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第10章 人类创造了科学,科学制造了悲剧

兴登堡号飞艇事件

1936年,德国建造了兴登堡号飞艇,这是天空中漂浮的最大的人造可移动物体。长245米,长度大约有毛里塔尼亚号邮轮那么长。这可谓是空中的豪华邮轮。

兴登堡号飞艇属于氢气飞艇,到事故发生时为止,“兴登堡”飞艇已10次安全地往返于大西洋两岸之间,共载客1002人次。这属于超豪华的飞艇。

所有的旅客和飞艇上的高级军官都居住在飞艇的中部客舱中,其他的飞艇乘员则居住在飞艇的尾舱中。旅客的卧室里配备了热自来水;豪华的吸烟室铺着坚实的梨木地板,高档的餐厅里铺着白色亚麻桌布的餐桌上摆放着闪闪发光的玻璃器皿。人们还可以在眺望台里,透过巨大的观景窗欣赏250米下波涛汹涌的大西洋。下甲板则有卫生间、船员食堂、气压高于外界的吸烟室和一个酒吧,酒吧服务生还负责严防旅客把烟头带出吸烟室的气密门。

由于它的超豪华,每人上飞艇当时都要花费400美元。尽管价钱昂贵,但是兴登堡号飞艇被认为是最安全的,是不可能被毁灭的。于是,很多人都想乘坐这艘豪华飞艇。

1937年5月6日,正当兴登堡号飞艇载着97名乘客飞临美国新泽西州的莱克赫斯特海军航空总站上空准备着陆,不料飞艇尾部突然发生了两次爆炸,由于氢气易燃,接着,整条飞艇都燃烧了起来,变成了天空中的一团巨大的火球。

当时,地上的1000多名观众束手无策,眼睁睁地看着700万立方英尺的氢气囊几乎立即被烈焰吞没,燃着的骨架落地跌得粉碎,兴登堡号在浓烟之中焚毁。经过海军人员和乘务人员的努力,幸好有许多人被抢救出来,结果导致97名乘客和乘务人员中至少有30人死亡。

具体起火的原因尚无定论。其中一种说法是艇由发动机放出的静电或火花点燃了降落时放掉的氢气所致。另一种说法是地电通过系留绳索传到艇身,使凝聚在气囊蒙布上的一层水点导电,把整个艇体变成一个巨大的电容器。还有一种说法是雷电交加的暴雨点燃了集结在飞艇后部的氢气。

就这样,这条世界上最大最壮丽的飞艇被毁灭了。不过,能够成功解救出60多名乘客不得不说已是一种奇迹。

印度博帕尔毒气泄漏

1969年,美国联合碳化物公司在印度中央邦博帕尔市北郊建立了联合碳化物(印度)有限公司,专门生产滴灭威、西维因等杀虫剂。这些产品的化学原料是一种叫异氰酸甲酯的剧毒气体。1984年12月3日凌晨,这家工厂储存液态异氰酸甲酯的钢罐发生爆炸,40吨毒气很快泄漏,引发了20世纪最著名的一场灾难。

1984年12月2日晚11时,一名在岗工作的工人发现贮有45吨的异氰酸甲酯的储槽压力上升。3日零时56分,这种液态物质以气态从一个出现漏缝的保安阀溢出,迅速向外扩散,这些毒气1小时之内便形成浓密的夺命烟雾,悄悄袭向博帕尔市区。毒气造成离这个工厂最近的贾培卡和霍拉两个小镇中数百人在睡梦中死去。

毒气继续蔓延,经过博帕尔市的火车站,不一会儿的工夫十几人相继毙命,其余二百余人奄奄一息。毒气通过庙宇、商店、街道和湖泊,笼罩了方圆40千米的市区,并且继续悄然无声地扩散。当时,很多人都不知道是怎么回事,许多人出现了呼吸困难,眼睛被毒气弄瞎。许多人在奔跑逃命时倒地身亡,还有一些人死在医院里。许多人横尸路旁,形成了一座座尸堆。

根据印度政府公布的数字,在毒气泄漏后的前3天,当地约有3500人死亡。不过,印度医学研究委员会的独立数据显示,死亡人数在前3天其实已经达到8000人~10000人之间,此后多年里又有2.5万人因为毒气引发的后遗症相继死亡,还有10万当时生活在爆炸工厂附近的居民患病,3万人生活在饮用水被毒气污染的地区。

博帕尔毒气泄漏事件迄今已经导致超过55万人死于和化学中毒有关的肺癌、肾衰竭、肝病等疾病,20多万博帕尔居民永久残废。除此之外,当地居民的患癌率和儿童的畸形率均很高。博帕尔毒气泄漏已成为人类历史上最严重的工业灾难之一。

这次事故的主要原因是公司杀虫剂工厂维修工人的失误,导致了水突然流入到装有MIC气体的储藏罐内。MIC是一种氰化物,一旦遇水会产生强烈的化学反应。这次有水渗入载有MIC的储藏罐内,令罐内产生极大的压力,最后导致罐壁无法抵受压力,便造成泄漏。

阿波罗4A飞船地面试验着火

1967年1月27日,美国肯尼迪航天中心34号发射阵地上进行载人飞船地面联合模拟飞行试验。飞船内坐着曾参加过水星号与双子星座飞船飞行的格里索姆上校、美国第一个完成舱外活动的怀特中校和第一次准备参加太空飞行的查菲少校。如果这次地面模拟试验成功,这3名航天员即乘此飞船进入环地轨道飞行,以考验登月飞行的程度。

试验前,他们已作过安全检查。由于火箭不加注,火工品也不安装,凡能发现的易燃易爆物均被移开或拆除。试验组织者认为发生火灾的可能性不大,因此在试验现场也没有布设专门消防人员、医生和紧急救援人员。

试验按照程序进行。当进行到最后倒计时时,突然程序中断,飞船指令舱起火。从指挥室里的通信电话中,听到舱内的航天员大喊:“着火了!”接着又听到“快放我们出去”的喊声。然而,等救援人员打开舱门时,3名航天员已被活活烧死。

后来查明,这次起火原因是飞船导线短路,电火花引燃了舱内塑料制品。由于舱内注满了纯氧,因而燃烧猛烈,加上设计缺陷,短时间内从舱里舱外都无法迅速打开舱门。

在这次事故中,造成3人死亡。同时,它也给了后人许多启发,在阿波罗飞船舱内采取了一系列安全措施,如重新研制舱内材料,逃逸救生系统作了进一步完善,增加了防火措施。同时,也使航天科技工作者认识到,载人飞船密封座舱不仅仅是要关得牢靠,而且要能迅速打开。

“阿波罗”计划经过10个月的停顿检查,部分修改了飞船设计,便以发生事故的飞船为“阿波罗4A”号,后继飞船命名为“阿波罗4B”号,于1967年11月9日成功地进行轨道飞行试验。为了安全起见,这是个无人飞船。

哥伦比亚航天飞机失事

“哥伦比亚号”航天飞机是美国国家航空暨太空总署甘乃迪太空中心旗下拥有的太空梭之一。1981年4月12日,“哥伦比亚号”航天飞机首次执行代号STS—1的任务,正式开启了NASA的太空运输系统计划之序章。2003年1月16日,“哥伦比亚号”进行了它的第28次飞行。

“哥伦比亚号”机舱长18米,能装运36吨重的货物。航天飞机外形像一架大型三角翼飞机,机尾装有三个主发动机和一个巨大的推进剂外贮箱,里面装着几百吨重的液氧、液氢燃料。它附在机身腹部,供给航天飞机燃料进入太空轨道;外贮箱两边各有一枚固体燃料助推火箭。整个组合装置重约2000吨。

在返航时,它能借助于气动升力的作用,滑行上万千米的距离,然后在跑道上水平降落。与此同时,在滑行中,它还能向两侧方向作2000千米的机动飞行,以选择合适的着陆场地。

1月16日发射升空的“哥伦比亚号”上的7名宇航员包括第一位进入太空的以色列宇航员拉蒙,6名美国宇航员中有2人是女性。他们年龄介乎41岁~48岁之间,其中6人已婚,5人已有孩子,4人是第一次上太空。

“哥伦比亚号”原定2001年升空,但由于技术故障和航天飞机调配等原因,发射日期一直被推迟到了2003年1月16日。谁知“哥伦比亚号”在执行完代号STS—107的这趟16天任务之后,在2月1日重返大气层时,于德克萨斯州上空解体坠毁,而使得这次发射成为“哥伦比亚号”的绝响,机上7名航天员全部罹难。

事后公布“哥伦比亚号”航天飞机失事原因之一是一块在航天飞机外储箱的绝缘泡棉于升空时脱落,泡棉残骸以相对时速872千米之速度击中航天飞机左翼前缘之强化碳—碳结构,导致帮助航天飞机返航时隔绝高温的隔热系统受损。由于隔热系统受损,航天飞机返航时无法完全隔热,高温气体从左翼裂缝灌入并开始热传导,左翼的铝合金结构首先熔化,而后再传入起落架舱,导致局部结构失效。“哥伦比亚号”航天飞机最终因气动力学作用而解体。

挑战号航天飞机爆炸

1986年1月28日,美国第二架航天飞机“挑战者号”在进行第10次飞行时,从发射架上升空70多秒后发生爆炸,导致价值12亿美元的航天飞机化成碎片,坠入大西洋,7名机组人员全部遇难,造成了世界航天史上最大的惨剧。

“挑战者号”的发射时间原定在1月25日。由于天气不好,推迟了3天。升空时间计划在上午9时38分,但不寻常的低温使航天飞机的机体及其地面支撑结构上结了冰,故又推迟2个小时。

1986年1月28日,卡纳维拉尔角上空万里无云。在离发射现场6.4千米的看台上,聚集了1000多名观众,其中有19名中学生代表,他们既是来观看航天飞机发射的,又是来欢送他们心爱的老师麦考利芙。因为这次飞行邀请了一位教师参加航天飞行,并计划在太空为全国中小学生讲授两节有关太空和飞行的科普课,学生还可以通过专线向他们的老师提问。

上午11点8分,“挑战者号”离地升空,一切正常地上升了74秒。随后,当“挑战者号”距地面10英里其主引擎正要被推至全速时,航天飞机在爆炸中燃起一团火球。来自航天飞机的最后一句话是:“明白,全速前进!”这是斯科比对飞行控制中心说的。挑战者号失事了!爆炸后的碎片在发射东南方30千米处散落了1小时之久,价值12亿美元的航天飞机顷刻化为乌有,7名机组人员全部遇难。

事故原因最终查明是发射时气温过低,发射台上已经结冰,造成固定右副燃料舱的O形环硬化、失效,导致一连串的连锁反应。最终,发生了爆炸。

这次遇难的7名成员是机长:弗朗西斯·斯科比,46岁;驾驶员:迈克尔·史密斯,40岁;宇航员:朱迪恩·雷斯尼克(女,36岁),罗纳德·麦克奈尔(35岁),埃利森·鬼冢(39岁),格里高利·杰维斯(41岁),教师克里斯塔·麦考利芙(女,37岁)。让我们永远铭记挑战者号上这7名为科学事业献身的勇士吧!

美俄卫星空间相撞

2009年2月10日,美国一颗商用通信卫星“铱33”与俄罗斯一颗已经报废的卫星在西伯利亚上空相撞,这是首次发生完整的在轨卫星相撞事件。

前者重约560千克,于1997年发射;后者重约900千克,发射于1993年,1995年后处于报废状态。

美国《新科学家》杂志报道称,卫星相撞时,双方的运行时速相当惊人,为25000千米/小时。在“铱33”运行轨道发现了两个巨大的碎片云团。

这两颗均为数百千克的大卫星相撞可能产生大量碎片,其中一些碎片的飞行速度可达每秒7.8千米甚至更快,并可能在太空中“巡游”数十年。这类碎片一旦撞到其他航天器,轻者砸出一个坑,重者会继续给航天器带来重大损失。

类似的事件还有,1991年12月底,俄罗斯一颗失效卫星“宇宙1934”撞上了本国另一颗卫星“宇宙926”,释放出来的大碎片将前者一分为二,后者零碎到无法跟踪。1996年7月24日,一块美国“阿丽亚娜”火箭的残骸,以每小时14千米的相对速度撞断了法国一颗正在工作的电子侦察卫星的重力梯度稳定杆,导致后者翻滚后失效。

这些太空事故发生后,会产生大量的太空垃圾。所谓太空垃圾,就是指轨道碎片。太空垃圾专指人类在探索宇宙的过程中,有意无意地遗弃在宇宙空间中的各种废弃物及其衍生物,如火箭推进器残骸、火箭喷射物、人造卫星碎片、螺丝钉、脱落的油漆,甚至一只宇航员的手套。

那么这些太空垃圾对我们会构成什么威胁呢?

大多数太空垃圾都靠近地面,即处于距地面200千米~300千米的低地轨道高速运行,对宇航员和他们的航天器安全构成了致命威胁。也许你会认为不就是个小螺母和螺钉吗?是的,就是这个小螺母、螺钉,一旦与太空飞行的宇航员发生撞击后,就会造成宇航员立即毙命。

核泄漏的危害令人谈虎色变

核电站是以核反应堆来代替火电站的锅炉,以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量,来加热水使之变成蒸汽,使核能转变成热能。蒸汽通过管路进入汽轮机,推动汽轮发电机发电,使机械能转变成电能。

核能发电就是将“铀”当做燃料的新型发电方式。铀原料里的较重原子核受到中子碰撞时,会分裂成较小的原子核并且放出大量的热能。水吸收热能会变成水蒸气,水蒸气带动发电机就可产生电能。

核电站是一种高能量、少耗料、无污染的电站。核电站虽说有这样那样的很多优点,但它在给我们带来便利的同时,也带来的隐患。核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果发生事故就可能释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。

2011年3月11日北京时间13时46分,日本本州东海岸附近海域发生里氏9.0级地震。此次地震导致了海啸和核泄漏。

据悉,核反应堆内核裂变可产生放射性碘。一旦发生核泄漏,放射性碘可能被核电站附近居民吸入,引发甲状腺疾病,包括甲状腺癌。服用稳定性碘片可防止人体吸收放射性碘,降低辐射伤害。

历史上也曾经发生过几次核泄漏。1986年4月26日,乌克兰切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸,造成30人当场死亡,8吨多强辐射物泄漏。此次核泄漏事故使电站周围6万多平方千米土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害。乌克兰切尔诺贝利核电站发生核泄漏后,数以千计的青少年因遭受核辐射患甲状腺癌。

那么,如果遭遇核泄漏时该怎么做呢?

进入空气放射性物质污染严重的地区时,要对五官严防死守,例如用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻。关闭窗户和通风口,如果有可能,就进入地下室或其他地下区域。穿戴帽子、头巾、眼镜、雨衣、手套和靴子等,有助于减少体表放射性污染。如果你估计自己已经暴露于核辐射中,更换衣服和鞋子。将暴露过的衣物放在塑料袋中。密封塑料袋,放到偏僻处。彻底洗一次澡。将食品放在密闭容器内或冰箱里。事先没封的食物应先清洗再放入容器。尽量不要使用电话。

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