那些藏在《地心引力》中的真实航天事故|地心引力|宇航员|空间站_新浪科技_新浪网
那些藏在《地心引力》中的真实航天事故
　　文章来源：太空联盟微信公众号
　　阿盟说
　　2016年是中国航天史上里程碑式的一年，天宫、神舟、长征让国人应接不暇，其实早在两年前就有一部好莱坞大片《地心引力》曾将天宫和神舟搬上过荧幕。
　　影片中的宇航员在出舱进行哈勃望远镜维修时遭遇到太空碎片袭击，女主角历经九九八十一难方才搭乘停靠在天宫上的神舟飞船逃脱升天。
　　以阿盟专业的角度来看，影片中女主角所经历的险情都能找到真实事件的影子，今天就为大家盘点一下那些真实的航天事故。
　　太空行走的危险——上升2号遇挫
　　影片一开始女主角瑞恩搭乘探索者号航天飞机出舱修理哈勃太空望远镜，不久就遭遇了太空垃圾的袭击。女主角在返回国际空间站的途中，一度因缺氧而昏迷，生命之门近在眼前却又远在天边。
《地心引力》剧照
　　出舱活动对于宇航员来说是极具危险和挑战性的，人类首位完成太空行走的宇航员阿列克谢·列昂诺夫就遭遇过惊险的舱外事故。
列昂诺夫本人绘制的太空行走场景图
　　日，搭乘着列昂诺夫的“上升2号”点火升空并进入预定轨道。列昂诺夫打开舱门，开始了人类历史上的首次太空行走。
首次太空行走电视转播图像
　　宇宙的浩瀚与寂静深深地震撼了列昂诺夫，虽然身处航天服的保护中他依旧感到不安和阵阵寒意。在完成目标动作的过程中，他发现就算是简单的伸手迈腿的动作都格外困难。列昂诺夫身着的宇航服因为内外气压差而快速膨胀，他在后来的采访中回忆道：“出舱后的几分钟里，我感到了宇航服的明显变化……我的指尖感受不到手套的存在，我的脚在靴子里晃荡，我甚至无法按到相机的快门。”
　　舱外活动结束时，列昂诺夫发现自己无法回到过渡舱里。为了使航天服体积减小到足够通过舱门，他在真空中释放了部分宇航服的气体，这是一个极其危险的行为，紧接着他甚至释放了头罩中的部分安全装置。经过几分钟的调整列昂诺夫终于回到了压力过渡舱里，关闭舱门再升压，最终回到了上升2号的返回舱内。
　　短短的几分钟里，列昂诺夫经历了生与死的考验，在后来的采访中他告诉记者：“那天我减少了12磅（约5.4公斤）体重，每只靴子里灌进了3升汗水。”或许列昂诺夫那种在宇宙中孤身一人、挣扎求生的感觉也只有电影中的瑞恩才能感同身受吧。
《地心引力》剧照
　　Tips：这次事件让苏联科学家发现了宇航服设计上的缺陷并加以改进，列昂诺夫同志个人的伟大奉献让人类在太空活动中获得了宝贵的经验。
　　空间站里的火灾——和平号遇险
　　让我们回到电影，女主角瑞恩历经磨难回到国际空间站，前一秒还是她身如软玉分外安详的样子，后一秒就看到劈啪作响的电线和漂浮的火苗，下一个危险即将到来。
《地心引力》剧照
　　果不其然，只见火光四溅，国际空间站在几十秒内内部化作赤色的炼狱。
　　那么，在空间站里真的发生过火灾吗？航天员又是如何自救的呢？
　　日和平号空间站曾经发生过一起严重的航天事故。火灾发生的当晚和平号空间站上共有6名宇航员，其中一名宇航员受命更换高氯酸锂罐（罐子外形神似蜡烛）。高氯酸锂罐是水解系统的一部分用来给宇航员制造氧气，并需要定期更换。
　　当宇航员按照步骤挑选出新的“蜡烛”并点燃时，意外发生了。火焰突然从罐中喷出，“蜡烛”像小型火箭一样漂浮着并引燃了四周墙壁，紧接着释放出大量浓烟。下图《地心引力》中的情景几乎完美还原了“蜡烛”燃烧飞舞的景象。21
《地心引力》剧照
　　和平号上的宇航员立即行动，使用灭火器进行灭火，同时佩戴了护目镜及氧气面罩来保护自己。然而几番努力下宇航员们却败下阵来，火势并没有得到控制，空间站内充满了浓烟。幸运的是，当肇事“蜡烛”中的化学物质燃烧殆尽后，舱内的大火逐渐平息。但是浓烟却不易清除，宇航员在之后的数天里一直带着呼吸器生活工作。
美国宇航员利嫩格尔手持“蜡烛”接受采访的照片
　　美国宇航员利嫩格尔在一个月后的空对地采访中说道：“这是生死攸关的事，你不得不保持冷静。不扑灭大火，我们甚至无法进入任何一个联盟号飞船。浓烟扩散的速度比我想象的快十倍，它来得又快又浓，我真知无法分辨出身前的人是谁，烟雾如此快速的充满空间站内部真是太令我吃惊了。”
联盟号飞船
　　Tips：和平号空间站停泊着两艘联盟号飞船以备不时之需，每艘飞船搭载人数上限为3人。宇航员在灭火不成的情况下试图放弃空间站，并分别逃往两艘联盟号飞船。但是他们惊奇的发现，两艘飞船的紧急返回数据都是相同的，也就是说一旦6名宇航员搭乘2艘飞船逃生，极有可能在返回轨道或是着陆点发生碰撞。这也是他们没有选择放弃空间站逃生的一个原因。在此之后，飞船都被设计了独立的数据系统。
　　返回舱入水——独立钟7号惊魂
和平号空间站
　　在影片《地心引力》结尾处，神舟返回舱坠入水中，女主角打开舱门却被倒灌的海水挤得动弹不得，女主深吸一口气待海水充满舱室游出舱门逃出生天、功德圆满。其实这一幕演也曾真实发生过。
　　日，美国水星计划7人中的格里索姆乘坐独立钟7号飞船进行亚轨道航行，在完成预定飞行任务后飞船降落在大西洋中。
　　起初返回舱平稳的漂浮在大西洋上，在救援直升机到来之前格里索姆就做好了许多回收准备。格里索姆脱掉了头盔，并且十分艰难的调整好航天服的防渗水项圈。几分钟后，救援直升机开始装吊返回舱，就在此时独立钟7号的舱门突然弹开了，海水疯狂涌入舱内。
　　格里索姆明白飞船马上要沉了，他飞快地解开安全带并抓住仪表盘，在千钧一发之际窜出了舱门。直升机在他的头顶嗡嗡作响，灌满水的飞船返回舱显然超过了直升机的最大载重量，飞机引擎发出可怕的轰鸣声。救援人员在发现宇航员已经逃出飞船后切断了绳索，独立钟7号晃晃悠悠地沉入了千米深的海底。
　　Tips：直到38年后的日，独立钟7号才被美国政府打捞上来，独立钟7号也是几十年来美国政府唯一一个长期未被回收的飞船。
1999年成功打捞出独立钟7号返回舱
　　宇航员格里索姆在1967年阿波罗1号地面试验中不幸罹难，成为人类航天史上最伟大的殉道者之一。而其中种种就是阿盟下次要讲的故事了。
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腾讯娱乐专稿（策划/三D饅頭 文/云起）“克鲁尼不把绳子解开就不会死吧？”“桑德拉可以啥都不穿直接套太空服？”“原来‘天宫一号’里还有樽弥勒佛？”......对于大多数对太空知之甚少的观众来说，最近在内地热映的《地心引力》绝对是一本生动而全面的太空科普教材。片中所呈现的太空奇景不仅震撼绝美，宇航员可能遇到的恐怖危险也得到了充分还原，因而积攒了广大人气与优良口碑。值得肯定的是，阿方索·卡隆的确是在用写实的态度，向观众展现一幅宇航员死里逃生的景象。通观全片，几乎所有细节都被细致地考虑了进去。所以，就连许多真正的宇航员在看完本片后，都表示这是他们所看过的“最真实的太空”。不过，为了电影化的戏剧冲突和奇观化的表达需要，导演也难免会对真实情况做出一些修改；况且卡隆和制作团队压根儿也没当过航天员进入太空，因此他们只能运用自己的想象力，来为影片插上翱翔的翅膀了。那么，这其中有多少情节是真实的，有多少是虚构的，又有多少是出于艺术需要而进行了水分颇多的夸张处理呢？来源：高兴影视
影片全面展现了太空垃圾的强大威力这五条遵循科学事实，甚至连细节都照顾到了1. 在太空修理哈勃望远镜可行吗？影片开头，扮演的斯通和扮演的科瓦斯基之所以走出航天飞机就是要给哈勃望远镜装一套新的系统。这一点是非常真实的，因为在历史上，已经服役二十余年的哈勃望远镜前后共经历了5次维修。第一次维修发生在1993年，目的是更换广角和行星照相仪；而最近的一次则发生在2009年，那次维修更换了大量设备，并新添了许多辅助仪器，把哈勃望远镜的寿命延长至2014年（编者注：目前来看很可能被迫延至2020年），可以说是一次脱胎换骨的维修——不过那也是哈勃望远镜的最后一次维修了。因为根据NASA的计划，美国将于2018年发射一颗叫做詹姆斯·韦伯的新太空望远镜，接替哈勃的工作。2. 太空碎片的威力到底有多大？某国摧毁一颗卫星，由此产生的碎片或者说太空垃圾的确会影响到近地轨道内的物体，甚至还可能造成连锁反应，这是真实的。比如中国曾在2007年摧毁过一颗卫星，那颗卫星化为1600块太空碎片，这些碎片又撞毁了另一颗带有导弹的中国卫星；美国人也在2008年干过同样的事情。虽然说影片真实还原了碎片的威力强大，但其展现形式却略有夸张。著名航天学者福瑞斯特就表示：“这些碎片的飞行速度非常快，快到肉眼无法识别。很多情况下，碎片会在不知不觉之中从飞行器边上掠过，并悄无声息地留下一个大洞。”3. 碎片绕地球一圈真的是90分钟？影片里反复提到了90分钟这个关键的时间间隔，就连片长也刻意呼应了一个完整周期。这其实涉及到了两个时间点，首先是哈勃望远镜在其距地559km的轨道上绕地飞行一周的时间，正是90分钟（编者注：精确时间为96-97分钟）。第二，这是太空碎片撞击宇航员的时间间隔。或许会有很多人对这一时间间隔产生怀疑，但其实这绝对可行。假设一颗近地卫星在极地轨道上绕地飞行，与空间站形成60°的夹角。在被摧毁后，碎片会按照惯性飞行形成一个碎片带，而其运行的椭圆形轨道则完全有可能与空间站和哈勃望远镜的轨道重合，所以每90分钟“被虐一次”，完全合乎情理——只是这种“巧合”的几率并不高，而且按照宇航员斯科特的说法，“90分钟的间隔时间，可不是克鲁尼掐掐手指轻松心算就能得出来的。”4. 空间站返回地球时有那么猛烈吗？影片结尾，“天宫一号”遭碎片撞击之后失速，慢慢从预定轨道下坠，最终落入大气层，完全坠毁，这也是符合科学的。其实，早在2001年，俄罗斯就用缓慢减速、改换轨道的方法报废了大名鼎鼎的“和平号空间站”。只不过，影片里的“天宫一号”的失速和失去高度的速度实在快得离谱。对此美国宇航员斯科特有详细解释：“‘天宫’不会随随便便失去高度的，它从350km降到大气层边缘的80km至少也需要几个月的时间。这可不是飞机能随意起降，它是靠多种力作用停在轨道上的。”5. STS-157任务究竟是神马？如果你还有印象的话，当斯通借助无线电对外求救时曾说过，自己是NASA代号为STS-157的行动成员。这在现实中确实存在，STS全称为Space Transportation System，即太空运输系统。不过现实中NASA的行动代号只到STS-135—&#年7月，“亚特兰蒂斯”号宇宙飞船完成了最后一次任务。需要说明的是，这些代号并非严格按照时间或数字顺序来编号的，但迄今为止，NASA的确进行了135次STS太空行动。影片中的STS-157的现实原型是STS-125——也就是上文提到的对哈勃望远镜的最后一次维修行动。当然，为了让影片更加真实，剧组还特意按照NASA的习惯，在宇航服的外面加上了一个特殊的袖标。鉴于桑姐的好身材，对于片中她离谱的“真空上阵”我们就不追究啦这五条纯属捏造，胡编瞎扯完全站不住脚1. 真的能从哈勃飘过去直达空间站和天宫吗？很抱歉，无论是从哈勃望远镜到国际空间站，还是从国际空间站到“天宫一号”，都是不可能仅靠喷气装置到达的。况且这三个东西各自位于不同平面的轨道上，而且都在高速绕地飞行。此外空间站和哈勃望远镜之间的轨道高度差至少有100公里，所以，不仅肉眼无法看到，更不可能飞得过去。宇航员斯科特就毫不客气地泼了盆冷水：“这只是最美好的想象，因为现实中这是完全不可能的事情。没有人能做到。”为了让大家更好的理解这一“惨痛现实”，特别附上三个物体的相关数据及轨道示意图（右图）：哈勃望远镜距地559公里，轨道平面倾角28.5°；空间站距地约420公里，倾角51.65°；而天宫则分别为370公里和42.78°。2. 可以瞅准一个目标然后就悠哉悠哉飘过去吗？在影片中，所有飞行器都仿佛静止一般，等待着宇航员的目视瞄准，然后用借助推进器“飞过去”，这其实也是假的。原因很简单，在宇宙中进行绕地飞行的物体都有着自己的轨道，特定的速度和高度，因为只有如此，才会产生一定的向心力，并与重力互相作用，才让飞行器稳定在各自的轨道之上。对此，福瑞斯特解释道：“这看上去没啥，似乎只要协调好速度和高度就可以了；实际上，其中涉及非常复杂的运算。每当电影中的人物改变自己的飞行速度和高度时，他与目标的相对位置和速度都会改变，所以片中所表现的这些，是不可能完成的任务。”3. 太空碎片会影响到通讯卫星的工作吗？近地轨道运行的卫星碎片会对通讯卫星产生影响，这只是为了影片里让斯通只身“摸黑回家”而做出的电影假设。因为在现实生活中，这是绝对不可能的。原因还是在于轨道，像哈勃望远镜这种距地560km高度的轨道属于近地轨道，而一般通讯卫星的运行轨道则位于距地近3.6万公里的同步轨道上，两者可是风马牛不相及的。不过有人有不同的意见，比如影片科学顾问格雷瑟就说：“爆炸所产生的碎片带会朝各个方向飞行，还是有可能对通讯卫星产生影响的。”然而对于这个观点，也有科学家回击道：“你还是先确保那些碎片能够飞到通讯卫星面前再说吧。”4. 飞船破裂后，里面的人会立即被冻死吗？由于太空近乎于真空，所以人类一旦完全暴漏在太空中，最先充气爆炸的应该是肺和心脏。人会因为缺氧而无法呼吸，然后失去意识直至死亡。缺氧而死的人，全身发黑。按照宇航员迈克尔·巴莱特的说法，人体组织只要缺氧达12秒，就会变黑。在太空，由于低温和远离热辐射，死人的确会被冻成冰疙瘩，但这往往需要好几个小时的时间。所以，影片里“探索者号”飞船被碎片撞裂后，舱内飘浮的船员冻尸只是为了表达太空凶险、最好速回地球的用意，好在这个镜头所营造出来的恐怖效果绝对给力——而这也间接暗示了后半段克鲁尼直接打开“联盟号”舱门的镜头只不过是布洛克的幻觉，因为倘若真的发生了，布洛克早就被克鲁尼那两下子送上天堂了——这可不是捂捂脸就能躲过去的。5. 太空服里可以直接穿性感的背心热裤吗？这同样是假的。一般情况下，在钻进臃肿的太空服之前，宇航员首先要穿上隔热服，在身上贴上一大堆传导芯片，用来监测身体的各种指标和参数，当然袜子也是要穿上的。如果要进行长时间的太空行走的话，那么还要戴上纸尿布。况且，在空间站里穿脱宇航服是需要同伴帮忙的，因为那是一个人几乎无法独立完成的。不过，这是好莱坞的电影，让女主角展示一下自己的身材也是可以理解的啦。何况49岁的桑德拉·布洛克还能保持如此纤细的身材，再加上长达半年的体能特训，也的确值得展示和显摆一番。有专业的宇航员就开玩笑道：“如果她真穿着尿布走出来就完蛋了，因为那怎么可能有背心加内裤好看呢？”瓦力的灭火器之舞可是动画诶，没想到卡隆父子却照单全收这五条根据艺术创作需要，进行了注水再加工1. 实施太空营救真的可行吗？太空营救的可能性是存在的，只是这种事情在现实生活里几乎没有发生过。而且，不系缆绳的自由飞行的确存在，但同样极少发生。影片中所表现的太空营救，属于电影式的夸张修辞格。斯科特就说：“喷气背包虽然可以改变前进方向，但是远没有电影中那么牛。如果真的要脱离缆绳，那么就要考虑轨道问题，毕竟这是在太空中按轨道飞行，而不是静止的。”至于克鲁尼放开缆绳牺牲自己保住布洛克的片段，则更加夸张。斯科特解释道：“那两个人已经相对静止了，所以即便是松手也会沿着轨道继续前进，或者保持相对位置不变，最起码不会那么快就飘走。实际情况是，克鲁尼不会产生任何拉力，布洛克只要轻轻一拽就能把他拉回来。”——从这种情况来看，克鲁尼的确是被作为文科生的编剧——导演之子乔纳斯·卡隆——活活害死的。2. 可以像瓦力一样用灭火器作为推进器使用吗？用灭火器当作推进器算是一个老梗了，在很多电影里，无论天上地下水中都有表现。最著名的“灭火器之舞”，当属中瓦力和()在太空中的翱翔了。在现实生活中，的确也有宇航员试过用灭火器做推进器来进行舱外操作，只是这种操作的难度极大。因为宇航员根本不可能把推进方向和重心调整一致，所以会很容易打转。再说，真正的宇航员在太空中的行动速度是非常缓慢的，每一个行动都要经过反复确认，根本没有机会这么“横冲直撞”。3. 片中“天宫一号”的内部构造是真实的吗？关于“天宫一号”的内部结构，恐怕只有专家、领导和宇航员了解，因此卡隆和他的科学顾问们是不可能知道的，而且在卡隆拍摄这部电影的时候（编者注：2011年5月），“天宫一号”还没有上天（编者注：日发射升空）。对此影片视效总监韦伯透露，“如果是美国宇航局的东西，我们会有很详细的资料，但这是中国航天局的东西，很多内容都未公布。我们虽然也查到了一些信息，但绝大部分都是靠想象。”不过，按照NASA的样子想象出来的“天宫一号”还算靠谱，制作团队在其中加入了许多中国元素：“天宫一号”里有中国人最擅长的乒乓球；在返回舱的操作面板上还放着一个弥勒佛——当然，更少不了中国人最重要的食材——水稻——的育种实验。4. 美国宇航员会操作“天宫一号”返回舱吗？空间站这种高端大气上档次的顶级工业产品，既没统一标准，也没开放参观过，就更别提学术、制造等经验交流了。所以，按钮摆放、程序设定甚至系统原理，国与国很可能都完全不一样。因此，要想让“傻大姐”布洛克扮演的宇航员在根本没有培训、不认识汉字、听不懂语音提示、没有专人指导的情况下把返回舱安全搞回地球，也只能在电影里上演了。5. 在太空有那么多闲工夫唠嗑调情吗？片中乔治·克鲁尼扮演的宇航员是个不折不扣的话唠，喋喋不休的他在太空中一直唠叨着自己以往的经历，并且还不断和布洛克调情；实在无聊了，他还会整些音乐听听。可现实中的宇航员在工作时是不会也不允许有这么多“废话”的。NASA宇航员加勒特·雷斯曼就表示：“我觉得克鲁尼的角色虽然很像我，但在工作的时候，真正的宇航员是不会有这么多废话的，大家都是在很专心地工作，也就更不可能出现一个宇航员在工作、剩下两个在闲聊逗闷子的情形了。”此外，片中宇航员在太空服内是一片寂静，现实情况同样相反，斯科特说：“太空服内其实是有柔和的嗡嗡声的，如果真的一片寂静，那就麻烦了。”最后再补充一句，克鲁尼在片中念念不忘、誓要打破的太空行走纪录倒的确是阿纳托利所保持的，这位前苏联/俄罗斯的功勋宇航员迄今保持着太空行走16次，累计时长超过82小时的两项世界纪录。结语其实我们不难发现，《地心引力》虽然是部硬核科幻片，但是其中对于科学部分的描述依然存在失实和夸大的部分。不过，这种易被极客们诟病吐槽的内容是为影片观赏性而服务的，毕竟夸张与改写既是电影的修辞格，也是电影美学的一种。当然最重要的，卡隆所打造的是一部诉诸于科幻惊悚情节的剧情片，而并非“航天员如何在危难情况下安全返回地球”的科教片。
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