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宇宙飛行 : 去過太空之後才真正了解宇宙 = 行ってみてわかったこと,伝えたいこと

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第1級人氣樹(7)
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出過四次宇宙飛行任務的太空人首位日籍國際太空站站長若田光一拍攝的127張珍貴照片以及透過63個問題所親身感受的宇宙!                 「宇宙,讓人有做不完的夢,是一個超越人類智慧的地方。」
本書以問答方式介紹宇宙相關知識,解說太空人養成與訓練過程,在國際太空站工作的種種相關知識,以及作為太空人面對無邊宇宙的心得和感想。    書中還刊載了包括他在2009年為期四個月的長期駐站期間等歷次任務所拍攝的宇宙畫面,這些照片不僅壯闊地令人印象深刻,也記錄了人類對於宇宙探索與開發所作的種種嘗試和努力。    宇宙是個怎麼樣的地方?國際太空站在距地球約400公里處的軌道上運行,對生命體而言,其所處的宇宙空間是一個難以生存的環境。    宇宙晝夜溫差極大,就國際太空站的表面溫度而言,被日光直射的部分,溫度可以高達攝氏一百二十度,而日光無法照射到的部分,溫度攝氏零下一百五十度。由於沒有大氣層過濾,從國際太空站看到的太陽比在地球上看到的更加耀眼,月亮也更加皎潔。
根據最新觀測結果,宇宙的年齡約為一百三十七億年。這只是在人類能觀測到的範圍內計算出來的數字。真正的答案無人知曉,就連宇宙究竟是無限大還是有限大這個問題,至今都沒有結論。    我為什麼立志成為太空人?有人曾問我有沒有厭倦過這份工作,我說沒有。當我還是預備太空人的時候,我就在心裡暗暗發誓一定要成為一名合格的太空人。在正式成為太空人以後,每天都抱著「飛往宇宙,做出成績來」的決心與熱情。對太空的無限熱愛讓我變得堅強無比,不管多辛苦的訓練我都能堅持下來。
除了執行飛行任務以外,我們還會在訓練以及各種技術研討會中,見到來自世界各地的太空人、教官、地面測控專家、技術工程師和科學家。我們不僅要利用宇宙飛行的經驗參與新太空船系統的開發,還要前往日本、美國、歐洲、加拿大、俄羅斯等各國的訓練基地進行訓練,在實際宇宙飛行中處理各國提交的實驗與觀測任務。與不同國家、語言、宗教文化和習慣的人一起參與開拓人類新天地的工作,我認為十分有意義。
到2011年,我成為太空人已經十九個年頭了。在這十九年裡,我每天都有新發現,經歷了很多新奇的體驗。所以,雖然工作有時會很辛苦,但我仍然十分熱愛這份工作。
進入宇宙的那一瞬間的感覺如何?太空梭在發射八分三十秒後,軌道器的三個主發動機便停止工作,由於慣性,身體會不自主地突然向前傾,周圍的物體漂浮起來,此時,我便意識到我們已經進入了宇宙空間──一個無重力世界了。如果此時解開安全帶,人也會漂浮起來,身體開始感受到失重。我在心裡對自己說:「我們終於進入太空了。」
國際上對太空的定義是:幾乎沒有空氣、距地面一百公里以上的空間。並將這個一百公里的界限定義為分界線,分界線外的空間則為太空。太空梭在返回地球時高速突破分界線進入大氣層的過程被稱為「大氣層再進入」。在這個過程中,由於迅猛的下降速度以及機體和大氣強烈的摩擦導致機體急劇增溫。實際上,距地一百二十公里的地方空氣依然十分稀薄,所以還不太能感覺到太空梭已經離開太空進入地球了。
在國際太空站的食衣住行,會不會感到孤獨?一個人在太空站裡也許會感到孤獨,但我們不是一個人在戰鬥。從太空站的窗戶眺望這充滿生命力的地球,比起孤獨,更多的是安心。漂浮於這漆黑宇宙之中的地球猶如一塊綠洲,讓人嚮往。作為地球的一員的我,即使只能遠遠地望著她,也有強烈的歸屬感。這種感覺戰勝了孤獨。
只是,在未來的載人火星探測活動中,前往火星時,途中將無法看到美麗的地球母親,那時,太空人會感到孤獨吧。
普通人也能進入太空嗎?現在一些民營企業正籌畫著太空旅行。想必他們當中會有一些企業在不久的將來實現這一計畫。我認為,除了國家專案以外,民營性質的宇宙開發也非常值得嘗試。安全且價格低廉,任何人都可以進出太空,這難道不是一件很美好的事情嗎?現在的太空人大多是飛行員、技術工作者或科學家出身,如果能有更多具備各種專業知識和技能的人才進入太空該多好啊。
在執行空間站長期駐站任務期間,我曾和搭乘「聯盟號」太空船進行太空飛行的美國實業家查理斯.西蒙尼相處過一段時間。如今,「聯盟號」太空船已進入太空旅行時代,迄今為止,一共有八名太空旅行者搭乘「聯盟號」進入國際太空站做短期停留。當然,費用是相當昂貴的。
西蒙尼繼2007年第一次太空旅行之後,又參加了第二次太空旅行。我想他不是單純喜歡旅行,要進入太空,即便是旅行,為了安全起見也需要進行各種訓練。比如飛行訓練、俄語的學習等等。再者,進入太空沒有絕對的安全保障,西蒙尼在瞭解宇宙飛行的風險後仍為之付出不菲的價錢前往,可見他對宇宙的熱衷與價值觀是一般人無法比擬的。他在國際太空站時,積極地與地面上的孩子通信,參與試驗,為地球觀測拍照等,非常享受這段太空生活。    ******為了傳達了他所體會到的「為了讓現在好好活著,宇宙所教導我們的寶貴事物。」 若田光一寫下了這本書。
他說:「在宇宙中眺望地球,我不禁發出『地球真美』的感慨,這話雖然平常,卻表達出我對浩瀚宇宙的敬畏之情,無可替代的地球帶給我無以言表的感動。這些情愫,我想傳達給地球上的每一個人。」

出過四次宇宙飛行任務的太空人首位日籍國際太空站站長若田光一拍攝的127張珍貴照片以及透過63個問題所親身感受的宇宙!                 「宇宙,讓人有做不完的夢,是一個超越人類智慧的地方。」
本書以問答方式介紹宇宙相關知識,解說太空人養成與訓練過程,在國際太空站工作的種種相關知識,以及作為太空人面對無邊宇宙的心得和感想。    書中還刊載了包括他在2009年為期四個月的長期駐站期間等歷次任務所拍攝的宇宙畫面,這些照片不僅壯闊地令人印象深刻,也記錄了人類對於宇宙探索與開發所作的種種嘗試和努力。    宇宙是個怎麼樣的地方?國際太空站在距地球約400公里處的軌道上運行,對生命體而言,其所處的宇宙空間是一個難以生存的環境。    宇宙晝夜溫差極大,就國際太空站的表面溫度而言,被日光直射的部分,溫度可以高達攝氏一百二十度,而日光無法照射到的部分,溫度攝氏零下一百五十度。由於沒有大氣層過濾,從國際太空站看到的太陽比在地球上看到的更加耀眼,月亮也更加皎潔。
根據最新觀測結果,宇宙的年齡約為一百三十七億年。這只是在人類能觀測到的範圍內計算出來的數字。真正的答案無人知曉,就連宇宙究竟是無限大還是有限大這個問題,至今都沒有結論。    我為什麼立志成為太空人?有人曾問我有沒有厭倦過這份工作,我說沒有。當我還是預備太空人的時候,我就在心裡暗暗發誓一定要成為一名合格的太空人。在正式成為太空人以後,每天都抱著「飛往宇宙,做出成績來」的決心與熱情。對太空的無限熱愛讓我變得堅強無比,不管多辛苦的訓練我都能堅持下來。
除了執行飛行任務以外,我們還會在訓練以及各種技術研討會中,見到來自世界各地的太空人、教官、地面測控專家、技術工程師和科學家。我們不僅要利用宇宙飛行的經驗參與新太空船系統的開發,還要前往日本、美國、歐洲、加拿大、俄羅斯等各國的訓練基地進行訓練,在實際宇宙飛行中處理各國提交的實驗與觀測任務。與不同國家、語言、宗教文化和習慣的人一起參與開拓人類新天地的工作,我認為十分有意義。
到2011年,我成為太空人已經十九個年頭了。在這十九年裡,我每天都有新發現,經歷了很多新奇的體驗。所以,雖然工作有時會很辛苦,但我仍然十分熱愛這份工作。
進入宇宙的那一瞬間的感覺如何?太空梭在發射八分三十秒後,軌道器的三個主發動機便停止工作,由於慣性,身體會不自主地突然向前傾,周圍的物體漂浮起來,此時,我便意識到我們已經進入了宇宙空間──一個無重力世界了。如果此時解開安全帶,人也會漂浮起來,身體開始感受到失重。我在心裡對自己說:「我們終於進入太空了。」
國際上對太空的定義是:幾乎沒有空氣、距地面一百公里以上的空間。並將這個一百公里的界限定義為分界線,分界線外的空間則為太空。太空梭在返回地球時高速突破分界線進入大氣層的過程被稱為「大氣層再進入」。在這個過程中,由於迅猛的下降速度以及機體和大氣強烈的摩擦導致機體急劇增溫。實際上,距地一百二十公里的地方空氣依然十分稀薄,所以還不太能感覺到太空梭已經離開太空進入地球了。
在國際太空站的食衣住行,會不會感到孤獨?一個人在太空站裡也許會感到孤獨,但我們不是一個人在戰鬥。從太空站的窗戶眺望這充滿生命力的地球,比起孤獨,更多的是安心。漂浮於這漆黑宇宙之中的地球猶如一塊綠洲,讓人嚮往。作為地球的一員的我,即使只能遠遠地望著她,也有強烈的歸屬感。這種感覺戰勝了孤獨。
只是,在未來的載人火星探測活動中,前往火星時,途中將無法看到美麗的地球母親,那時,太空人會感到孤獨吧。
普通人也能進入太空嗎?現在一些民營企業正籌畫著太空旅行。想必他們當中會有一些企業在不久的將來實現這一計畫。我認為,除了國家專案以外,民營性質的宇宙開發也非常值得嘗試。安全且價格低廉,任何人都可以進出太空,這難道不是一件很美好的事情嗎?現在的太空人大多是飛行員、技術工作者或科學家出身,如果能有更多具備各種專業知識和技能的人才進入太空該多好啊。
在執行空間站長期駐站任務期間,我曾和搭乘「聯盟號」太空船進行太空飛行的美國實業家查理斯.西蒙尼相處過一段時間。如今,「聯盟號」太空船已進入太空旅行時代,迄今為止,一共有八名太空旅行者搭乘「聯盟號」進入國際太空站做短期停留。當然,費用是相當昂貴的。
西蒙尼繼2007年第一次太空旅行之後,又參加了第二次太空旅行。我想他不是單純喜歡旅行,要進入太空,即便是旅行,為了安全起見也需要進行各種訓練。比如飛行訓練、俄語的學習等等。再者,進入太空沒有絕對的安全保障,西蒙尼在瞭解宇宙飛行的風險後仍為之付出不菲的價錢前往,可見他對宇宙的熱衷與價值觀是一般人無法比擬的。他在國際太空站時,積極地與地面上的孩子通信,參與試驗,為地球觀測拍照等,非常享受這段太空生活。    ******為了傳達了他所體會到的「為了讓現在好好活著,宇宙所教導我們的寶貴事物。」 若田光一寫下了這本書。
他說:「在宇宙中眺望地球,我不禁發出『地球真美』的感慨,這話雖然平常,卻表達出我對浩瀚宇宙的敬畏之情,無可替代的地球帶給我無以言表的感動。這些情愫,我想傳達給地球上的每一個人。」
 若田光一,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)太空人。1963年誕生在日本埼玉縣,1989年取得日本九州大學應用機械碩士學位,1992年被美國國家航空暨太空總署(NASA)選中接受太空人訓練,2004年取得太空工程博士學位。
1996年,他在「奮進號」太空梭執行的STS-72任務中,作為第一位日本任務專家,受命進行了兩次的太空漫步,展示和評估了將用於安裝國際太空站的多項技術。2000年在「發現號」執行STS-92太空任務時,成為國際太空站第一位參與該站建設工作的日本太空人,在歷時十三天的任務中,七名太空人組裝了太空站的第一主架部分,並進行了四次的太空漫步。
2009年,若田光一在STS-119太空任務,參與了運送太空站主架的最後一部分,並在太空站執行駐站任務。2013年年底,他在國際太空站停駐六個月,執行第三十九次的長期駐站任務,並在最後兩個月的時間當中擔任站長,成為首位日籍國際太空站站長。
他於1997年和2001年獲得日本航空宇宙學會技術獎。2009年獲日本總理大臣獎。除了本書之外,還有《宇宙在等你》、《詳談國際太空站》等著作。
李傑信 (美國航空暨太空總署總部太空任務科學家與資深技術顧問)孫維新 (台灣大學物理學系暨天文物理研究所教授、國立自然科學博物館館長。)張桂祥 (國家計畫國家太空中心主任)
第一章 宇宙是什麼?第二章 宇宙飛行員這個職業第三章 宇宙的旅程第四章 宇宙的生活第五章 宇宙與人類
Q7為什麼立志成為太空人?
 實際上,我並非從小就立志成為太空人。 大約五歲時,我從電視上看到美國太空人尼爾.阿姆斯壯與伯茲.艾德林乘坐「阿波羅十一號」登陸月球,並在月球上邁出「人類第一步」的影像。從那時開始,我便對宇宙產生強烈的憧憬。但是他們說的是英語,我完全聽不懂,還以為太空只是美國人和蘇聯人才能去的地方。那時的日本還沒有太空人,即使對太空充滿憧憬,也覺得自己不可能成為太空人。
 我想大概是緣於我對天空的那份渴望與熱愛,促使我最終成為一名太空人。我出生於埼玉縣,祖籍是九州,小時候常坐飛機回九州探親。這樣的經驗,讓我對飛機產生了強烈的興趣。 記得小學四年級時,我和祖母一起搭飛機從鹿兒島返回東京。在東京羽田機場,因為祖母的腳不方便行走,需要等待輪椅服務,於是在其他乘客陸續離開後,機艙內僅留下我們一家人。這時,一位剛檢查完駕駛艙的年輕機師走出來,對我和弟弟說:「想進去看看嗎?」一邊說著便一邊招呼我們進入駕駛艙。眼前那些緊湊排列在一起的開關和儀表深深吸引了我,就像是珠寶盒裡閃閃發光的寶石一般,當時的場景至今依然歷歷在目。
小時候,我們還常做紙飛機或是附帶引擎的飛機模型來玩。一開始是買整套模型,後來為了節省零用錢,就改買白塞木等材料自己製作飛機模型,然後在空地上試飛。飛機摔壞了便自己動手修理,修好了再放飛,再墜落,再修理……如此反覆不斷嘗試,更進一步研究如何讓模型飛得更高更遠,而樂在其中。 大概就是在這反覆製作模型飛機的過程中,我萌生要從事與飛機相關行業的想法。上學之後,無論是小學、初中還是高中,我一直對在天上飛的金屬物體抱持著濃厚的興趣。念大學與研究所時,我修習的課程是航空工程學。畢業以後,擔任飛機機體的結構工程師,為飛機的飛行安全把關。 在擔任結構工程師期間,我每天都過得非常充實。突然有一天,在報紙上看到招聘預備太空人的消息,兒時的夢想頓時甦醒了。
當時,毛利衛(化學)、向井千秋(醫學)、土井隆雄(工程學)已經入選為在太空梭上進行實驗的載荷專家(Payload specialist,PS),並開始接受太空人訓練。此次選拔的人員目標為太空梭的任務專家(Mission specialist,MS),將參與國際太空站的建設,我認為自己身為飛行器技術人員的背景應該是有機會入選的。 整個選拔歷時長達九個月,多虧航空公司上司和同事的支持,我才不負眾望成功通過選拔,成為了一名預備太空人。從最初對天空的憧憬,到後來成為飛機技術工程師,在興趣的延長和拓展之下,我最終成為了太空人。
我能對飛行器如此執著,還得感謝那位帶我進入駕駛艙的年輕駕駛員。小時候的親身體驗對一個人的成長道路有著重要影響。我身為一名太空人,也要盡可能向更多的孩子傳達宇宙的資訊,向他們展現科學的美好。 戰後日本的發展快速得益於和平的社會環境,以及勤勉的日本人對科學技術的重視。今後日本的發展,不僅需要危機管理,還需要運用從宇宙探索中習得的重要知識,以及在太空開發中運用到的生產製造技術以及實際運用中所使用的新技術,都將成為國家發展的重要力量。孩子是國家未來的棟樑,希望他們秉承日本科技立國的傳統,將宇宙事業作為長遠的目標而奮鬥。
Q30在國際太空站中如何度過一天?
國際太空站約九十分鐘繞地球一周,一天可繞地球十六周。也就是說,大約每九十分鐘就會迎來一回白天與黑夜的輪替。因此,白天在艙外作業的太空人需要拉下頭盔上的遮光罩,以防止眼睛被強光刺傷,夜間則把遮光罩收回,這樣的動作每九十分鐘就要做一次。生活在國際太空站內,除睡眠時間以外都有人工照明。因此,太空人無法像在地面時一樣利用自然光線的變化來判斷時間,一切只能依賴鐘錶。 國際太空站上的時間採用英國格林威治標準時間。
太空人每天的日程安排並非一成不變,較典型的一天流程如下: 早上六點起床,洗漱完畢後確認一天的工作安排;七點吃早餐;七點四十五與全球五處地面控制中心開早會;八點開始準備當天的工作;八點半正式開始工作;十一點在跑步機上鍛鍊四十分鐘;跑步後用濕毛巾擦拭身體,清洗頭髮,換好衣服後繼續完成上午未完成的工作。下午一點是午餐時間;兩點繼續工作;四點半進行體能訓練;六點繼續工作;六點半為第二天的工作做準備;七點與五處地面控制中心召開每日總結會議;七點半吃晚飯;八點半繼續準備第二天的工作,撰寫宣傳資訊;十點自由活動;十一點休息。
這是我在太空生活中較為普通的一天。若是遇到執行艙外作業,或是「聯盟號」太空船、太空梭等太空船需要與國際太空站進行對接等特殊作業時,工作安排就會完全不同。
在太空中的工作並非完全是依時間表進行。比較忙的時候可能會工作到很晚。總體說來,日程安排可根據當天的身體情況與工作進度作適當調整。
在國際太空站中,太空人會在週一至週五進行各領域專家提案的科學實驗,一些行程表上未能排入的實驗則留在週六進行,打掃衛生也是週六的重要工作之一。
週日則是休息日,通常不會安排實驗或其他工作。這一天,我們會整理食物,確認紙巾和清潔用品等消耗品的庫存,為了讓地球上的人們瞭解太空人在太空中的生活,還要製作一些宣傳資料和影像等等。 我們通常把國際太空站長期駐站任務比喻成馬拉松比賽,要走完長達半年的行程,必須維持良好的體力與強大的意志力。
太空梭的任務則好比百米賽跑,眨眼間兩週的短期任務結束,就到了該啟程返航的時候。我執行的第三次飛行任務是一次長期駐站任務。起初的三週,我忙於國際太空站的組建以及其他各項實驗,沒有掌握好工作的節奏,只顧著工作沒有好好休息。定期在地面為我們做身體診斷的JAXA醫生擔心地跟我說:「你的身體就像是一個馬拉松運動員剛跑完一百公尺賽跑一樣。」
不過,幸好當時一起執行任務的麥克.芬克站長提議:「大家一直在努力工作沒有好好休息,非常疲憊,必須好好休息一天。」於是,在來到太空的第十八天,我們終於有了一天假期。也讓我體會到休息的重要性。 在長期駐站任務中,通常前三個月還體力充沛與精神飽滿,到了第四個月便會覺得很吃力。如果按照同樣的步調繼續工作,我們很有可能會過勞死。
Q33太空食品有哪些?
在長駐太空的工作中,最大的樂趣之一就是吃東西了。想要身心健康地度過在太空中工作的每一天,食物是非常重要的。
2009年執行長期駐站任務時,我攜帶了二十八種日製太空食品進入國際太空站。日本的太空食品深受各國太空人的喜愛,比如:醬煮青花魚、咖哩罐頭(牛肉、豬肉、雞肉等各種口味)、鮭魚壽司、裙帶湯等,特別受到大家青睞。另外,還有蛋花湯、白飯、紅豆糯米飯、野菜紅豆糯米飯、番茄醬、蔬菜醬、蔬菜果凍飲料(番茄、蘿蔔口味)、美乃滋、白米粥、拉麵(醬油、海鮮、咖哩口味)、番茄燉沙丁魚、蒲燒秋刀魚、粉末茶(綠茶、烏龍茶)、羊羹(小豆羊羹、栗子羊羹)、紅糖、薄荷糖等。
現今除了分配給所有太空人的標準餐,太空人還可以根據自己的喜好選擇附加食品。標準餐內容由美國和俄羅斯提供,有三百種太空食品可供選擇。
太空食品反映了一個國家的文化特徵。比如俄羅斯的太空食品中有紅菜湯和燉菜。2008年,韓國太空人李素妍攜帶了泡菜、韓式烤肉、韓式蓋飯、裙帶湯等食品進入國際太空站。
太空食品需經過特殊加工,並富含食物纖維以預防太空人便秘,同時還需黏著性大,以防食用時四處飄散。鹽和胡椒等調味料則被製成液體以方便使用與保存等。
吃飯時,大家聚集在俄羅斯的「星辰號」服務艙或美國的「團結號」節點艙中一起用餐。那裡有餐桌,還有供應開水的飲水機、烤箱及冰箱等。不管多忙碌,太空人一日三餐都會聚在一起吃飯,互相鼓舞士氣,補充精神能量。
Q47在太空中如何消除壓力?
 對我而言,最能消除壓力的方法就是保持每天兩小時的運動。在國際太空站裡有跑步機、太空自行車裝置和蹲舉式舉重、仰臥推舉等二十九種鍛鍊肌肉的抗阻力訓練器。 在失重環境中,使用這些器材雖然任何運動給予身體而言都是負負荷,並且盡情地運動,是一種很好的減壓方式。
除了運動以外,在寢室裡看書、聽音樂,與大家一起看DVD都是很好的放鬆方式。透過窗戶眺望地球也能讓內心平靜下來。
在國際太空站內執行長期駐站的太空人一週有一次與家人視訊通話的機會。我申請了太空站與妻兒所在地休士頓以及母親所在地埼玉市的通訊線路,每個週末可以享受十五到三十分鐘的家庭視訊時間,這對我來說是強大的心理支柱。
能透過視訊看到家人,是極大的精神安慰。無人貨運飛船偶爾會帶來兒子寫給我的信、畫的畫、折的紙飛鏢。在與家人視訊時,我讓他們看飛鏢飄浮在太空站裡的樣子,還用安裝在電腦上的攝影鏡頭向他們展示從「希望號」太空實驗艙上所看到的地球,大家都非常開心。
但兒子只看我一眼便安心地跑去玩電玩遊戲。每次我都問他:「作業做完了嗎?」兒子便會說:「爸爸每次都問同樣的問題。」(笑)
雖然兒子表面上對我毫不關心,但聽妻子說,當我乘坐的太空梭平安著陸時,兒子會露出一種她從未見過的安心表情。大概是因為當年哥倫比亞號太空梭的失事在兒子心裡留下了很深的陰影,他一直對我進出太空一事感到十分不安。只是在這以前,我們從未見過他表現出來而已。
與妻兒通話,有時會讓我更加想見到他們。但在此前的訓練中,我們已經歷過多次分離,因此,我倒並不感到特別寂寞,就當是去俄羅斯出進行一次長期出差。
在國際太空站中,只要事先登錄郵件信箱,便可以在太空中自由地收發電子郵件。地面人員也會每週分兩次下載好我們想看的節目與新聞上傳,供我們在自由支配的時間裡盡情閱覽。另外,我們也可以上網瞭解時事新聞,雖然網路速度十分有限。

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