人類的太空冒險之旅──NASA展

美國航太總署（NASA）是目前全世界最大也最重要的太空探索機構，它成立於美國與蘇聯的冷戰期間，在這場資本主義與社會主義的長期抗戰中，太空科技的發展也是重要的一環，美蘇雙方都想證明自己的科技發展優於對方。而就在1957年10月，蘇聯先馳得點，發射了全世界第一顆人造衛星「史普尼克1號」，11月又發射了史普尼克2號後，美國旋即在1958年宣布成立NASA，為這場太空科技之戰揭開了序幕。

接下來的十幾年間，美蘇雙方你來我往，互有領先。1961年1月，美國送上了第一隻上太空的黑猩猩「漢姆」，緊接著三個月後，蘇聯空軍中尉加蓋林成了首位上太空的太空人，美國也不甘示弱，在加蓋林上太空的一個月之後，美國的首位太空人薛帕德搭乘自由者7號於地球軌道上飛行了15分28秒。然後美國打算乘勝追擊，在隔年9月，美國總統甘迺迪發表著名演說，宣布美國將在1960年代結束前登陸月球，並且在1969年7月正式達標，由世界知名的太空人阿姆斯壯在月球上留下意義非凡的人類腳印。

在這場政治角力推波助瀾之下，美蘇二國的太空科技突飛猛進，雖然冷戰早在1989年結束了，人類對太空的好奇與探索卻沒有停擺，反而投入了更多的資源，得到許多令人驚嘆的成就。現在就一起踏入NASA展，一窺這場人類冒險旅程吧！

火箭的演進
在美蘇的太空科技軍備競賽裡，火箭科技可說是舉足輕重，雙方都有優秀的人才相互較勁。蘇聯的首席火箭科學家齊奧爾科夫斯基是史普尼克1號的幕後推手，之後的月球2號登陸月球、加蓋林的第一次載人太空飛行，齊奧爾科夫斯基都是重要的功臣。

美方則延攬了德國的納粹科學家馮布朗以及他的研究團隊，專門從事火箭的研發。這個團隊在研發火箭之前的「代表作」，是著名的V-2軍用導彈，這是當時最先進的長程彈道飛彈，馮布朗的團隊也以研發V-2導彈的知識背景做為基礎，為美國研發先進的火箭。神農5號就是其中最具代表性的研發成果之一，它是有史以來最巨大、功能也最強大的火箭，阿波羅登月計畫就是利用神農5號做為發射載具。

雖然現場展示的神農5號模型體型不小，但真正的神農5號可是比展品還大了10倍，足足有111公尺高。神農5號火箭分為三節，最接近尾端也最龐大的是第一節，它載滿燃料時可是高達了230萬公斤重哩！神農5號升空時的總重約294萬公斤，第一節的燃料就占了一大部分。這麼多的燃料會在第一節火箭內部燃燒成非常高溫的氣體，從噴氣口噴出，利用產生的反作用力來抵抗重力，奮力將整個火箭往外太空加速推進。

等到第一節火箭的燃料燃燒殆盡，該節火箭就會被拋棄、墜落地球的大海裡，雖然有點過河拆橋之嫌，但這樣可以減輕神農5號的重量，而且依據動量守恆定律，將第一節火箭往後拋出，也能提供推力給體型變小了的神農5號，繼續往太空加速。

接下來，第二節與第三節火箭如法砲製，它們容納的燃料雖然沒有第一節那麼多，但因為此時神農5號已經愈來愈輕巧了，因此能持續加速，直到達到地球的脫離速度（也就是不會被重力拉回地球了），便一路朝著月球而去。此時第三節火箭也已拋棄，剩下位於神農5號頂端的指揮艙與登月艙繞著月球軌道運行，接著登月艙登陸月球，太空人著手對月球的探測或採集樣本的工作，再回到指揮艙返回地球。

太空人的生活
一旦上了太空，食衣住行都成了大問題。太空人在太空中都吃些什麼？這個問題一直令人好奇，從右圖所展示的太空食物來看，太空人吃的東西很像……呃，真空包裝的肉泥、罐頭，還有……牙膏？

為了避免食物腐敗，並減輕重量，太空食物幾乎都經過脫水、輻射照射以及高溫殺菌，有些食物可以等到食用前，再加水還原，這樣吃起來就美味多了。至於那二管像牙膏一樣的17、18號，分別是越橘糖和乳酪凝塊加蘋果泥，它們是第一代的太空食物，供應美國1960年代水星任務的太空人食用，不過據說不怎麼美味。10~12號展品是一種叫做「湯匙碗」的發明，用於阿波羅計畫，塑膠外包裝打開後，太空人可以用湯匙吃，就像是在自家餐桌吃飯一樣（雖然看起來還是有點像調理包）。

說起太空衣，一般直接聯想到的，就是穿起來又胖又笨重的感覺吧？令人意外的是，第一代的太空衣可是走瘦子路線的喔！上圖中的第一件其實不能稱之為太空衣，它是美國空軍的「高空壓力衣」。在執行高空任務時，飛行員的高度可以達到七萬英呎，這裡的空氣稀薄，大氣壓力比地面小很多，人類的血管可能會爆開致死。高空壓力衣的用途就是用壓迫的方式避免血管爆裂，因此可以看見衣服上面有非常多的綁帶設計，穿上時也非常緊繃。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2016年7月 ]