《藍(lán)煙火》是一部融合了科幻、驚悚和冒險元素的電影。故事講述了宇航員巴茲、克萊頓和吉姆被派往“鐵人一號”載人飛船上執(zhí)行為期7個月的任務(wù)。在這個任務(wù)中，他們的生活每一刻都被攝影機記錄下來，以供后續(xù)研究。然而，5個月過去了，他們發(fā)現(xiàn)飛船上的RCS系統(tǒng)發(fā)生了故障，這導(dǎo)致飛船面臨墜毀的危險。航天局總部緊急召回了他們，但是飛船的點火系統(tǒng)也出現(xiàn)了故障，無法啟動。更糟糕的是，飛船內(nèi)的氧氣只夠維持四十二個小時。在這短暫的四十二個小時內(nèi)，巴茲等人必須找到自救的方法，否則他們將面臨窒息而死的命運。這個緊急情況下，他們將面臨各種困難和挑戰(zhàn)，必須發(fā)揮出他們的絕技來克服困境。《藍(lán)煙火》通過緊張刺激的劇情和驚險的場景，讓觀眾體驗到了宇航員們在危機中的生存斗爭。同時，電影也反映了人類在面臨極限情況下的求生意志和智慧。影片中的科幻元素和精彩的特效也為觀眾帶來了視覺上的享受?？偟膩碚f，《藍(lán)煙火》是一部扣人心弦的電影，它將觀眾帶入了宇航員們的世界，讓人們感受到了他們在極限環(huán)境下的挑戰(zhàn)和勇氣。這部電影不僅展示了人類的科技進(jìn)步，也探索了人性的脆弱和堅韌。對于喜歡科幻和驚悚題材的觀眾來說，這部電影絕對是一部不容錯過的佳作。

對于多乘員空間站的需要為設(shè)計者提供了開發(fā)多人再入與救援飛行器，從而當(dāng)在這種空間復(fù)合體上發(fā)生緊急情況時使用，的機會。這些救援系統(tǒng)中既有在軌生存系統(tǒng)也有地面發(fā)射救援系統(tǒng)，其中一些被結(jié)合進(jìn)了操作性的空間站概念中，其他的，像計劃早期被提出的人員救援系統(tǒng)，幾乎沒有離開過制圖板。類似升力體概念的空間救援系統(tǒng)設(shè)計研究自20世紀(jì)60年代以來就一直是原型，并在1968年的電影《藍(lán)煙火（Marooned）》中占據(jù)了重要位置，而且一直在被研究，直到最近被提出在國際空間站上擴大了乘員操作之后進(jìn)行實現(xiàn)。


從FIRST到X-38

　　使用升力體空天飛機的概念開展救援和回收的工作已經(jīng)持續(xù)進(jìn)行了近50年。在20世紀(jì)60年代早期，噴氣飛機（Aerojet）公司看中了原本為回收雙子星座號航天器提出的羅格里奧機翼（Rogelio wing）概念，想將其作為自己的空間救援的翼型，稱為FIRST。自那以后，出現(xiàn)了一些升力體的概念，但一個接一個都主要因為資金原因而被放棄了。

　　FIRST——試驗用可充氣再入結(jié)構(gòu)制造（fabrication of inflatable re-entry structures for test）。這個1960年的設(shè)計存儲在一個圓柱形的包裹里，并附著在空間站的外表面上。在緊急情況下，宇航員將飄入棺材大小的圓柱形中心艙室內(nèi)，密封艙門并將單元吹出空間站。一個滑翔傘，由彈性硅樹脂基質(zhì)填充超細(xì)超級合金絲織物的材料制成，將被展開并充氣。然后乘員將能夠使用一個氣體穩(wěn)定與控制系統(tǒng)來為制動點火對裝置進(jìn)行定向，并需要在再入過程中是裝置保持正確的姿態(tài)。據(jù)估計，制動發(fā)動機將在空間站的建議高度600千米處點火，該裝置將在26分鐘之后重新進(jìn)入大氣。0.5的升阻比和70°的再入角意味著將能夠在加速度不超過2.0時進(jìn)行自動或人工的部分控制。其長度為6.5米，最大直徑0.71米，重407千克。該裝置給出的最大翼展為2.75米。借助亞聲速時的升阻比，將能夠在345千米的范圍內(nèi)機動，以到達(dá)合適的著陸點。駕駛員將使裝置進(jìn)行機動以到達(dá)任何可能的平坦區(qū)域，并以55km/h的速度著陸。但如果恰好在著陸前進(jìn)行了一次點火，那么其水平速度將被降到9km/h。如果再入之后滑翔傘發(fā)生故障，乘員能夠分離太空艙，在到達(dá)9000米的高度時，該裝置將被吹開，從而可以使用人員回收傘降落。

　　LREE——升力式再入（lifting re-entry）。這個設(shè)計是1960年通用電氣公司提出的三人升力式再入艙。其長度為5.17米，翼展3.96米，重1303千克，具有燒蝕性表面和回收傘。

　　REES——再入逃生系統(tǒng)（Re-Entry Escape System）。這是一個小型升力體再入艙的備選設(shè)計，由ASC公司在1963年為單一乘員設(shè)計。其長度為6.82米，翼展4.7米，重1171千克。

　　SOREEV——這是滑翔傘逃生系統(tǒng)的放大版，能夠援救最多6名宇航員，由噴氣飛機公司提出。其長度為8.45米，翼展13.0米，重3514千克。它能夠為乘員提供24小時的氧氣供給，但必須在離開空間站（或其他先進(jìn)航天器）之后的一天之內(nèi)進(jìn)行著陸。

　　LBEC——升力體逃生方案（lifting body escape concept）。這是NASA針對航天飛機無法對接的情況，為空間站的緊急回收提出的解決方案。在一些情況下，一名成員將能夠在等待來自航天飛機的救援時利用空間站作為安全港，但挑戰(zhàn)者號事故表明這一點并不總是值得依賴。在與俄羅斯人合作之前，一種替代設(shè)計被開發(fā)出來為空間站提供足夠的乘員援救能力，最終發(fā)展成了20世紀(jì)80年代后期的自由配置。各種設(shè)計都被進(jìn)行了研究，如空間站乘員備用艙（Station Crew Return Alternative Module，SCRAM），它是一種六人快速返回艙，將會使乘員承受高加速度的負(fù)載，而且其費用超過6億美元。還有一種MOSES（載人軌道航天飛機逃生系統(tǒng)，Manned Orbital Shuttle Escape System），是在美國空軍發(fā)現(xiàn)號可回收軍事衛(wèi)星的經(jīng)驗基礎(chǔ)上為航天飛機設(shè)計的；它需要使用壓力服，能夠容納1~4名乘員（重730千克~2320千克）。這種經(jīng)過驗證的硬件是由通用電氣公司設(shè)計，為空間站進(jìn)行了改造。另一種為空間站考慮的設(shè)計，ACRV，甚至利用了來自“阿波羅”計劃中翻新和全新的“阿波羅”指令艙，以及HL-20和X-38升力體飛行器。

　　HL-20。并不是預(yù)算20億美元的版本，這種來自蘭利研究中心的NASA飛行器大致上以前蘇聯(lián)BOR-4空天飛機，被用于支持暴風(fēng)雪號航天飛機計劃的開發(fā)，的設(shè)計為基礎(chǔ)。 根據(jù)設(shè)計，它能夠運送8名乘員，一些設(shè)計還幻想了一種人員發(fā)射系統(tǒng)——通過改造過的“土星”IV火箭將一種迷你航天飛機發(fā)射進(jìn)軌道。然而，其主要目的是作為一種潛在的空間站救援飛行器。它承擔(dān)了大量的研究和試驗，包括評估了10名志愿者在水平和垂直姿態(tài)的實物模型中的試驗。這清晰的演示了它在快速再入和發(fā)生緊急情況時的優(yōu)勢，雖然穿著局部壓力服在某種程度上限制了活動范圍。這種飛行器的設(shè)計壽命是獨立于空間站在軌道上運行3天。其長度為8.93米，翼展7.16米，重10884千克。雖然開銷過大而導(dǎo)致其被取消，但它確實提供了關(guān)于這類概念以及后續(xù)X-38設(shè)計的有用信息。這種飛行器可以搭載兩名機組乘員和8名人員，其特點是能夠進(jìn)行人工駕駛著陸和在飛機場的滑跑，這提供了比之前的設(shè)計更為舒適的著陸。開發(fā)一種發(fā)射能力的選擇提供了地基和在軌的存儲能力，但最終是其過高的成本決定了它的命運。

　　X-38。較新的、用于空間站乘員救援和緊急情況的空天飛機/升力體概念是基于以前的升力體技術(shù)和設(shè)計、由軌道科學(xué)公司（Orbital Sciences）生產(chǎn)的一個NASA計劃。這一設(shè)計的特點是不確定的軌道存儲能力（據(jù)稱可達(dá)4000天），以及僅有9小時的獨立設(shè)計壽命。它能夠運送6名乘員，將被留下與空間站保持對接，直到需要時，它會作為乘員返回飛行器（Crew Return Vehicle），然后使用低溫氮氣進(jìn)行姿態(tài)控制。由于其具有1300千米的橫程，它每兩個小時或繞地球三圈（最多六圈）就有機會著陸。應(yīng)該指出的是，這一設(shè)計并不具有機載乘員控制功能，因為它是一個用于飛機場的全自動著陸系統(tǒng)。再入之后，減速傘將被展開，然后將展開一個可轉(zhuǎn)向的沖壓空氣翼傘。其長度為8.69米，翼展4.42米，重8163千克。始于1995年的開發(fā)是對最初關(guān)于俄羅斯聯(lián)盟號飛船為國際空間站提供足夠的乘員援救能力的有效性和可靠性的質(zhì)疑的回應(yīng)。在20世紀(jì)90年代的大部分時間內(nèi)，利用NASA/美國空軍聯(lián)合設(shè)計的模型（被稱為楔子（Wedge））完成了旨在為X-38演示機驗證概念的設(shè)計配置試驗。在階段I總共完成了36次飛行，測試了太空楔的四種模型；1992年至1996年間，階段II完成了45次飛行，階段III完成了34次飛行；從這些試驗中獲得的經(jīng)驗被應(yīng)用到了X-38的設(shè)計中。利用現(xiàn)有的技術(shù)和材料，開發(fā)成本要比開發(fā)一個全新的飛行器低得多。兩年內(nèi)，將在三架試驗飛行器上完成大氣墜落試驗。無人靜態(tài)試驗開始于1997年7月。1998年3月12日X-38進(jìn)行了第一次墜落試驗，取得了成功。根據(jù)計劃，將于2000年從哥倫比亞號航天飛機上部署一架無人駕駛試驗飛行器，并對其進(jìn)行自動著陸地面的編程，但這被不斷地推遲了。1999年的第二次墜落試驗之后，這一計劃由于2002年的預(yù)算限制被取消了，僅僅完成了兩次試驗飛行（Miller，2001，378-383頁）。


太空艙救援選項

　　很多年以來，人們都在考慮將經(jīng)過驗證的太空艙設(shè)計改造成空間站乘員救援飛行器，結(jié)果，乘員逃生的選擇就是這樣發(fā)展的。

　　從“阿波羅”應(yīng)用計劃的早期研究到運行的天空實驗室系列，飛行乘員將通過“阿波羅”指令與服務(wù)艙被發(fā)射到軌道工作站，并使用它從之返回。在空間站上在軌運行的30~60天內(nèi)，指令與服務(wù)艙將與空間站保持連接。在美國空軍載人軌道實驗室的研究中，兩位美國空軍乘員將在去往和離開軌道式乘坐經(jīng)過改造的雙子星座號航天器，它也同樣將在30天的任務(wù)期間與實驗室保持連接。在1971-1986年的禮炮號和鉆石號空間站任務(wù)及1986年至2000的和平號計劃中，前蘇聯(lián)聯(lián)盟號飛船的使用同樣清楚的演示了如何（通過旋轉(zhuǎn)聯(lián)盟號的貨運飛船）進(jìn)行乘員交換和任務(wù)在軌壽命的延長，使得每3~6個月都能提供一架新的飛行器，從而提供了一種在緊急情況下快速離開空間站的能力。前蘇聯(lián)人通過使人員座椅能夠在不同航天器之間互換，解決了由于身材不一而難以保證每位宇航員安全的問題。

　　麥克唐納?道格拉斯公司提出了一個使用大力神IIIC發(fā)射的放大版的雙子星座號方案，它能夠運送5名乘員，并有潛力從在軌空間站上回收被困的宇航員。雙子星座號再入艙的直徑將被增加到3.05米，從而為大號的雙子星座號的設(shè)計、及其對月球上被困乘員的潛在救援能力提供基線。過高的開發(fā)費用以及對于轉(zhuǎn)而開展“阿波羅”任務(wù)的渴望使得這些設(shè)計只能停留在圖紙上而不能走的更遠(yuǎn)（Shayler，2001a）。

　　在天空空間站設(shè)計期間，NASA開發(fā)了一種套件來裝備“阿波羅”指令艙，從而使其能夠搭載兩名乘員發(fā)射，并對接到工作站的第二個副對接口上，以救援被困的3名宇航員，然后運送這5名宇航員返回地球。在空間站第二次載人活動期間，當(dāng)已和指令與服務(wù)艙對接的乘員發(fā)現(xiàn)服務(wù)艙的反作用控制發(fā)動機發(fā)生了泄露時，差一點就采取了上述措施。而當(dāng)這個問題被通過其他方法解決之后，就不再需要進(jìn)行救援任務(wù)和發(fā)射了，但在天空實驗室剩余的計劃中，這一選項都是可用的。該系統(tǒng)依賴于正常的（或加速的）發(fā)射進(jìn)程中下一架飛行器已經(jīng)就緒。因此，天空實驗室2（第一次載人任務(wù)）的救援航天器是SL3飛船，天空實驗室3將使用SL4。類似的，天空實驗室4依靠的是作為其救援飛船的圖像IB和指令與服務(wù)艙已為“阿波羅-聯(lián)盟”試驗計劃（Apollo–Soyuz Test Project，ASTP）做好了準(zhǔn)備（Shayler，2001b）。

　　為“阿波羅”指令與服務(wù)艙添加座椅的想法并不新鮮。在20世紀(jì)60年代，進(jìn)行了對第三代“阿波羅”指令與服務(wù)艙（Apollo CSM Block III）的研究，以支持空間站并在“阿波羅”應(yīng)用計劃下擴展月面計劃。格魯門公司甚至進(jìn)行了在地球軌道使用帶有遙控機械手系統(tǒng)的救援用月球艙的研究。同樣，這些研究的進(jìn)展并沒有超出紙面提案的范圍（Shayler，2002）。

　　為了進(jìn)行航天飛機救援能力的研究，羅克韋爾公司于20世紀(jì)70年代重新提出了六人的“阿波羅”指令艙逃生方案，其特點是捆綁在微博防熱罩上的附加固體火箭推進(jìn)器（與水星號中的制動推進(jìn)器設(shè)計類似）。在用于空間站的可靠乘員救援飛行器研究中，這一想法再一次得到了審視。

　　當(dāng)20世紀(jì)90年代的合作性交流時的俄羅斯將要加入國際空間站時，人們漸漸清楚地認(rèn)識到，歷史悠久的聯(lián)盟號飛船是現(xiàn)有飛行器中最適于乘員救援任務(wù)的（至少在國際空間站計劃早期的幾個階段），它在過去的20年里一直在前蘇聯(lián)國家空間站計劃中充當(dāng)著類似的角色。當(dāng)時正在運行的聯(lián)盟號TM衍生型被進(jìn)行了一些修改，從而得到了TMA版本，以適應(yīng)早期居留乘員訓(xùn)練中體型更大的美國宇航員。這一方案得到了采用，而不是計劃用于和平號2，被稱為曙光號，的放大版聯(lián)盟號飛船設(shè)計。1995年的研究評估了基于曙光號的一種國際空間站回收飛船，它有一個固體制動火箭發(fā)動機和若干冷氣推進(jìn)器，最多能在空間站上儲存5年。它能夠回收8名乘員。這種基于曙光號的空間“救生船”重12500千克，長7.20米，最大直徑為3.70米。它將通過航天飛機杯送到空間站上，但其獨立壽命僅為24小時。1996年，為了支持短期的聯(lián)盟號TMA飛船設(shè)計和長期的（至少持續(xù)了一段時間）X-38項目，這些設(shè)計方案都被拒絕了。雖然聯(lián)盟號TMA飛船現(xiàn)在是國際空間站的乘員返回飛船（CRV），但在俄羅斯，對曙光號設(shè)計作為聯(lián)盟號飛船后繼者的研究仍在繼續(xù)；同時，與歐洲空間局在2010年航天飛機退役后國際空間站（或其他空間站的）獨立乘員空間飛行器上開展合作（Hall和Shayler，2003年）。

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