一个科学家为何要去太空？科学家们有一点致命的瑕疵——被他们的实验迷了心窍。然而我也不例外，我甚至要离开地球去做我的实验。

太空有一种你在其他任何地方不能得到的东西——持续的零地心引力。有一项实验就充分利用了零地心引力的优点，我们叫做无容器实验、我恰好对此颇感兴趣。现在，你第一次可以不要容器做实验，将试样放在空中，把手拿开。在实验室里，当你做这项实验时，试样会立刻下落，不到一秒钟就会撞到地面，实验结束。所以你如果想干啥事，要么快点干，要么根本不干。

我特别感兴趣的一项实验叫做旋转摆动液滴的动力平衡形态实验。实验需要大约三十分钟的零地心引力，因为每个步骤必须极其缓慢地进行，使实验始终处于平衡状态，一种准稳态状况。你可以在飞机上做这项实验，实际上随着飞机飞行形成实验袋，像公园里的滑行铁道一样上下飞动，如果领航员或天气不太理想，实验袋就像里面有乒乓球一样到处乱跳，那么你会不明不白地发射失败。遗憾的是，在飞机上零地心引力仅能持续大约二十秒。你可能设法使时间稍微延长一点，但到那时飞机已俯冲地面，肯定我是不会干这种傻事的。

或许，你可能利用降落塔做实验。如果说条条道路通中国，你就可以挖一个很深的洞通过去，原则上，你可能得到三十分钟实验时间。我想，两个国家友好得不至于打洞相通，所以唯一的选择是去太空做实验。

我实际上考察两项实验。其中一项是研究旋转椭圆体的平衡形态，其实这是一项很古老的实验，可追溯到三百年前。牛顿通过观察地球的平衡形态，最先提出了这一问题。从那以后，科学家们做了许多推算，但至今没有一项定性实验证实这一理论。第二项实验是研究液滴的大倍率振动，有关方面的计算已有百年左右的历史（我只做古老的实验）。这两项实验都需要一种持续的无地心引力环境。并不说这两项实验一直等着我做，这只能幸庆太空环境直到现在才能利用。我早就对这一领域感兴趣，正当太空机会呈现时，我有幸恰逢其时。

当你旋转液滴时，液滴开始是一种完美的球形。随着液滴旋转，它逐渐呈一种轴对称形态，两边轴端稍有平面。但只要达到某一确定点，即所谓的叉分点，轴对称形态不再稳定，继而形成一种非轴对称形态。我们正试图了解叉分点的特性。由于许多人对此做过计算，其结论已被大家认可。实际上，几乎每个数学家都不同程度地对叉分点进行过某种计算，因此叉分点本身不难定义。我们要研究的问题包括各种形态的稳定性，它们互相作用的机理，及其系统的动力学工况。

在大倍率振动实验中，我们模拟实验液滴，使之形成各种振动模型。如果振动倍率较大，液滴不仅发生振动，而且发生一种裂变过程。当然，你可能提问：如果这是一项无容器实验，不接触试样，怎样模拟这种液滴呢？可以用多种方法做这种实验，例如，可以利用电场或磁场。我们利用一种声场，使液滴产生微扰。我们设置了一种势阱，它很像一个包住液滴的袋子。由于能够控制声音频率和节拍以及音调和倍率，我可以使液滴按要求旋转、振动，或者改变其形态，或者绕圈和固定在某个位置。声场使我做实验时有了很大的自由度，能够随心所欲地摆弄试样，而且不接触试样。

1974年，国家宇航局接受了我们的建议后，我们便着手准备有关的实验设备，这项工作于1980年完成。当时，我根本没想到我有可能亲自做这项实验。但到了1982年，国家宇航局开始考虑太空实验室 - 3号舱的人选时，我们的实验才被纳入计划，而且提出了这样的问题：是把一个职业宇航员训练成为一个科学家更好？还是将一个职业科学家训练成为一个宇航员更好？国家宇航局的头目们终于选择了后者，因为这个实验舱将主要周于科学研究。

为此，国家宇航局宣布公开选拔科学家，将他们训练成为宇航员，于是我报了名。我当时没想到自己会被选中，但我认为至少可以奠底。与一个老练的宇航员相比，你想象不到我有多糟。

我至今仍不明白他们为什么选我作为四个候选人之一。但从那以后，我再没为此事感到大惊小怪。其他几位包括来自喷气推进实验室的流体动力学家尤金 · 特林赫；来自荷兰的材料科学家洛德威克 · 冯 · 德 · 伯格；来自马绍尔太空飞行中心的玛丽 · 海伦，她也是佛罗里达大学的材料科学家。

由于我们每个机组成员必须训练有素，就是说，人人必须独当一面，训练（由四个内备组成）相当严格。首先是科学训练，即经过训练，我们不仅能做自己的实验，而且能做其他人的实验。这次飞行共有十四项实验，其中包括我们必须对此有所了解的学科。实验非常有趣，因为我们通常不会有机会设身处地观察这些事物——生命科学、材料科学、流体力学、天体物理学和大气科学等等。

第二个内容是适应性训练。进入太空常常产生所谓的“太空适应性综合症”，其症状有点像晕车。国家宇航局对此非常重视，因为机组人员有限，每个人都有自己的安排。如果某人病倒，其他人就必须补缺，在大家都很忙的情况下，是难以做到这样的。更糟糕的是可能发生因感觉身体不适而烦躁不安的情况。如果哪个好强的人对飞行指手划脚，我们就可能陷入麻烦——甚至可能回不来了。

遗憾的是，没法确定谁会得病、谁不会得病，因此国家宇航局有一套与众不同的筛选工序——使每个人得病，随后，他们观察我们是否仍能保持正常。他们蒙住你的眼睛，在你头上插满电极（试图在你身上找出毛病，以便对你了如指掌），准备就绪后，他们使你作快速的旋转，像风扇一样变换速度。同时，要求你作头部运动，你刚坐下时还没啥，一旦要你作头部运动时，你马上会感到眩晕。在你达到他们所要求的这个步骤后，便要你做些事情，观察你是否仍能服从指令和按适当的秩序干活。

如果这些都难不住你，他们便带你进入一间叫做升降机的小房间，检查你是否患有幽闭恐怖症之后，把门关上。升降机上下、左右、迂回曲折地转动，目的在于必须保证你是否会患太空适应性综合症。然后再做进一步试验。我们几个人都不好斗气，但我们都活出来了，我当时也快受不了，但却活出来了。

第三个内容是太空舱训练——我们自己熟悉整个航天飞机。这架航天飞机上大约有四千个开关和六台计算机。我们必须知道全部开关的用途——以防万一机上五名职业宇航员全都丧命时，我也能独自驾驶航天飞机返回地面。不过，这项内容主要是训练我们在发生警报或警报灯开始闪亮时不至于惊慌失措。

第四个内容是生存训练。发射前，航天飞机系有两根美国从未制造过的最大的引火线，如果这两根引火线发生故障，特别是在发射前夕，则10英里以内将被夷为平地。所以，万一出现某种故障（他们一再强调这一点——“恰好万一”）火箭即将发射，人人各就各位，而且你已在航天飞机里就座，你必须知道如何应急。实际上，他们要求我们能够设法迅速地逃离现场。他们告诉我们用撬棍撬开飞行员座舱上面的盖板，按下按钮将窗板顶出，放出七根钢缆。随后，要我们爬出窗门，抓住钢缆，沿各个方向滑下去（这架航天飞机约有十层楼房高），拼命地跑向五百码远处的一个罐子。如果我们能跑进罐子，就可能活下来，我们必须在十秒钟内完成这套动作。还好，他们告诉我们在这种情况下，我们可能比平常跑得快得多。

生存训练的另一个内容是，发生像航天飞机起飞正常，但因冲力不足不能进入轨道，必须迫降于海洋的情况。你该怎么办呢？你打开舱盖，给舱盖下面的救生艇充气，然后推出舱外，跳进救生艇，用桨划开，看守着航天飞机下沉（此时才是名副其实的太空船）。其实它也不是一艘太空船，而是太空潜水艇，因为当它落在水上时，发狂似地潜入水中。要全部完成这套动作，你还要花大约10秒钟。

1984年4月，国家宇航局最后选定执行我们这次特殊飞行的机组人员。他们是飞行指令长鲍勃 · 奥弗迈耶；领航员弗雷德 · 格雷戈里（奥弗迈耶实际上担任领航员，格雷戈里是协作领航员，他在国家宇航局有更高的官衔）；太空实验室工程师唐 · 纳德；比尔 · 桑顿是名医生，飞期期间他负责兼管十二只兔子和两只猴子；另外，洛德威克 · 冯 · 德 · 伯格担任替补宇航专家。

自从机组人员选定后，我们七个人便作为一个集体接受训练。我们不仅要接受上述四个内容的训练，重温训练内容，而且还开始整体训练，以利互相支持，万一我们当中哪两个体力不支时能够应急。此外，我们学会了与癖性各异的同伴相处，因为在机舱内大家只能在非常拥挤的住处活动。还好，我们之间相处融洽，至少说没吵架斗殴。在这九个月的训练日程中，我们互相见面的次数比见各自家人的次数还多。九个月后，我们彼此都厌烦了，幸亏国家宇航局对我们也感到厌烦，告诉我们进行下一步方案。

飞行前的最后十天，我们集中住进机组'人员营地，与外界许多人隔离。随后，让我们持续地接受观察和检测。发射前夕，我们离开机组人员营地，进入航天飞机外面右侧我们称之为“白屋”的房间。哪里有三名志愿兵——十里发射场内除我们之外唯一的三个人。这里是料理临终事宜的地方——遗体安置、保险支付或宗教祷告。而且在这个地方，如果你想改变主意，你仍有一次机会放弃飞行。但如果你不改变主意，他们就为你换上宇航衣，送你上路，然后他们逃之夭夭。那时，你坐在机舱内，他们已经远去，发射塔逐渐在你眼前消失，即使你要想改变主意，也为时过晚。

幸亏发射非常成功，倒数流畅，没有了点差错和耽误。航天飞机花了大约两小时进入稳定轨道。刚开始进入轨道体验到零地心引力时，你会突然产生不可名状的非常有趣的感觉。有生以来你的身体第一次感到“我不需要大腿”，而且你脑子里在想“既然不需要腿，干脆缩起来。”实际上，那时你的腿会迅速地缩小一英寸。

如果你的腿缩小后，会缩到哪里去呢？全都缩到你脸上去了，大家看上去都有点像金花鼠*一样。这玩意弄得人很不舒服，不过持续时间很短，因为脸告诉你的大脑，“我不要这种废物，快点除去好吗？”此时，你便开始向体外排泄废物。我们七个人当中只有一人的排泄系出了毛病。

适应零地心引力不需要多长时间，其后，我们准备进入太空实验室开始工作。在太空实验室里，除我的实验抛锚外，其他都运转正常。我第二天开始启动实验，但不能工作。通常发生这种情况时，你只得放弃实验，因为在太空中很难检修实验设备。你不能把拆卸的仪器放在哪个地方，因为没地方放置这些东西。而且工具也不多，我所有的全部工具是一台伏特计和一对螺丝起子。另外，你不可能驾驶航天飞机去某个供应点提取代换零件。

因为在这次飞行中我们有一位所谓的有效载荷专家（我自己），所以有机会试一试。既然我不能放弃实验，最好的办法就是使实验运转。所以，我在那台仪器里呆了两天半。在那期间，我的全部同事都能看到我那副窝囊样子。我把整台仪器从底板上卸下，焦急不安地测试每根线和每个点。虽然当时找出故障的可能性不大，但有地面上我的课题小组同事们的大力支持，我们是有可能发现问题和找到解决办法的。我们实际上做了一次分外的外科手术。也许，这给国家宇航局决定把科学家训练成为宇航员提供了一种辩护：当实验正如所料发生故障时，一个训练有素的科学家也许能够对解决问题作出反应。

这次飞行应当属于集体的功劳。在休斯顿约翰逊宇航中心，大约有五百名专家协助我们这次飞行。而且，仅仅协助我的实验小组就有九人，他们一直陪同我工作，甚至当我休息时他们仍在工作。阿维德 · 克鲁奎斯特和尤金 · 特林赫值得大大奖励，我想他们根本就没睡，当我需要帮助时，他俩肯定召之即来。

对我来说，这次飞行的最好时光莫过于我开始做实验的时候。我们通常每天只准工作十二小时，但实际上我们都工作15 ~ 16 小时。飞行期间，时间要求非常精确，每一秒钟都得精打细算，完了后，随便你做啥事都行。所以，虽然我失去了两天半时间，通过适当地延长工作日，我仍能补偿我计划要做的大多数事情。

我的实验项目是旋转液滴、叉分，然后再呈轴对称，再叉分等等，反复证明这一理论。我在前面说过，这一理论若干年前就已提出，我们不曾料到任何与叉分点计算结果相悖的情况，因为它实际上是一个通解。而且在轴对称形态区间，计算结果非常精确。但当真正得到叉分点时，计算结果与理论就大不一样了。这使我们感到惊奇，我们过去认为这是无可争议的。事实上，我们进一步研究裂变点时发现，裂变点确实与理论一致，但其形态稍有差异。现在，我总是乐意接受这种结果，因为我可以告诉理论界的朋友们，他们并不像自己想象中那么精确无误。

人们总喜欢问这样一个问题：太空像啥样子？举个例说，太空无顶无底，所以你可以生活在任意六维平面上。当我们出发时，航天飞机对我们七个人显得既优美又狭窄。你一旦进入太空，发现你不必在舱底板上活动，你可以在舱顶上活动或是在舱壁上活动，航天飞机那时变得宽敞多了。我选择舱顶作我的安身之地，因我有两天半的时间都不得安宁，只好常去那里。

人在太空中可以真正飞行。如果你想去哪里，不必走步，只稍将身体轻轻拍一下某个地方，你便可以飞过去。当然不是事事如意，例如，书写就是一件难事，但你得学会适应这些东西。人体是一个适应性非常强的系统，只需一两天就能适应太空环境。适应过后，你会觉得生活在太空相当舒服。

我们在太空中吃啥呢？这可能是一种由脱水肉品和蔬菜配制的特殊饭菜。要是胃口好，你可能吃一顿这种饭菜。但在太空中，即使你不得病，你实际上也吃不了那么多，所以我们大都没吃完这些东西。我只带了一些中国茶叶，一杯茶和几颗花生——乃是我在太空中度过大多数时间的仅有的一点东西。我回家时，体重减轻大约4.5英磅，更典型的是，我们都长高了大约1.5英寸。然而，我们飞行小组中有一个人胃口挺好，我们吃剩下的东西，他全吃光了，返回地球时，他实际上增重五英磅，这是国家宇航局航天史上前所未有的。

我们在太空中怎样吃东西呢？有两种方法。如果你想通常像在地球上那样吃东西，就必须极其缓慢地将食物喂进嘴里，这样，食物才不会脱离匙子或餐叉，落在不该去的地方 · 此外，欲将食物喂入口中，你可把食物放在空中，然后用嘴衔。要是你在衔你的食物之前，被别的同伴先衔去了，那个动作才美不可言。

在太空中穿衣服也与在地球上穿衣不一样。你不必一次只穿一只脚，而可以同时穿两只脚，同时穿两只臂。因为衣服蓬起，形成原有自己的形状，你实际上根本不用穿，只要把自己的身体摆进去就行了。

睡觉时，你啥都没躺，只是浮在空中。所以当你困得想闭眼时，你随便睡在什么地方都行。在太空中睡觉非常舒服，唯一麻烦的是，有时你浮动得太远会撞到同伴。

六天过后，各项实验已告完成。第七天，我们关闭了试验室，第一次作为太空旅游者开始旅行。我们允许有大约六小时的时间览视窗外，观察地球并拍照。以三月二十五日那天的飞行速度来说，我们每隔九十分钟绕地球一周。每隔四十五分钟看一次日出，每隔四十五分钟看一次日落。我们飞越了许多我们熟悉的地方和一些不太熟悉的地方。我特别高兴看到旧金山、洛杉矶和我生长过的地方——上海。从这种远景观察地球，使我们产生了一种奇妙的感觉。从太空中我们看到地球非常漂亮，我们大家无〒自觉渺小。

旅游时节一结束，我们不得不返家。在绕地球转了110次（二百五十万英里）之后，我们降落在爱德华空军基地，领航员（指令长）恰好将前轮停在跑道的黄线上。我们自己也异常高兴，我们的飞行非常顺利，完成了预期的使命。

[Engineering & Science，1986年1期]

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*北美产的一种小松鼠，脸部显得非常浮肿。——译注