为了不让重返地球的太空舱坠毁地面,美国航空航天局(NASA)想到了求助好莱坞的特技演员——两位背负特殊使命的特技飞行员——他们将在太空舱坠落沙漠之前在空中截住它……

8.4

当火山即将喷发的时候,地面在颤抖,裸露的岩石纷纷碎裂。两名火山学家被困住,其中一名被落下的碎石击伤急需救助。幸运的是,克里夫 · 弗莱明(Cliff Fleming)乘坐的直升飞机及时赶到,把他们救助到安全的地方,这就是影片《烈焰狂峰》拍摄时的场面。在此几年之前,在《虎胆龙威》续集的拍摄过程中,弗莱明把布鲁斯 · 威利斯(Bruce Willis)的特技替身演员从直升飞机上“扔”到了一架喷气式飞机的机翼上。

今年9月,弗莱明将面对一个更陌生的挑战。届时,他将同一组优秀的科学家、工程师和飞行专家在空中用直升飞机把NASA的一艘滑向地球的太空船从空中拦截住。

弗莱明回忆起上世纪末的某一天,那天他接到了NASA的电话。“当接到电话的时候,我想这是否在开玩笑?”作为加利福尼亚州柯斯塔梅莎市南海岸直升飞机公司的业主,他已经习惯于接到影片摄制组或其他单位的电话,而不是来自航天机构的电话。但事实证明他们是动真格的。

在4月中旬一个寒冷的早晨,刺骨的寒风在耳边呼啸着,弗莱明以及十多位科学家和工程师在犹他州盐湖城郊外军事训练靶场的盐滩上,用眼睛和望远镜紧盯着天空,注视着一架在4000米高空飞行的直升飞机。

当直升飞机从头顶掠过的时候,一个带滑翔伞的太空舱穿过云层向地面落了下来,而直升飞机则巧妙地用钩子和绳索在空中把它捕住。弗莱明的特技替身演员丹 · 鲁德特(Dan Rudert)完成了一次成功的试航。当1.5米长、190公斤重的模拟太空舱降落到沙漠上时,弗莱明笑着说:“鲁德特此举完成得很完美。”

到9月8日,鲁德特和弗莱明将在空中捕捉货真价实的“起源号”太空舱。那天一大早,太空舱在进入地球大气层之前的那一刻与太空船分离,大约在上午9点时太空舱落入犹太州的上空,这时两位飞行员将开始行使他们的使命……

NASA采用直升飞机在空中拦截太空舱的做法似乎耸人听闻,但通过一次成功的试航,你就会明白这决不是什么卤莽的特技表演。对于加利福尼亚理工学院的地球化学家兼该项计划主持人唐 · 伯内特(Don Burnett)来说,这是“起源号”太空舱安全返回地球的最稳妥的方式,这次“起源号”从太空带回的400微克从太阳风采集到的粒子样品,将为科学家们研究太阳系早期形成及其演变提供极为重要的线索。

生动的报告

太阳使太阳系中的其他成员相形见绌,然而,我们对它的成分构成却知之甚少。通过对太阳表面进行分光测定知道,太阳主要由氢和氦构成。太空船通过观察太阳风(以每秒钟几百公里的速度从太阳的外层喷洒而出的电离粒子流)得知,太阳风也是由这些轻质元素构成的。但是,“起源号”航天计划的科学家们渴望知道更多关于太阳风中其他元素的情况,例如氧和氮,两者的成分仅仅占此类恒星喷发的1%而已。

科学家希望解开的谜团之一是,为什么太阳系不同部分的氧同位素比例差异如此巨大?这些特征如此与众不同,以至于当陨星落到地球上时,科学家们能够利用这些特征来辨别陨星来自何方。由于大多数科学家相信太阳、行星、卫星和小行星都是在几十亿年前诞生于同一巨大的气体尘埃团(太阳星云),因此,这种不均衡性就格外令人好奇。

太阳风是此谜团的一个关键组成部分。没有多少次核反应或化学反应发生在太阳这颗恒星的外层,因此这里的物质本质上与太阳星云在46亿年前首次塌陷时是一样的。测量随太阳风喷流而出的来自太阳该部分的同位素数量,你就会知道太阳系在恒星或行星出现之前曾是什么样子。今天,我们知道这些数字的精确度不到我们所知的月球、地球或火星的岩石精确度的十分之一。对于像伯内特这样的科学家们来说,这远远不够。他想要将这些数字进行相互比较,以便计算出哪些有关我们太阳系诞生的理论是正确的。

虽然这些样品的到来是早就预期的,但它们能否安全返回尚没有十分把握。“起源号”航天计划的仪器经受不起剧烈的坠落。太空舱携带着一个盒子,里面装满了精致的硅、钻石、黄金和蓝宝石制成的晶片。在“起源号”返回地面之前,它已经在太空运行了两年半。如果太空舱返回地面时受到剧烈震动,科学家们花费几年的心血就可能付诸东流。

8.5

当场捕获:特技飞行员丹·鲁德特成功地完成了一次捕捉“起源号”探测器的试飞任务。

9月份,这些场面将真实地发生,鲁德特和他的搭档弗菜明(见图)将尝试阻止32年以来首次从太空采集的样品与地面相撞而遭毁坏。因此,这就需要软着陆。溅落会造成太空舱污染,充气防震垫或许不够柔软。回收小组有一段时间考虑过降落伞着陆,但试验显示,即使轻轻着陆,也可能因弹跳而在第二次撞击中散架。幸运的是,NASA找到了另一种选择。

利用飞机在半空中实施捕捉已经有一段成功历史。20世纪30年代,美国就开始利用这项技术拣取偏远地区的邮包。飞机俯冲,迅速钩住悬挂在两根竿子上的绳圈,然后提起邮包并用绞盘把邮包拉到飞机上。在第二次世界大战中,同样的抓钩绞盘系统被用来从地面“捡起”运送部队的滑翔机。类似技术还被用来抓取从第一颗间谍卫星上投下的胶卷密封罐的降落伞。而军用直升飞机曾在越南抓起过重达1800公斤的无人驾驶侦察机。

在20世纪90年代,有人想到了聪明的点子,利用翼伞来代替降落伞。就像一个滑翔伞的翼,有多条丝带随着气流膨胀并漂流,这使得飞行员更加容易操纵,他可以无声无息地潜行到猎物的背后,而无须向垂直下降的物体正面俯冲。总部设在加利福尼亚州的Vertigo公司(一家航空航天公司)的董事长罗伊 · 哈格德(Roy Haggard)说:“就如尝试像一只缓慢游动的水母那样游动。”他曾是一名翼伞滑翔爱好者,并于20世纪90年代为美国海军开发了该项技术。

当“起源号”太空舱的设计者咨询哈格德有关他们在半空中进行回收作业的最佳方法时,他提到了弗莱明。弗莱明是世界上屈指可数的特技飞行员之一,他经历过“延绳法”——在直升飞机的后面挂住一个载荷。弗莱明说:“这是一项专业性很强的技巧。”他是在达格威试验场飞机库里说这话的。该试验场是犹他州军事试验和训练场的一部分,“起源号”太空舱拦截机组成员4月在那儿进行了试飞。“通常飞行员是端坐着注视前方,但我们却必须从上往下看并把头伸出窗外飞行。”没有仪器告诉飞行员离目标有多远;或者抓住目标物之后是否会引起晃动等,一切全凭感觉来操纵。

2003年,该小组引进了另一名延绳法高手即好莱坞资深演员鲁德特作为后备飞行员。他们两人现在都在犹他州参加正式演练。NASA对犹他州训练场也像飞行员们一样陌生——与从外太空着陆相比,他们更多地习惯于化学和生物战测试。

数千平方公里的盐滩,交错着几条泥泞的道路,格外显眼,这里曾被考虑作为航天飞机的另一个备用着陆场地。NASA的星团计划,目前正行驶在从彗星的彗尾收集样品的征途上,并将于2007年在这儿着陆;而“起源号”航天计划却是它在太空中划上的第一笔。

“嘣”的一声落地?

不过,犹他州的着陆场可能存在一种不利因素,此消息已经通过NASA的安全简报透露给了记者们:基地各处可能仍散落着未爆炸的弹药。“起源号”太空舱会不会正好降落在这些未爆炸的弹药上呢?美国犹他州希尔空军基地的发射控制员克莱德·雷克斯罗德承认:“可能性始终存在。”但他向我们保证,这种可能性是极其微小的。

随着太空舱以每秒钟4米的速度垂直下降,鲁德特俯冲下去拦截它。当6米长的杆子和悬挂在直升飞机后面的钩子接触之时,一个小型活塞猛击一枚钉子使之穿透翼伞以便紧紧地抓住它。好几米长的线绳防止了载荷受到猛烈的冲击,然后鲁德特慢慢地操纵制动器。翼伞此时在风中打转。15分钟的缓慢、受控降落过程把太空舱轻轻地放到了地面上。加利福尼亚帕萨迪纳喷气推进实验室有效载荷总工程师唐·塞维亚说:“我想他能够把它准确地送进我的口袋里。”

塞维亚俏皮地说:“那就像钓鱼,只不过那鱼不反抗罢了。”他的话并不全对。在以前所做的试验中,该小组发现直接钩取翼伞的中央部分可能会导致危险的后果。降落伞可能会重新张开,看上去就像一只蝴蝶结领结,而不是单根丝带,并向上朝直升飞机飘去,这将迫使机组人员把线绳割断。为了防止这种情况的发生,目前飞行员把重点放在降落伞的边沿上,使它的飘动拍打无碍工作。

8.6

在“起源号”太空舱中排列着易碎的晶片

太空舱一旦回到地面上就必须迅速送到基地的临时清洁室,以防止受到地球粒子和气体的污染。因此,从鲁德特抓取它的那一刻起就开始计时了。

一旦安全得到保障,“起源号”太空舱就将被运送到得克萨斯州休斯敦约翰逊空间中心的另一个清洁室进行建档和研究。早在20世纪70年代,“阿波罗”航天任务就显示出从太阳风收集样本的价值。宇航员把一条铝带在太空中滞留了45个小时,然后把它带回地面。该实验证明了如果你把设备放置于那里,太阳风就会“粘”到它上面。这就给了我们一些可靠的数据:氖同位素在太阳上的比例。

伯内特说:“这就是我们现在已拥有的可靠数据,而且它已经产生了巨大的冲击。”太阳风中的轻质氖同位素比地球上要多——大约多三分之一。研究人员认为这意味着地球曾经失去其大气层的一大部分(较轻的原子流失了)。为了加以核实,“起源号”航天计划将寻找太阳上的氮同位素。如果它也比在地球上的更轻,那么这一理论将得到证实。

但是,真正的价值取决于氧同位素,因为有关早期太阳系形成的种种理论预言存在一定数量的氧同位素。为了测量这些同位素,灵敏度极高的质谱仪已经被设计出来对付极小量的反应性样本。卡伦 · 麦克纳马拉(Karen McNamara)说:“这可以说是在分析上另辟蹊径。”他在约翰逊空间中心档案室工作,并将监督“起源号”太空舱的解体工作。

些许担心

最有价值的样本将在一个电磁盘中被找到。该电磁盘是专为偏转太阳风中的电离粒子而设计的,它们被集中在一个小甜饼大小的收集器上。研究人员将尽力保护电磁盘在坠落过程中免遭影响,因为它的精确度将帮助他们计算出有多少太阳射线被偏转并被捕捉到。一旦损坏,这一信息就将永久丢失——就像太多的晶片碎片再也无法被拼凑在一起了。

伯内特对此持乐观态度,他认为“起源号”太空舱将会安全着陆,尽管没十分把握。他说:“我们将找到它并捕获它。阻止我们捕捉它的唯一问题是天气突然变坏。”

疾风、降雨、能见度差和低云层等——所有这些都可能破坏此次捕捉行动。在犹太州,9月通常意味着好天气,除非它被西南季风或阿拉斯加冷风所破坏。伯内特指出,在2002年9月8日,曾发生过太平洋飓风,“2003年9月8日的天气也不太理想。”

尽管如此,在4月份的两个训练日里,沙暴、寒风和突如其来的暴风雪都没有中断训练计划。如果天气看上去确实很糟糕,那么“起源号”太空舱可以在轨道上滞留6个月,到2005年3月再返回犹他州。

另一方面,如果翼伞根本打不开,那么希望就渺茫了。伯内特说:“我们将乱作一团,束手无策。”如同“起源号”上翼伞的复制伞,在训练中曾顺利地成功打开。但此翼伞没有经受过暴露于太阳风的高温和辐射。不过,塞维亚估计“起源号”的翼伞的牢度是足够的,虽然他对翼伞已在太空中呆了3年而有所担心。

弗莱明和鲁德特肩的负担子不轻,但他们看上去却从容不迫。弗莱明说,其紧张程度不亚于在拍摄电影中把滑雪者从裂隙中拉上来,把消防队员置身于燃烧的树林中,或重演越南战争——所有任务都为他们的影像增光添彩。鲁德特说:“不,我并不感到紧张。然而当你想到它是来自外太空的时候,你也会发出惊叹的。”

8.7

特技演员丹·鲁德特