魯曉冬

要論剛剛過去的2013年里哪一部大片最令我難忘，非《地心引力》莫數(shù)了。影片的情節(jié)是虛構(gòu)的，描寫的是一個美國女航天員孤身一人完成美國、俄羅斯、中國三國航天之間的空間大跳躍，重獲新生的故事。影片道具制作精良，以精湛的細節(jié)再現(xiàn)了美國航天飛機、俄羅斯“聯(lián)盟”號宇宙飛船、國際空間站以及中國“神舟”飛船的種種細節(jié)。影片鏡頭運用出神入化，各種電影特效用到了極致，將太空行走、空間交會對接、飛船返回大氣層等等場景逼真地呈現(xiàn)到觀眾眼前。借助3DIMAX技術(shù)，觀眾仿佛跟隨主人公進行了一次驚險的太空漂流。

主人公在影片中經(jīng)歷了2次太空碎片襲擊、空間站起火爆炸、缺氧、并獨立進行太空維修。這事兒可能么？就連無所不能的好萊塢電影導演，也覺得沒譜，不得不在道具上做出了各種合乎情理的改動，為主人公重返地球留下了一處處后門……

后門一：美國航天飛機與中國“天宮”的時間交集

片中主人公搭乘美國航天飛機“探險者”號進入太空，在執(zhí)行太空維修任務(wù)中遇險。最終擺渡到中國的“天宮”空間站上并乘中國“神舟”飛船返回地球。影片情節(jié)讓美國航天飛機與中國的載人空間站來了一次跨越時空的“關(guān)公戰(zhàn)秦瓊”。

實際情況是，美國僅存的3架航天飛機已于2011年全數(shù)退役，“發(fā)現(xiàn)”號、“阿特蘭蒂斯”號、“奮進”號分別入住美國各大航空航天博物館。而中國的載人空間站工程尚處于技術(shù)驗證期。目前在太空中運行的天宮一號，只是一個短期有人的單艙的太空實驗室，距離影片中所表現(xiàn)的那種多艙的、永久式的空間站還有著相當?shù)木嚯x。當然，中國官方已經(jīng)正式公布了未來建造名為“天宮”的永久性空間站計劃，只不過目前尚停留在紙面上。

因此，片中主人公的太空三級跳，最終搭上中國“天宮”這趟末班車，確實有著關(guān)公戰(zhàn)秦瓊的意味?？陀^上，影片確實樹立了中國航天的正面形象，為中國高端制造業(yè)做了一次免費宣傳。

后門二：向外打開的空間站艙門

這是影片一個關(guān)鍵性的后門。為主人公重返地球一次次打開了生命之門。但在現(xiàn)實中是行不通的。

影片中，幾近窒息的女主人公瑞恩·斯通博士，憑借僅存的一點模糊意識，摸進了國際空間站的氣閘艙。萬分幸運的是，這個氣閘艙的外艙門是向外開的。因此，當博士搖開艙門把手后，在艙內(nèi)余壓的作用下，艙門像香檳酒瓶塞一樣猛地彈開了。雖然令人驚出一身冷汗。但主人公不僅沒有被彈開的艙門所傷，也沒有被強大的彈力拋離空間站，而是緊緊地抓住了門把手，并且迅速地進入了空間站。

然而實際情況是，無論美國和俄羅斯設(shè)計的氣閘艙，其兩端的艙門都是向著高壓一邊開的。通俗點說就是，氣閘艙的外艙門是向里開的。目的是利用艙內(nèi)的壓力使氣閘艙做到自密封，避免因為艙門沒鎖緊而出現(xiàn)突然打開的狀況。這似乎成為各國氣閘艙設(shè)計的一個規(guī)范。

可以回憶一下，2008年中國“神舟七號“太空任務(wù)中，航天員翟志剛出艙時，“神七”的氣閘艙外艙門也是向里開的。當時雖然儀表顯示氣閘艙已經(jīng)被抽成真空，但實際上艙內(nèi)還有稀薄的空氣。就是這些稀薄空氣造成的余壓，給翟志剛的出艙帶來很大麻煩。全國人民通過電視直播，都看到了翟志剛拉動艙門時吃力的樣子。最終身高體壯的翟志剛在劉伯明的幫助下，反復(fù)拉了幾次艙門，費力地把門拉開一道縫，讓艙內(nèi)的余氣泄露出去后，才最終打開艙門。

想想看，如果電影中國際空間站的艙門按照現(xiàn)實中是向內(nèi)開的，即便艙內(nèi)已經(jīng)經(jīng)過抽真空，但必然存在余壓，這些余壓會將艙門死死頂住。博士身處艙外的太空中，又沒有任何著力點可以借助，是斷然推不開艙門的。太空漂流記從一開始就將注定無法完成。

第二次，當瑞恩·斯通博士試圖進入中國的“天宮”空間站時，“天宮”的氣閘艙門依然是向外開啟的。博士再度順利打開艙門飄了進去。當時中國的“天宮”空間站已經(jīng)開始再入大氣層。主人公居然在這短短時間里一個人完成了對氣閘艙的復(fù)壓，并摘掉頭盔來到了空間站內(nèi)部。

后門三：“聯(lián)盟”號和“神舟”號返回艙上的側(cè)門

當博士進入到?？吭趪H空間站上的俄羅斯“聯(lián)盟”號飛船時，影片展現(xiàn)了她穿越飛船軌道艙門和返回艙門兩道門進入返回艙的情景。對于軌道艙對接口處的桿錐式對接機構(gòu)做了還原。不過這個鏡頭在影片中只有一秒左右時間。當博士進入返回艙后，迅速扳緊了艙門把手，對艙門密封。雖然影片拍攝有詳有略，但必要操作程序的描寫，還是讓人感覺影片的畫面質(zhì)感十足。

當博士坐進“聯(lián)盟”號飛船駕駛員的座位時，畫面上赫然出現(xiàn)，返回艙的側(cè)壁上竟然有一個大大的側(cè)門。圓形的舷窗也比現(xiàn)實中大。而在后來出現(xiàn)的中國“神舟”飛船的返回艙上，也有著這樣一個側(cè)艙門。這是影片與現(xiàn)實中的又一大出入。在現(xiàn)實中，“聯(lián)盟”號、“神舟”號飛船的返回艙都只有一個艙門。這個艙門位于鐘形返回艙的頂部，連接返回艙與軌道艙。航天員進出返回艙只能通過這個艙門，別無它途。影片為什么要畫蛇添足般地在多設(shè)一個側(cè)門呢？

看到后來，方才發(fā)現(xiàn)這處改動是關(guān)系到影片情節(jié)能否推動的關(guān)鍵所在。當博士駕駛著“聯(lián)盟”號飛船的返回艙接近到中國“天宮”空間站時，由于返回艙已經(jīng)沒有了任何動力，無法進行正常的機動飛行靠近空間站。影片中“聯(lián)盟”號返回艙的側(cè)門是向外開啟的。博士僅通過拉一個把手就把艙門打開了。博士被艙內(nèi)的氣體沖出，獲得了速度，沖向了遠處的“天宮”。這個艙門設(shè)計實在巧妙，既解決了太空出艙問題，還解決了太空跳躍的動力問題。

然而現(xiàn)實中，由于返回艙唯一的頂部艙門是向內(nèi)打開的（影片中也有描寫）。而返回艙不像氣閘艙那樣有泄壓裝置。因此，即便博士能夠駕駛返回艙靠近“天宮”，也無法打開頂部的艙門。艙門會被艙內(nèi)的壓力頂住，而且是人力無法對抗的巨大壓力。因此，在太空中從“聯(lián)盟”號返回艙中出來，實際上是不可能的。

后門四：航天飛機、國際空間站、“天宮”軌道參數(shù)完全一致

影片中瑞安·斯通博士能夠生還的一個重要因素是：茫茫太空中，美國航天飛機、國際空間站和中國“天宮”空間站居然都扎堆在相距不遠的地方，甚至用眼睛就能彼此看到。用航天術(shù)語來說，三者的軌道參數(shù)完全一致。這為主人公通過太空行走實現(xiàn)三個航天器之間的跳躍提供了可能。

首先，三個航天器的軌道高度完全一致；其次，三個航天器的軌道傾角完全一致；第三，三個航天器運行軌道的相位也完全一致。然而實際情況是什么樣的呢？

高度比較好理解，就是航天器到地球表面的距離。影片中的三架航天器軌道高度是完全一致的。所謂軌道傾角，就是航天器軌道面和地球赤道面的夾角。軌道傾角是由航天器的任務(wù)和性能決定的。

俄羅斯“聯(lián)盟”號飛船的軌道傾角和國際空間站相同，都是51.6度。據(jù)說國際空間站的軌道傾角最初設(shè)計時大約定在20幾度。但為了滿足俄羅斯的要求，最終把國際空間站的軌道傾角也定為51.6度。誰讓俄羅斯擁有豐富的空間站制造運行經(jīng)驗和強大的載人航天能力呢？它的技術(shù)自然就成了國際規(guī)范，連美國人也不得不買賬。

美國航天飛機被設(shè)計用來完成各種各樣的任務(wù)比如布放衛(wèi)星、回收衛(wèi)星、太空維修甚至包括軍事任務(wù)。所以它的軌道傾角范圍很大，28.5度到105度之間，而且它的軌道高度范圍也很大，在185千米到1100千米之間。

而根據(jù)以往公開的新聞報道顯示，中國“神舟”飛船及“天宮”一號的軌道傾角大約為40度左右。未來的中國“天宮”空間站，或許也會沿用目前已經(jīng)運用得比較熟悉的40幾度的傾角。這樣看來，中國“天宮”空間站與國際空間站軌道傾角差距較大，基本上算是兩股道上跑的車。所以在現(xiàn)實中，宇航員依靠噴氣背包或返回艙的著陸發(fā)動機，是無法完成從國際空間站向中國“天宮”的轉(zhuǎn)移的。

所謂軌道相位。如果我們把地球展開成一張平面圖，航天器圍繞地球飛行的軌道，在圖上就會呈現(xiàn)類似正弦曲線的樣子。不同的航天器的軌道，即便它的傾角、周期、高度完全一樣，但如果它們的相位不同，在圖上我們就會看到，兩條正弦曲線是前后錯開的。這也如同是兩股道上跑的車。

再者，即便軌道三要素完全重合。三個航天器也有可能分處于地球的不同位置，比如一個位于亞洲上空，一個位于美洲上空，另一個位于非洲上空。就像同一個圓環(huán)上的三個點一樣。位于地球上空300多千米的低地球軌道，周長有幾萬千米。同一軌道上的三個航天器有可能隔著上萬千米。憑借一只噴氣背包或者一次反推發(fā)動機的點火，是無法消除兩者之間的巨大差距的。

后門五：太空追逐能否實現(xiàn)

處于同一軌道上的兩個航天器，一個在前，一個在后。后面的航天器希望追上前面的航天器，一般（包括影片情節(jié)）認為，后面的航天器需要加速追趕前面的航天器。就像在地面上后車追前車那樣。

而實際情況完全相反。我們要時刻記住，兩個航天器雖然看起來是在太空中漂浮，實際上兩者都是在以很高的速度圍繞地球運轉(zhuǎn)。軌道是一個閉合的圓形或者橢圓。落后的航天器如果加速的話，非但不能靠近前方的航天器，還會由于增大了軌道的半徑，反而拉開了和前方航天器的距離。

所以，落后的航天器要想追上前方的航天器，首先應(yīng)減速。通過減速，追逐航天器的軌道半徑會降低，圍繞地球運轉(zhuǎn)的角速度就變大了。相當于在環(huán)行跑道上賽跑的兩個人，跑在里圈的比較占便宜。追逐航天器實際上是進入到一個位于目標航天器下方的軌道上（也就是里圈跑道）。等追到一個合適的位置，追逐航天器再加速，增大軌道半徑，使其軌道和目標航天器軌道相交，由下向上地追上目標。所以叫做“空間交會”。

在太空中后車追前車，至少包括一次減速和一次加速過程。而不是跟在后面一味加速，那樣只會讓自己離目標越來越遠。

在博士駕駛“聯(lián)盟”號返回艙向“天宮”交會的時候，博士用潛望鏡瞄準了“天宮”，然后啟動著陸反推發(fā)動機。利用反推發(fā)動機的一次推動將座艙加速，向著“天宮”飛去。如果遵照上面講到的原理，她會由于軌道半徑增大而離“天宮”越來越遠。由于返回艙的反推發(fā)動機是一次性的，因此無法再進行減速操作。所以，操縱“聯(lián)盟”號返回艙和“天宮”進行交會基本上是不可能的。

同樣道理，馬特帶領(lǐng)博士，僅利用噴氣背包的動力，就越過了100千米（影片中是這么說的）距離，通過加速追趕的方式來到國際空間站，也不符合空間交會的一般規(guī)律。

不是后門的后門：脫衣環(huán)節(jié)

也許許多觀眾都對女主人公第一次進入國際空間站后脫去太空服的情景記憶猶新。博士進入氣閘艙內(nèi)迅速操縱設(shè)備對艙內(nèi)復(fù)壓。影片中艙內(nèi)設(shè)備開關(guān)十分粗大，非常適合穿著航天服的航天員操縱。現(xiàn)實當中，氣閘艙內(nèi)的設(shè)備開關(guān)要求被設(shè)計成便于航天員戴著手套操作，并且能用單手完成。

只見艙壓讀數(shù)上升到一個值的時候，博士便迫不及待地打開了航天服的頭盔，貪婪地呼吸著艙內(nèi)的空氣，觀眾可以從中體會到一個瀕臨窒息的人的感受。博士隨后一不做二不休，將航天服的手套、褲子、上衣全數(shù)脫下。只穿短褲背心懸浮在了氣閘艙中，在圓形窗口前蜷曲著身體，就像一個待在母親子宮中的嬰兒，這情景讓觀眾緊繃的神經(jīng)頓時松弛下來。

這確實是影片中不多的讓觀眾可以喘一口氣的片段，也充滿美感，但與現(xiàn)實情況有著巨大差距。

首先，進行艙外活動的航天員是不可能只穿短褲背心就直接套上艙外航天服的，而需要貼身穿著一種名叫液冷服的內(nèi)衣。液冷服是一種連體式的緊身衣，外表白色。衣服里分布著許多細細的水管。這些水管與航天服生保系統(tǒng)的水箱連接，讓水在里面不斷地循環(huán)。循環(huán)的水可以將航天員產(chǎn)生的熱量帶到航天服外面。如果不穿液冷服，航天員待在密閉的航天服里，不消一會就會被自己體溫產(chǎn)生的熱量搞中暑了。所以，如果完全按照現(xiàn)實來拍攝的話，博士脫掉航天服后，我們應(yīng)該看到她身著液冷服的樣子，而不可能直接看到短褲背心。電影導演應(yīng)該知道這個細節(jié)，恐怕是為了追求畫面美感而有意忽略了這個技術(shù)細節(jié)。

其次，從電影畫面中看，博士進入的氣閘艙應(yīng)該是國際空間站上俄羅斯“星辰”號艙段的過渡艙。這個艙是國際空間站上的第一個氣閘艙。在2001年前，空間站上的航天員只能經(jīng)由這個艙或者美國航天飛機的氣閘艙出入空間站。由于美俄航天服的壓力體制不同，穿著美國航天服的航天員是無法使用這個艙的。因為美國艙外航天服內(nèi)壓力只有29.6千帕（約等于30千帕）。而俄羅斯艙外航天服的壓力有40千帕。俄羅斯氣閘艙在初次升壓后會達到40千帕的壓力，這時艙內(nèi)于美國航天服有10千帕的壓差，航天服是打不開的。

2001年7月，由美國制造的尋求號氣閘艙裝入空間站。尋求號氣閘艙可以兼容美/俄兩種航天服，因此成為空間站上的主要出入通道。

感覺對了就行

如果用純技術(shù)角度去推敲，任何一部航空航天題材影片，都會被找出站不住腳的地方。其實，許多所謂的“硬傷”并不是由于制作方缺乏專業(yè)知識以及不敬業(yè)，而是出于故事情節(jié)發(fā)展的需要而有意為之。影片只是一種藝術(shù)作品，其對于觀眾的真正價值，并不是讓他們通過影片去學習專業(yè)的航空航天知識，而是傳遞一種感覺，讓觀眾對其所描述事物具有感性認識。因此，影片沒有必要百分百正確地還原出飛行的所有細節(jié)。

在《地心引力》這部電影中，制作團隊極盡各種電影特效技術(shù)，把太空飛行中的缺氧、漂浮、孤獨等各種感覺帶給了觀眾?？赐觌娪?，使觀眾覺得自己仿佛跟隨主人公一同進行了一次太空漂流。當主人公被困在“聯(lián)盟”號返回艙內(nèi)絕望哭泣得學狗叫時，觀眾似乎體會到了人類送上太空的第一只小狗“萊卡”當時的孤獨感受。當主人公最終返回地球，觀眾的心也為之放松下來。

探索太空有什么用？

“我恨太空！” 這是女主人公在影片中的一句臺詞。說這話時她正身處孤立無援的險境之中。影片的結(jié)尾，主人公從沉沒的“神舟”飛船返回艙中掙扎逃生，最終回到了綠意盎然的地球環(huán)境中時，讓人不由得會想到——還是待在地球上好啊！太空環(huán)境那么險惡，人類為何還要冒著生命危險探索太空呢？

無獨有偶，此片公映時，正是中國“嫦娥三號”月球探測器成功實現(xiàn)月面軟著陸的時候。就在億萬中國人為探月圓夢歡欣鼓舞的時候，網(wǎng)上也出現(xiàn)了一些雜音。有一些看似“悲天憫人”“憂國憂民”的觀點稱，中國目前還面臨著教育、醫(yī)療、環(huán)保等諸多有關(guān)社會公益問題有待改善，政府與其花那么多錢進行太空探索，不如把錢用在老百姓看得見摸得著的地方。更有“善良之人”提出，不如把造火箭衛(wèi)星的錢，用來給西部貧困地區(qū)的孩子多買幾本書。這看上去是多么“樸素純真”的愿望?。?/p>

一時間，“太空探索有什么用？”成為各階層熱議的一個話題。之所以出現(xiàn)這個局面，原因在于我們的媒體沒有把太空探索的終極目標向國民解釋清楚。太空探索的意義，如果只算經(jīng)濟賬，就永遠無法想得通！

當看到電影中宇航員穿著臃腫的航天服在太空中漂流的畫面，讓我不僅聯(lián)想起蹣跚學步的嬰兒。相對于浩瀚宇宙而言，地球人類的確只是一個正在爬出搖籃的嬰兒。人類今天所創(chuàng)造的前無古人的航天成就，不要說從銀河系的維度上看，哪怕只是從太陽系的維度上看，也僅僅是萬里長征只走出了小小的第一步。人類太空探索后面的征程還遠著呢，會千倍萬倍于我們現(xiàn)在的這一點點成就。

目前世界主要強國，都已經(jīng)不遺余力地投入到太空探索事業(yè)當中。因為這些國家的有識之士看到，人類文明要永續(xù)發(fā)展，太空是唯一的出路。目前人類文明已經(jīng)站在第二次地理大發(fā)現(xiàn)的門檻之上。

科學家探索月球、航天員在天宮一號上做試驗，目的就是去發(fā)現(xiàn)全人類都沒有掌握到的有關(guān)宇宙的新知識。我們發(fā)射“嫦娥”、“天宮”，就是為了給孩子的書上印上新的知識。沒有太空探索，哪來的新知識？沒有新知識，你給山區(qū)孩子們的書上印些什么？喜羊羊和灰太狼么？