系绳也就是脐带是最早的舱外活动装置,我想大家对这种简单东东没什么兴趣,概括地说,它的优点是成本低、工作可靠,缺点是限制活动范围、易发生缠绕。

  前天那篇文章中有一幅照片,我让大家猜美国航天员怀特右手拿的是什么,有几位答对或者接近正确答案。怀特手上的设备是美国第一种投入使用的舱外机动装置——手提式机动装置(HHMU),它外形有点像带着储罐的手枪。这把“枪”靠喷出罐内的压缩空气产生的反作用力机动,有 3 个喷嘴,1 个朝前,2 个朝后。怀特在太空独自起舞了 23 分钟,望着脚下美丽的夏威夷海域不禁感叹:“我觉得自个儿就像一百万美元。”写到这里我也不禁感叹,美国人真是个物质民族,飘在太空抒发情感也不忘一个钱字。

这张照片是怀特飘过搭档麦克迪维特的窗口时由后者拍摄的,怀特右手拿的正是 HHMU

  其实这种单手持握的喷气机动枪并不好用,因为它的力度和方向都不好控制,而且完全依靠航天员的感官判断进行决策,发出的指令往往不准,怀特用得很不爽,回到地面后就建议开发新装备了。

  这就说到双子座 9A 任务了。此任务指令长是托马斯·P.·斯塔福德,驾驶员尤金·A.·塞尔南。本来这次任务轮不到他俩,正选双子座 9 任务乘员组是小埃利奥特·M.·希和查尔斯·A.·巴塞特二世,这两位公认的优秀飞行员在驾驶 T-38 教练机飞往麦克唐纳公司位于圣路易斯的工厂,快到目的地时,他们一头撞进了该厂 101 车间,最后摔在旁边的停车场上,不但自己不幸丧生,而且连累了地面的 14 个人。

  诡异的是,101 车间里正在生产的产品正是他们即将驶往太空的的双子座 9 号飞船。

希和巴塞特

  希和巴塞特遇难后,斯塔福德与塞尔南成了新任务的正选乘员组。他们此行的目的主要有二,一是与“加力目标对接接合器”(ATDA)进行交会对接实验,二是试验新一代 EVA 装备:航天员机动装置(AMU)。AMU 是一个背包形状的装置,重 75 千克,使用过氧化氢作推进介质,有 24 个喷嘴,可以提供 76.2 米/秒的速度增量。严格来说,AMU 和 NASA 的阿波罗计划无关,是美国空军为军用空间站 MOL 配套研制的。有了它航天员就可以不受脐带的束缚,绕着飞船和空间站的外壳飞行、作业。

  没想到祸不单行,先期发射 ATDA 时火箭出了故障,ATDA 很快掉进了大西洋,只能重新制造 ATDA,双子座 9 任务也随之更名为双子座 9A 任务。

  1966 年 6 月 3 日,第二次发射成功了。交会很顺利,可是对接出了问题:ATDA 的整流罩没有完全打开,张着两瓣整流罩露出 ATDA,用斯塔福德的话说,“活像一条愤怒的短吻鳄”。对接不成那就赶紧试验 AMU 吧。干这活的是塞尔南,AMU 没放在双子座飞船舱内,而是固定在飞船的“屁股”上,塞尔南要爬过整个飞船到后部去“穿”上 AMU。正是这一程序设计导致了问题:塞尔南头盔的面窗凝结了水汽,在微重力环境下出舱行走已经很难了,再反过背去穿上一块硬梆梆的铁坨就更难了,加上他的头盔面窗能见度很差,虽然塞尔南竭尽全力想完成任务,但经过长时间努力后,塞尔南体力耗尽,近乎虚脱,不得不无功而返。

  就这样,美国第二代出舱机动装置惟一一次试验宣告失败。下一次出舱机动装置试验要等到 18 年后了。

筋疲力竭的塞尔南在回舱前奋力拍了一张照片

  美国人忙着试验他们简陋的机动装置时,苏联人也没闲着。为给空间站上的航天员提供机动工具,“星辰”1961 年开始研制代号 DU-1 机的动装置。和美国的设计不同,苏联一开始就考虑把机动装置放在舱内,这就要充分注意该装置的尺寸和安全性。另一点不同的是,DU-1 不是背包式设计,而是一个类似呼啦圈的东东,或者换一个比喻,有点像中国传统社戏中的旱船。航天员的腰部套在 DU-1 中间,操纵上面的开关进行机动。DU-1 的喷嘴很多,像莲蓬似的,它在前后各有一个“莲蓬”,进退自如。我感到奇怪的是,它左右没有喷嘴,难道苏联航天员只管前进和后退,其他方向就不要了?

难得见到的 DU-1 实物,画面下方是它的尾部

  可惜的是,这套装置虽然造了出来,可是从未上过轨道,到底它在太空能有怎样的表现,成了一个谜。

  时间来到 1980 年代,美国度过了登月的激情年代,进入航天飞机时代。与航天飞机配套的机动装置也开发出来,1984 年 2 月 3 日,布鲁斯·麦坎德利斯首次利用载人机动飞行装置(MMU)飞离挑战者号航天飞机 97 米,在太空中毫无束缚地飞行了 90 分钟。相信下面这幅照片大家都很熟悉了。照片的主人公就是麦坎德利斯和 MMU。

  MMU 是一个大号“背包”,有两个操纵臂,使用时伸到航天员手臂下,正好可以作个依托,上面有操作面板,航天员可以灵活地操作整个装置。MMU 重 154 千克,推进剂是安全的氮气,2 个储罐可装 11.8 千克,8 个角上共有 24 个喷嘴,分为两组互为备份,最大可以提供 20 米/秒的速度增量。

MMU 的结构图

  说起来,MMU 和中国航天还有一些渊源。1984 年 2 月,美国挑战者号航天飞机释放西联星-6 号卫星失败。同年 11 月 14 日,发现号航天飞机飞行到距离卫星 9 米的范围,两名航天员出舱,操纵 MMU 前往卫星,并引导航天飞机上的机械臂将卫星抓回货舱。卫星经修整后,被亚洲卫星通信公司购得,命名为亚洲一号。1990 年 4 月 7 日由长征三号火箭将亚洲一号送入预定轨道。那次发射的直播相信很多人到现在都记得,它开创了中国航天发射直播的先河。

抓获西联星-6 号

  很多人不知道,MMU 只在 1984 年用 过3 次,此后再也没有用过。那么我们在媒体上看到的美国航天员太空行走靠的是什么呢?靠的是舱外活动救援简易辅助装置,英文缩写 SAFER。美国人真能起名字,为了缩写好听,哪怕把正名给起得啰啰嗦嗦的。