星辰大海之下的阴影

童话

10月25日下午3时54分，南京消防119接到报警，南京市江宁区南京航空航天大学实验室发生爆炸，事故造成2人死亡，9人受伤。南京航空航天大学为我国的航天事业做出了巨大贡献，在刚刚发射成功的神舟十三号飞船上，有很多尖端航天领域的科研成果都凝结着南京航空航天大学科研人员的心血，此次南京航空航天大学实验室发生爆炸造成人员伤亡，令人扼腕痛惜。

航天探索是伟大而又艰难的事业，虽然前期工作人员做了很多准备工作，但是依旧无法做到万无一失。为了挣脱地球引力，冲出大气层，飞到太空中，人类目前需要借助大量燃烧燃料的火箭，让速度能够达到每秒数公里。但由于效率问题，当前火箭的八九成重量都是燃料，有效载荷的占比非常小。正因为如此，载人航天飞行是一项极具风险的任务，宇航员犹如乘坐一枚巨型的炸弹在飞行。如果一旦出现意外，火箭发生爆炸，宇航员能够生还的可能性很低。在探索宇宙的这条路上，人类付出了不少血与泪的代价。

不知道你是否和我一样，小时候学业中因为马虎、粗心出现丢分的情况，总会被爸妈拿航天飞机举例。“你想想科学家出了一点点差错，哪怕是一毫米的误差，都有可能造成飞机火箭的大事故”，类似这样的教诲我至今难忘。更别说我们这一代曾在中学语文课本上看到过的1986年挑战者号航天飞机灾难。

986年挑战者号航天事故

载人航天任务不但充满了风险，而且成本还非常高。因为火箭和飞船都是一次性的，每次发射都需要用新的。为了降低成本，NASA在20世纪60年代开始研制可重复使用的载人飞船，这就是航天飞机计划。

经过多年研制，在20世纪70年代，NASA成功建造了多架航天飞机。这种可重复利用的航天器主要由三大部件组成：一个是最为高大的橘色部分，这是外储箱，里面存储着液氢和液氧推进剂。在外储箱两侧还有两枚助推火箭，里面装着固体燃料。第三个部分是轨道器，外形与飞机类似，可以容纳多名宇航员，其尾部装有三台液氢/液氧主发动机，燃料来自外储箱。当航天飞机发射升空之后，主发动机和固体助推火箭同时工作。固体助推火箭消耗完燃料之后，将会被分离，它们掉入海洋中，被打捞上来，经过维护之后又能重复使用。接下来，主发动机会把航天飞机送入太空。耗尽燃料的外储箱也会被分离，它将会再入大气层烧毁。最终，轨道器会进入地球轨道。完成任务后，轨道器会带着宇航员返回地球，之后又能进行下一次的太空飞行任务。

按照设计，航天飞机可以重复发射上百次，这能大幅降低发射成本。航天飞机有着最为先进的科技，领先世界数十年，NASA认为非常安全。于是，在20世纪80年代，NASA斥巨资接连建造了4架航天飞机用于载人飞行任务。

在航天飞机的发射成为常态之后，为了继续吸引人们对航天飞机的关注目光，NASA对外招募一位平民教师参与太空飞行任务，让老师在太空中进行授课。经过层层选拔，37岁的中学女教师克里斯塔·麦考利芙脱颖而出。如果计划顺利，她将成为第一个“平民宇航员”，以及第一个在太空直播教学的老师。所有人都认为，这会是航天历史上最伟大的成就之一。接下来，媒体每天围绕着太空教师计划报道，实况直播、专访报道接连不断。这次航天任务得到前所未有的关注，虽然发射计划因为寒冷天气而延迟，却一点没有影响到群众的热情。

1986年1月28日，航天飞机仰立在佛罗里达州肯尼迪航天中心的发射台上，麦考利芙和另外6位宇航员登上挑战者号航天飞机。各大媒体都在场，为全美直播挑战者号的发射，现场还有执行任务的航天员家属到场。在电视机前，各行各业的人们都等着目睹历史一刻，“太空教师”的学生们也紧张地等待发射。

上午11时39分，航天飞机主发动机点火，仅0.6秒后，第一个故障征兆就已显现。从现场摄像机拍摄的画面中可以看到，一股黑色烟雾从发动机右侧尾部喷出，持续了约2秒。事故调查表明此黑烟是由接缝开裂导致，主O型环原本的作用即是封闭该裂缝，但由于温度过低失效，而副O型环又因为金属部分的崩离而偏离了原有位置。

点火后58秒，一台追踪摄像机捕捉到了右侧发动机靠近尾部支架处出现的烟羽，可燃气体开始泄露。第64秒，烟羽突然改变了形状，同时出现了肉眼可见的异常火光，这表明尾部燃料舱的液氢舱开始出现泄漏。在电脑控制下，主发动机的喷嘴开始转动，试图补偿助推器产生冲力导致的不平衡。在地面控制人员和宇航员看来，出现这种情况还在正常范畴内，第68秒时，地面通信告知宇航员“执行加速”，指令长迪克·斯科比确认了这一信息并回复：“收到，执行加速”。这也是挑战者号机组成员留下的最后一条通讯信息。

不到10秒钟之后，挑战者号在14600多米的高空解体，随着外部燃料箱的瓦解，脱离了正常飞行姿态的挑战者号被突如其来的巨大气流冲击下被撕裂。25秒后，残存的驾驶舱在惯性作用下升至19800米高空，随后开始自由落体，在数分钟后以330公里/小时的高速溅落海面。7名宇航员全部罹难。

调查表明，在航天飞机解体爆炸前，至少有3名航天员并没有马上死亡。他们打开了航天飞机上的应急供氧设备试图自救，但即便他们能够在爆炸中生还，但也无力面对高空的低温低氧环境。更为致命的是，宇航员最终会以每秒93米的极快速度（时速330公里）猛烈撞上海面，他们遭受了高达200G的冲击力，没有人可以承受得住。

实际上这次事故完全可以避免，只是当时美国NASA过于相信航天飞机的安全飞行“经验”，忽视了工程师对于低温情况下O型环的设计缺陷，最终酿成了这场惨烈的航天事故。在发射当天，挑战者号上掛满了冰柱，而在固体助推火箭的尾部，温度更是低至-13℃，这远低于O型密封圈所能承受的极限温度。O型环由橡胶制成，它们在低温下将会失去弹性，无法对固体助推火箭起到密封作用。然而，在挑战者号升空之前，已经遭遇了多次的任务延期。为了赶工期，NASA只是对航天飞机进行了除冰作业，无视工程师的警告，冒着风险让航天飞机在低温环境下起飞。甚至在航天飞机设计期间，曾有人几次提及发射逃生系统，但NASA的最终结论是：航天飞机的高可靠性不需要额外设计这一系统。

在此之前，挑战者号已经成功进行过9次载人飞行任务，但在第10次，它就成为了历史。

死亡威胁无处不在

生命只有一次，无人例外。迄今为止，已经有太多的宇航员为了航天事业而献出了自身宝贵的生命。在载人航天训练中，从测试到完成任务返回地球，无论哪个国家的宇航员都会面临一系列风险，每一阶段甚至都可能遭到死神的威胁。

1.培训阶段

宇航员往往需要经历高难度、复杂甚至极端危险的训练。原本邦达连科极有可能成为人类首个宇航员，但他在人类首次载人航天飞行任务（1961年4月12日加加林进入太空）仅20天前的地面测试中，被活活烧死在飞船里。阿波罗1号乘组拥有水星七杰之一的格里森和美国首位太空中出舱行走的怀特，按资历二者有足够资格竞争成为第一位踏上月球的人类，但他们也在培训阶段葬身于飞船内的火海中。另外，在驾驶高速飞行器进行实验中也有6名宇航员遇难，俄罗斯宇航员沃佐维科夫甚至在水中搜救训练中溺水而亡，其他关于训练中发生危险的例子不胜枚举。

为防止训练之外的任何意外事件，各国宇航员训练中心都有个不成文的规定：不允许多位宇航员乘坐同一个交通工具，以避免发生事故造成重大损失。而即便完全通过了所有的训练，也不一定保证能有进入太空的机会，我国首批航天员中，有5位在备份多年后，直到退役都未能进入太空。

2.发射准备阶段

火箭竖在发射塔后，宇航员需要提前进入位于顶部的飞船，此时现场人员开始撤离，只剩下宇航员陪伴着这么一个“巨型炸弹”。此时如果发生危险，宇航员需要快速撤离火箭，他们需要经由特殊材料制成的快速滑梯从几十米高的空中“跳楼”，抑或是乘坐防爆电梯快速下降。

如果在宇航员已经进入飞船内部固定后等待发射期间发生险情，时间根本不足以让宇航员自主撤离，此时载人飞船顶部连接的固体火箭逃逸塔就会迅速工作，将飞船快速带离发射现场后飞船通过降落伞降落。历史上仅有一次使用记录，1983年9月26日的苏联联盟T-10a任务起飞前突遇险情，助推器起火，逃逸塔迅速工作将宇航员带到数千米高的空中逃过一劫，但代价是超过15倍的超重，普通人未经过训练时身体根本无法承受。

3.发射后短期

逃逸塔的工作时间可以维持到发射后100秒左右，期间发生危险时均可拯救宇航员生命，因而世界上用以载人航天的火箭均带有逃逸塔。唯一一个例外就是前文讲述的美国航天飞机，由于设计问题它并没有此项装置，当1986年1月28日挑战者号执行发射任务出现故障时，7名宇航员根本无法逃离，后酿成惨剧全部遇难。

4.发射后中期

逃逸塔按照程序被主动弃用后，飞船依然有应急系统，飞船在通过弹道下降的过程中舱段分离，返回舱顺利返回。2018年10月11日，俄罗斯宇航员阿列克谢·奥夫奇宁和美国宇航员尼克·黑格搭乘联盟MS-10号载人飞船发射场升空前往国际空间站。然而在发射后第118秒时，理论上应是四个助推器同时脱离火箭，但其中一个火箭助推器分离时出现故障，导致箭体受到一定冲击，甚至能从飞船视频记录中看到舱内出现大幅抖动。很快宇航员报告出现了逐渐失重的感觉，这意味着火箭二级的动力不足，非正常工作。

在这种情况下，整个飞船和火箭系统进入紧急状态，在进入飞行158秒后整流罩被抛弃，飞船被暴露出来并迅速与火箭脱离，此时已处在大气层边界100千米高度附近。飞船的逃逸塔已在第114秒时脱离，只能让飞船整体进入弹道降落过程。

飞船共计有三个部分：轨道舱、返回舱和推进舱。其中只有返回舱携带有降落伞系统、隔热系统和着陆反冲火箭，能够安全降落，也因而是发射和返回阶段宇航员所待舱段。但它位于整个飞船中部，这意味着在短短数分钟内应急系统必须紧急抛掉轨道舱和推进舱，从而让返回舱进入待着陆状态。所幸应急系统表现良好，完全按照程序执行，两位宇航员毫发无损成功降落在哈萨克斯坦，并被近1000名搜救人员迅速找到！这次事件迅速引起了轩然大波，因为它是继2003年哥伦比亚号航天飞机失事导致7名宇航员遇难后，最大一次载人航天险情。

此次事件并非人类历史上首次。1975年4月5日苏联联盟-18飞船也遭遇类似险情，彼时飞船在距离地表近150千米高紧急弹道返回，风险系数远高于此次，对宇航员生命威胁巨大，此次任务指令长身受重伤从此退役。

5.进入太空后

宇航员绝大部分任务时间都花在太空，因而在太空中发生的险情数不胜数。1965年3月18日，人类历史上首次太空出舱行走由宇航员列昂诺夫完成，在执行任务后，发现由于宇航服设计不合理导致充气膨胀，他根本无法返回飞船。不得不冒着生命危险多次排出宇航服内气体，才勉强进入飞船。他在后来苏美联盟-阿波罗任务中再次执行任务，然而遭遇了有毒化学气体飙升的情况，在一系列紧急处置下才恢复正常。

1970年4月阿波罗13号任务期间，奔向月球的路上突然发生推进舱燃料罐爆炸，但乘组飞向月球的线路已无法改变。紧急情况下，三人进入狭小的登月舱中（仅能供2人生存）自制气体处理设备，在地面控制中心人员数个不眠之夜的努力下，选择了一个超大“8”字形轨迹绕到月球背后返回地球，期间创造了距离地球40万千米的载人航天最远记录，至今无人能破。此外，空间站火灾、温度失控、气压突变、供电中断、微陨石撞击等险情曾屡次发生，所谓刀尖上起舞，不过如此。

我國航天员翟志刚在执行出舱行走任务时，神舟飞船突然紧急报火灾险情（误报），但他依然坚持完成出舱行走任务，在出舱时说出了那句经典的“我已出舱，感觉良好”，当时内心的大无畏精神可想而知。

6.返回地球期间

返回地球期间也是极其危险的时刻，飞船剧烈摩擦大气后温度急速上升到1500摄氏度，速度极高，必须通过精确确定角度、气动控制、烧蚀、三重降落伞减速和反冲火箭工作等一系列过程才能幸存，缺一不可。

第一个进入太空的地球人加加林返回地球期间，飞船遭遇了返回舱和推进舱无法及时分离情形，后来随着热量烧蚀才得以分离。而彼时飞船无法做到今天的技术水平，加加林和早期苏联宇航员需要采取在数千米高空中弹出飞船再跳伞的方式返回地球，风险极大。

1965年，首次实现太空出舱行走的列昂诺夫在执行完出舱行走任务返回地球期间，飞船又遭遇压力和温度快速升高，他和另一位宇航员很快陷入昏迷状态，命悬一线之际系统恢复正常。1967年，苏联联盟1号任务，卡马罗夫由于降落伞打开故障遇难。1971年，苏联联盟11号任务，3名宇航员由于飞船失压遇难。2003年，美国哥伦比亚号航天飞机，在即将降落阶段解体，7名宇航员遇难。在美国最核心的肯尼迪空间中心，依然刻着包括两次航天飞机事故逝去宇航员在内的纪念碑。

我国首次载人航天任务时，杨利伟也遭遇到了剧烈的飞船与身体共振，且在即将降落时头盔麦克风捅破嘴唇，受轻微伤。这对于50年内首次打破苏美垄断的我国载人航天任务而言，已属万幸。

7.返回地球后

然而死神到这里仍未离去，成功降落后依然面对巨大的风险。前文提到的列昂诺夫在从昏迷中清醒后，发现飞船降落在距离原计划着陆地3200千米以外的西伯利亚森林中，两位宇航员在冰天雪地中苦等2天救援无果，只好从森林中徒步走到附近一个小型机场方才得救，所幸路上并未遇到大型野生动物。

阿波罗1号乘组成员格里森在1961年执行水星4号任务后，飞船降落在大洋之中快速下沉，他在命悬一线之际逃出，但没想到后来还是没逃脱死于火灾的命运。同样事件还发生在1976年的联盟23号任务，两名宇航员在最后一刻被从即将沉入湖底的飞船中救出。

阿波罗15号在1971年执行任务时，将所有为登月和载人航天牺牲的伟大宇航员名单，留在了月球表面，人类仅此一份的独特墓志铭，还有一个倒下的宇航员雕塑作品，这个名单不分国籍。

中国航天史上最惨烈的事故

1996年2月15日凌晨3时01分07秒，在西昌卫星发射中心，我国新研制的长征三号乙火箭发射国际708通信卫星，点火起飞后约两秒，飞行姿态突然出现异常，原本笔直的箭体倾斜而去，22秒后箭体完全失控，撞向距发射塔架1850米的山坡，坠地爆炸，星箭俱毁。此次事故还造成6人死亡，57人受伤。中国对外商业发射服务由此一度陷入低谷。

据当时在场的记者回忆，在下达“点火”命令后，显示屏幕中的火箭开始偏离轨道，几乎同时，屏幕中只剩下一团巨大的橘红色火球，没过多久，就传来轰的一声响，像是闷雷在不远处落地。立刻，指挥部里感到一阵震颤，悬挂在前面的大屏幕摇晃了几下，照明灯全部熄灭了。指挥所里一片寂静，气氛凝固的可怕，所有人都屏住呼吸，意识到火箭已经爆炸了。

由于火箭升空时间短，只消耗极少部分燃料，大部分燃料都成了这次爆炸的助推剂。爆炸产生的冲击波对周遭来了一次严重的“扫荡”。据在场记者的描述，走出指挥所之后，外面一片狼藉，所有的玻璃几乎都被震碎，强大气浪甚至掀掉了协作楼外侧的阳台。爆炸发生后，人员开始一批一批的撤离，这是所有人都没想到的结果，也没人愿意以这样的方式撤离。

1996年9月11日，中国长城工业总公司对外公布了故障调查和审查的结果，认为火箭控制系统惯性基准发生变化是这次发射失败的原因。造成惯性基准发生变化最大可能的故障模式，是平台的随动环稳定回路功率级无电流输出。长征三号乙火箭首飞失利，给中国航天人留下了难以磨灭的记忆。这次失利导致国际用户、保险界对长征火箭的信心产生动摇，中国商业发射经受严重挫折。事故后的很长一段时间，中央电视台不再进行卫星发射直播。

但面对如此困境，中国航天并没有屈服，而是后期采取了一系列严格的改进措施，依靠自己的力量完成了长征三号乙火箭故障调查，使长征三号乙火箭在18个月后在西昌卫星发射中心终于发射成功，把菲律宾马部海卫星准确送入预定轨道。也正是靠着中国航天人的坚韧不拔，最终让长征三号乙火箭走出了失败的阴影，成了中国火箭对外商业发射服务的主力火箭之一。

勿失勇气，永存敬畏

尽管已经发展了60余年，载人航天依然是个超高风险的技术，最核心的宇航员们無疑是背负所有风险的人。在截至目前已经进入太空的近600名宇航员中，已有至少30名宇航员在训练和任务期间丧生，宇航员依然是世界上风险最高的职业之一。比起成功的辉煌，那些殒去的英雄同样伟大。同时，也希望每一个有志为祖国航天事业做出贡献的青少年们谨记，人类对宇宙的探索从来就不是一帆风顺，对星辰大海，永远不要失去征服的勇气，也应当永存敬畏之心！