哥伦比亚号的最后之旅

林森

佛罗里达州卡纳维拉尔角附近天空仍然一片昏暗，但是大西洋海天交界处已经出现暗红到深蓝色的晨曦。哥伦比亚号航天飞机竖立在肯尼迪航天中心39A号发射台上。大约三个小时前开始的主推进火箭燃料注入操作已经完成。巨大的外部燃料箱中，50多万加仑的液态氢和液态氧燃料还在翻滚不停。少量气化的液氧从燃料箱上部的排放口逸出，形成淡淡的白色蒸气。推进火箭底部的发动机喷管旁边，逸出的少量氢气从导管中引出，随即被燃烧掉。哥伦比亚号与主推进火箭以及左右两个助推火箭结成“四位一体”，像是被绑在一颗装满炸药、滴答作响，而且会飞的超级定时炸弹上。

美国航空航天局(NASA)编号STS-107次太空飞行已经进入4小时倒计时。这将是NASA的第113次航天飞机发射升空，也是服役超过20年的哥伦比亚号第28次进入太空。航天飞机的设计寿命大约是100次太空飞行，哥伦比亚号看来还不算老旧，只是和美国大多数开了10年就要报废的家用轿车相比，年龄稍大了一些。哥伦比亚号从1975年开始建造，1979年完成，1981年进行首次飞行。NASA的工程师们把她称作“机库里的老女皇”，经常需要修修补补；宇航员员们则说，坐她上太空感觉就像是在坐过山车，可一旦到了数百公里高的地球轨道上，哥伦比亚号总是表现优异而平稳，很少给宇航员们添麻烦。

直到前一个星期，NASA的航天飞机计划主任龙迪特莫尔(Ron Dittemore)对STS-107次飞行是否如期进行还在犹豫。上个月，对另一架亚特兰蒂斯号航天飞机的例行检查发现一个燃料输送系统的移动螺栓出现裂痕，可能导致燃料泄漏。然而哥伦比亚号已经在发射台上安装就绪，要检查她是否有同样问题，需要拆开整个火箭发动机。无论从时间安排还是经费支出上考虑，这时把航天飞机从发射台拆下运回工厂都已不太可能。然而按照NASA的安全标准，工程师必须假设哥伦比亚也有同样问题，技术人员必须做的是查看历次检修记录，分析这个部件的微小裂痕是否会影响飞行安全。经过数据分析计算和几次会议研究后，工程师们提交了一份报告，认为即使哥伦比亚号同样部件也有裂痕，也无关大局。权衡风险和成本，NASA还是决定按时发射。STS-107已经被推迟两年了，这次不发射，更不知道要等到何时。

美国东部时间1月16日清晨7时30分。

STS-107机组的7名宇航员走出运行和检验大楼。他们前一天从德州休斯顿的航天控制中心乘NASA的专用飞机抵达卡纳维拉尔角。16日一早就来到发射场作升空前的最后准备。在发射控制区入口的围栏前，他们告别家人，没有惜别的眼泪，只有紧紧的拥抱和满怀信心的鼓励。未来16天的太空飞行是他们当中许多人梦想一生的目标，可是此时他们并没有显示出比登上国际航班之前更多的激动和兴奋。

哥伦比亚号全身已经沐浴在金色的阳光之中，天气看起来格外晴朗，万里无云。NASA的气象专家已经公布，在当天10点39分到1点09分的发射时间内，天气变坏的可能概率只有5%。航天飞机的阴影中，身穿桔红色防护服的最终检验组(Final Inspection Team)成员正在用望远镜观察几十层楼高的推进火箭顶部和全身，寻找任何结冰或霜冻的迹象。他们要发现并报告航天飞机升空时可能坠落的固体碎片大小和数量，评估任何碎片可能对机身和发射台造成的损害。NASA的工程师们都知道，在以往的发射中，主燃料箱外部总要坠落一些冰块和隔热材料。它们大多会打在轨道飞行器的机首和机腹附近，可能会在黑色的耐高温瓦片上留下一些痕迹。1997年哥伦比亚号的一次太空飞行后，工程师在机身各处总共发现了308处碎片撞击点，100多块耐高温瓦片被损坏，然而当时没有人觉得航天飞机没有在返回大气层中被烧毁是个奇迹。

宇航员们乘坐小巴，来到39A发射架前。他们在进入电梯的时候还要向在场的电视记者挥手执意。NASA电视台已经开始实况转播，全世界成千上万的观众在电视和电脑屏幕上看到他们在地球上的最后公开举动。佛罗里达海岸警卫队的直升机和战斗机正在起飞。它们要在肯尼迪航天中心附近空域巡逻，防止一切不太可能的恐怖袭击，因为STS-107机组成员中，有以色列的首位宇航员易安拉蒙。

美国东部时间1月16日上午9时整。

全部7名宇航员已经进入航天飞机座舱，并被安全带绑在座椅上。他们刚刚分享了飞行指挥带来的一块蛋糕，并在身穿白大褂的技术人员协助下，穿起厚厚的宇航服，然后乘坐电梯到达轨道飞行器的顶部座舱门口。等待挨个进入座舱的时间似乎是最无聊的。从推进火箭燃料箱的通风口，低温液氧蒸发出来，座舱外壁上凝结了薄薄一层霜。NASA的风格是善于利用每一分钟时间。按照传统，这段无聊的等待时间里，宇航员总要在结了霜的机体上用手指留下自己的名字缩写。在以往的发射中，甚至有人想到把这点霜团成一团打雪仗。技术员一丝不苟地把宇航员挨个固定在座椅上，每名宇航员都要花50分钟。当座舱盖被关闭密封的时候，座舱里安静下来。宇航员们就已经进入到另一个天地。几年的严格训练下，他们几乎下意识地开始按照程序，检查各种仪表，设定系统参数。

进入倒计时50分钟，航天飞机驾驶员威利麦科尔打开轨道飞行器的液压控制系统，启动用来冷却传动液和润滑机油的水箱循环。这看起来和在冬天发动一部老式汽车没有什么两样。5分钟后，肯尼迪航天中心的通讯控制系统将哥伦比亚号上面的S波段天线转换到高能模式，地面和宇航员座舱的通讯联系转移到无线系统，并且和休斯顿控制中心同步。正在轨道上运行的通讯卫星也开始接收哥伦比亚号发出的信号。

进入倒计时40分钟，地面发射序列主程序开始启动。10分钟后，轨道飞行器的氮气罐开始加压。氮气被用来控制输送火箭推进剂的阀门开启或闭合。航天飞机驾驶员在轨道上需要靠它来控制火箭发动机。进入倒计时20分钟，地面控制中心和机上宇航员的活动开始加快。航天飞机的升空控制软件已经启动，所有地面控制人员撤离发射台，进入掩体。主推进火箭的尾喷管附近开始注入惰性气体，以驱散任何可能泄漏聚集的可燃性气体。

美国东部时间1月16日上午10时。

发射前7分30秒，支持航天飞机的轨道飞行器接触臂被移开。4分55秒，推进火箭燃料箱的液氧通风口被关闭。2分55秒，燃料箱顶部防止结冰的气态氧通风罩被移走。2分钟整，宇航员将头盔面罩放下锁死。倒计时50秒，轨道飞行器由地面供电转为使用自身电力。31秒，发射程序启动。16秒，40万加仑水开始从发射台底部喷出，以减轻航天飞机升空时产生的强烈声波破坏。10秒，倒数读秒开始，在电脑指令下，液体氢和氧燃料混合进入推进火箭的发动机。把航天飞机固定在发射台上的螺栓一个接一个被炸开。火箭尾喷管附近亮起桔黄色的火花。在6.6秒时，三台火箭发动机几乎同时点火，炽烈的火焰在哥伦比亚号底部喷涌而出。在最后的3秒钟，火箭发动机积聚的能量超过升空所需的95%。航天飞机开始发出颤抖，象被缰绳勒住的赛马。当读秒到0时，电脑指令最后一只固定螺栓被炸开，航天飞机一跃而起，冲向太空。

从任何方面来看，哥伦比亚号这次升空都似乎完美无瑕。航天飞机拖著桔黄色的火焰，象初生的太阳，从佛罗里达海岸线上升起。挑战者号升空爆炸的17年后，航天飞机升空似乎已经成了例行公事，除了一些亲临现场的“发烧友”，没有多少人会对这次例行发射激动不已。

人们视力有限的肉眼没有注意到，在哥伦比亚号升空81秒的时候，一块宇航员头盔大小的浅色碎片，从主燃料箱顶部坠落下来，撞到高速飞行的轨道飞行器左翼，化为粉末烟雾，随即散去。

美国东部时间1月16日上午11时30分。

经过八分半钟的火箭推进，哥伦比亚号的飞行速度已经达到每小时1万7千5百英里。她的两只助推火箭和外挂燃料箱已经分离。座舱内的宇航员在经过起飞时震耳欲聋的轰鸣和剧烈的抖动之后，发现周围逐渐安静下来。座舱里可以移动的物体开始飘向空中，厚重的宇航服也变得轻飘飘的。驾驶员麦克尔开动轨道器控制引擎两分钟后，哥伦比亚号调整到正确的姿态。轨道飞行器现在正机腹朝上，机顶朝向地球，倒挂在180英里的地球轨道上。

下面几个小时，7名宇航员要设定航天飞机的飞行参数，检查控制仪表，打开主货舱通道门，进入安置在那里的SpaceHab太空实验舱。在接下来的16天里，宇航员要在那里进行76项科学实验，涉及生物科技、医疗、材料科学、气象环境、物理等各学科，甚至还要在太空失重条件下养花，以提取地球上无法产生的一种香水原料。

太空实验舱是由NASA指定的承包商建造，安装在哥伦比亚号巨大的货舱中间。它提供一个宽敞而密封的实验空间，由一条密封通道与宇航员座舱连接。STS-107机组人员要分成红队和蓝队两班，轮流进行实验项目。为保持体力，蓝队队员麦克尔、布朗和安德森在飞船到达轨道后立即入睡6个小时，到晚上9点30分被唤醒。这样他们就可以每天晚上通宵工作，白天睡觉。

美国东部时间1月16日晚上9时30分。

红队宇航员哈斯班德、克拉克、恰乌、和拉蒙已经在下午将太空实验室安置完毕，设置好实验仪器，并开始了几项比较费时的项目。在下面12个小时里，他们要测试一个用来研究心肺和新陈代谢的呼吸监视系统，并检查几种用于商业实验的小动物在失重状态下的生存情况。除了STS-107机组7位宇航员外，哥伦比亚航天飞机上还有蚂蚁、蜘蛛、蚕、蜜蜂、鱼等动物。以色列宇航员拉蒙也著手架设摄影机，准备拍摄地球上沙尘暴的照片。他这次飞行的主要任务之一是观察地面的沙尘如何在广阔范围内影响大气环境。

休斯顿航天控制中心刚刚通过电脑系统检查了哥伦比亚号的飞行状态，看来一切正常。再过几分钟，蓝队就要被唤醒接班。他们将继续准备各项实验仪器，还要把几台便携电脑接入航天飞机的内部网络，准备记录和传送已经开始的实验数据。红队则结束了太空第一天的工作，准备熟睡8小时。

美国东部时间1月17日上午11时。

蓝队宇航员在太空实验舱忙碌了一个通宵，继续进行各项实验。红队队员清晨5点39分就醒了。他们在10点09分接班，开始又一天紧张的工作。蓝队则在上午11点39分入睡，直到晚上7点。

红队今天要做的事太多了。他们要架设另外一台摄影仪器，准备以低角度捕捉散射在大气层上部的太阳光线。地面的研究人员需要这些影像来研究地球臭氧层的状况。另外，宇航员们还要设置好一个晶体熔化炉，进行太空飞行例行的矽酸盐晶体生长实验。他们还要观察一罐注满水的沙子在失重环境下具有什么样的动力特徵。这个实验获得的数据可以帮助工程师设计建造在沙化地基上的抗震建筑。

NASA花了4千7百万美元建造这个太空实验室。这次飞行总共搭载了用于79个实验项目的86件仪器，其中有20%的项目是为一些商业性研究机构做的有偿研究。NASA在这些交易中获得2千2百万美元的收入，虽然与整个航天飞机系统的成本相比微乎其微，但终究是用商业性研究收入补贴航天计划的一次成功尝试。NASA的一位项目官员约翰卡尔斯曾说，“这是第一次搭载商业性研究项目，我们希望不会是最后一次。”

同一天，肯尼迪航天中心的地面观测人员在察看哥伦比亚号升空的录像时，发现起飞81秒钟，一个白点快速闪过推进火箭主燃料箱和机身之间的空隙。录像经过技术处理，人们仍无法看清那是什么，但多数工程师推测，那不过是一块宇航员头盔大小的隔热层材料，或是冰块从燃料箱顶部坠落，打在左机翼上。STS-107飞行管理小组立即召集主要机身制造和飞行控制专家，分析这一事件是否会影响哥伦比亚号的安全。专家们对这个情况似乎并不太在意。以往几乎每次发射升空，总有一些碎片会坠落，即使打在机身上，也从未造成多大的破坏，顶多是在黑色的耐高温瓦片上留下几道痕迹而已。专家们尚无定论，也就没有告知轨道上的宇航员。

美国东部时间1月18日晚9时

红队当天的各项实验进展得很顺利。宇航员还抽出时间通过卫星可视电话接受地面新闻媒体的采访。来自以色列的拉蒙说，哥伦比亚号已经飞越他的祖国，可是云层太厚，无法看到。他要拍摄的沙尘暴也没有出现，这有点让他失望。记者问他这16天太空飞行期间还要不要斋戒，拉蒙回答说，按照犹太教规，每个周五黄昏开始，要停下一切工作，虔诚祈祷。可是航天飞机上每隔几十分钟太阳就要升起落下，看来严守清规戒律已经不太可能。他决定以地面控制中心时间为准，做一次祷告就够了。另外，NASA也为他专门准备了斋戒食品，味道还不错。

当天每位宇航员都亲身参加了一项测量失重状态下骨髓钙质流失的实验。他们服下含有化学标识物质的药剂，稍后几天要定时抽取血液和尿样，以测量身体里的钙质是如何流失的。另外一个实验则要求在实验舱点火。这虽然听起来万分危险，但宇航员们知道如何正确地去做。实验的目的是在失重条件下检验一种特殊的微小火焰结构，以获得更加充分燃烧的火焰，改进从取暖器，汽车发动机到锅炉、喷气发动机等各种热力机械的效率。

美国东部时间1月20日晚11时

哥伦比亚号的宇航员严格遵守两班倒的作息时间，一刻不停地进行79个科学实验。他们享受不到普通人周末两天的休息时间。太空中的每分每秒都十分宝贵。

驾驶员麦克尔在前一天已经两次启动助推器，将哥伦比亚号提升到正常的轨道高度。进入太空已经第四天，航天飞机的高度已经开始逐渐下降。麦克尔需要定时开机，保持轨道飞行的高度。

今天他还要开动姿态控制器，使观察窗对准地球表面的预定地区。拉蒙的摄影机在随时待命捕捉暴雨云图顶部的电离火光。他的运气还没有来。沙尘暴没有出现。下面的地球显得格外宁静。

NASA的工程师已经反复研究了起飞时打在左机翼的碎片录像。没有人公开表示碎片撞击将损坏机翼下面的隔热瓦片。这类事情每次发射都会发生，没有人觉得有什么不正常。

休斯顿控制中心下午刚刚发来指令，要求减少宇航员与地面的可视电话通话时间。地面的科学家正在焦急等待轨道上的实验结果。有限的通讯带宽要尽量用来传输实验数据。

到目前为止，几乎一切都在按步就班地进行。唯有实验舱的空调出了故障，不能长时间工作。宇航员们只好打开通往座舱的舱门，让那里的冷气流通过来。休斯顿的技术人员正在紧张的翻找空调维修手册。

美国东部时间1月26日上午10点。

哥伦比亚号已经在地球轨道上运行了一个多星期。几项主要的科学实验已经取得成果。四天前，布朗偶然地拍摄到暴雨云团顶部的电离火光。宇航员们还试验了一个饮用水循环装置。航天飞机中的每一滴水都非常宝贵，包括人体排出的尿液。这个新装置可以用蒸馏的方法净化污水为饮用水。在未来的长途太空旅行中，宇宙飞船可以不需携带许多淡水，只要废水循环使用就能满足需要。

休斯顿终于找到了解决实验舱空调问题的办法。他们设计了一套指令，使座舱和实验舱的空调交替运行，同时打开通道阀门，让冷热空气流通。几天来，实验舱的温度比正常高出4度，但还未达到让人感觉不舒服的地步。一些需要严格控制环境温度的实验，则转移到航天飞机温度比较低的角落进行。

星期天是美国棒球超级杯赛的日子。来自加州的麦克尔把赌注押在奥克兰攻击者队。而另一位宇航员布朗觉得哥伦比亚号总是从佛罗里达发射升空，每次都引来一大批发烧友前来捧场，应该把保压在佛州坦帕湾海盗队。可惜为了保证数据通讯需要，哥伦比亚号没有安装电视。宇航员们要知道比赛结果，就只有向休斯顿打听了。

美国东部时间1月27日中午12点40分。

STS-107机组宇航员刚刚与国际空间站的三位宇航员通过电话。双方互相寒喧了几句，开开玩笑。这时哥伦比亚号位于巴西东北部的大西洋上空，国际空间站在乌克兰东部黑海北岸上空。

第二天28日是挑战者号升空爆炸17周年的纪念日。休斯顿刚刚来电说，NASA没有安排什么特别的仪式，但哥伦比亚号上的宇航员都知道每年NASA雇员们都要举行各种非正式的活动纪念事故中牺牲的宇航员。挑战者号爆炸的景象只在他们心中闪过，没有人多去想下一次事故会是什么时候，情形会怎样。

克拉克养的玫瑰花开了。她立即开始提取花蕊中的一点汁液。纽约的一家香水公司资助了这个研究项目。他们希望哥伦比亚号失重环境可以让花卉产生特殊的香料成份，带回地球后可以分析出分子结构，然后大量仿制。目前市场上已经有两种太空实验室产生的香料制成的香水，非常畅销。

STS-107机组仍然保持严格的两班昼夜轮换作业，只是大部份实验都接近尾声，宇航员的闲暇时间开始多起来。拉蒙前两天刚刚如愿以偿，拍摄到一股沙尘暴从北非吹向地中海。他获得的数据可以帮助科学家理解沙尘如何影响全球气候。

美国东部时间1月31日上午10点。

整个早上，红队在忙著整理实验器材。蓝队刚刚结束前一夜的工作，正在睡觉。到晚上10点，他们将被唤醒，接替红队准备返回大气层的工作。哥伦比亚号定于第二天早上8点18分离开轨道，开始返航。

一整天，宇航员们要包装好实验材料，打上标签，清理实验空间，固定好一切移动物品，最后要把所有阀门关死，电源断开，照明灯关掉。到1日凌晨4点，实验舱与座舱之间的通道要闭门密封，主货舱的合叶门也要关牢。驾驶员麦克尔还要检查航天飞机的所有控制系统，包括推进器、姿态调整器、辅助电源、液压传输系统，机翼控制板、导航系统等。

克拉克在前一天给地面控制中心发出最后一封转给家人的电子邮件。她说马上要回家了。16天马拉松式的长途飞行就要到头了。她还说永远也忘不了太空中见到的美丽景色。只有到了太空，才知道地球有多美。

美国东部时间2月1日。

早晨8时18分，STS-107机组宇航员已经穿好桔红色的宇航服，扣紧头盔面罩，各自固定在座椅上。此时哥伦比亚号刚刚飞过澳大利亚上空，她将穿越整个太平洋，由加州旧金山附近进入美国，然后横穿西南部各州，最终降落在佛罗里达的肯尼迪航天中心。这一条航路上空晴朗无云，一点点水汽，也随著太阳升高而消散了。

休斯顿刚刚发来脱离轨道的指令。麦克尔启动姿态调整器，哥伦比亚号慢慢翻了个筋斗，由机腹朝上，转为机头向上翘起，机腹面向重返大气层的方向。哥伦比亚号的高度超过50万英尺，速度超过25倍音速。麦克尔必须先减速，然后点燃火箭发动机2分38秒。航天飞机脱离轨道，以精确的预定角度，向地球大气层俯冲。

8时45分，哥伦比亚号进入大气层上部边缘。随著空气越来越稠密，机身与空气摩擦加剧，温度骤然升高。机鼻、机腹以及两翼前缘的隔热瓦片开始发红。从夏威夷到旧金山的太平洋上，哥伦比亚号成一个亮点向东划过，拖著长长的尾迹，越来越亮。

8时52分，哥伦比亚号进入加州。此时机腹温度已经高达1800度，发出明亮的桔红色。机身四周的空气形成涡流，在翼端、机尾和机鼻等出形成火焰。休斯顿控制中心的电脑显示，左机翼下面3条液压传送管线温度异常升高。灾难的第一个徵兆出现了。

座舱外上千度的高温火焰透过舷窗映照在宇航员的头盔上。此时他们什么也不能做。一切返回程序都由电脑控制。在这短短的十几分钟里，宇航员和地面没有通讯联系。

8点53分哥伦比亚号高度不断降低，速度慢慢减小。但是随著大气层越来越密，机腹温度还在上升。航天飞机已经进入内华达州上空，拖著长长的尾部迹，仿佛一颗缓缓坠落的陨星。休斯顿的电脑显示，左机翼下面的第4条液压传输线、起落架、著陆轮胎和锁定系统的温度都在非正常快速上升。一分钟后，哥伦比亚号划过科罗拉多州大峡谷上空。左机翼上部的温度骤然升高60度。随后航天飞机进入新墨西哥州，第5条煞车液压传输线的温度也骤然升高。

8点57分，休斯顿的电脑中哥伦比亚号左机翼外部温度读数消失。NASA的工程师们知道出事了。

8点58分，航天飞机进入德克萨斯州东部。左机翼似乎受到多馀的阻力，向后拖拽机身。自动飞行控制系统试图矫正，将机身向右转。同时，左机翼三个主要的温度传感器读数消失。

8点59分，哥伦比亚号机身继续在左翼的拖拽下向左偏转。飞行控制电脑启动姿态控制器试图矫正。

9时整，休斯顿与哥伦比亚全部通讯联系中断。与此同时，在德州中北部的广大地区，许多居民看到天空中出现明亮火球，随后传来巨大的爆炸声。火球随即分裂为几块坠落。哥伦比亚号航天飞机和STS-107机组全部7名宇航员永远地消失在德州晴朗的天空中。