NASA宇航员在太空的340天

原标题：NASA宇航员在太空的340天
斯科特·凯利（Scott Kelly）是一名NASA宇航员，同时也是NASA火星计划中颇具野心的任务之一——双胞胎实验计划的参与者。按照计划，他要在国际空间站连续生活340天，而他的双胞胎哥哥、宇航员马克（Mark）则留在地球上。科学家们希望通过对比他们两人的身体变化，进一步了解太空生活对人体的影响。然而每一次出征，都是一场冒险。不仅有高能量的宇宙射线对身体健康造成伤害，太空的寂寞与孤独也让人感到难捱——“一年的时间相当漫长。在前六个月里的太空生活中，那种感觉就像我会在国际空间站上度过我的一生。”
在《我在太空的一年》一书中，斯科特回顾了自己从一个默默无闻的少年，成长为航天英雄的传奇历程，真实记录了宇航员在未知的世界中看到的景观和可能面对的风险——长期太空飞行有哪些艰难挑战？宇宙辐射会对人体产生怎样不可逆转的影响吗？面临与太空垃圾相撞的灾难性风险，宇航员该怎么办？与所爱之人相隔千里，远离地球的安逸生活，究竟是为了什么？
宇航员都是具有牺牲精神的勇士，他在太空中流浪，像鲁滨孙一样，克服一次次的孤独和困难，“少年时代的冒险精神依然伴随着我。每一次冒险后，我都能重新呼吸，每一次陷入困境后，我都能活下去”。
《我在太空的一年》；斯科特·凯利（美）/玛格丽特·拉扎勒斯·迪安（美）著，郑永春 / 门雪洁（译）；中信出版集团
经出版社授权，本文摘录其中若干章节。斯科特的故事让我们看到了人类的意志和勇气，还有银河系数不胜数的壮美奇迹。
人类几乎在刚刚进入太空时，就决定爬出飞船。一部分原因是为了实现一个人独自飘浮在浩瀚宇宙中的幻想，除了一条连接他和飞船的安全索之外，什么都没有。而且，太空行走也是科学探索的必要条件。从一个航天器转移到另一个航天器的能力，探索行星体的表面或（特别是与国际空间站有关的）在航天器外部进行维护、修理或组装的能力——所有这些，对长期太空旅行都至关重要。
第一次太空行走，是在1965年由苏联宇航员阿列克谢·阿尔希波维奇·列昂诺夫进行的。他打开了上升号飞船的舱门，飘浮在一条安全索上，并向莫斯科报告说：“地球绝对是圆的。”这可能会让世界各地认为地球是扁平的人感到沮丧。这是苏联太空计划的胜利时刻，但12分钟后，阿列克谢·阿克希波维奇发现自己无法通过舱门返回。由于故障或设计不良，他的宇航服已经膨胀到无法通过狭窄的舱门；他不得不将一些宝贵的空气从宇航服中释放出来，才能挣扎着回到飞船里。这样做使宇航服内的压力大大降低，他几乎要昏过去了。这对太空行走的历史来说，并不是一个好的开始。但从那时起，已经有200多人成功地穿着宇航服，飘浮在黑暗的太空中。
斯科特·凯利（右）和双胞胎哥哥马克（左）    资料图
虽然太空行走的部分挑战现在变得更容易了，但它们仍然充满危险。就在几年前，宇航员卢卡·帕米塔诺在舱外时头盔开始充水，引起了对宇航员在太空中可能溺水的恐惧。太空行走比我们在轨道上的任何其他时间都要危险得多，因为这中间有那么多的变量，那么多的设备可能会失败，程序也会出错。在太空中，我们太脆弱了。
作为航天飞机的飞行员和指挥官，我还从来没有机会进行过太空行走。在那些宇航员花几百个小时进行太空行走所必需的训练时，我正在练习驾驶飞机和下达指令。在航天飞机时代的大部分时间里，我们这些被指定为飞行员的人知道，由于这种任务分工，我们将永远没有机会穿上宇航服飘浮在宇宙中。一艘航天飞机可以安全地带回一名失踪或受伤的任务专家，但如果飞行员或指挥官失踪，则会带来更多的问题。但现在，我们正处于另一个太空飞行时代，国际空间站的这次任务，给了我一个机会。
出舱需要大量的准备时间。我们尽可能提前计划将要做的事情，并按照一定顺序去做，以最大限度地减少问题，最大限度地提高效率和业绩。我们准备好宇航服，检查并复核所有可以让我们在真空中生存的装备，并整理和准备将要使用的工具——专为在失重环境下戴的笨拙手套而定制的工具。
当月亮在远处遥望时，国际空间站巨大的太阳能电池板，在黑暗中似乎熠熠生辉。 本图源于《我在太空的一年》，中信出版集团，2019
早上5点半，我就起床了，一整天都赶在任务的时间轴之前完成工作。我穿上了一件尿布和在宇航服下身穿的液体制冷服，就像连接到宇航服的内置空调的长内衣。接着，我吃了一顿简单的早餐，前一天晚上，为了节省时间，我已经做好了早餐。然后到气闸舱开始穿衣服，目标是尽量早点离开气闸舱。我的人生哲学就是，对复杂的工作，如果你没有提前安排，就已经落后了。
我和谢尔吸了一小时的纯氧，以减少血液中的氮含量，这样我们才不会患上减压症。龟美也是这次太空行走的舱内工作人员，负责帮助我们穿戴宇航服，管理呼吸氧气的程序，控制气闸舱及其系统。他的任务可以列出一个有几百个步骤的清单，看起来可能很平凡，但他的工作对我和谢尔来说是至关重要的。宇航员是不可能在没有别人的帮助下穿脱宇航服的。哪怕龟美也犯了最小的错误——比如说，帮我把靴子穿错了——我可能会死得很惨。我的宇航服包括一个维持氧气流动的生命维持系统，呼出的二氧化碳会被清除掉，并让冷水流过覆盖身体的管道，这样身上才不至于过热。虽然是在失重的环境中，但这套衣服仍然有质量。它又僵硬又笨重，很难移动。
斯科特·凯利在国际空间站中。NASA图
我钻到宇航服裤子里，龟美也帮我把上半身塞进去。我的肩膀几乎就要脱臼了，胳膊肘弯曲，我把胳膊伸进袖子里，把头伸进了颈环。龟美也把我的液体冷却服连在一起，然后把裤子密封好，每一件衣服之间的连接都至关重要。最后一步是戴上头盔。我的面罩上安装了菲涅尔透镜来矫正我的视力，所以我不用戴眼镜或隐形眼镜。因为眼镜可能会滑落，尤其是当我用力或出汗时，而且戴着头盔时，我也没有办法调整眼镜。隐形眼镜是一种选择，但他们不同意我戴。
穿好宇航服后，龟美也就把我们放进了气闸舱——先是我，然后是谢尔——让我们为之后的出舱保存能量。我们飘浮着，等待空气被从气闸中抽回到空间站。空气是一种宝贵的资源，所以我们不喜欢把它排到太空里。
特蕾西的声音打破了沉默：“好了，伙计们，在斯科特的带领下，开始移动到你们各自的工作地点。”
她说“移动”的意思是，我们沿着空间站外面的轨道用手一点一点移动自己。在地球上，走路是用脚来完成的；在太空中，特别是在空间站外，移动则是用手来完成的。这就是我们的宇航服手套如此重要的原因之一。
“收到。”我告诉特蕾西。
我移动到自己的第一个工作地点，在空间站巨大桁架的右边，我会偶尔回头看看自己的安全索怎么样了，并确保它不会被任何东西勾住。起初，我觉得自己像是在地板上双手交替地爬行着。我立刻震惊于空间站外部的损伤，微流星体和太空碎片已经“攻击”了它15年，制造了很多小坑和擦痕，以及完全穿过扶手的洞，划出锯齿状的边缘。这有点令人担忧，特别是我和那些太空碎片之间只隔了几层宇航服。
人们在空间站外，显然是一种不符合自然规律的行为。我并非害怕，我想这证明了我们的训练成果，还可以看出能力的高低。如果花点时间思考一下自己在做什么，我可能会完全崩溃。当太阳出来的时候，我可以感觉到它的热度。45分钟后，太阳落下，我可以感觉到彻骨的寒冷。气温从270华氏度a降到负270华氏度只用了几分钟的时间。我们的手套上有加热器可以防止手指被冻僵，但我们的脚趾上就什么都没有了。（幸运的是，我的脚指甲几周之前痊愈了，没有任何妨碍，否则将更不舒服。）
地球的色彩和辉煌向四面八方蔓延开来，令人吃惊。我已经无数次从航天器的窗口看到地球，但是，从宇宙飞船内部透过多层防弹玻璃看到的地球，与在飞船外面看到的地球相比，就像从车窗里看到的山峰与攀登时的山峰之间的区别一样。我的脸几乎被薄薄的塑料头盔压得喘不过气来，我的视野似乎向四面八方伸展开来。我看到了令人惊叹的蓝色、云朵的纹理、地球上各种各样的景观还有地平线上闪闪发光的大气层，这层纤弱的薄片使地球上的所有生命成为可能。在宇宙中，除了黑色的真空外，别无其他。我想对谢尔说点什么，但是我又想不出该说些什么。
我们有时会看到令人难以置信的极光。  本图源于《我在太空的一年》，中信出版集团，2019
我的第一个任务，是从主要的总线开关单元中拆除绝缘材料，这是一个巨大的断路器，可以将太阳能电池板中的电力分配到下游设备。完成这个工作通常需要进行太空行走，但我们正在尝试用机械臂来做更多的工作。这样一来，用主机械臂就可以将其拆除了。
谢尔的第一个任务，是为阿尔法磁谱仪铺上热毯。这是一个粒子物理实验，它发回的数据可能会改变我们对宇宙的理解，但如果想让它继续工作，就要保护它不受太阳的影响，以免过热。这台磁谱仪是2011年“奋进号”航天飞机最后一次飞行时送到空间站的，那次飞行是我哥哥指挥的。5年前，我们谁都没有想到，我将会主导一次延长磁谱仪的寿命的太空行走。
最近几年，哈勃太空望远镜和其他仪器，如阿尔法磁谱仪，已经改变了我们对宇宙的认识。我们一直认为，我们可以观察到的恒星和其他物质——平均各有1000亿颗恒星的2000亿个星系——构成了所有存在的物质。但现在我们知道，宇宙中只有不到5%的物质是可以被人们观察到的。寻找暗能量和暗物质（剩下的东西）是天体物理学的下一个挑战，阿尔法磁谱仪正在寻找它们。
1999年圣诞节，我第一次执行太空飞行任务，我们维修了哈勃太空望远镜，使其得以继续探索宇宙。  本图源于《我在太空的一年》，中信出版集团，2019
对太空行走来说，从主要公共单元上拆卸和装载绝缘材料，是一项相对简单的任务。但是在失重环境下做这些工作，比你想象的要困难得多——就像你要往钉在天花板上的行李箱里装东西。即使是在太空中进行简单的工作，也需要集中精力，这与将一架F-14战斗机降落在航空母舰上，或航天飞机着陆时所需要的专注是相似的。但在这种情况下，我必须整天保持这种专注，而不是仅仅几分钟。
今天要记住的三件最重要的事情是：安全索、任务和时间表，我要时刻关注安全索，看它是否连接在空间站上。没有什么比我继续活下去更重要了。在这期间，我必须把注意力集中在手头的任务上，并恰当地完成它。从长远来看，我必须考虑太空行走的总体时间表，以便最大限度地利用宇航服里有限的资源和我们自身的能量。
当我清理完绝缘材料并把它塞进一个袋子里时，我得到了来自地面的祝贺，因为我的工作做得很出色。几个小时以来，我第一次深呼吸，尽我所能在僵硬的宇航服里伸展，环顾四周。这在平常正好是一个午餐休息的时机，但这并不在今天的日程上。我可以用头盔里的吸管喝点水，仅此而已。我正在享受美好的时光，而且仍然精力充沛。我对自己说，我们能完成这次太空行走。但随着时间的推移，我们发现这是一种错误的自信。
2015年10月23日，帕特里夏飓风逼近墨西哥西海岸，这是有人类资料记录以来最强的飓风。 本图源于《我在太空的一年》，中信出版集团，2019
我的下一项任务，是维修机械臂的末端效应器——“手”。没有它，我们就无法捕捉以及将运送食物和其他必需品的来访航天器带到美国舱一侧。一旦我停下脚步，就会意识到自己有多么幸运：我没有像其他太空漫步者那样，面对国际空间站（就像谢尔现在这样），而是面向地球。工作时，我可以一直盯着脚下迷人的景色，而不是在这十分宝贵的自由时刻，转过身偷偷看一眼。我觉得自己像“泰坦尼克号”的莱昂纳多·迪卡普里奥，我是世界之王。
除了地球之外，我最喜欢欣赏的风景之一，银河系。  本图源于《我在太空的一年》，中信出版集团，2019
在为这次任务做准备时，我用同一种末端效应器的模型进行模拟练习，使用的工具也与在太空中要用的一样。而且练习时，我也戴了宇航服手套。但这些练习经验与太空中的实际操作还是大相径庭。现在，我、油枪和润滑油都飘浮在太空中，太阳每隔90分钟就会升起和落下，而地球正在我脚下旋转，庄严雄伟。我所使用的这种油枪设计精良，就像五金店买的油枪的高级版本，但尴尬的是，我要带着增压宇航服的肥大手套来用它。几个小时以来，我挥舞着这个笨重的手套，就像一个5岁小孩用手指抹油漆一样。油到处都是。小小的润滑油从枪上跳下来，好像他们有自己的意志去探索宇宙。一些润滑油向我飘来，这可能会造成严重的问题；如果润滑油落在头盔的面板上，我可能就看不到回去的路了。这项任务比原计划的时间要长得多。很快，我的双手就开始疼痛，开始觉得可能无法移动它们。在这次太空行走所有令人疲惫的事情中，操作手套所付出的努力，是迄今为止最糟糕的，它把我的指关节磨得很粗糙，还让我的肌肉过度疲劳，但我还有很多事情要做。我和龟美也一起工作，因为他能精确地操纵机械臂，以便把它放在我需要的地方。我把润滑油放在一个长线工具的末端，然后把它插入末端效应器黑暗的孔洞里。我看不到里面的东西，只能希望润滑油能涂抹在正确的地方，就像我盲目地感觉到的一样。
这个任务耗时太久了，我知道我完不成预定的其他任务了。谢尔也移动了很远，他铺设的电缆能让以后来访的飞船与我们对接。事实证明，这些电缆和我的油枪一样不好操作。我们已经工作了6个半小时，打算结束这一天的工作，回到气闸舱。尽管我们宇航服里的消耗品还可以再用几个小时，但我们必须为可能出现的意外留出应对的时间。
国际空间站上的日出  本图源于《我在太空的一年》，中信出版集团，2019
太空行走中面临的最困难的问题是：我和谢尔必须回到气闸舱。谢尔先走，他穿着笨重的宇航服穿过了舱门，没有被任何东西勾住。一进舱，他就系上了安全索。我解开他仍然连在空间站外部的安全索，然后把安全索系到自己身上。接着，解开我自己身上的安全索。我把腿放在头上，然后翻转到舱里，所以，我将面对舱门关闭它。
我俩都回到舱内时，我们都呼吸困难。关闭舱门——这绝对是高强度的——要比打开舱门难得多。因为太空行走的疲劳造成了能量损耗，我手上的力气已经完全耗尽了。
第一步是关闭外部保温盖，就像大多数暴露在强光下的设备一样，这个舱门已经被太阳严重损坏。这个土豆片形状的盖子已经不容易关上了，而且需要多种技巧，才能安全地关上它。随着舱盖的关闭，我们该重新连接空间站系统，通过空间站将氧气、水和电力输送到宇航服上，而不再消耗宇航服里的能量。这也不是一项简单的任务，但几分钟后，我们设法让它们恰当地连接起来。
尽管疲惫不堪，但我还是想办法把舱门安全地关闭并锁好。空气在我们周围嘶嘶作响，回到舱内的一系列工作，让我和谢尔的呼吸仍然很困难。我们大约等了15分钟，做了一些泄漏检查，确保当气闸舱的压力恢复到空间站压力水平时，舱门也已正确关闭。在等待时，我挣扎着把耳朵压在一个嵌入我头盔的垫子上，然后吹气（这个瓦尔萨瓦动作是为了模拟我们捂起鼻子的效果）。完成这个动作，需要的力量比我预想的更多，之后我发现，在这个过程中，我的眼睛里有些血管破裂了。
我们已经穿了11个小时的宇航服了。
在压耳朵过程中的某个时刻，我们失去了与地面之间的通讯。我们知道，这意味着至少有一段时间我们不用在NASA电视台露面了，而且可以说，我们喜欢这样。
“真他妈的疯了！”我说。

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