太空服充氣、進水,工作11小時只喝一口水,NASA太空人道出太空漫步的危險多變

2019-06-06 16:18

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太空漫步是太空人最為危險的一項任務。(圖/三采文化)

太空漫步是太空人最為危險的一項任務。(圖/三采文化)

隻身處在太空中!我和謝爾進行漫步任務,在國際太空站外將氨氣冷卻系統調回預設值,任務耗時7小時又48分鐘。

差不多自人類開始上太空以來,爬出太空船就成了勢在必行的一個目標。其中一部分的原因其實只是為了滿足人類的幻想:獨自漂浮在浩瀚無垠的宇宙中,只靠著一條「臍帶」把身體連接在母艦上。不過太空漫步也是探索宇宙不可或缺的一項技能。從一艘太空船移動到另一艘太空船上;探索星球表面;維修、組裝太空船的外部設備(國際太空站特別需要)。這些都是長期太空之旅必備的關鍵能力。

史上首度太空漫步是於1965年由俄國太空人阿列克謝‧阿爾希波維奇‧列昂諾夫(Alexei Arkhipovich Leonov)完成。

阿列克謝打開黎明號(Voskhod)艙門,連著臍帶飄出太空艙,向莫斯科回報:「地球是圓的沒錯」。一秒鐘惹怒世界各地「地球平面說」的擁護者。這是蘇維埃太空計畫光榮的一刻,但在十二分鐘後阿列克謝便發現自己回不了太空艙了。不知是因為故障或設計不良,阿列克謝的太空服內充滿了氣,脹得無法穿過狹小的艙門,所以他不得不放出太空服內一些寶貴的空氣才有辦法爬回太空艙內。放出空氣使得太空服急遽失壓,阿列克謝險些昏了過去。

雖然太空漫步任務中某些挑戰已經慢慢被克服,但危險程度並沒有因此降低。就在幾年前,太空人盧卡‧帕爾米塔諾(Luca Parmitano)在太空漫步時,頭盔開始進水,此後太空人還得擔心在太空中溺死。太空漫步是我們在太空軌道中最為危險的一項任務變數太多,有太多設備、器材可能會出問題,工作步驟也可能出錯。我們在外面超級脆弱。

準備外出要花上好多時間。我們盡可能預先做好詳盡妥善的規劃,羅列出要執行的步驟以及工作順序,希望可以減少問題,提升工作效率和表現。我們準備好太空服,再三檢查幫助太空人在真空中保住性命的各部組件,然後整理、準備工作會用到的工具,這些工具都是特別為太空人量身訂做的,就算戴著笨重的手套,在零重力環境中也好上手。

我穿上尿布和太空服下的水冷衣,水冷衣和太空服連接上之後就會變成內建空調的長袖內衣。我對複雜工作的看法是,如果不能進度超前,就等於是落後了。我和謝爾花了一小時呼吸純氧,藉此降低血液中的氮濃度,避免得減壓症(潛水夫症)。龜美也是這次太空漫步的艙內工作人員,負責替我們著裝、控管預先吸氧的程序、控制氣密艙和艙內系統。龜美也的工作內容看似瑣碎,必須逐條核對清單中上百條的步驟,但他的工作對我和謝爾來說至關重要。沒有第三者的幫忙,我們根本不可能自行穿脫太空服,而且如果龜美也犯了最細小的錯誤,例如沒把我的靴子穿好,我很可能就會慘死。

我的太空服內建有生命維持系統,可以保持氧氣流通並處理掉我呼出的二氧化碳,還能讓冷水流過部署在我體表的管子,防止身體過熱。雖然在太空中沒有重量,但太空服就是很大一包,又硬又笨重,要掌控實在不易。

我滑入褲管中,龜美也協助我擠入堅硬的太空服上身。我的肩膀差點脫臼,手肘也伸到了極限。我把手臂推到太空服的袖子裡,再把頭穿過頸圈。龜美也替我接上水冷衣的繫帶,然後把褲子和上身接好、封住。每個配備之間的連接都很關鍵。最後一步是戴上頭罩。我頭罩上的觀察窗裝有菲涅耳透鏡,可以用來矯正視力,這樣我就不用戴眼鏡或隱形眼鏡。眼鏡很容易滑,特別是在使力做事、流汗時,戴著頭罩又沒辦法推眼鏡。隱形眼鏡是個選項,但我的眼球不適應。

著裝完成後,龜美也把我們推到氣密艙,這樣可以替我們保留體力,來完成接下來的工作。我們浮著等待氣密艙中的空氣被抽出來,打回太空站內。空氣是寶貴的資源,可不能讓它白白流到外太空。

翠西的聲音劃破了寧靜:「好囉,各位,史考特領軍,可以開始轉移到工作地點了。」

「轉移」的意思就是太空人自行靠著站外的一排軌道把手,一格一格用手把自己拉到定位。在地球上走路是用腳,在太空中,尤其是在太空站外,走路是用手。這也說明了太空服手套為什麼這麼重要。

我轉移到第一個工作地點,就位在太空站巨大托臂的右邊。我也不時回頭看看繫繩的軌跡,確保繫繩沒有纏到東西。起初我覺得自己很像是一格一格橫爬過地面。忽然,我被太空站外嚴重受損的情形嚇到了。太空站外部被微流星體(在宇宙中漂流的微小固體顆粒)和太空垃圾摧殘了十五年,所以表面有無數的小洞和刮痕,甚至還有個大洞,可以說千瘡百孔。

這景象讓我緊張了起來,尤其我人身處在外,若是遇到太空垃圾襲擊,身上保護我的就只有幾層衣物而已。

身處太空本來就是違反自然的事。不過我倒是不害怕,我想是太空人訓練和我的心理區隔功力發揮了作用。如果我稍停下來仔細思考自己的處境,應該馬上會嚇暈。日出之時,我可以感受到強烈炙熱的陽光。日落之後,也就是四十五分鐘後,我又感受到氣溫劇降,幾分鐘之內就從零度以上一下掉到攝氏負168度。太空人手套有內建暖氣,可以避免手指凍傷,但腳趾就沒有相同的保護。

地球的色彩和明度從四面八方散開,美得不像話。我已經從太空船窗戶看過地球無數次了,但從太空船內部觀看星球還隔著好幾層防彈玻璃,和從太空中直接肉眼看地球完全不能比,就像是從車窗內看美景和爬上山頂親眼見證的差別一樣。我的臉幾乎已經要貼到薄薄的透明塑膠觀景窗上,我的餘光無限延伸,好似可以觸及四面八方。我細細品味眼前的美麗湛藍、雲朵的紋理、地表上高高低低的景致、地平線邊緣閃爍著的大氣層:細緻的銀色大氣保護著地球眾生。大氣層外除了漆黑的真空以外,什麼都沒有。

我好想和謝爾討論這一切,但我想不到貼切的形容詞。

我的第一項任務是要移除主電源切換裝置上的絕緣層,絕緣層移除後就可以用主機械手臂拆除裝置。電源切換裝置是一個巨型斷路器,可以把電力從太陽能陣列板輸送至各處的設備。拆除電源切換裝置的工作通常需要靠太空漫步,但我們想讓機械手臂代勞。

謝爾的第一項任務則是要在阿爾法磁譜儀(Alpha Magnetic Spectrometer,粒子物理實驗器材)上加裝熱隔絕毯。磁譜儀蒐集回報的數據可以幫助人類更認識宇宙,但這項實驗若要繼續運作下去,就需要避免陽光照射—器材目前的溫度太高了。磁譜儀是在2011年由最後一艘奮進號太空梭載上太空站的,該次的任務指揮官是我哥。我倆都沒想到,五年後我會負責指揮延長磁譜儀壽命的太空漫步任務。

在這幾年當中,哈伯太空望遠鏡和磁譜儀等設備改變了人類對宇宙的理解。我們一直以為宇宙是由人類可觀察到的星體和其他宇宙物質(兩千億個銀河系,平均每個銀河系中有一千億個星體)組成的。但我們現在已經知道,人類所能觀察到的宇宙物質其實僅占全宇宙不到百分之五。找出暗能量和暗物質(宇宙中尚未被發掘的一切)是天體物理學接下來最大的挑戰,磁譜儀的功用就是要找出這些東西。

移除、收好電源切換裝置上的絕緣層算是難度較低的漫步任務,但在零重力的環境中,一切都知易行難:可以試想把行李收到釘在天花板上的行李箱內。在太空中,就連從事最簡單的工作都需要超高的專注力,這和在航空母艦上降落F–14雄貓戰機或降落太空梭一樣,需要聚精會神。只不過這次的太空任務中,幾分鐘的聚精會神還不夠,我必須一整天都保持在專注狀態。

漫步有三件最重要的事:繫繩(tether)、任務(task)、時間(timeline),我稱之為3T。

我必須不時注意繫繩是否有確實勾穩,沒有什麼比讓自己活下去更重要。再來是「中程」目標,我必須專注處理手邊的工作,確實完成任務。最後,「長程」目標是要考慮太空漫步的時間規劃:什麼時間點該做什麼工作都需要預先定好,這樣我們才能妥善運用、分配有限的資源和氣力。

順利移除絕緣層並把它塞到袋子裡後,傳來了地面的聲音,恭喜我成功完成任務。辛苦好幾個小時後,我總算有機會深吸一口氣,然後在太空服內盡可能伸展一下筋骨,四處看看。太空人在完成階段任務後通常可以去吃個午飯,但今天的行程表上沒有午餐時間。我可以從頭罩裡的吸管喝點水,但僅止於此。我時間控制得很好,也還有很多體力。這次的太空漫步絕對會大成功,我心想。

但隨著這天越接近尾聲,我也越清楚這般自信是誤判。

我的下一個任務是要處理端效器,也就是機械手臂的「手」。若沒有端效器,我們就無法抓住替美國區送上所需食物和其他必需品的太空船。安全固定好雙腳後,我忽然發現自己真是超級幸運:我正面朝地球。我可以一邊工作一邊看著地球從腳下經過。我好像李奧納多‧狄卡皮歐在《鐵達尼號》中站在船首,覺得自己是世界之王。

上油占掉好長的時間,我知道自己肯定是來不及完成其他排定的工作了。謝爾的任務也花了很多時間,他要負責牽電纜線,這樣日後上站的新太空船才能順利對接。電纜線一點也不比我的油槍好掌控。我倆開始整理工具、準備收工回氣密艙時,距離上工時間已經過了六個半小時。與其再花好幾個小時勞力工作,我們必須把這些時間預留下來,以備處理突發狀況。

但我們眼前還有最艱難的任務需要解決:我和謝爾必須想辦法把自己弄回氣密艙。謝爾打頭陣,他穿著厚重的太空服滑入艙口,沒有勾到東西。進入太空艙後,他便立刻扣上腰繫繩。勾好之後,我把謝爾身上勾在站外的安全繫繩解開、勾在自己身上,再解開自己的繫繩。我雙腿往頭頂的方向用力一晃,翻了一圈進入氣密艙,這樣我便可以面向艙門然後把艙門關上。

雙雙進入氣密艙後,我倆早已氣喘如牛。關上艙門是必須確實執行的重要步驟,這比打開艙門還要困難,因為漫步任務已經把我倆弄得筋疲力竭。我現在根本手無縛雞之力。

關閉艙門的第一個步驟是闔上艙外的隔熱蓋。隔熱蓋暴露在強烈太陽光下,已經嚴重受損,成了洋芋片的形狀,很難密合,要用巧勁才能闔上。蓋上隔熱蓋後我們就可以連上太空站上的臍帶,讓太空站來提供太空服氧氣、水和電力,不用再仰賴太空服內建的資源。這也是個大工程,不過不到幾分鐘我倆就順利把臍帶接好了。

雖然身體已經疲憊不堪,我還是成功地把艙門關嚴、鎖緊了。氣密艙內的空氣在我和謝爾周圍嘶嘶作響。我倆費了九牛二虎之力才進入太空艙,上氣不接下氣。大約要等十五分鐘氣密艙內的艙壓才會和太空站達到一致,這段時間內,我們要做幾項漏氣檢測,確保艙門有正確關緊。等待過程中,我把鼻子抵在頭罩內建的小墊子(瓦式裝置[Valsalva device],用來模擬手捏鼻孔)上,用力吹氣,試著平衡耳壓。這個動作花的力氣比我想像的還大,後來我才發現吹氣時我不小心吹爆了眼球血管。

到了此時,我們已經穿著太空服十一個小時。

回壓過程中我們一度斷了與地面的聯繫,代表這一小段時間內,太空總署的電視頻道不會即時播放太空人畫面,所以我們可以暢所欲言。

「幹!有夠操!」我說。

「真的,」謝爾說:「累爆了。」

我們都知道九天後我倆又得再出第二次漫步任務。

本文經授權轉載自三采文化《我在太空的340天》

責任編輯/李頤欣

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