星辰大海之下的陰影

童話

10月25日下午3時54分，南京消防119接到報警，南京市江寧區南京航空航天大學實驗室發生爆炸，事故造成2人死亡，9人受傷。南京航空航天大學為我國的航天事業做出了巨大貢獻，在剛剛發射成功的神舟十三號飛船上，有很多尖端航天領域的科研成果都凝結著南京航空航天大學科研人員的心血，此次南京航空航天大學實驗室發生爆炸造成人員傷亡，令人扼腕痛惜。

航天探索是偉大而又艱難的事業，雖然前期工作人員做了很多準備工作，但是依舊無法做到萬無一失。為了掙脫地球引力，沖出大氣層，飛到太空中，人類目前需要借助大量燃燒燃料的火箭，讓速度能夠達到每秒數公里。但由于效率問題，當前火箭的八九成重量都是燃料，有效載荷的占比非常小。正因為如此，載人航天飛行是一項極具風險的任務，宇航員猶如乘坐一枚巨型的炸彈在飛行。如果一旦出現意外，火箭發生爆炸，宇航員能夠生還的可能性很低。在探索宇宙的這條路上，人類付出了不少血與淚的代價。

不知道你是否和我一樣，小時候學業中因為馬虎、粗心出現丟分的情況，總會被爸媽拿航天飛機舉例?！澳阆胂肟茖W家出了一點點差錯，哪怕是一毫米的誤差，都有可能造成飛機火箭的大事故”，類似這樣的教誨我至今難忘。更別說我們這一代曾在中學語文課本上看到過的1986年挑戰者號航天飛機災難。

986年挑戰者號航天事故

載人航天任務不但充滿了風險，而且成本還非常高。因為火箭和飛船都是一次性的，每次發射都需要用新的。為了降低成本，NASA在20世紀60年代開始研制可重復使用的載人飛船，這就是航天飛機計劃。

經過多年研制，在20世紀70年代，NASA成功建造了多架航天飛機。這種可重復利用的航天器主要由三大部件組成：一個是最為高大的橘色部分，這是外儲箱，里面存儲著液氫和液氧推進劑。在外儲箱兩側還有兩枚助推火箭，里面裝著固體燃料。第三個部分是軌道器，外形與飛機類似，可以容納多名宇航員，其尾部裝有三臺液氫/液氧主發動機，燃料來自外儲箱。當航天飛機發射升空之后，主發動機和固體助推火箭同時工作。固體助推火箭消耗完燃料之后，將會被分離，它們掉入海洋中，被打撈上來，經過維護之后又能重復使用。接下來，主發動機會把航天飛機送入太空。耗盡燃料的外儲箱也會被分離，它將會再入大氣層燒毀。最終，軌道器會進入地球軌道。完成任務后，軌道器會帶著宇航員返回地球，之后又能進行下一次的太空飛行任務。

按照設計，航天飛機可以重復發射上百次，這能大幅降低發射成本。航天飛機有著最為先進的科技，領先世界數十年，NASA認為非常安全。于是，在20世紀80年代，NASA斥巨資接連建造了4架航天飛機用于載人飛行任務。

在航天飛機的發射成為常態之后，為了繼續吸引人們對航天飛機的關注目光，NASA對外招募一位平民教師參與太空飛行任務，讓老師在太空中進行授課。經過層層選拔，37歲的中學女教師克里斯塔·麥考利芙脫穎而出。如果計劃順利，她將成為第一個“平民宇航員”，以及第一個在太空直播教學的老師。所有人都認為，這會是航天歷史上最偉大的成就之一。接下來，媒體每天圍繞著太空教師計劃報道，實況直播、專訪報道接連不斷。這次航天任務得到前所未有的關注，雖然發射計劃因為寒冷天氣而延遲，卻一點沒有影響到群眾的熱情。

1986年1月28日，航天飛機仰立在佛羅里達州肯尼迪航天中心的發射臺上，麥考利芙和另外6位宇航員登上挑戰者號航天飛機。各大媒體都在場，為全美直播挑戰者號的發射，現場還有執行任務的航天員家屬到場。在電視機前，各行各業的人們都等著目睹歷史一刻，“太空教師”的學生們也緊張地等待發射。

上午11時39分，航天飛機主發動機點火，僅0.6秒后，第一個故障征兆就已顯現。從現場攝像機拍攝的畫面中可以看到，一股黑色煙霧從發動機右側尾部噴出，持續了約2秒。事故調查表明此黑煙是由接縫開裂導致，主O型環原本的作用即是封閉該裂縫，但由于溫度過低失效，而副O型環又因為金屬部分的崩離而偏離了原有位置。

點火后58秒，一臺追蹤攝像機捕捉到了右側發動機靠近尾部支架處出現的煙羽，可燃氣體開始泄露。第64秒，煙羽突然改變了形狀，同時出現了肉眼可見的異常火光，這表明尾部燃料艙的液氫艙開始出現泄漏。在電腦控制下，主發動機的噴嘴開始轉動，試圖補償助推器產生沖力導致的不平衡。在地面控制人員和宇航員看來，出現這種情況還在正常范疇內，第68秒時，地面通信告知宇航員“執行加速”，指令長迪克·斯科比確認了這一信息并回復：“收到，執行加速”。這也是挑戰者號機組成員留下的最后一條通訊信息。

不到10秒鐘之后，挑戰者號在14600多米的高空解體，隨著外部燃料箱的瓦解，脫離了正常飛行姿態的挑戰者號被突如其來的巨大氣流沖擊下被撕裂。25秒后，殘存的駕駛艙在慣性作用下升至19800米高空，隨后開始自由落體，在數分鐘后以330公里/小時的高速濺落海面。7名宇航員全部罹難。

調查表明，在航天飛機解體爆炸前，至少有3名航天員并沒有馬上死亡。他們打開了航天飛機上的應急供氧設備試圖自救，但即便他們能夠在爆炸中生還，但也無力面對高空的低溫低氧環境。更為致命的是，宇航員最終會以每秒93米的極快速度（時速330公里）猛烈撞上海面，他們遭受了高達200G的沖擊力，沒有人可以承受得住。

實際上這次事故完全可以避免，只是當時美國NASA過于相信航天飛機的安全飛行“經驗”，忽視了工程師對于低溫情況下O型環的設計缺陷，最終釀成了這場慘烈的航天事故。在發射當天，挑戰者號上掛滿了冰柱，而在固體助推火箭的尾部，溫度更是低至-13℃，這遠低于O型密封圈所能承受的極限溫度。O型環由橡膠制成，它們在低溫下將會失去彈性，無法對固體助推火箭起到密封作用。然而，在挑戰者號升空之前，已經遭遇了多次的任務延期。為了趕工期，NASA只是對航天飛機進行了除冰作業，無視工程師的警告，冒著風險讓航天飛機在低溫環境下起飛。甚至在航天飛機設計期間，曾有人幾次提及發射逃生系統，但NASA的最終結論是：航天飛機的高可靠性不需要額外設計這一系統。

在此之前，挑戰者號已經成功進行過9次載人飛行任務，但在第10次，它就成為了歷史。

死亡威脅無處不在

生命只有一次，無人例外。迄今為止，已經有太多的宇航員為了航天事業而獻出了自身寶貴的生命。在載人航天訓練中，從測試到完成任務返回地球，無論哪個國家的宇航員都會面臨一系列風險，每一階段甚至都可能遭到死神的威脅。

1.培訓階段

宇航員往往需要經歷高難度、復雜甚至極端危險的訓練。原本邦達連科極有可能成為人類首個宇航員，但他在人類首次載人航天飛行任務（1961年4月12日加加林進入太空）僅20天前的地面測試中，被活活燒死在飛船里。阿波羅1號乘組擁有水星七杰之一的格里森和美國首位太空中出艙行走的懷特，按資歷二者有足夠資格競爭成為第一位踏上月球的人類，但他們也在培訓階段葬身于飛船內的火海中。另外，在駕駛高速飛行器進行實驗中也有6名宇航員遇難，俄羅斯宇航員沃佐維科夫甚至在水中搜救訓練中溺水而亡，其他關于訓練中發生危險的例子不勝枚舉。

為防止訓練之外的任何意外事件，各國宇航員訓練中心都有個不成文的規定：不允許多位宇航員乘坐同一個交通工具，以避免發生事故造成重大損失。而即便完全通過了所有的訓練，也不一定保證能有進入太空的機會，我國首批航天員中，有5位在備份多年后，直到退役都未能進入太空。

2.發射準備階段

火箭豎在發射塔后，宇航員需要提前進入位于頂部的飛船，此時現場人員開始撤離，只剩下宇航員陪伴著這么一個“巨型炸彈”。此時如果發生危險，宇航員需要快速撤離火箭，他們需要經由特殊材料制成的快速滑梯從幾十米高的空中“跳樓”，抑或是乘坐防爆電梯快速下降。

如果在宇航員已經進入飛船內部固定后等待發射期間發生險情，時間根本不足以讓宇航員自主撤離，此時載人飛船頂部連接的固體火箭逃逸塔就會迅速工作，將飛船快速帶離發射現場后飛船通過降落傘降落。歷史上僅有一次使用記錄，1983年9月26日的蘇聯聯盟T-10a任務起飛前突遇險情，助推器起火，逃逸塔迅速工作將宇航員帶到數千米高的空中逃過一劫，但代價是超過15倍的超重，普通人未經過訓練時身體根本無法承受。

3.發射后短期

逃逸塔的工作時間可以維持到發射后100秒左右，期間發生危險時均可拯救宇航員生命，因而世界上用以載人航天的火箭均帶有逃逸塔。唯一一個例外就是前文講述的美國航天飛機，由于設計問題它并沒有此項裝置，當1986年1月28日挑戰者號執行發射任務出現故障時，7名宇航員根本無法逃離，后釀成慘劇全部遇難。

4.發射后中期

逃逸塔按照程序被主動棄用后，飛船依然有應急系統，飛船在通過彈道下降的過程中艙段分離，返回艙順利返回。2018年10月11日，俄羅斯宇航員阿列克謝·奧夫奇寧和美國宇航員尼克·黑格搭乘聯盟MS-10號載人飛船發射場升空前往國際空間站。然而在發射后第118秒時，理論上應是四個助推器同時脫離火箭，但其中一個火箭助推器分離時出現故障，導致箭體受到一定沖擊，甚至能從飛船視頻記錄中看到艙內出現大幅抖動。很快宇航員報告出現了逐漸失重的感覺，這意味著火箭二級的動力不足，非正常工作。

在這種情況下，整個飛船和火箭系統進入緊急狀態，在進入飛行158秒后整流罩被拋棄，飛船被暴露出來并迅速與火箭脫離，此時已處在大氣層邊界100千米高度附近。飛船的逃逸塔已在第114秒時脫離，只能讓飛船整體進入彈道降落過程。

飛船共計有三個部分：軌道艙、返回艙和推進艙。其中只有返回艙攜帶有降落傘系統、隔熱系統和著陸反沖火箭，能夠安全降落，也因而是發射和返回階段宇航員所待艙段。但它位于整個飛船中部，這意味著在短短數分鐘內應急系統必須緊急拋掉軌道艙和推進艙，從而讓返回艙進入待著陸狀態。所幸應急系統表現良好，完全按照程序執行，兩位宇航員毫發無損成功降落在哈薩克斯坦，并被近1000名搜救人員迅速找到！這次事件迅速引起了軒然大波，因為它是繼2003年哥倫比亞號航天飛機失事導致7名宇航員遇難后，最大一次載人航天險情。

此次事件并非人類歷史上首次。1975年4月5日蘇聯聯盟-18飛船也遭遇類似險情，彼時飛船在距離地表近150千米高緊急彈道返回，風險系數遠高于此次，對宇航員生命威脅巨大，此次任務指令長身受重傷從此退役。

5.進入太空后

宇航員絕大部分任務時間都花在太空，因而在太空中發生的險情數不勝數。1965年3月18日，人類歷史上首次太空出艙行走由宇航員列昂諾夫完成，在執行任務后，發現由于宇航服設計不合理導致充氣膨脹，他根本無法返回飛船。不得不冒著生命危險多次排出宇航服內氣體，才勉強進入飛船。他在后來蘇美聯盟-阿波羅任務中再次執行任務，然而遭遇了有毒化學氣體飆升的情況，在一系列緊急處置下才恢復正常。

1970年4月阿波羅13號任務期間，奔向月球的路上突然發生推進艙燃料罐爆炸，但乘組飛向月球的線路已無法改變。緊急情況下，三人進入狹小的登月艙中（僅能供2人生存）自制氣體處理設備，在地面控制中心人員數個不眠之夜的努力下，選擇了一個超大“8”字形軌跡繞到月球背后返回地球，期間創造了距離地球40萬千米的載人航天最遠記錄，至今無人能破。此外，空間站火災、溫度失控、氣壓突變、供電中斷、微隕石撞擊等險情曾屢次發生，所謂刀尖上起舞，不過如此。

我國航天員翟志剛在執行出艙行走任務時，神舟飛船突然緊急報火災險情（誤報），但他依然堅持完成出艙行走任務，在出艙時說出了那句經典的“我已出艙，感覺良好”，當時內心的大無畏精神可想而知。

6.返回地球期間

返回地球期間也是極其危險的時刻，飛船劇烈摩擦大氣后溫度急速上升到1500攝氏度，速度極高，必須通過精確確定角度、氣動控制、燒蝕、三重降落傘減速和反沖火箭工作等一系列過程才能幸存，缺一不可。

第一個進入太空的地球人加加林返回地球期間，飛船遭遇了返回艙和推進艙無法及時分離情形，后來隨著熱量燒蝕才得以分離。而彼時飛船無法做到今天的技術水平，加加林和早期蘇聯宇航員需要采取在數千米高空中彈出飛船再跳傘的方式返回地球，風險極大。

1965年，首次實現太空出艙行走的列昂諾夫在執行完出艙行走任務返回地球期間，飛船又遭遇壓力和溫度快速升高，他和另一位宇航員很快陷入昏迷狀態，命懸一線之際系統恢復正常。1967年，蘇聯聯盟1號任務，卡馬羅夫由于降落傘打開故障遇難。1971年，蘇聯聯盟11號任務，3名宇航員由于飛船失壓遇難。2003年，美國哥倫比亞號航天飛機，在即將降落階段解體，7名宇航員遇難。在美國最核心的肯尼迪空間中心，依然刻著包括兩次航天飛機事故逝去宇航員在內的紀念碑。

我國首次載人航天任務時，楊利偉也遭遇到了劇烈的飛船與身體共振，且在即將降落時頭盔麥克風捅破嘴唇，受輕微傷。這對于50年內首次打破蘇美壟斷的我國載人航天任務而言，已屬萬幸。

7.返回地球后

然而死神到這里仍未離去，成功降落后依然面對巨大的風險。前文提到的列昂諾夫在從昏迷中清醒后，發現飛船降落在距離原計劃著陸地3200千米以外的西伯利亞森林中，兩位宇航員在冰天雪地中苦等2天救援無果，只好從森林中徒步走到附近一個小型機場方才得救，所幸路上并未遇到大型野生動物。

阿波羅1號乘組成員格里森在1961年執行水星4號任務后，飛船降落在大洋之中快速下沉，他在命懸一線之際逃出，但沒想到后來還是沒逃脫死于火災的命運。同樣事件還發生在1976年的聯盟23號任務，兩名宇航員在最后一刻被從即將沉入湖底的飛船中救出。

阿波羅15號在1971年執行任務時，將所有為登月和載人航天犧牲的偉大宇航員名單，留在了月球表面，人類僅此一份的獨特墓志銘，還有一個倒下的宇航員雕塑作品，這個名單不分國籍。

中國航天史上最慘烈的事故

1996年2月15日凌晨3時01分07秒，在西昌衛星發射中心，我國新研制的長征三號乙火箭發射國際708通信衛星，點火起飛后約兩秒，飛行姿態突然出現異常，原本筆直的箭體傾斜而去，22秒后箭體完全失控，撞向距發射塔架1850米的山坡，墜地爆炸，星箭俱毀。此次事故還造成6人死亡，57人受傷。中國對外商業發射服務由此一度陷入低谷。

據當時在場的記者回憶，在下達“點火”命令后，顯示屏幕中的火箭開始偏離軌道，幾乎同時，屏幕中只剩下一團巨大的橘紅色火球，沒過多久，就傳來轟的一聲響，像是悶雷在不遠處落地。立刻，指揮部里感到一陣震顫，懸掛在前面的大屏幕搖晃了幾下，照明燈全部熄滅了。指揮所里一片寂靜，氣氛凝固的可怕，所有人都屏住呼吸，意識到火箭已經爆炸了。

由于火箭升空時間短，只消耗極少部分燃料，大部分燃料都成了這次爆炸的助推劑。爆炸產生的沖擊波對周遭來了一次嚴重的“掃蕩”。據在場記者的描述，走出指揮所之后，外面一片狼藉，所有的玻璃幾乎都被震碎，強大氣浪甚至掀掉了協作樓外側的陽臺。爆炸發生后，人員開始一批一批的撤離，這是所有人都沒想到的結果，也沒人愿意以這樣的方式撤離。

1996年9月11日，中國長城工業總公司對外公布了故障調查和審查的結果，認為火箭控制系統慣性基準發生變化是這次發射失敗的原因。造成慣性基準發生變化最大可能的故障模式，是平臺的隨動環穩定回路功率級無電流輸出。長征三號乙火箭首飛失利，給中國航天人留下了難以磨滅的記憶。這次失利導致國際用戶、保險界對長征火箭的信心產生動搖，中國商業發射經受嚴重挫折。事故后的很長一段時間，中央電視臺不再進行衛星發射直播。

但面對如此困境，中國航天并沒有屈服，而是后期采取了一系列嚴格的改進措施，依靠自己的力量完成了長征三號乙火箭故障調查，使長征三號乙火箭在18個月后在西昌衛星發射中心終于發射成功，把菲律賓馬部海衛星準確送入預定軌道。也正是靠著中國航天人的堅韌不拔，最終讓長征三號乙火箭走出了失敗的陰影，成了中國火箭對外商業發射服務的主力火箭之一。

勿失勇氣，永存敬畏

盡管已經發展了60余年，載人航天依然是個超高風險的技術，最核心的宇航員們無疑是背負所有風險的人。在截至目前已經進入太空的近600名宇航員中，已有至少30名宇航員在訓練和任務期間喪生，宇航員依然是世界上風險最高的職業之一。比起成功的輝煌，那些殞去的英雄同樣偉大。同時，也希望每一個有志為祖國航天事業做出貢獻的青少年們謹記，人類對宇宙的探索從來就不是一帆風順，對星辰大海，永遠不要失去征服的勇氣，也應當永存敬畏之心！