令人窒息的低頻共振

2003年10月15日上午9：00，在長征二號(hào)F運(yùn)載火箭的推動(dòng)下，神舟五號(hào)載人飛船順利升空。在離地面約30～40千米時(shí)，飛船中的楊利偉正經(jīng)受著6個(gè)G的壓力（G為重力加速度，6個(gè)G相當(dāng)于6個(gè)人的體重壓在一個(gè)人身上）。此時(shí)，他忽然感覺周圍好像有無數(shù)面大鼓在振動(dòng)，令他無法呼吸。

后來，工程技術(shù)人員對這一狀況進(jìn)行實(shí)況模擬和計(jì)算分析，終于找到了“元兇”：共振！即火箭運(yùn)行過程中產(chǎn)生的小于10赫茲的振動(dòng)，通過飛船傳遞到了楊利偉的身上，并且與他的部分身體器官（例如神經(jīng)系統(tǒng)、肺部和視覺系統(tǒng)，具體見下表）產(chǎn)生了共振。

什么是共振呢？簡單來說，就是一個(gè)物體在某個(gè)頻率下振動(dòng)，比在其他頻率下振動(dòng)有更大振幅的情形。一旦產(chǎn)生共振，物體的振動(dòng)能量會(huì)不斷累積，其振動(dòng)幅度會(huì)因此不斷增大，直至振源停止能量供給，或物體的固有頻率發(fā)生改變（如器官受到了損傷或破壞）。

艙內(nèi)不時(shí)發(fā)出的聲音

神舟五號(hào)飛船艙體內(nèi)部，楊利偉座位周圍，各種各樣的儀器儀表都是在地面組裝完成。在地面上，它們與艙內(nèi)的大氣壓強(qiáng)相同。但升空后，艙內(nèi)氣壓約為地面的50%～70%，儀器儀表內(nèi)的空氣因此向外膨脹，從密封相對薄弱的地方擠出，產(chǎn)生振動(dòng)。這就是楊利偉不時(shí)聽到的艙內(nèi)的聲音來源。

詭異的“敲門聲”

宇宙飛船通常包括推進(jìn)艙、返回艙和軌道艙3部分，總體呈旋轉(zhuǎn)對稱形狀。在地面制造時(shí)，從選材到工藝，都要保障飛船各部分受力均勻。但是到太空后，飛船內(nèi)外的氣壓差巨大。理論上講，由此在飛船殼體中形成的應(yīng)力應(yīng)該是均勻分布的。但由于艙體的材質(zhì)、厚度以及制造工藝等方面存在差異，艙體內(nèi)的應(yīng)力分布或多或少也存在差異。一旦某個(gè)部位的應(yīng)力超過了該處材料和結(jié)構(gòu)的屈服強(qiáng)度，就會(huì)發(fā)生變形并產(chǎn)生振動(dòng)，于是形成了楊利偉聽到的“敲門聲”。