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当我在技术上感到准备良好时，我从没有完全为人类和与飞行有关的心理做准备，因为我不知道与谁一起飞行，甚至我在地面为“和平”号受训时，我承认与两名俄罗斯宇航员同伴相处融洽很关键。不管那两个人最终会是谁。这与到“和平”号参观的客人交往无关紧要。在航天飞机与“和平”号对接的五天里，在我的从开始到结束的长期的停留，与只有另外的两个人呆在“和平”号上的五个月相比，就显得无关紧要了。
而且，在航天飞机和“和平”号对接、船员互换的这些天里，对于有关常规的航天飞机或“和平”号工作日安排来说协议和精神上有明显的不同。事实上，在航天飞机对接期间登陆“和平”号的气氛几乎是欢乐的。如果他们完全存在在两组船员之间的摩擦，这时看起来没有联系。
在五天内难道不能容忍甚至他的最坏的对手吗？即使出现有关严重的冲突，船上有九个人，可以很容易地避免紧张的气氛。
结果是，我必须与俄罗斯的“和平”…22和“和平”…23的船员度过更多的时光。我将与“和平”…22的船员呆在一起一个月，紧接着与“和平”…23的船员呆在一起几乎四个月。我将与他们一起工作、吃饭、战胜障碍、生活，没有变化的一天接一天地度过。这意味着我必须抛弃我的不同的文化和政见；我们必须能够在一起工作几个月直至结束。虽然我希望我们能够抛弃偏见，但我知道这不是一个容易的任务。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　15。凝视地球的光芒（上）
　晚上，从太空中望一眼日本，就发现人类文明显然集中在水边。日本岛的形状被一圈灯光很好地勾勒出来。晚上，东京湾是如此灯火辉煌，以致于我甚至能用肉眼看到向海中延伸的船坞。
作为在“和平”号空间站上的美国科学项目的组成部分，我得给地球摄影。尽管费时费力，地球观察研究是我喜爱的工作。
与我其他的实验器材一起，我从亚特兰蒂斯号带来了满满几包胶卷和照相机。大多数时候，我使用低速的正色胶卷。我的前任宇航员在“和平”号空间站上进行的早期胶卷试验表明，高速胶卷曝露于射线之下极易受损，底片也容易呈雾状。另外，我也带来一些水果罐头大小的金属罐头，里面装满了各种其他商标与速度的胶卷。
作为我在“和平”号空间站上进行的最不具挑战性的试验，我仅需要在任务期间保存好这几罐胶卷，然后等到我在空间站五个月的工作结束，就把先前保存的所有胶卷带回地球。在地球上，这些胶卷会被分析，从而判定那种类型的胶卷能以最小的质量耗损胜任持久的太空旅行。根据评估结果，我们就能确定在以后任务中使用的最好类型的胶卷。
对于所有的地球观察研究，我使用70毫米的胶卷。为了配合超过一万张的标准ASA　100，70毫米的正色胶卷，我还带着70毫米的红外线胶卷。红外线胶卷对从地球轨道穿透丛林地区上空的薄雾特别有用，因而能够显示雨林砍伐及恶化的程度与进程。
大多数的舱内摄影都采用35毫米的可视胶卷。我也带了专用胶卷以满足特定的科学实验的要求。举例来说，尽管我们充分考虑到胶卷在轨道上会降低一些质量，我仍使用了一种较快速度的胶卷，在空间站低亮度的条件下拍摄火势蔓延实验。两台摄相机和足够数量的随地记录活动情况的HI…8胶卷则扩充了我的照相器材。
考虑到这大量的胶卷以及不想在临近飞行结束时胶卷不足，我从任务一开始就规划我的胶卷使用。举个例子，我知道我要拍摄任务结束时航天飞机抵达“和平”号空间站接我的情景。这一景象除了具有纯粹的美感之外，对地球上的工程师们也会有可操作的重要性。研究这些照片，并将其与航天飞机着陆后进行的检查结果相比较，专家们就能确定在飞机再次进入大气层之前或之时，是否发生不可解释的微小变化。举例来说，如果发现机翼表层下的精细瓦片被破坏，专家们能够通过检查照片，精确指出破坏发生的时间段。具备了这一额外信息，对将来飞行中出现此种情况的预防就前进了一步。
尽管在飞行中保留一定数量的胶卷很重要，我不希望在任务结束时我手头还有多余的胶卷。
在亚特兰蒂斯号上存储空间很宝贵。地球上的科学家们理应得到他们想要的照片。我决心每卷胶卷都拍到最后一张。从起飞时规划胶卷的用途开始，我就意识到一万张照片是很大数量，我得勤奋地工作，不仅要拍一万张照片，而且要一万张有价值的照片。
因此，我不应该仅仅是一个挎着照相机和带着独特眼光的观光者。幸运的是，在密歇根当我还是个孩子的时候，就没有疏远过地图。全家度假时，通常是去加利福尼亚，然后一家七人挤在爸爸的福特汽车里返回的整整三周的旅行中，我是当仁不让的领路员。家里我的书架上摆满了《国家地理》。遥望窗外，目睹地球的种种奇观，在我看来是难得的特权。
实际上，在被指派去“和平”号空间站后，我就确立了一个个人目标，要成为一个世界级的地理学家。我要利用这个机会给予我的优势——在全世界上方观察。在起飞前，我仔细研究地图，浏览先前航天飞机拍摄的照片。一有机会，我就会拜访地理学家、海洋学家和其他一些地球科学方面的专家，以便获悉他们最新的研究成果。我研究那些用圆点标明已经被拍摄过太空照片的地点的散点图。
散点的分布证明了被注意的程度。美国像一团墨汁那样显眼——圆点是如此的集中。然而这一点并不奇怪，主要由美国宇航员组成的机组人员，当然会给美国拍摄比世界其他地区都多的照片，这种偏爱的程度说明了世界各地的差别是很巨大的。根据个人经验，我知道不从太空拍摄自己的国家和家乡是很困难的……不，是不可能的。家就是家。尽管我竭力克制，我还是偏好五大湖。密歇根的下半岛，真像是由一个带手套的巨人，推倒了那部分的土地而形成的。我毫不羞愧地断言，我给家乡密歇根州——包括上下半岛拍了一些最好的照片。
另外，大多数人了解美国地理，但如果我们有人曾听说阿拉木图就很幸运了，更别提能在地图上指出它的位置。同样，大多数人都知道地中海地区的地理情况，如散点图所示，它也是飞机摄影所钟爱的目标。吸引宇航员按下快门的一大优势是，地中海通常是万里无云的天气，使得该地区一贯易于观察。意大利这只靴子，说实在的，真像只靴子。整个地中海地区的历史重要性对西方人而言，是有实质意义的。是的，我也无法抑制拍摄尼罗河三角洲、希腊半岛和HOLY　LAND。有谁能不这么做呢？
过去航天摄影的散点图上，美国和地中海地区的圆点密集程度最高，然而，亚洲的内陆区域却看似一片空白，只有这里或那里几个零星散落的点。实际上，所有的内陆，即各洲的内陆区域，按比例而言都是拍摄不足的，而海滨地区却是拍摄过度的。
毫无疑问，如果有人除去散点图下原来的地图轮廓，几乎没有什么会遗失。各洲可以凭借海岸线上密集的点来划分界限。白天，从轨道上看，蓝色海洋与黄褐色陆地之间的反差，很有视觉上的吸引力，这种对照也提供了容易分辨的陆地标志。旧金山海湾一眼就能被找出来，而寻找处于心脏地带的得梅因，爱阿华就困难得多。因为旧金山更容易确认，所以宇航员们就更频繁地将相机对准海湾地带。
晚上，从太空中望一眼日本，就发现人类文明显然集中在水边。日本岛的形状被一圈灯光很好地勾勒出来。晚上，东京湾是如此灯火辉煌，以致于我甚至能用肉眼看到向海中延伸的船坞。神秘、神圣、因而未开发富士山，在灯海的包围中像个黑色的圆圈一样突出。加拿大和中西部城市的灯光，则为五大湖镶了一道边。美国东部海港，从巴尔第摩到纽约城到波士顿，光亮度更强更集中。密西西比河沿岸的居住点，就像一串珍珠，穿过美国中部，被包围在内陆的黑色夜幕之中。
与阿波罗号的宇航员不同，他们在往返月球的途中，能够观测到地球的整体，而我在任何一个特定时间都仅能看到地球的某些部分。随着“和平”号空间站的轨道在距离地球200英里至300英里的范围内变动，可视范围也发生变动。当我们飞行高度降低接近地球表面时，我能看到更多细节，但视野较窄；飞行高度增加时细节少，视野宽。但无论怎样，任何时候，我都是处于地球某一点的正上方。
通常情况下，我能够清楚地看见相当于美国本土面积一半的区域。举例来说，在一个无云的夜晚，当“和平”号空间站的轨道使我处于波士顿正上方时，我向北能看见新大陆，向南能看见佛罗里达，并且能看到灯火勾勒出的整个佛罗里达半岛。五大湖岸边的多伦多、克利夫兰、底特律、密尔瓦基和芝加哥都显而易见。明尼阿波利斯、圣路易斯、孟菲斯和新奥尔良在伟大的密西西比河畔熠熠放光。科珀斯克里斯蒂，休斯顿、木比耳和彭萨科拉则勾画出墨西哥湾。那一刻，我却看不见伦敦的灯火。我必须再等待十分钟左右才能看见欧洲。
尽管是匆匆一瞥，我还是能看到微小的细节：伟大的横跨上下密歇根半岛海峡的和平桥，苏伊士运河，金字塔，在英吉利海峡昼夜穿梭的船只。遗憾的是，我从未见过中国的长城，因为中国总是笼罩在某种雾气当中。城市过度拥挤造成的严重污染以及处于蒙古利亚下方的不利位置是造成雾气的原因。在蒙古，连续几个月中，我目睹了几百场大火，都是人们为了将林场变成农场而在烧毁森林。那烟幕如果没有上千英里，也有几百英里，向东一直蔓延到中国海。我怀疑就算空气是洁净的，由于城墙的颜色与周围环境的反差很小（它大部分是用当地材料建成的），要将长城与环境区分开来也很难。
透过250毫米的照相机镜头，我能看见州际高速公路，仿佛黑色的带子在白雪覆盖的大地上蜿蜒。通过从南到北拍摄全景，我能回顾曾经沿着I…75从密歇根开车到佛罗里达的路线。真是难以置信！
除了轨道高度，另一个决定观测区域大小的重要因素与飞船的轨道倾斜度，或者是其飞行路径相对于赤道的倾斜度有关。倾斜度在发射时就已经确定了。从佛罗里达正东发射，飞船的倾斜度是28度。28度倾斜相当于覆盖从北纬28度至南纬28度的地表狭长地带。以这个倾斜度起飞的飞船决不会直接位于超过这个狭长地带的纬度的地表的上空——不会比埃及更北，也不会比巴西更南。尽管向一个更北的方向发射能够提高倾斜度，这必须付出代价：提高轨道速度需要额外推力。
使火箭的发射地点尽可能地接近赤道，然后向正东发射，可以提高初始速度。这样做的话，火箭就从地球的自转中获得一些自由速度。那就是说，旋转的天体能帮助将火箭送入太空。
因为任何旋转球体的赤道地带的点运动速度最快，能比更北或更南的点产生更多的自由速度，所以美国宇航局将发射地点选在佛罗里达而非缅因州，并不是一种巧合。同样的，俄罗斯的发射地点在哈萨克斯坦而非俄罗斯正中，也不是巧合。这种自由初始速度降低了对火箭引擎自身制造全部速度的要求。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　15。凝视地球的光芒（中）
　出于比较的目的，注意一下1961年第一个进入太空的美国人艾伦·谢泼德是很有意思的，发射时他处于火箭的顶端，而该火箭没有足够的推进力来产生进入轨道所需的速率。相反地，他被送上去，然后又落下来，不到15分钟的时间，就猛得落入大西洋，溅起巨大的水花。在这第一次飞行中谢泼德没有机会环绕地球。要进入轨道，需要用很大的速度来克服地球引力造成的阻力。没有足够的速度，引力会占上风，飞船就无法进入轨道，即环绕地球。
1962年，约翰·葛伦经过改良的火箭拥有了足够的推力将他送入轨道长达4小时55分钟——一个平坦但高速的28度倾斜的轨道。当然，作为被设计来研究地球本身的现代太空计划，这种环绕地球中部的狭窄视野显然是不够的。在他的历史性的使命中，葛伦没能飞到象佛罗里达那么北的地区上空，也没能接近自己家乡俄亥俄州的正上方。只有在他的第二次飞行中，即当他36年以后再次登上航天飞机时，他才能飞越整个美国的上空（除了阿拉斯加）。
向更北方向发射的能力来自火箭引擎运行状况的改良。现在，飞船不用受提高速度、正东发射的限制，就能常规性地达到北纬57度与南纬57度的倾斜度。但是，如果飞船轨道的精确位置没有操作性价值，特别是装载量接近火箭的运行能力，正东发射将是使得火箭进入轨道的惟一方法。
现行的57度限制并非出于火箭引擎的运行限制，而是出于安全因素的考虑。美国宇航局规定，从发射到关闭主发动机的关键性时段，飞船不准直接处于美国东海岸城市的上空。避开东海岸，飞船能以相对于赤道57度倾斜度进入轨道。这样的轨道，基本上覆盖了地球上大部分的居住带——南到非洲南部顶端，北到哈得孙湾中部。
“和平”号空间站在一个相对于赤道52度倾斜的轨道上运行。“和平”号空间站的轨道路径提供了覆盖很大地表的视野——往北到哈得孙湾南部顶端，往南到南美顶端火地岛北部。
一旦设定，任何飞行器的倾斜度都不再改变。但是，尽管飞行器围绕地球运行的轨迹在太空中保持相对固定的位置，即在太空中循着同一路线一圈又一圈地运行，下面的地球是时刻在转动的。因此，当飞船运行一周之后（按每小时17500英里的轨道速度，大约需要90分钟），地球已经转过大约经度15度。所以，从佛罗里达起飞后90分钟，飞船大致能到达休斯顿的正上方，接着轨道越过凤凰城，之后是美国西海岸。飞船不断地经过太空中相同的点，但下面的地球不断地向东旋转，因此每一周飞船对于正下方点的相对位置都不断改变。
那意味着不是任何时候，我只要抓起相机，把头伸向窗口拍照就可以拍到澳大利亚伯斯的正上方俯视图。相反地，我必须等到“和平”号空间站的轨道中心处于西澳大利亚的上方。另外，我还须等到伯斯恰好是白天且“和平”号空间站的轨道中心处于该地区上方的时候。就算有了如此周详的计划，我还得祈求该地天气晴朗，否则我尽可能照出上乘照片的希望是不可能的。
尽管装备了足够的胶卷，看到了诱人的美景，开始时我还是约束自己抵制端起相机的诱惑，把时间花在用大脑记忆景色的工作上，使自己熟悉地球的微妙地形，找出地面的标志；简言之，就是要变成一个熟练的摄影师。在自我约束之下，整整一个月，我除了火山爆发等突发事件之外，没有拍一张照片，我只是拿着地图坐在窗边，研究地球。在我充分了解了地球的特征能够使每一张照片有价值之前，我不想浪费宝贵的胶卷。只有当我能确认内陆区域，例如基辅、喜马拉雅K2峰、科拉科时，我才认为自己已经为拍摄好照片作好准备了。
除了掌握地理知识，具备有关地球科学——海洋学、地质学、湖沼学、气象学的原理，做好被委派的地球观察研究还需要合适的工具：相机和胶卷，一个卸下已照胶卷的黑包，各种镜头，刻度尺，双筒望远镜，针对研究者特殊兴趣的各有侧重的地图，和使我在任何时刻都能一眼确定“和平”号空间站处于地球上方什么位置的电脑制作的活动地图。
美国宇航局向我提供“和平”号空间站地球观测计划的地形地图集。地图集有48张地图，其中包括一张世界主要海洋流图。每一页地图上都有用着重线依次标出的地区，突出了地球科学研究者们特别希望我从太空观察并拍照的地方。
地图标号有文字说明相对应，用来阐明这些地方对研究者们之所以具有重要性的原因。这些文字说明可以在笔记本电脑中查到，这台电脑仅限于用在地球观察摄影上。有关透镜选择、观察角度和通常要求的胶卷类型的建议在电脑中也有说明。
与这些信息相配套的软件名为“世界地图”。该软件能在电脑屏幕上显示一张墨卡托（地图学家）投影地图。地图上有“和平”号空间站当前的轨迹图，并通过一个亮点来显示当前我们在地球上方的位置。随着“和平”号空间站移动到地球不同区域的上空，亮点也会在投影的轨道上移动。这张地图还能显示地球亮面与暗面的大致轮廓，使我很容易就判断自己感兴趣的地区是白天还是黑夜。通过定位“和平”号空间站在电脑屏幕上的影象以及理论推测接下去的轨迹，我能判断我们在以后的90分钟里是否会经过什么重要的地方。如果真有什么重要地区且时机允许的话，我会设定手表上的闹铃，提醒我端着相机到窗口