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太空人的返鄉之路:一小時穿越400,000公尺的太空降落!

文/妮可.斯托特,譯/蔡承志

我準備離開國際太空站時,心中感到一絲留戀感恩,心知自己說不定永遠不能再上太空,不過也知道,能來到那裡是多麼幸福。我知道自己或許再也沒有機會在微重力下飄浮、飛行,同時也心懷感恩,因為自己已經能夠在三個維度中自然地四處移動。我知道自己大概不會再有機會從太空中非常特殊的優越位置,親身見識我們這顆星球綻放光輝的絢麗景象,不過同時我也肯定,此生往後,它的衝擊都會成為我的一部分。

回家前最後幾天,我經常試著多偷看一眼窗外景緻,或者多轉身從太空站一端翻一趟筋斗到另一端。我雙手觸摸太空船,最後一次嘗試抓住這個地方的精髓,以及如今成為我一部分的那種獨一無二的經驗。不過無論何時我也都期盼著回到地球家中與我家人重逢的喜悅。

我們啟程當天,二○○九年十一月二十四日,就在我飄過艙門,離開太空站,進入亞特蘭提斯號太空梭之前那最後幾分鐘,我給國際太空站那群乘員夥伴每人一個又用力又長久的擁抱,接著我們最後一次來個全組擁抱。

當他們放開我,讓我向艙口飄過去,我感到背上受到最後一計猛拍。那是威廉斯在我的襯衫上貼了一張綠色貨品標籤,表明我是返回地球的第九一四號貨品。

一登上了亞特蘭提斯號,我們就依循出塢步驟脫離太空站。駕駛員威爾莫爾將亞特蘭提斯號駛離太空站時,指揮官霍博便宣佈:「休士頓和太空站,實體分離。」我看著我們脫離,心中湧現哀傷。從無線電裡,我聽到傳統鈴聲響起,接著威廉斯從國際太空站向任務管制報告:「美國太空梭亞特蘭提斯號乘組暨國際太空站乘員妮可.斯托特離站。」

我的臉龐緊貼窗上經歷所有的過程,看著我們環繞太空站飛了完整一圈,我的目光始終盯著國際太空站,直到我們相隔十分遙遠,太空站縮小成為微小光點,接著就從視線裡消失。

兩天過後,就在準備著陸回地球之時,我們開始為這趟行程著裝。我們用於發射和著陸的橙色太空衣稱為先進乘員逃生服(advanced crew escape suits, ACES),設計用意是在發射或著陸期間發生緊急事故時保護太空人。在橙色服底下,我們身穿藍色冷卻衣,就像織進了綿密細管網絡的發熱內衣,這讓我們能夠接上一台攜行式冷卻器,用來泵進冷水在管中流動。橙色服本身就是件壓力衣,由一層橡膠襯裡和外側能夠阻燃的諾梅克斯(Nomex)橙色外層組成,整合搭配手套、靴子、頭盔和降落傘,一旦遇上緊急事故,不論是在太空梭中,或者必須跳傘脫離時,這套衣物便具有幫助太空人保命的功能。每位太空人的褲袋中也都裝了一套救生包和無線電。

我們上次穿上這套太空衣物是在離開地球時,抵達軌道之後不久,我們就把這套衣物脫下,安全收納妥當。回想起當初為發射著裝,我就暗自發笑。儘管我們都受過培訓,懂得如何穿上衣物,著裝時依然需要一支高度專業化的團隊人手協助,他們負責確保服裝一切正常,還有我們都正確穿戴妥當。那支團隊十分嚴謹,看來他們是寧願我們完全不碰觸衣物就幫我們穿戴好。

不過上了太空,我們就只能靠自己。儘管我們都盡最大努力,慎重處理衣物並小心著裝,邊飄浮邊做仍給我一種打混戰的感覺。其中一種最奇特的感覺是,當我們掙扎從頸環橡膠圈探出頭來,這時自己就彷彿是被「分娩」出來。

當我們把衣服穿好,東西收拾妥當,也備妥太空梭來載我們返航之時,我們給機艙來一趟「冷浸」。儘管我們很有把握,太空梭外側的熱防護材料能發揮功能,保護結構(和我們)免受進入大氣層階段摩擦產生的三千華氏度高溫造成毀損,不過我們也知道,那種高熱會讓我們比較難以讓艙內保持舒適的溫度,所以我們調低空調溫度,到最後感到自己像是待在冷凍庫裡面。冰冷溫度有個副作用,那就是當太空人感到清涼、舒適,也就比較不會暈機。

我們把自己繫緊在座位上,接著一邊做系統檢核清單事項,一邊開始「流體加載」(fluid loading)。每人都喝一公升或更多的鹽水——實際取決於體重和待在太空多久時間。流體加載能提增我們的血量,並協助對抗有可能在著陸當天影響太空人的最危險的生理改變之一:直立不耐症(orthostatic intolerance)。罹患直立不耐症(不能保持直立)的太空人沒辦法維持妥當的動脈血壓,導致直立時腦部血流降低,這讓我們比較可能變得頭暈目眩,甚至還可能昏厥——駕駛太空梭搖搖晃晃朝地球降落之時,你可不想出這種狀況。

一小時過後,當我們飛過(位於甘迺迪太空中心著陸位置之地球另一側的)一處定點時,我們點燃幾台微型推進器,把太空梭翻轉過來,讓尾部朝前並進入「離軌燃燒」(deorbit burn)的位置。

一旦進入了尾部朝前的位置,離軌燃燒作業就要點燃太空梭兩台威力最強大的推進器,稱為軌道機動操作引擎,這樣就能啟動我們的離軌作業——向後朝我們的軌道彈道逆向推動的程序,這是為了減慢太空梭直到帶我們推離軌道,並展開我們進入大氣層的下降作業。不幸的是,你不能只簡單用腳踩煞車。減速的必要機動操作都經精確編排,讓太空梭採取正確角度和速度——稍慢一些,但也不太慢——來安全進入大氣層。

我們只有一次著陸機會。倘若速度太快或角度太陡,太空梭就會燒毀或者瓦解;角度太小就會導致太空梭像「打水漂」般彈出大氣層,並完全錯過預定著陸地點;速度太慢會導致我們在跑道前觸地墜毀。

幾分鐘過後,離軌燃燒已經完成,我們把自己翻轉回來,讓太空梭機鼻朝前,這樣才能儘量減少降落時產生的熱。約三十分鐘之後,隨著我們從太空下降,大氣密度也開始提增,我們依然位於地球上空約十三公里處,距離著陸地點也還有八千公里,而且再過三十一分鐘才會著陸,這時我們是以二十五馬赫極速,也就是音速的二十五倍速度行進。

當我們下降到開始進入大氣層時,一切似乎都發生得非常快。那麼快速地穿越大氣層,太空梭外側的摩擦力逐漸增強,於是太空梭周圍也環繞了一團高達三千華氏度的熾熱橙色電漿。所幸梭機外表覆蓋了防護材料,讓熾熱電漿不致燒穿太空船,結果回家行程就變得「火熱」卻又出奇地平穩。

當我們繼續下降,太空梭就從起初像艘太空船那般飛行,過渡成像是架滑翔機,接著「引動幾個G力」,於是我們開始感到重力對身體的作用力。(「G力」也可稱「重力」,指所承受的重力力道:一個G相當於在地球上感受到的重力力道。)起初只引動二十分之一重力,改變幾乎無法察覺,不過約一分鐘過後,我們的指揮官(呼號為「燒焦」〔Scorch〕)宣告「十分之一重力」,這時我就覺得自己彷彿被推進我的座位,滿心疑惑那怎麼可能只有十分之一。

再次感受身體承受這種重力負荷,是多麼令人印象深刻。在地球上的日常生活中,我們很少考慮到重力,不過從太空回來時,它讓我們承擔的負荷是不能忽視的。著陸前十分鐘左右,我們來到了一個半重力的峰值負荷,接著在著陸時,我們也回到了一個重力。

來到約兩萬五千公尺高度時,速度已經從二十五馬赫降到二點五馬赫(約每小時兩千七百公里),我們和著陸跑道仍然相隔約一百公里,而且離著陸還有五分鐘半時間。隨著我們繼續在大氣層中穿行,飛行速度依然超過音速,這時佛羅里達各區都能聽到一組雙重音爆(相隔不到一秒的兩響清晰霹靂聲),預示我們即將抵達。

離開著陸位置四十公里時,太空梭已經減慢到次音速水平。從這時開始到最後進場期間,太空梭朝跑道接近的下降速率達到每分鐘超過三千公尺,(這個速率約為民航機的二十倍,陡峭斜度則達七倍)。即便我知道我們是以超高速航行,而且根本就是一頭栽進地面,卻是直到在較低進場高度時瞥見雲層從旁邊竄過,我才真正產生視覺感受,察覺到我們的前進速度有多快,還有斜角是多麼陡峭。

一旦太空梭的速度降到低於音速,指揮官便接管採手動飛行,太空梭在跑道上空繞飛並繼續陡峭下降,直到對正跑道並作最後進場。約十一公里遠處,從我們的前窗已經見得到跑道,而且也已經減速至每小時約六百五十公里,距離著陸也只剩一分半鐘。

我們繼續朝地面前進,不過最後到了六百公尺處時,指揮官陡峭拉起機鼻並減緩降落速率。到了九十公尺處,起落架已經放下,太空梭飛越跑道末端,這時我們已經減慢到了約每小時三百二十公里的著陸速率,接著我們著陸。

太空梭從一萬兩千公尺高度下降到著陸的最後階段只用了三分半鐘。多數民航機在大約一萬一千公尺高度巡航,當機長宣佈「我們要開始下降準備著陸,很快我們就會來到地面」,通常這就表示,你在實際著陸前,仍有二十分鐘或更久時間。現在想像,當民航機駕駛說「很快」時,意思卻是指只有三分半鐘!

著陸之後,我很驚訝地意識到,才一個小時之前,我還在外太空,現在我就這樣回到了地球。

本文摘自《回到地球》,立即前往試讀►►►