《地心引力》背后的太空秘密

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  人们潜心吐槽时或忘了这并非一部纪录片,而是一部商业电影。电影的的确确让人们又一次抬头仰望——浩瀚的太空,人类的渺小与孤独,谁能解读?


  “你要好好活下去”

  “噢,不要……”

  绳索松开,男主角慢慢飘向远方。

  这本应是电影《地心引力》向《泰坦尼克号》经典镜头致敬的一幕,没想到却成了影片最大的bug——太空漂浮下,女主角轻轻一拉,男主角就飘过来了,就算男主角松手,也只漂浮在原地,不会飘向远方呀。如斯吐槽,此起彼伏。

  《地心引力》有多火?如果“大陆上映首周破2亿人民币,全球票房已近6亿美元”的创纪录数据还不够显眼,那么随之而来的舆论风暴总该让人瞠目结舌了——太空漫游的猜想;中国元素的找寻;科研专家的吐槽;还有人类宇航史悲剧的回顾……《地心引力》像只调皮的蝴蝶,引爆人类的记忆和想象。本期“理中客”解剖“这只蝴蝶”背后的太空秘密,普及宇航常识。

  1、宇航员:任务专家培训6个月即可登空?

  剧情:桑德拉·布洛克饰演的女主角培训6个月便成了任务专家上了太空,且最终逃生。

  现实:曾完成7次太空行走的美国前宇航员斯科特·帕拉兹斯基对Vulture网站的记者指出:女主角所担任的任务专家,是因有某项特殊技能,被派到太空做特定任务和实验。但培训6个月肯定不行,至少需要两年的基本技能培训。任务专家有且仅有一次太空飞行机会,不会进行模拟器着落训练,也不会做太空行走。

  我国至今登陆太空的10名航天员中均为专业航天员,最年轻的王亚平也是安全飞行1600小时后经过近三年的航天员培训方登陆太空,培训6个月即登空的情况尚难想象。

  2、太空行走:喷气包带人自由翱翔?

  剧情:美丽的太空,乔治·克鲁尼饰演的男主角背着喷气包自由翱翔,准备创造人类太空行走累计时间的纪录。

  现实:美国多位宇航员都指出,太空的景象确实美妙,甚至比电影中的呈现更美。曾三次太空行走的前宇航员加勒特·赖斯曼就认为电影对太空行走的运动和体态都呈现得很准确。

  而针对喷气包带人行走的问题,北京航空航天大学宇航推进系讲师任军学指出,这早已实现,“但用它从一个空间站到另一个空间站还没有可能,毕竟背包携带的燃料有限,不能飞得太远”。而男主角太空行走不系安全绳索是不可能的。美国前宇航员斯科特·帕拉兹斯基同时指出,喷气包带人在太空行走没电影中那么迅速,移动会缓慢得多。

  另外需普及的是,人类飞船外太空行走的累计时间记录是俄罗斯宇航员阿纳托利-索洛维约夫创造并保持的超过82小时。单次太空行走时间记录则是美国宇航员吉姆-沃斯和苏珊-赫尔姆斯2001年在“发现”号和国际空间站外创造的8小时56分钟。

  3、太空垃圾:卫星碎片袭来?

  剧情:俄罗斯击毁自己的一颗废弃卫星,产生成千上万的碎片,并且引发连锁反应,击中主人公所在的飞船和空间站。高速飞行的碎片不断袭来,导致主人公在太空失重环境下不断翻滚。

  现实:这几乎难以出现。曾驻守国际空间站的美国前宇航员焦立中指出,太空中所有东西的轨道都有不同倾角,卫星炸毁只会形成一小团碎片,不会马上产生连锁反应,因为所有东西都在不同轨道上。北京航空航天大学宇航推进系讲师任军学也提出,目前太空卫星随便还不至于引起连锁反应。同时,哪怕出现卫星碎片,因为其高速运转的速度,人眼也几乎不可能看到。

  尽管如此,太空垃圾仍是令人头痛的问题,而卫星碎片带来太空灾难也还有理论上的可能。BBC网站的文章就指出,2007年中国摧毁了自己一颗报废的气象卫星,形成数千块高尔夫球大小或者更大碎片,2013年俄罗斯一颗小卫星或就是被这些太空垃圾撞成重伤。只不过没有电影中讲述的那么迅速罢了。北京大学地球与空间科学学院空间物理与应用技术研究所所长兼空间探测与数据分析实验室主任陈鸿飞讲述:“(太空垃圾)体积较大的可能对航天器造成致命伤害。国际上用望远镜或射电望远镜对这类碎片进行探测并编目,并能够预测其轨道和位置。发射航天器时选择合适时间窗口,运行时也可以机动变轨,规避碎片密集区。另一类垃圾则为微尘颗粒,由于卫星速度很高,可能会磨坏卫星表面或光学镜头,人们也非常关注。”

  4、当宇航员真的太空遇险

  人类航天史上,遇险案例并不少,但发生在太空中的却不多。中国“神五”火箭总指挥、“神十”火箭顾问黄春平对媒体介绍,航空飞船在上升段和降落段才最危险,因为飞行器与大气层发生摩擦,冲击发动机工作,震动,噪声,高温高压,高过载,飞行器易发生事故,而其中火箭上升段更加危险。

  发生在太空中的遇难案例,只有1971年前苏联的“联盟11号”飞船返回大气层之前,因为返回舱和轨道舱分离出现问题,导致3名宇航员死亡。

  黄春平表示,飞船或空间站是低轨道运行,但速度达第一宇宙速度左右,即7.9公里/秒左右,因此出舱活动要十分小心,都有缆绳连着飞行器。是在失重状态下设计出来的,强度能满足,不会断裂,也未发生过太空行走时飘走事故。

  如果真的不幸缆绳断了或滑脱,还有太空背包帮宇航员撑着。黄春平称,那个大包能确保宇航员的生活压力、温度、空气洁净度、电源通讯设备等,高级的宇航员还有导航设备、动力系统、测距等设备,能使宇航员脱离飞船在空间活动一定时间还能返回飞船,最好的宇航服能保障约8小时。如真不幸牺牲了,那就只能成为太空垃圾了。

  那么,如果沿着《地心引力》的剧情探究,还有那些太空秘密被掩盖了呢?

  A空间站间的穿梭

  剧情:卫星碎片袭来,主人公从严重受损的“探险者号”飞到国际空间站,然后又前往中国“天宫一号”,利用喷气包和航天器穿梭在空间站之间。

  现实:这几乎很难完成,宇航员需要借助不同的航天器充当“垫脚石”,整个过程非常复杂并且风险极高。美国前宇航员迈克尔·马西米诺和加勒特·赖斯曼分析,改变既定的运行轨道需精心策划。哥伦比亚号的悲剧就是最好的证据——即使搭载了计算机、满载着推进剂,地面上还有数百工作人员的支持,当年哥伦比亚号仍没能安全抵达国际空间站。加勒特·赖思曼说:“在《地心引力》中,他们看到一艘太空飞船,凭一个软着陆喷射器或灭火器向大致方向飞就能抵达?这绝对不可能。”

  B氧气没了

  剧情:女主角宇航服内的氧气用尽,无氧还不断吸入二氧化碳的情况下还支撑了10多分钟,最终进入国际空间站获救。

  现实:科学研究显示,多数人在最大程度地吸入空气后,最多只能屏气一分钟左右。单靠肺部所能容纳的氧气可以支撑大约4分钟,但几乎没人能在不经过训练的情况下,让屏气时间接近这个数值。女主角那段时间的成功挣扎,无疑是生命的奇迹,与常识相悖。

  C男主角何必松手?

  剧情:进入国际空间站前,主人公再遭卫星碎片袭击,为让女主角活下去,男主角松开绳索缓缓飘向远方。

  现实:曾两度前往国际空间站、并在太空中度过156天的美国前宇航员凯瑟琳·科尔曼表示,除非整个空间站在旋转,制造了一些离心力,否则男主角不会被往外拉,而电影里面空间站根本不在旋转。也就是说,两位宇航员此时仍在微重力作用下飘浮,只要女主角轻轻一拉,男主角就会飘回来。美国前宇航员加勒特·赖斯曼也认为,哪怕松开绳索,男主角也只会飘在原地,不会飘向远方。

  D太空中的无线电波

  剧情:国际空间站的航天器没了燃料,女主角绝望地调试着无线电波,与地球的无线电爱好者搭上联络,但最终无助地哭了。

  现实:中国“神五”火箭总指挥、“神十”火箭顾问黄春平说:“宇航员在太空的通信是按规定的频率约定好的,发射功率要足够大才能接收到,一旦收不到可能是由于设备坏了或者飞船姿态的变化,天线要对准地面,宇航员可通过调整姿态来解决,不可能通过调频乱找地面无线电发射源,一位普通无线爱好者,发射功率也不够更不可能有语音功能。”

  而电影中女主角哭也是一个BUG,在太空的失重状态,眼泪不会是球状,而是小的、雾状的。同样,女主角的头发也会到处乱飘,当然更不可能穿成短裤和背心。美国宇航员焦立中描述,真正的宇航服沉重笨拙,正常情况下需一个同伴帮忙才能脱掉,一切顺利大概要15分钟。“在宇航服下面有一层液态的冷却层和通风层,它们就像一套保暖内衣,只不过有冷凝水管让你的体温恒定。再往下一层?最性感的部分了——一张成人尿布。相信我,看上去一点都不好。”

  E海上着陆

  剧情:女主角最终登上了神舟飞船,然后在大气层跌跌撞撞,海上着陆返回地球。

  现实:神舟飞船里的乒乓球和弥勒佛当然是玩笑,设备上只有中文字也很难为真。更值得说明的是,重返地球大气层并不像影片描述的那么简单,而是一个非常复杂的过程,潜在的危险性与发射不相上下,很多宇航员在返回途中因为微小故障遇难。片中女主角乘坐的返回舱失去控制,而她甚至没有调整重返角度。如果角度过浅,她会飞回太空,太深的话,便会被高温烧死。

  海上着陆则是返回舱回地球的一种常见方式,但不会如电影中所示的直接下沉。北京航空航天大学宇航推进系讲师任军学说:“一般情况下,飞船返回舱是密封的,不会进水,也不会沉到水中。当然,也需要回收部门很快地找到并打捞。俄罗斯和我国是陆上回收,不存在进水的问题。”

  “理中客”点评:

  正是这样一部充满科学bug的片子,却被诸多宇航员和专业人士称为“史上最佳太空电影”。人们潜心吐槽的时候或许忘了这并非一部纪录片,而是一部商业电影。这些bug的存在,有意或无意,引起热议已是商业的成功。而更具价值的是,电影的的确确让人们又一次抬头仰望——浩瀚的太空,人类的渺小与孤独,谁能解读?

  资料来源:果壳网、科技日报、搜狐娱乐、福布斯中文网、Vulture网、BBC、Quora等

  出品:网易“理中客”栏目组(观测网络流言,剖析热点事件,欢迎赐稿liuyang1988125@163.com)

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