞行速度越快无疑会落得越远,当速度达到每秒7.9公里时,下落的弧度将和地球的曲率一致,炮弹就会绕着地球转圈而不再落到地面了。这便是理论上的“环绕速度”或“第一宇宙速度”。俄国宇航先驱齐奥尔科夫斯基1903年便提出以液态氧和氢作燃料,用多级火箭达到宇宙速度。

  

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  二战期间德国发射V2火箭

  

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  1946年布劳恩等104位德国火箭科学家在美国布里斯堡

  第二次世界大战中德国发射了3000多枚V2火箭,这种新武器以酒精和液态氧为燃料,速度能达到每秒1.6公里,是最早的“亚轨道飞行器”。纳粹政权溃败前夕,美国以高度战略智慧实施绝密的“回形针行动”,将布劳恩等德国第一流火箭专家和资料器材席卷而去,苏联如梦初醒后亡羊补牢,急忙将剩下的德国科学家和设备收拾干净。毋庸置疑,后来的火箭都带有V2血统,人们调侃说,“美、苏火箭在天上见面后,一定会以母语德文互致问候。”

  

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  1958年布鲁塞尔世博会

  

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  1958年布鲁塞尔世博会苏联馆中央高悬着第一颗人造卫星

  1958年布鲁塞尔世博会拉开了太空时代的序幕,也宣告了“太空竞赛”的开始。1957年10月4日,苏联用R7捆绑式二级火箭成功发射了第一颗人造卫星斯普尼克1号,重83.6千克,仅携带一台无线电发射装置,沿着远地点939千米的椭圆轨道运行3个月、1440圈。11月3日接着发射508.3千克的斯普尼克2号,运行162天2570圈,搭乘的小狗来伊卡在进入轨道6小时后因舱内高温而死去,但却留下了超重和失重时心率、血压、呼吸等生理数据,为人类进入太空铺平了道路,这个莫斯科“街头流浪犬”成为万古流芳的第一只“太空狗”。布鲁塞尔世博会上,庞大的苏联馆中央高悬着两颗人造卫星的实体模型,千百万观众怀着不同的心态瞻望人类力量第一次“抛到天上不再掉下来的东西”。赫鲁晓夫放言“美国已经安睡在苏联的月光下”,让白宫惊慌失措和心急如焚。这一局势隐喻着整个美国已经暴露在苏联的核打击之下。

  

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  1958年1月31日美国举行探索者1号新闻发布会(右1为布劳恩)

  1958年1月31日,美国成功发射了13.97千克的卫星探索者1号,并用盖革计数器发现了地球上空的“范艾伦辐射带”。1958年7月29日艾森豪威尔总统签署《美国国家航空及太空法案》,正式成立国家航空航天局,简称NASA。可见“太空竞赛”的本质是军备竞赛。1958年12月,美国试图把第一个灵长目动物——猴子戈多送上太空而未能成功,苏联却在1960年8月19日将两只小狗送上地球轨道并安全返回。接着“平地一声雷”,1961年4月12日,苏联空军上尉加加林乘坐东方1号飞船在远地点301公里的轨道上绕地一周,历时108分,然后从7000米高空跳伞安全着陆,成为人类历史上第一个“太空人”。辽阔的苏联国土一片沸腾,莫斯科举行盛大仪式欢迎九天凯旋的英雄,早期美、苏太空竞赛中,苏联几乎连连得分,步步领先,成为无可争议的赢家。

  人类太空之旅:阿波罗登月计划

  

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  1961年4月14日加加林与赫鲁晓夫观礼莫斯科红场欢迎仪式的盛大游行

  

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  1962年西雅图世博会

  1962年西雅图世博会展示了人类借助宇宙飞船进行的环地球飞行的航天壮举,预言人类将在21世纪向火星迈进,进而征服整个外太空,也标志着航天时代的来临。在世博会博物馆的第3展厅,1962年西雅图世博会的仿真太空针模型与地幕投影联动,重现“太空时代的人类”这一主题。

  

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  讲解员讲解世博会博物馆第3展厅太空针模型

  1962年西雅图世博会是在冷战时代“最冷点”和太空竞赛“最热点”召开的。苏联和东欧国家均未参加,人称“冷战世博会”。600英尺高的太空针昭示着宇航时代到来,波音公司太空馆每10分钟将750名观众送往“银河外”旅行。NASA馆则第一次向美国公众展出了各种火箭、卫星和航天计划。最轰动的事件是当年2月20日,格林乘坐水星计划友谊7号飞船绕地3匝,历时4小时55分23秒,成为美国第一个“太空人”。世博会上展出了格林的太空舱,此后便送到史密森尼博物馆永久保存。5月10日,格林在布劳恩陪同下来到世博会,所到之处追慕者如醉如狂。有个情节颇富戏剧性,苏联第二个太空人季托夫也以私人名义出席了西雅图世博会。当记者向这两位“太空人”问道“在天上是否见到了上帝”时,季托夫回答“我只相信人类的力量、潜能和理性。”格林则回答说“上帝不会小到让你能从外层空间看到他。”

  

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  1962年西雅图世博会NASA馆展出格林乘坐的太空舱“友谊7号”

  而在西雅图世博会开幕前的1961年5月25日,肯尼迪总统便向全世界宣布一项重要的国家目标,在60年代之内把人类送上月球。航天史上最壮阔和浩大的阿波罗登月计划拉开了序幕。

  

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  1964年纽约世界博览会“太空园”展出的土星5号火箭推进器

  1964年纽约世界博览会(非国展局官方世博会)也是美国向月球进军的誓师会和动员会。NASA和国防部联合开设了“太空园”,将美国航天的“家底”扫数展出。高耸的火箭鳞次栉比,各种卫星、飞船目不暇接,大有“沙场秋点兵”之势。特别阿波罗飞船和大推力运载火箭土星5号全阵容亮相,令登月计划深入人心。

  

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  1967年蒙特利尔世博会美国馆展出阿波罗登月计划

  1967年蒙特利尔世博会是阿波罗计划的又一次造势,美国圆球形展馆顶部的“太空观景台”展示了登月方案的细节和实体模型。到了1970年大阪世博会,美国馆已经成为阿波罗计划大获全胜、庆功献捷的发布会。

  

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  1970年大阪世博会美国馆展出阿波罗登8号指令舱

  1969年7月16日,阿波罗11号从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空,休斯顿时间7月20日下午4时17分43秒在月球“静海”着陆。7月21日凌晨2点56分,宇航员阿姆斯特朗的左脚踏上了月面,并说出了万古流芳的名言“这是一个人的一小步,却是人类的一大步。”阿波罗计划的成功是世界文明史空前的奇勋,科学家选择了绝妙的“月球轨道集合”方案,由较大的指令-服务舱携带较小的登月舱进入月球轨道,登月舱又由形同蜘蛛的“下降级”和“上升级”两部分组成。与指令-服务舱分离后“下降级”逆向点火减速着陆,一名宇航员留在指令-服务舱内继续绕月球飞行。返回时“下降级”被弃置,“上升级”克服很小的月球重力起飞,与指令-服务舱会合后留在绕月轨道上直至坠毁。装有隔热层的指令舱进入地球大气层前再次丢弃服务舱并张伞溅落。

  

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  1970年大阪世博会

  阿波罗计划共有6次、12名宇航员登上月球,先后投入人力40多万,资金254亿美元,不仅全面增进了对月球的认识,也带动了航天、通信、计算机等产业迅速发展。阿波罗1号3名宇航员不幸遇难和阿波罗13号化险为夷的故事,则永远载入人类的航天史册。大阪世博会上,美国馆的“镇馆之宝”是阿波罗11号运回地球的“月亮石”,公众要排5小时队才能看看阿姆斯特朗用钻杆从另一个星球上凿下的神奇标本。阿波罗8号指令舱的“原件”和阿波罗11号登月舱的模型前同样人潮涌动,6400万观众沐浴了“阿波罗”带来的“月光”。而苏联馆巨大的火箭和联盟号飞船虽昂然挺立,阿波罗的捷足先登已经宣告了美国在“太空竞赛”中获胜。

  

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  1975年7月17日阿波罗飞船和联盟19号飞船对接示意图

  1975年7月,阿波罗飞船执行最后的使命,与苏联飞船联盟19号在太空“握手言欢”。17日16时零9分,两艘飞船如约相会于法国洛林地区上空并成功对接,两位指令长实现了不同国籍宇航员第一次历史性的太空握手,双方宇航员互相“串门”并交换礼物和共进晚餐。“美苏太空争霸战”到此画上了句号。这是世界和平的福音和航天技术的凯歌。

  太空科学宫殿:宇宙空间站

  

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  1986年温哥华世博会苏联馆展出宇宙空间站模型

  1986年温哥华世博会的“领衔主演”仍是美国和苏联馆,给时代定调的主旋律仍是太空技术。苏联展出了33米长、35吨重的宇宙空间站,一任游客自 由参观和穿行。美国馆则展出了正在筹建的“自由空间站”。

  

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  1986年温哥华世博会美国馆“自由空间站”模型

  1971年4月19日,苏联成功发射了世界第一个宇宙空间站“礼炮1号”,这是个20米长、直径 4米的“两室一厅”。1971年6月6日,联盟11号飞船首次与礼炮1号成功对接,尽管返回时因座舱失压导致3名宇航员遇难,但他们已经在“礼炮1号”上逗留了23天。宇宙空间站是长期运行在近地轨道——即距离地面160公里至2000公里的太空基地,能为宇航员提供居住和工作条件,携带复杂仪器和望远镜,利用高真空和微重力进行科学实验,并成为天上的接待站和仓储站。美国1973年5月14日发射了77吨重的“天空实验室”。

  

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  和平号宇宙空间站

  1986年2月20日,苏联把第一个长久性空间站“和平号”送上了天,经过10年不断“添砖加瓦”,1996年最后落成时长达87米,重135吨,约90分钟绕地球1周。先后有12个国家104人在和平号空间站进行过23000项科学实验。然而由于设备老化和资金匮乏,俄罗斯最终决定忍痛将它坠毁。2001年3月23日是和平号空间站大限到来的日子,许多人从世界各地专程赶到斐济海岸,为鞠躬尽瘁的“和平号”最后送行,凌晨6时,空间站解体的碎片如同耀眼的花雨洒进南太平洋波涛,几位俄罗斯宇航员面对大海失声痛哭,阿弗迪耶夫3次升空累计在和平号工作了747天半,那里已经是他们心中的“第二个家”。

  

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  建成后的国际空间站

  所幸地球的天空迅速弥补了缺失。1998年11月20日,美国、俄国、日本、加拿大、巴西和欧洲空间局共同筹建的阿尔法国际空间站发射了第一个曙光号功能货仓,2000年11月2日,三名宇航员首批抵达国际空间站,2005年日本爱知世界博览会(为国展局官方世博会)第一次展出了国际空间站模型,比和平号宇宙空间站大4倍。这是人类在太空营造的大型科学宫殿,也是世界各国通力合作,联手放飞的超级“人造卫星”。