要想实现载人上天,首先要解决卫星回收问题。
从茫茫宇宙将卫星召回,谈何容易!你想召之即来挥之即去,并令其准确降落,手里的令箭又有多大威力,谁听你的?苏联是秘而不宣发射了好几颗卫星后才掌握了回收技术,美国一连发射了12颗返回式卫星,全逃之夭夭,直到第13颗,才极不情愿摇摇晃晃回来了。回来是回来了,但还是闹别扭,根本不听指令,一头扎进大海游泳去了。
作为中国第一颗返回式卫星总设计师,王希季大胆采用新科技成果,使卫星回收率达到世界先进水平。那一阵子,他一趟一趟往大西北试验基地跑,做了不下50次空投试验,在内蒙古察哈尔黄旗海空投试验基地,零下30多度,他和试验人员一起睡在四面露风的平房里。"文革"的风暴,王希季躲也没躲掉,批判他的大字报贴了满满一墙。降落伞强度试验,由于伞没打开,模型摔碎了,被认为是"阶级斗争新动向",王希季被"请"进学习班。幸好试验纪录胶片证明模型不是人为破坏,王希季才被放出来。一获得自由,他马上投入对回收系统的改进和试验中。
1975年11月26日,在酒泉卫星发射基地,"长征二号"火箭把中国第一颗返回式卫星送上了太空,预计绕地三天后回收。这是杨嘉墀和同事一干十年,研制这颗卫星的姿态控制的结果。科学家们正在集中精神监控卫星运转的数据,忽然,收到一组不妙的数据,显示靠喷气产生的反作用力来实现姿态控制的卫星,由于气压下降过快,将会因氮气消耗殆尽而提前返回。
这一提前返回,可就没谱了。
指挥卫星发射的总指挥钱学森,把杨嘉墀等专家请到一起,分析产生这种现象的原因。专家的计算结果表明,安全回收的希望几乎等于零。杨嘉墀一直没说话,在低头计算,钱学森看着他。终于杨嘉墀说,从我的计算判断,出现这一现象是因为卫星上天时温度高,空间温度低,卫星进入轨道后,冷热悬殊,气压下降的速度加快。但到一定时候,气压就会稳定下来,支持卫星在空中飞行三天问题不大,我的意见是按原计划进行。
最后决定按杨嘉墀的意见办。
杨嘉墀爬上三四百米的观山顶,在冬夜里观察卫星。直到天亮,才从山上下来。
回收部队在四川遂宁县待命,准备回收。到了11月29日,返回式卫星在天上逛了三天,环绕地球47圈后,该回来了。可是在大气层还有信号,突然却没了踪影,得,丢了。专家们肯定地说,根据我们观测,返回的卫星没出国,就在我们国内,大概在贵州附近吧。
就在11月29日中午,贵州凯里地区的矿工都上井吃饭了,四个采煤工没急着奔饭堂,在井沿你一句我一句打闹,忽然一个大火球从天而降,劈了不远处的一棵大树。四名矿工吓得马上钻进矿井,生怕再掉下个大火球砸到脑袋上。谁也不知道怎么回事,等了一会儿,胆大一点的探出头来看看,没什么动静,天没有塌下来,大火球也慢慢黑了。矿工们还是害怕,怕那个黑了的大火球再来个爆炸。又等了很久,黑了的大火球一动没动,完全是死老虎的样子。四个矿工毕竟是小伙子,年轻气盛,互相鼓励着从矿井中钻出来,围着黑了的大火球绕了一圈,黑了的大火球还是连喘气也没喘,只是他们看清了里面有一些"内容"摔了出来。
谁也不敢去摸这个庞然大物,有个矿工拿起一块石头扔了过去,当当响,看样子是个无声无息的铁家伙。四个矿工商量,一个人去报告领导,留三个人看守,虽然现在这个家伙不动声色,万一蹦起来,人少了可不好招架。不能让这个铁家伙跑了,万一这个铁家伙要跑,三个小伙子还是可以对付一阵的。很快回收部队来了,大家才知道虚惊一场。经过检查,卫星在太空拍摄胶卷的黑匣子完好。
虽然有点偏差,但基本上算回收成功。
以后,中国陆续发射了近20颗卫星,除一颗因卫星姿控系统出现故障未能回收外,全部成功回收,而且返回的落点误差很小。这个回收成功率是世界上罕见的,创下了世界纪录。
安全返回技术不成问题了,中国科学家掌握了回收卫星的秘密。虽然载人飞船的回收技术特别是救生技术难度更高,中国科学家还是有信心突破这道难关。
载人航天有三大难题需要突破
苏联第一颗人造卫星带来了人类的航天时代,为千百年来梦想上天的人类插上了腾飞的翅膀。在中国古代,有虚拟的嫦娥奔月的神话,也有实实在在的唐明皇游月宫的神话。国外也有类似的神话,像古希腊飞向月球的神话等等。但是,人类想上天,却始终是虚无的神话。在咱们国家,形容什么事情难,就爱说比登天还难,确实没有比登天更难的事情了。人类发明了飞机,可以在天上飞了。可要飞出地球,飞到宇宙去,还不是一件轻而易举的事情。《西游记》里,那个神通广大的孙猴子,不是也翻不出如来佛的手心吗?要想飞出天外,必须要有一定的速度,要围绕地球转,你至少每秒钟要运行8公里;如果你要摆脱地球引力,飞到天外,那你就必须更快,每秒要达到16.6公里。这是个什么概念呢?我们看大型喷气式客机够快的了吧?可才每秒0.3公里。子弹头更快了吧?快到人眼几乎看不到它的运行轨迹,而子弹出膛的速度也才每秒1公里左右,据说最快的飞机每秒可以飞到1.4公里。您说大自然对我们人类是多么苛刻。
然而,聪明的人类总是会心想事成。苏联第一位宇航员加加林乘"东方一号"宇宙飞船在天上转了一圈后顺利返回地面。之后,苏联又有两位宇航员上天,其中一位是女宇航员捷列什科娃。美国也不甘落后,两个大国引发了你追我赶的"宇宙大战"。到如今,太空中已经有世界上20多个国家的数百名宇航员漫游过。什么时候,我们中国的宇航员能够一步登天呢?
载人航天有三大难题需要突破,首先要有可靠性高、大推力的运载火箭,第二大难题是安全返回技术,第三大难题是研究具有良好的生命保障系统和工作环境。第一个和第二个难题新中国早在二三十年前就解决了,70年代,"长征"系列火箭首飞成功,至今已经发射过五六十次,成功率极高,其中"长征二号丙"及改进型火箭的发射率是百分之百。"长三乙"火箭可以把五吨以上的世界重量级卫星送上地球同步轨道。"长二捆"火箭也可以把很重的航天器送上近地轨道……
只剩下最后一道难题良好的生命保障系统和工作环境了。这个难题在地球根本不算难题,我们生活在有良好生命保障系统的地球中,大自然为我们准备好了一切,阳光、空气、水,一点也不用你操心。可是在太空,完全没有人类生存的空间,没有空气没有水没有阳光不说,还没有重力,人类的吃喝拉撒睡在太空都成了大问题。不仅如此,太空中还有强烈的辐射、紫外线、低温和高真空。对于太空,人类还不可能去改造它的大环境,只能为自己营造出一个适合生存的小环境。这样不仅要解决阳光、氧气和水,还要解决宇航员产生的废弃物质,包括一定的湿度,一定的温度,还要使密闭座舱的飞船里的压力、空气成分与地球相似。这一切需要宇宙飞船的外壳是轻而硬的金属,舱体的外壳包裹着绝热材料,防止舱体在大气层飞行时产生的动力热传入舱内。在飞船里,还要有装有缓冲装置的乘员座椅,有各种电子设备、仪表及宇航员救生及生活装备。飞船的两侧要安装供宇航员观察星空与地球的舷窗,舷窗必须具有防强光、防紫外线及防辐射的功能。更重要的是宇航员到太空,不是为了生存,而是要去探险和开发地外资源,这就需要走出飞船,到太空中去。因此,还要设计能维持宇航员生命的类似密闭舱的航天压力服,保证宇航员在这套密闭的压力服里能够保持一定的压力,保证空气、湿度、温度,还要能防流星、耐高低温,同时要保证宇航员产生的废气能够排泄出去。穿上这套衣服,要能够行走,能够用手操纵物品,还要有与外界通话的设备。航天服里还要装上生理信息传感器,能够了解宇航员的身体健康状况。不说别的,制作这套衣服的衣料,就很不简单,要用玻璃纤维、镀铝尼龙布及其他不同的材料编织而成。此外,还有宇航员的饮食等等。
够了够了,说一说就这么难了,制造起来更是困难。这么多的高难东西不可能一天两天拿出来,中国的航天科学家们很早就在默默地做这项工作了,已经取得了突破性的成果。