2003年10月15日,是載入史冊的一天,因為在這一天上午,中華民族期盼了千年之久的飛天夢,終于由楊利偉和其搭乘的神舟五號載人飛船實現(xiàn)了。
在太空中,楊利偉激動地寫到:中國人來到太空了!
這短短幾個字的背后,卻是一批又一批的航天人,夜以繼日奮斗的戰(zhàn)斗,他們舍棄自我,只為了無數(shù)國人心中的那個夢想。
從太空歸來后,楊利偉頃刻間成為了炙手可熱的人物,各大主流媒體爭相采訪報道,楊利偉在一次采訪中,透露了一個他在太空中遇到的怪事。
據(jù)楊利偉說,他在太空中時,曾清晰地聽見了敲門聲,并且斷斷續(xù)續(xù)響了一個小時。
起初楊利偉認(rèn)為是艙室內(nèi)的某個裝置儀器出現(xiàn)故障,從而發(fā)出的響聲,然而當(dāng)他仔細(xì)檢查了一番后,卻沒有發(fā)現(xiàn)任何故障,這些敲門聲到底從何而來,成了困擾楊利偉的一個難題。
相似的情況不僅僅發(fā)生在楊利偉身上,在后來的載人飛行任務(wù)中,執(zhí)行任務(wù)的宇航員均反應(yīng)聽到了敲門聲,但在當(dāng)時礙于技術(shù)的有限,這一問題一直沒有得到解答。
直到十幾年后,隨著我國航天技術(shù)的發(fā)展,以及相關(guān)經(jīng)驗的積累,科學(xué)家才終于弄清了這些敲門聲的由來。
將時間倒回到2003年的10月15日,這天上午9時整,伴隨著甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心指揮室的一聲“點火”,神舟五號飛船直沖云霄,這一刻牽動著無數(shù)國人的心,因為在這艘飛船上,乘坐著第一位即將進入太空的中國人——楊利偉。
起飛后不久,楊利偉就感受到了極大的負(fù)荷,雖然在執(zhí)行任務(wù)前,楊利偉經(jīng)受了數(shù)年的訓(xùn)練,但高達8個G的過載還是讓他感受到了巨大的壓力。
此時的楊利偉,不僅僅要承受身體上的重壓,精神上也承受著難以想象的考驗,直到飛船順利進入太空后,這一情況才得到緩解。
當(dāng)神舟五號飛船順利抵達預(yù)定軌道,并展開兩側(cè)的太陽能電池板時,指揮室內(nèi)瞬間響起了熱烈的掌聲,因為這標(biāo)志著飛船的發(fā)射取得了成功。
楊利偉也難以按捺住內(nèi)心的激動,作為中華民族數(shù)千年以來第一個進入太空的人。
按照既定的飛行任務(wù),楊利偉需要在艙內(nèi)環(huán)繞地球飛行14圈,此時神舟五號環(huán)繞地球飛行一圈大約需要90分鐘,14圈一共耗時21小時,然后楊利偉需要轉(zhuǎn)移到返回艙內(nèi),墜入大氣層后著陸。
雖然整個飛行的時間,連一天都不到,但在這21個小時的背后,卻是一代代科學(xué)家們的汗水與努力,更是中華民族數(shù)千年的追求與夢想。
繞地飛行過程中,楊利偉按照地面?zhèn)鬟_的指示,謹(jǐn)慎地操作著各類儀器,突然一陣突兀的敲門聲,打破了寂靜的氛圍。
這聲音仿佛是有人站在艙門外,用手指叩擊艙門發(fā)出的聲音,但這里可是太空,神舟五號上只有楊利偉一個人類,難道是外星生物的造訪?
獨自身在太空中的楊利偉,面對著突如其來的敲門聲,心里也不禁疑惑,他懷疑自己是在長時間的高度集中狀態(tài)下,出現(xiàn)了幻覺。
然而敲門聲不僅沒有消失,反而更加頻繁,而且聲音每次傳出的方位也不同,時遠(yuǎn)時近時高時低,楊利偉這才認(rèn)識到,自己并沒有幻聽,這聲音是真實存在的。
排除了幻聽的可能后,楊利偉又想到了艙室內(nèi)的裝置儀器發(fā)生故障的可能,楊利偉仔細(xì)檢查了艙室內(nèi)的設(shè)備和儀器,并沒有發(fā)現(xiàn)任何設(shè)備出現(xiàn)故障。
因為設(shè)備若發(fā)生故障后果很嚴(yán)重,所以楊利偉再次仔細(xì)檢查了一次,也沒有發(fā)現(xiàn)故障以及有零件脫落的情況,這種可能也隨即被排除。
又排除了一種可能后,楊利偉將視線對準(zhǔn)了舷窗,他認(rèn)為或許是漂浮在太空中的太空垃圾與飛船船體發(fā)生了碰撞,從而發(fā)出異響。
舷窗之外,是浩瀚無垠的深空,那里是無盡的黑暗,只有偶爾透過舷窗的太陽光,告訴著你身處何地。
一段時間后,楊利偉并沒有看到任何物體飄過,在對神舟五號所處的軌道高度進行分析后,這種可能也被排除。
多方檢查未果后,楊利偉始終沒有找到聲音的源頭,但敲門聲依舊在持續(xù),直到大約一個小時后,才漸漸隱去。
聲音消失后,楊利偉也沒有執(zhí)著于找出聲音的源頭,而是繼續(xù)在地面指揮的協(xié)助下,完成繞地飛行任務(wù)。
當(dāng)飛船進入繞地飛行的第14圈時,地面指揮傳來指示,楊利偉即將返途。
10月16日清晨6時左右,神舟五號開始返途,楊利偉坐在返回艙內(nèi),靜靜待等待返回艙進入大氣層的時刻。
在返回途中,返回艙在大氣層中的一定高度區(qū)域內(nèi),與地面的通信會中斷一段時間,這個區(qū)域被稱為“黑障區(qū)”,這是因為艙體在高速下落時,與大氣層發(fā)生摩擦,外殼溫度會飆升至上千度。
在這樣的高溫下,艙體表面的放熱材料會發(fā)生電離,在飛行器周圍形成一層高溫電解質(zhì),從而使通信使用的電磁波被發(fā)射或嚴(yán)重衰減,致使通信中斷。
可以說飛船在返程途中,最大的考驗就是穿過黑障區(qū),楊利偉乘坐返回艙穿過黑障區(qū),大約耗費了5分鐘的時間,穿越黑障區(qū)后,返程就接近成功了。
當(dāng)返回艙到達一定高度后,降落傘順利打開,艙體的下落速度逐漸降緩,直到在清晨6時23分,順利降落在內(nèi)蒙古主著陸場。
經(jīng)過后續(xù)的一陣采訪等活動后,楊利偉便將在太空中聽到的敲門聲一事,告訴了相關(guān)的科研人員,試圖得到解答。
針對楊利偉的疑問,科研人員也沒能當(dāng)場給出答復(fù),而是著手進行了研究探索。
在后續(xù)的時間里,科研人員在實驗室里通過推測,模擬出了多種敲門聲,再讓楊利偉前來分辨,但是無一例外全部被楊利偉排除。
在這期間,科研人員也從不同的角度分析過可能產(chǎn)生敲門聲的原因,比如設(shè)備故障,零件脫落等,但都沒有被證實。
有人提出,這種聲音是無線電干擾而發(fā)出的,但由于沒有實質(zhì)證據(jù),這一說法也僅僅是停留在可能的層面。
事實上,宇航員在太空中聽到異響已經(jīng)不是第一次了,早在1969年時,阿波羅號上的宇航員就在太空中聽到過類似的異響。
按照當(dāng)時宇航員的說法,這種異響類似敲門聲,時斷時續(xù),前蘇聯(lián)的宇航員也曾經(jīng)歷過類似的情況。
種種情形表明,這種異響并非是偶然,而是在太空的特定條件下,飛船發(fā)出的聲音,但究竟是在什么時候才會發(fā)出類似的敲門聲,一直沒有得到解決。
神舟五號載人任務(wù)取得成功后,我國于2005年10年和2008年9月先后發(fā)射了神舟六號和神舟七號飛船,費俊龍、聶海勝、翟志剛、劉伯明和景海鵬陸續(xù)進入太空,其中翟志剛更是出艙,完成了中國人的首次太空行走。
在他們歸來后,也曾向科研人員表示,在太空中曾聽到了與當(dāng)年楊利偉一樣的敲門聲,這一現(xiàn)象讓科研人員再次關(guān)注起對敲門聲的研究探索。
研究人員結(jié)合幾位宇航員的口述,再次通過實驗?zāi)M了聲音,但是仍然沒有查明該聲音的來源,針對這一問題,科研人員提出了兩種最有可能的假設(shè)。
第一種假設(shè)是,飛船船體在太空中,由于太空中的溫度非常低,絕大部分時間都是處于零下幾百度的超低溫中,而飛船的內(nèi)部則是零上二十余度。
這就造成了飛船內(nèi)外存在巨大的溫度差,在這種情況下,飛船外殼以及部分器材會發(fā)生熱脹冷縮,伴隨著這個過程,會發(fā)出一些異響,宇航員聽到的聲音,很有可能就是船體和其他物體膨脹和收縮時發(fā)出的響聲。
第二種假設(shè)則是,由于艙體處于太空的真空環(huán)境內(nèi),而飛船內(nèi)部并非真空,存在大量空氣以保證宇航員的需求,所以飛船內(nèi)外就會有巨大的壓強差。
在這種壓強差下,飛船的外殼以及部分器材發(fā)生了變形,在這個過程中與其他物體發(fā)生碰撞,從而產(chǎn)生異響。
雖然這兩種假設(shè)各自的理論依據(jù)不同,但均認(rèn)為這種異響是飛船上的物體受到外界影響,從而發(fā)生變形引發(fā)異響。
除此之外,還有一種說法是飛船與太空垃圾發(fā)生碰撞發(fā)出異響,但是這種說法很快就被科研人員否決了。
因為神舟五號的軌道高度和太空垃圾所處的高度,相差十分遙遠(yuǎn),神舟五號的近地高度為200公里,遠(yuǎn)地點高度為350公里。
而絕大部分的太空垃圾所處的高度,則是在500公里,甚至更高的高度上漂浮,所以神舟五號幾乎不可能與太空垃圾相撞。
雖然提出了假設(shè),但在當(dāng)時并沒有立刻得到驗證,因為后續(xù)的飛行任務(wù)正在緊鑼密鼓地籌備著。
神舟七號發(fā)射成功后,我國又先后于2011年和2012年發(fā)射了神舟八號和神舟九號飛船,其中神舟九號更是完成了我國首次載人交會對接任務(wù),譜寫了我國航天事業(yè)的新篇章。
2013年,“月宮一號”計劃的總設(shè)計師,北航教授劉紅緊在進行一次實驗時,偶然聽到了奇怪的敲門聲,這一現(xiàn)象立刻引起了科研人員的注意。
經(jīng)過仔細(xì)徹底的研究探尋,劉紅教授最終發(fā)現(xiàn),該聲音的來源,是艙體內(nèi)壁材料在艙內(nèi)壓力發(fā)生變化時,產(chǎn)生了變形從而發(fā)出的。
為了驗證這一結(jié)果,劉紅教授在后來與俄羅斯科學(xué)家進行學(xué)術(shù)交流時,特地針對這一問題詢問了對方。
俄羅斯科學(xué)家告訴劉紅教授,他們在進行相關(guān)實驗時,也會記錄到類似敲門的聲音,而根據(jù)他們保留的前蘇聯(lián)實驗記錄,也記錄了早在前蘇聯(lián)時期,蘇聯(lián)科學(xué)家也遇到過類似的情況。
在前蘇聯(lián)時代的實驗記錄中,對于這一現(xiàn)象的解釋,是艙體材料在壓力發(fā)生變化時產(chǎn)生了變形,從而引發(fā)了異響。
得到印證后,劉紅教授心里的石頭也落了地,因為這就說明這種異響的產(chǎn)生是正?,F(xiàn)象,不會對飛船造成損害,更不會危機宇航員的人身安全。
回到國內(nèi)后,劉紅教授將這一結(jié)論上報給了航天相關(guān)的工作人員,這個結(jié)論同時也解答了楊利偉在神舟五號內(nèi)聽到的異響的來源。
楊利偉在得知這一結(jié)果后,表現(xiàn)得很平靜,作為一名宇航員,心態(tài)是十分重要的,在太空中聽到異響時,他沒有表現(xiàn)出一絲一毫的慌張,而是鎮(zhèn)定自若從容面對,這也是一個宇航員所必備的素質(zhì)。
雖然敲門聲的源頭已經(jīng)查明,但直到神舟五號發(fā)射13年后的2016年,楊利偉才在一次活動中,對外界就這一問題作了回答。
2016年12月1日,楊利偉正在浙江寧波參加一次主題教育活動,在活動中,他就當(dāng)年聽到的敲門聲作了回應(yīng)。
楊利偉如是說道:根據(jù)研究表明,這種聲音是因為飛船在真空中,艙體內(nèi)外的壓強差,導(dǎo)致一些結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,從而引發(fā)的一些聲音,并非所謂的外星來人敲門。
其實這很好理解,我們可以用一個空的礦泉水瓶,用嘴從瓶口不斷吸氣,就會看到礦泉水瓶在外界氣壓的作用下逐漸癟下去,同時伴隨著聲音。
換算到太空中,也是類似的情形,只是換成了外界真空,所發(fā)聲音的音色和音調(diào),會因材料的不同發(fā)生變化,所以楊利偉聽到類似敲門的聲音,就是由此產(chǎn)生的。
現(xiàn)如今,我國的神舟系列飛船,已經(jīng)發(fā)展到了神舟十四號,它于今年的6月5日上午成功發(fā)射升空,我國的載人空間站“天宮”,也已經(jīng)初現(xiàn)崢嶸。
相信在未來的五年內(nèi),我國的載人空間站就會徹底成型,屆時隨著國際空間站的退役,我國將會成為唯一一個擁有在軌空間站的國家,這將為后續(xù)的航空計劃打下堅實可靠的基礎(chǔ)。