我們的星空:致敬浩瀚的理想與無邊的勇氣

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曾幾何時,左型胺基酸從遙遠的獵戶星雲出發,它們乘坐著星塵,穿越數千光年的旅程,降臨在我們這個氣質不凡的微型世界(仍為假說)。彼時,澎湃的岩漿還在如今你我腳下的位置活躍,但福音般的傳播卻不屈不撓地開始,直至生機盎然,直至蛋白質出現並化腐朽為神奇,直至意識之花從容綻放,並足以產生一個覺醒的觀察者視角,欣賞這美麗的手創世界。這視角曾於1783年從巴黎地平線升空,第一次長時間離開堅實的大地;這視角曾於1961年從拜克努爾發射場升空,以第一宇宙速度抵達301公里的近地軌道,俯瞰我們賴以生存的藍色世界;這視角也曾於1969年從甘迺迪航天中心升空,以第二宇宙速度離開地球軌道,踏上月球,從最遙遠的地平線遙望升起的蔚藍星球。

現在,人們仍然在期待著20世紀60年代的那些夢想成為現實,在那個飛機僅僅問世了半個世紀,人類就得以實現載人航天直至漫步月球的時代,科技發展一日千里,令人炫目,以至於最保守的預言下,殖民月球、登陸火星、往返於各大行星之間的載人深空航行似乎都將在半個世紀內變得唾手可得。那個傳奇時代,幾乎凝聚了人類所有的勇氣和決心。

進入太空與登月

無論是蘇聯的謝爾蓋·科羅廖夫還是美國的韋納·馮·布勞恩,他們都為了火箭和星空而生。在60年代初,他們一前一後成功地將人類送上了近地軌道,並實現了太空行走,在這一輪競賽中,蘇聯是佼佼者,世界只記得尤里·加加林,而不是約翰·格倫。科羅廖夫更是以一己之力為尚且耀眼的蘇聯加上了太空的注腳,讓蘇聯人對共產主義的憧憬和對太空時代的浪漫嚮往融為一體。甘迺迪決心要扳回這場競賽,1961年5月,在”We Choose to Go to the Moon”的著名演講中,甘迺迪承諾要在十年之內把美國人送上月球,阿波羅計劃由此誕生。現在,人們普遍認為蘇聯離載人登月的目標還有相當的差距,但蘇聯解體之後,相關文件解密,人們才發現蘇聯曾多麼努力地想要比肩阿波羅。

就在美蘇太空競賽正酣之時,1966年,科羅廖夫突然離世,蘇聯的太空探索計劃被打亂,登月計劃最終被迫放棄。美國也並非一帆風順,1967年,阿波羅1號指令艙發生大火,3名太空人命喪火海,這次災難徹底改變了美國的太空計劃,也令阿波羅計劃一度中止了18個月,3名太空人以生命為代價換取了NASA對於安全的應有重視,以及此後整個阿波羅計劃的相對平安。

1969年7月,尼爾·阿姆斯特朗輕盈地躍下「鷹」 號登月艙的舷梯,宣告了—個新時代的來臨,以及美國在登月競賽中的徹底勝利。這場競賽的激烈程度遠超我們的想像,NASA迫不及待地要實現率先登月,以至於1968年起,便持續發射載人的阿波羅7、8、9號飛船,以全面測試繞地、 繞月和登月艙脫離等環節,甚至在阿波羅11號發射之前2個月,還發射了阿波羅10號載人飛船,在沒有實際著陸的情況下進行登月的全程演練,兩名航天員乘坐的登月艙距離月面最近14.5公里的髙度,這無異於把夢想放在了觸手可及的距離。阿波羅15號首次開啟了人類在月球表面的飆車模式,阿波羅17號則是迄今人類的最後一次登月任務,它以一系列的紀錄完美收尾,例如持續時間最長,月球車行駛距離最遠,帶回了最多的月球物質,太空人們還留下了一塊尼克森總統簽字的牌子,上面寫著:「人類在這里完成了他們對月球的第一次探索,但願我們的和平精神能夠傳播給全人類。」

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如果科羅廖夫能夠活得更久一些,相信美國的阿波羅計劃不至於獨孤求敗式地結束,而人類在深空探索方面也許會走的更遠,但無論如何,20世紀60年代,美國和蘇聯之間的太空競爭推動著人類在「外向型科技」方面取得了非凡的成就。始於悲劇、終於勝利的阿波羅計劃迄今都是人類太空探索史上的巔峰。

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地球軌道空間站

登月競賽結束後,人們將美國視為太空競賽最徹底的勝利者,但正是由於地球軌道空間站成為新的競賽起點,而蘇聯人在美國人熱衷於登月時就已經暗下決心選擇了新的賽道,並最終向全世界證明,這仍然是一場勢均力敵的競賽。韋納·馮·布勞恩於1952年在發表於《科利爾》雜誌的一篇文章里指出:「開發空間站是不可避免的趨勢,就像太陽每天都會升起一樣」。也許是為了挽回面子,也許只是說出了事實,列昂尼德·勃列日涅夫在1969年10月說道:「蘇聯的科學家們認為在地球軌道上設立可更替太空人的空間站才是人類進軍外太空的正確道路。」

從「禮炮計劃」到「和平號空間站」,蘇聯人在適應太空長期生存的道路上披荊斬棘,逐漸成為在常駐地球軌道方面的領跑者。蘇聯人秉承著暴力美學,在軍事用途為主的禮炮4號空間站上配置了—挺23毫米口徑的機槍。禮炮5號空間站升空後,第一批進入的太空人抱怨艙內有奇怪的氣味,最終發生分歧提前離開,當聯盟24號的太空人帶著呼吸機進入禮炮5號時,卻發現內部環境一切正常。禮炮7號成功地運行了8年時間,太空人們通過大量的太空行走和挑戰性的維護工作維持了空間站的穩定。1985年,無人的禮炮7號耗盡了能源,兩名太空人從聯盟T-13號飛船進入這座空間站,修復並重新啟動了這座空間站。1986年2月,蘇聯第三代也是最後一個空間站——和平號空間升空,這座空間站由禮炮號衍生而來,它的基座有6個對接口,是第一個多模塊空間站。1986年5月,和平號的第1批乘客來到仍然在軌的禮炮7號,停留了50天,拆下了350干克的儀器供和平號使用。1991年蘇聯宣布解體時,太空人亞歷山大·伏爾科夫和謝爾蓋·克里卡列夫正在和平號空間站上,因此被稱為成為「最後的蘇聯公民」。

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為了追逐蘇聯的腳步,阿波羅計劃的輝煌之後,美國人義無反顧地「封存」尚無法開發利用的月球,積極參與到軌道空間站的競賽中來。面對蘇聯人在近地軌道密集部署的「禮炮計劃」,美國人將阿波羅計劃中的運載工具——土星五號火箭的第三級改造為空間站「天空實驗室」,於1973年發射升空,在軌時間6年,這個總重76.5噸的單體空間站,至今都是世界上最大的太空飛行器。

插曲:太空梭

1969年9月,在阿波羅11號取得登月成功的2個月後,一份新的太空計劃由阿波羅計劃署提交給尼克森,尼克森幾乎駁回了這份提案中所有內容,除了太空梭。他看好這種可重復使用的飛船,相信其可以降低太空探索的成本,然而後來的事實是,太空梭的花費比它所取代的—次性火箭還要貴,NASA在很長一段時間里不得不削減研究費用來補貼太空梭的飛行,直到挑戰者號和哥倫比亞號用14名太空人的生命徹底埋葬了太空梭的服役生涯。

在服役的30年中,太空梭修復了一系列衛星,包括哈勃空間望遠鏡,同時承接了組裝建設國際空間站的重任。在哥倫比亞號事故發生兩年之後,NASA負責人麥可·格里芬將太空梭定性為歷史性錯誤。他評論道:「現在大家普遍都認為這並不是—條正確的道路,這是—個很有野心的設計,而我們則剛剛好能夠實現它。」

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蘇聯在太空梭領域並非人們以為的那般一無所成。暴風雪號太空梭在1988年進行了一次無人狀態的試飛,整個試飛過程非常成功,暴風雪號環繞地球飛行了2圈,隨後以自動控制著陸,順利返回地面。但暴風雪號生不逢時,蘇聯解體後,暴風雪號項目被劃上了休止符。

國際合作的開端

美蘇太空競賽過程中不完全是競爭與對立,偶爾還有合作的默契。1975年的阿波羅-聯盟測試計劃中,阿波羅指令艙成功地與聯盟19號對接了44小時。這是美國人和蘇聯人在太空中的首次會面,也是1981年4月首次太空梭任務開始前最後一次太空任務。

1984年,里根提出太空梭將會為空間站服務,他是對的,不過太空梭最早服務的空間站是蘇聯解體之後的俄羅斯和平號空間站。在和平號在軌的15年歷程中,共有31艘載人飛船、62艘貨運飛船與它實現了對接,美國太空梭也曾9次訪問它,44個考察組先後訪問過和平號,共有俄羅斯、美國、英國、法國、德國、日本等12個國家的135名太空人在空間站上工作過,太空人共完成太空動植物培育、生物技術、太空制藥、宇宙電子流等總計2.3萬項科學實驗。

直到最後一刻,和平號空間的留存與否在俄羅斯國內產生了巨大的爭議,蘇聯解體後,和平號進入了美俄合作支持的模式,然而,美國已經決心打造自己領導下的國際空間站,俄羅斯彼時也已將所剩無幾的航天力量投入到國際空間站項目中,無力再維系這個本已超期服役的空間站,和平號不可避免地遭遇退役。

2001年,和平號空間站受控墜入地球大氣,化作夜空中的焰火輝煌謝幕,但和平號空間站的身影卻從未離開地球軌道。2000年,俄羅斯發射星辰號模塊作為國際空間站的核心艙,星辰號是和平號核心艙的姊妹艙與備份艙,隨著和平2號空間站計劃的取消,直接作為國際空間站現成的核心艙使用。國際空間站由16個國家合作建設,並由美國國家航空航天局、俄羅斯聯邦航天局、歐洲航天局、日本宇宙航空研究開發機構、加拿大空間局共同運營,由於眾所周知的原因,這一原本可以成為國際合作典範的航天項目,卻沒有中國人的身影。光陰荏苒,轉眼間,國際空間站的退役已經近在咫尺。

2021年6月17日,中國神舟十二號飛船將3名中國太空人成功送入中國空間站核心艙天和號。按照計劃,此後將持續進行11次發射任務,包括3次艙段發射、4次載人飛船發射、4次貨運飛船發射,2022年完成空間站的在軌組裝建造,並極有可能在2024年國際空間站退役之後,成為唯一一個在軌的軌道空間站。中國空間站將是下一個國際航天合作的舞台。此外,俄羅斯也將在2025年建設自己的國家空間站ROSS。

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夢想停滯了嗎?

倘若謝爾蓋·科羅廖夫和韋納·馮·布勞恩得以穿越至今,他們將作何感想?他們當然會為這60年以來的「裹足不前」而大失所望,至少他們完全無法理解,世界經歷了何等的「停滯」和「蹉跎」。

太空競賽本質上是制度競爭、陣營競爭。蘇聯為了彰顯制度優勢率先發起,美國又為了證明自身能力而不得不應戰,很難想像如果蘇聯成功實現了登月,那麼接下來的20-30年,人類不會持續向載人深空探索的彼岸前行。在60年代阿波羅計劃最緊鑼密鼓的那幾年,NASA的預算甚至占到了美國聯邦預算的4%還多,阿波羅計劃結束後,這一比例迅速下降至1%左右,而蘇聯解體後更是逐年降低。在政客眼中,太空探索計劃已然沒有了迫切性,獨孤求敗者,亦無必要一騎絕塵。冷戰結束後30年來,人類的活動范圍限於近地軌道上,只有無人探測器偶爾藉助於引力彈弓,滑向暗夜般的深空,觸及太陽系各大行星,而關於重回月球和登陸火星的雄心壯志,也僅僅停留在此後歷任美國總統的發言稿中。幸運的是,這個世界不會永遠缺乏競爭,是時候重新拾起人類關於星空的夢想了。

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消費主義的崛起帶動了科技發展的轉向,科技與資本相結合後,越來越致力於獲得商業回報,因此網際網路技術、數位化技術、人工智慧、機器人仿生、生物工程等向內發展的科技樹被逐一點亮,人類的生活方式煥然一新。向外的腳步似乎失去了動力,但這些向內發展的科技無一不在為下一次的外向科技浪潮進行著技術儲備,正如60年代宇航科技的總爆發是兩次世界大戰中的技術進步與第三次科技革命疊加後的產物那樣。

太空競賽時期的高投入並非沒有意義。在阿波羅計劃的執行過程中,美國的理工科畢業生數量翻了一番,阿波羅計劃不僅是一次技術與實力的展示,它點燃了美國整整一代人的夢想與創造力,進而推動美國在很長一段時間內—直保持著科技領先地位,阿波羅計劃的社會效益已經遠遠超過了它的實際花費。現在,越來越多的國家也將加入到星空俱樂部中。除此以外,隨著SpaceX和藍色起源這樣的公司的崛起,更多的商業公司也將進入這場宏偉的角逐之中。太空先行者們在上個世紀星空泛舟的漣漪,將在21世紀掀起征服星辰大海的浪涌。

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我們本是世間渺小的塵埃,卻得以和恢宏的星空片刻共存。繁星曾一度消失在崛起的城市霓虹燈下,關於太空的理想也短暫地化作虛無與浮華。我們仍然被地球引力束縛在行星地表日益內卷,但一個跨星球物種儼然處於破繭成蝶的前夜。那些屬於全人類的信念和理想,即便在遭遇阿波羅1號、聯盟1號、挑戰者號、哥倫比亞號的重大挫折面前,又豈會如此輕易地灰飛煙滅?人類,不屈不撓的人類,終將再次抬起高貴的頭顱,從月球望向火星,然後跨越柯伊伯帶,我們的視線也會離開太陽系,將孤獨趕路的旅行者1號甩向身後,任憑星光倒退,時間停滯,直至光年以外的繁盛。

附:天文科普/太空探索模擬應用推薦

Universe Sandbox 平台:Windows

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一款基於真實引力模型的仿真沙盒,能夠實時模擬引力、行星氣候、天體碰撞等,可以進行各種各樣的腦洞大開的天體力學試驗,包括太陽系的形成、銀河系與仙女座星系相撞、小行星飛掠地球、探測器軌道模擬、三體運動等,也可以通過改變行星參數和軌道,調節行星氣候,重塑行星表面,是一款非常實用的天體力學模擬工具。

Space Engine 平台:Windows

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一款由俄羅斯天文學家和程式設計師 Vladimir Romanyuk 開發的天文學程序和宇宙模擬引擎,它結合了真實的天文數據和科學精確的程序生成算法,創建了一個代表整個宇宙的宏大的天文館。《Space Engine》擁有令人贊嘆的畫質,同時提供了太陽系主要行星的超清材質包以供探索學習。

Reentry – An Orbital Simulator 平台:Windows

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這是一款基於NASA太空計劃的真實的航天模擬程序,目前仍然在持續開發中,已經包括的模擬涉及水星計劃、雙子星計劃以及阿波羅計劃。模擬細節充分、上手難度大,每個太空計劃都擁有獨立的操作手冊,模擬邏輯則完全參考了NASA提供的真實手冊,作者甚至提供並強烈推薦閱讀NASA的官方手冊以對飛船的各系統有深度了解。

Star Walk 2 平台:IOS/Android

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一款優秀的觀星應用程式,可以使用移動設備螢幕探索夜空。

來源:機核