神舟十二号火箭飞船组合体的顶端有一个很明显的 “尖尖” 。但细心的朋友会发现,之前咱们发射的“天和”核心舱和“天舟”二号货运飞船, 都没有这个“尖尖” 。
这个“尖顶”究竟有什么玄机?如果你看一看几年前的神舟十一号载人飞船,你会发现它也有这个“尖顶”。
这个“尖顶”一般只用在载人航天上,它的名字叫做 “逃逸塔” ,是航天员保命的“护身符”。
逃逸塔曾经救下了在苏联和俄罗斯飞船上的4名宇航员。而美国之前放弃了逃逸塔,但却搭上了7条宇航员的人命 。
现在的人类航天仍然完全依赖火箭,而火箭从来都是最危险工程项目之一。有的时候,它是人类强有力的工具,但有的时候,它就是一个装满燃料的大炮仗。一旦在发射过程中发生倾倒等事故,火箭本身和它所要运载的所有东西,将全部付之一炬。
随着人类 科技 水平的提高,火箭的安全性也逐渐升高。现在世界主流火箭平均的失败率在2%到4%左右。对于一般的太空运输而言,这个数字已经很低了。但是如果载人,这个2%的失败率则完全无法接受,这相当于100次载人航天,平均就要有两次要死人。
现在全世界拥有载人航天能力的国家,全部都会把保障“航天员”的生命安全放在首位。这首先当然是出于人道主义。而另一方面, 宇航员几乎就是各国航天事业最贵重的“资产” 。
火箭炸了,卫星毁了,都没有太大关系,只要技术在,重新生产并没有太大问题。但航天员则是万里挑一的, 国家选拔培养一个航天员所需要的花费是百亿级别的 。而更重要的,是培养航天员所需要的花费的时间。所以任何国家都不会拿航天员去冒火箭2%的风险。
在这样的环境下,“逃逸塔”诞生了。
逃逸塔安装在载人飞船火箭的顶部,并装有固体火箭发动机。从航天员进入飞船开始,一旦检测到火箭倾斜过大等可能造成火箭毁灭的紧急情况, 逃逸塔便会触发,启动发动机,带着飞船迅速脱离火箭本体 ,避免火箭爆炸时将载人飞船吞没。
脱离危险区后,飞船启动着陆程序,把宇航员安全送回地面。
由于火箭发射事故大部分都发生在点火起飞和低空飞行阶段,当火箭已正常飞出大气层后,事故风险大幅降低,逃逸塔便失去了作用。此时逃逸塔会与火箭飞船分离,以降低负载。
大部分时候,逃逸塔仅仅是作为保命的后备手段。到现在为止,人类进行的载人航天已经有好几百次了,而逃逸塔真正发挥作用只有3次。
1983年9月27日,苏联的联盟T10a飞船正准备发射,宇航员已进入飞船。在发射前倒数第90秒时,火箭助推器增压氮气管路的一个阀门失效,造成一台火箭发动机突然点火,结果引发整个火箭在发射台上爆炸!好在逃逸塔工作正常,检测到事故后立即带着飞船飞离发射台,两名宇航员得以幸存。
还有一次就发生在三年前。2018年10月11日,俄罗斯联盟MS-10飞船发射升空,其上载有一名美国宇航员和一名俄罗斯宇航员。在火箭升空后的第119秒,距离地面50km左右,四个助推器在分离过程中,有一个助推器分离不正常,并撞上了火箭芯级,造成火箭倾斜并关机。逃逸塔紧急逃生程序启动,两名宇航员在经历了6个G的过载后最终生还。
还有一次是美国人搞得,1961年4月25日美国 水星计划 飞船升空(注:水星计划是当时美国给首批载人航天计划起的名字,并不是要探测水星)。火箭在发射20秒之后失控,在第42秒开始自毁,它的逃逸塔运行正常,带着飞船分离,虽然飞船里只有一个假人,并没有真的宇航员。
“逃逸塔”作为保命措施还是比较可靠的,但是很遗憾,美国在航天技术革新的过程中,一度放弃了“逃逸塔”, 而这个决定让美国人付出了血的代价。
美国人在水星计划取得成功之后,又开始了 双子星计划 (注,这个计划当然也不是为了 探索 双子座,而是美国的双人航天计划)。这个时候,美国人不如苏联人踏实稳重的特点就显现出来了。
双子星计划的载人航天飞船都没有逃逸塔,取而代之的是宇航员的弹射座椅,宇航员在事故时可以弹射出舱,跳伞逃生。当然了,这东西只能在低空使用。如果在几十公里的高空弹射出舱,就只有死路一条了。
这么设计的一个原因是,逃逸塔太重,取消逃逸塔就可以减少额外的发射负载。
但是很幸运,双子星计划的所有载人飞船都成功了,没有出现火箭事故。而自此,美国人对逃逸装备逐渐开始忽视,这种忽视延续到了美国后来研发的 航天飞机 上。
最初航天飞机的设计是包含用于逃逸的固体火箭发动机的,但还是为了减重,航天飞机的逃逸装备被无情取消了。美国人认为,他们的航天飞机安全性已经非常高了,所以没必要搞什么逃逸塔之类的逃逸装备。
然而,广袤的宇宙没有像眷顾双子星计划那样,再一次眷顾航天飞机。
1986年,美国挑战者号航天飞机在发射后第73秒时,助推器发射故障,火箭爆炸。没有任何逃逸装备的挑战者号只能跟着火箭一起解体爆炸。7名宇航员殉职。
血的代价并没有促使NASA给剩余航天飞机加装逃逸装备。美国剩下的那几架航天飞机就这样一直对付了17年。在2003年,哥伦比亚号事故又有7名宇航员殉职之后。美国人再也受不了这种安全风险极大的航天方式了。2011年,美国全部航天飞机退役,美国再次回到了飞船 逃逸装备的路子上来。
中国的载人航天一直是走飞船的发展路径,经过二十多年的发展,中国神舟飞船的可靠性和成功率已经走在了世界前列。 从神舟五号,到现在的神舟十二号,已经把17人次的航天员送上了太空。
而每一次,中国航天的“逃逸塔”都在默默地保护着我们的航天斗士们。祝愿我们的神舟十二号三位航天员能够圆满完成任务,并安全回家。
请你在评论区写下你对中国航天的祝愿和期待,也请你帮我点个赞支持一下,我是@四角切圆 ,关注我了解更多世界大事,咱们下期再见。#全能创作家#
大家平时有观看过科技频道吗中国发射的“神舟八号”“神舟九号”“神舟十号”与“天宫一号”大家应该都知道吧,可是大家知道他们为什么要在太空进行交会对接吗其中的原因是什么呢相信许多朋友们都不太了解,下面就由我来给大家解答一下疑惑吧。
由于科学研究的需要,空间站的尺寸十分巨大。例如,“国际空间站”由航天员居住舱、实验舱、服务舱、对接过渡舱、桁架、太阳翼等部分组成,长109米,宽(含翼展)73米,总质量约420吨。无论是什么型号的运载火箭,都不可能一次把数百吨的空间站运送到轨道上,所以只能将各舱段分批发射,然后在太空利用交会对接技术搭建起来。所以交会对接技术是建设空间站的基础。
在其他太空活动中,比如为长期在轨道上运行的空间站运送航天员和提供物资补给,或在轨航天器之间的互访、物资转运或紧急救生等,也要用到交会对接技术。在未来的深空探测等航天活动中,交会对接技术同样是不可或缺的。
航天器的交会对接是指两个航天器在空间轨道上会合并在结构上连成一个整体的技术,是实现空间站、航天飞机、太空平台和空间运输系统等的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨服务的先决条件。
在空间交会与对接的两个航天器中,一个称目标飞行器,一般是空间站或其他大型航天器,是准备对接的目标;另一个称追踪飞行器,一般是地面发射的宇宙飞船、航天飞机等,是与目标飞行器对接的航天器。例如“天宫一号”就是目标飞行器,而“神舟十号”就是追踪飞行器。
交会对接时,最主要的困难在于两个航天器都在以7千米每秒以上的速度运行,它们的相对位置和速度都必须精确控制,否则可能会彼此错过甚至追尾碰撞。
航天器执行交会对接,可分成四个步骤:远程导引段、近程导引段、最终逼近段和对接停靠段。在开始的远程导引段,在地面测控的支持下,追踪飞行器经过若干次变轨机动,进入到追踪飞行器上的敏感器能捕获目标飞行器的范围(一般为15~100千米)。在近程导引段,追踪飞行器根据自身的微波和激光敏感器测得的与目标飞行器的相对运动参数,自动引导到目标飞行器附近的初始瞄准点(距目标飞行器05~1千米)。进入最终逼近段,追踪飞行器首先捕获目标飞行器的对接轴,对接轴线不沿轨道飞行方向,要求追踪飞行器在轨道平面外进行绕飞机动,以进入对接走廊。此时,两个飞行器之间的距离约100米,相对速度约1~3米/秒。最后的对接停靠段,追踪飞行器利用由摄像敏感器和接近敏感器组成的测量系统精确测量两个飞行器的距离、相对速度和姿态,同时启动小发动机进行机动,使之沿对接走廊向目标最后逼近。在对接前关闭发动机,以015~018米/秒的停靠速度与目标相撞,最后利用栓—锥式或异体同构周边式对接装置,使两个飞行器在结构上实现硬连接,完成信息传输总线、电源线和流体管线的连接。
自20世纪60年代以来,美国、俄罗斯(苏联)、中国、日本等国总共实施了300多次航天器交会对接,其中俄罗斯(苏联)进行的次数最多。目前,完全独立拥有空间交会对接技术的国家有美国、俄罗斯和中国。
1966年3月,美国航天员阿姆斯特朗和斯科特驾驶“双子星座8号”飞船,与经过改装的一个火箭第三级无人舱体,进行了人类历史上首次载人空间交会对接。从1964年到1966年,“双子星座号”系列飞船通过了2次无人和10次 载人飞行,验证了多种交会对接方式和技术,为阿波罗探月活动的顺利进行做好了充分准备。美国航天器的交会对接多采用手动方式,这主要全面考虑技术的把握性、安全可靠性和成本经济性等诸多因素。
俄罗斯(苏联)是进行航天器交会对接最多的国家,多采用自动对接技术。1967年,第一次无人航天器自动交会对接就是由苏联的两艘“联盟”飞船完成的。“联盟”飞船至今仍在服役,它和“进步号”货运飞船已经执行过200多次交会对接任务。
与其他任务一样,交会对接也不能保证每次都获得成功。美国交会对接发生过两次故障:一次是“双子星座9号”与“阿金纳”目标飞行器对接时发生故障;另一次是“阿波罗14号”飞往月球过程中,在指令舱与登月舱对接时,由于对接机构材料原因,出现多次对接失败,直到第六次试接才获得成功。俄罗斯交会对接的失败给人们留下深刻印象。1997年6月24日,“进步M-34号”货运飞船脱离“和平号”空间站对接口,飞离了空间站一段距离,次日该飞船飞回来再次逼近空间站时,由于制动控制部件失灵,飞船没有及时对航天员指令做出响应,直接撞到“和平号”的“晶体”舱上。2010年,俄罗斯两艘“进步M号”货运飞船与“国际空间站”进行自动对接时也先后失败,后来采取了改进措施才获得成功。
肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center,缩写为KSC)位于美国东部佛罗里达州东海岸的梅里特岛,成立于1962年7月,是美国国家航空航天局(NASA,National Aeronautics and Space Administration)进行载人与不载人航天器测试、准备和实施发射的最重要场所,其名称是为了纪念已故美国总统约翰·肯尼迪(John F Kennedy)。整个场地长达55千米,宽10千米,面积达到了567平方公里,大约有17000人在那里工作。场地上还有一个参观者中心,参观者也可以随导游参观。肯尼迪航天中心是佛罗里达州的一个重要的旅游点。同时由于肯尼迪航天中心大部分地区不开放,它也是一个美国国家野生动物保护区。
肯尼迪航天中心目前发射指挥部在39号发射中心,这里也是飞行器组装建筑物的所在地。在它的西部6000米处有两个发射场,向南8000米处是肯尼迪航天中心的工业地区,那里有许多中心的支援设施和管理总部。
肯尼迪航天中心由四个部分组成,工业区、39号发射中心和它的两个发射场LC-39A和LC-39B、飞行器组装建筑物和参观者中心。
肯尼迪航天中心除支援设施和管理总部外,在工业区内还有国际空间站的太空站制造设备。
工作区由装配车间、控制中心、气象中心、新闻工作区组成。控制中心是发射的神经枢纽,气象中心负责提供实时的卫星气象云图、风速等数据,供控制中心参考。装配车间则负责装配火箭或航天飞机,装配完成后,由履带车拖到发射架上。发射架位于距离工作区3公里之外的大西洋畔,两座发射塔分别标号“A”和“B”。
美联社、路透社、CNN等一些世界主要媒体在航天中心设有专职记者,并拥有自己的工作楼。工作楼的一层供文字记者使用,二楼平台则供摄影记者拍摄使用。此外,每逢重大新闻事件,很多电视媒体和文字媒体会租用卫星工作车,进行现场报道。
卡纳维拉尔角作为美国的太空基地已有50多年历史。1949年,时任美国总统的杜鲁门决定将卡纳维拉尔角作为美国导弹发射基地。此后的十多年中,这里一直由美国国防部下属的部门使用,1962年美国宇航局进驻,卡纳维拉尔角才成为军民两用航天发射基地。卡纳维拉尔角之所以被选作发射场地,是因为这里的纬度较低,向东发射火箭,可利用地球自转的附加速度,帮助卫星入轨。
自1950年这里首次发射火箭以来,卡纳维拉尔角先后发射了“宇宙神”火箭、“大力神”火箭等。1981年,航天飞机首次从卡纳维拉尔角发射升空。
39号发射中心
39号发射中心一开始是为阿波罗计划建立的。其东部是工场和控制中心。其北边是维护降落的航天飞机的宇宙飞船处理厂。中心的大建筑是飞行器组装建筑物,其中有组装四种不同火箭(包括土星5号运载火箭)和航天飞机的外部燃料箱和固态火箭推进器的装置。组装建筑物的南边是低的工场建筑。这里有组装航天飞机火箭的设施。整个组装建筑物高160米,面积为218×158米。
建筑物内的1号和3号组装台位于建筑物的东边,2号和4号位于西边。由于实际上进行的发射次数比计划的要少,2号组装台只被使用过一次,而4号组装台从未被使用过。今天建筑物西部的一边被用作仓库。建筑物的大门有139米高,由七个门板组成,每个门板可以单个地向上提起。
发射场俯瞰1976年庆祝美国建国200周年时建筑物的南墙被画上了一面64×335米大的美国国旗。旗上的每个条与一辆公共汽车一样宽。由于建筑物内没有空调装置,过去外面阴雨时建筑物内的顶部会形成雨云,后来建筑物内加入了抽干器后这个问题才被解决。
从组装建筑物有两条通向发射场A(在南边)和发射场B(在北边)的6000米长的路。这两条路是给运输组装好的火箭或航天飞机的爬行者运输车用的。肯尼迪航天中心共有两辆爬行者运输车,每辆重2721吨,载物面积为40×35米。它们是世界上第二大的可转向的车。它们的速度为16千米/小时,因此从组装建筑物到发射场它们需要5小时的时间。对当时的技术来说将110米高的土星5号火箭站立着送到发射场,而且还克服了5%的坡度爬到发射场上,是非常了不起的技术成就。
LC-39A和LC-39B发射场
LC-39A和LC-39B被交替使用,它们就在大西洋岸边几米的地方。它们互相之间的距离为27千米。今天的航天飞机比当时的土星5号火箭低得多,因此它们被截短了。今天它们的高度为813米(避雷针没有计入)。
为了防止整个设施和正在起飞的航天器在被发射时所造成的声波摧毁,在起飞后几秒钟内向发射场的下部喷射一百多万立升水。虽然如此在土星5号发射时,约20千米以外的泰特斯维尔,还常常有窗户被震破。
发射场东北和西北角上是圆柱体的氢和氧燃料仓,每个仓可以容纳330万立升冷凝液态的燃料。为了防止爆炸的危险,航天飞机的外部燃料箱,在起飞前不久才能被填满。
航天飞机着陆设施
航天飞机着陆设施位于组装建筑物西北约32千米处,它主要由一条4572米长和91米宽的跑道组成。通过一条柏油路它与宇宙飞船处理厂相连。假如航天飞机不在肯尼迪航天中心降落的话它会被一架波音747背付运送到肯尼迪航天中心,然后直接在跑道上从飞机背上卸下来。
参观者中心
肯尼迪航天中心参观者中心是一个私人企业,它的运行不依靠美国政府资助。它包括数个博物馆、两个IMAX**院和不同的汽车导游来让游客从近处看否则看不到的、不公开的地方。入门票中包括汽车运送到39号发射场的观察点和运送到阿波罗-土星5号中心。这个中心是一个存放着一个重造的土星5号火箭和其它展览品的大博物馆。在这些展览中有一个重建的阿波罗时期的射击训练场,在那里游客可以重新体验阿波罗的起飞,还有一处地方游客可以重新体会阿波罗11号的着陆。
参观者中心还包括两个由宇航员纪念基金会组织的两个设施。其中最显眼的是太空纪念镜(Space Mirror Memorial),这是一块刻有殉职的宇航员的名字的巨大的黑色花岗岩镜。这些名字不停地被从背面照明。假如可能的话使用自然光,否则使用人工光。这些发光的名字似乎悬浮在反射的天空里。附近的荧光屏里记载着这些宇航员的详细的生平和逝世事件。另一个由基金会组织的设施是太空教育中心,其中包括为教师提供材料的资料中心等。
肯尼迪航天中心的历史
1949年美国总统哈利·S·杜鲁门在卡纳维尔角设立了实验导弹的联合长距离试验场。这个地方对这样的实验非常有利,因为导弹可以飞向大西洋,而且它比美国其它任何地方离赤道都要近,在赤道附近火箭可以利用地球自转的加速度。美国的第一次亚轨道火箭飞行是在卡纳维尔角获得成功的。
1951年美国空军在巴那那河海军空军基地(Banana River Naval Air Station)附近建立了空军导弹测试中心。苏联的卫星1号发射成功后美国的第一颗人造卫星,海军的前卫一号于1957年12月6日发射成功。1958年国家航空航天局成立,卡纳维尔角被改造为一个重要发射场。红石火箭、木星中程导弹、木星-C火箭、潘星导弹、北极星导弹、雷神火箭、大力神火箭、泰坦火箭和民兵导弹都是在这里成功试验的。雷神后来成为今天主要使用的三角翼火箭的基础,三角翼火箭是1962年7月1日运载Telstar卫星时首次启用的。
登月计划被宣布后,卡纳维尔角的操作范围增大扩展到了邻近的梅里特岛上。1962年国家航空航天局开始买地,通过购买它获得了340平方公里,又通过与佛罗里达州的谈判获得了226平方公里。1962年7月这里被命名为发射操作中心。1963年11月,为纪念刚刚被刺杀的约翰·肯尼迪总统,它被改名为约翰·肯尼迪航天中心。环绕的卡纳维尔角也被改名为肯尼迪角,但当地人对这个新名字不满,因此1973年它又被改回去了。
登月计划共分三个阶段:水星计划、双子座计划和阿波罗计划。水星计划的目标是将人送上地球轨道后再将他们接回来。这个计划于1957年10月开始,使用的是大力神火箭,运载的是水星负荷。一开始的试验使用的是红石火箭,它们将宇航员送到亚轨道飞行,其中包括1961年5月5日艾伦·谢泼德和7月21日维吉尔·格里森的15分钟的的飞行。第一位被大力神运载的宇航员是约翰·格伦,他的飞行是在1962年2月20日进行的。
通过水星计划的经验,美国设置了装载两人的双子座运载舱,发射火箭是泰坦二号火箭。第一次双子座发射是在1965年3月23日,宇航员是约翰·杨和弗吉尔·格里森。双子座四号是第一次宇航员登出飞行器的试验,宇航员是爱德华·怀特。从肯尼迪航天中心共起飞过12次双子座飞船。
阿波罗计划使用的是三级的土星5号火箭(高111米,直径为10米),制造厂是波音(第一级)、北美航空工业公司(引擎和第二级)和道格拉斯飞机公司(第三级)。北美航空工业公司还制造了指挥和服务舱,登月舱是由格鲁曼飞机工程公司制造的。IBM、麻省理工学院和通用电气公司提供仪表。
肯尼迪航天中心的新发射中心,39号发射中心共耗费了8亿美元。它包括一个能够同时组装4个土星5号火箭的组装建筑物,一个能够运输5440吨的运输设施,一个136米高的服务结构和一个控制中心。整个建设于1962年11月开始,发射场于1965年10月完工,组装建筑物于1965年6月完工,基础建设与1966年底完成。从1967年到1973年从39号发射中心共发射了13颗土星5号火箭。
39号发射中心启用以前在34号发射中心进行了一系列的土星1号和土星1B的试验。1967年1月27日发生的阿波罗-土星204号(阿波罗1号)的大火造成三名宇航员丧身就是在34号发射中心发生的。
土星5号的试验飞行(阿波罗4号)是在1967年10月30日进行的,第一次载人飞行(阿波罗7号)是1968年10月11日进行的。1968年12月24日和25日阿波罗8号绕月球环绕了10圈。阿波罗9号和阿波罗10号测试登月舱。阿波罗11号于1969年7月16日起飞,7月20日在登月。此后所有的阿波罗飞船都是从肯尼迪航天中心起飞的,一直到1972年12月的阿波罗17号。
空军决定对能够提升重负载的泰坦火箭进一步改进,为此他们在肯尼迪航天中心以南建立了卡纳维尔角空军40号发射中心和卡纳维尔角空军41号发射中心来发射空军的泰坦3号和泰坦4号火箭。泰坦3号的负载与土星1B的差不多,但要便宜得多。这两个发射中心被用来发射间谍、通讯、气象卫星和国家航空航天局的行星探测器。本来空军还打算进行自己的载人飞行,但这些计划后来被取消了。
肯尼迪航天中心在阿波罗计划的同时,继续研究非载人火箭。1966年5月30日从卡纳维尔角空军36号发射中心一枚大力神-半人马火箭发射了美国第一颗在月球上软着陆的探测器。此后从这里还发射了另外5颗月球探测器。从1974年到1977年大力神-半人马火箭成为国家航空航天局重负载火箭,用它从借给国家航空航天局的41号发射中心发射了海盗计划和旅行者计划的探测器。后来从这里还发射了美国最强大的不载人火箭土星4号。
1973年土星5号火箭也是将天空实验室送入轨道的运载火箭。为了适应土星1B的发射,39B号发射场被稍微改变。1973年从这里发射了三次载人赴太空实验室的飞行。1975年从这里发射了阿波罗-联盟测试计划。
肯尼迪航天中心也是航天飞机的发射场和降落地。哥伦比亚号航天飞机是1981年4月12日首次发射的。1986年1月28日挑战者号航天飞机在发射过程中爆炸被毁后到1988年9月29日航天飞机的发射一度中断。
2004年9月,肯尼迪航天中心部分结构被弗朗西斯飓风摧毁。飞行器组装建筑物的南边和东边有一千多块12×3米大的瓦片被揭落,使得整个建筑物3700平方米被暴露在外面。航天飞机防热瓦的生产工厂也遭破坏,部分屋顶被揭开,内部受到严重水害。
人类第一次登上月球
1969年7月24日,乘载3名宇航员的阿波罗11号安全地溅落到太平洋中。经过18天的隔离,确信宇航员没有被月亮上的微生物污染,尼尔·阿姆斯特朗、爱德文·奥尔德林和迈克尔·科林斯3位宇航员才从阿波罗11号下来。他们的这次20世纪的旅行为太空探测做出了巨大的贡献,这次月球登陆开辟了太空探测的新纪元。
爱德文·奥尔德林
爱德文·奥尔德林,1930年1月20日出生于美国新泽西蒙特克莱。他是第二个登上月球的美国航天员,并创航天器舱外活动记录。1951年毕业于纽约西点军校后,任空军飞行员。曾在朝鲜执行飞行战斗任务。1963年他撰写有关空间轨道力学的学位论文,获得麻省理工学院哲学博士学位。后来被选为航天员。1966年11月11日他同 J.A.洛弗尔参加4天的“双子星座”12号飞行,出舱进行了5.5小时的太空行走,证明人体在宇宙真空中能够有效地活动。“阿波罗”11号飞船载着爱德文·奥尔德林、尼尔·阿姆斯特朗和迈克尔·科林斯于1969年7月16日升空,飞向月球。4天后,阿姆斯特朗和奥尔德林在靠近月球静海边缘的地方着陆,在月球上采集岩石标本、拍摄照片和建立科学试验装置。他们完成月面上的活动后,驾驶登月舱在绕月轨道上与科林斯驾驶的指挥舱会合。这次飞行于7月24日溅落在太平洋而告结束。
迈克尔·科林斯
迈克尔·科林斯,1930年10月3l日出生于罗姆。他是美国航天员,“双子座”10号的副驾驶员,“阿波罗”11号首次载人登月飞行的指令舱驾驶员。西点军校毕业后调住空军。曾任空军试飞员,1963年参加航天计划。他和JW扬乘“双子座”10号于1966年7月 18日发射升空。在与目标火箭“阿金纳”会合后,利用“阿金纳”的发动机继续推向764千米创纪录的高度,然后科林斯离开飞船,准备把测试微陨星的仪器安装在“阿金纳”上,但是失败了,只是从“阿金纳”取回了一件仪器。由于“双子座”飞船的燃料不足,他缩短了舱外活动的时间,于21日返回地球。他还同尼尔·阿姆斯特朗、爱德文·奥尔德林参加了“阿波罗”11号飞行。1969年7月20日阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上着陆,科林斯留在指令舱,在97——121千米的高度上绕月飞行。7月21日阿姆斯特朗和奥尔德林的登月舱同他的指令舱重新对接。次日他们离开月球轨道,于7月24日溅落在太平洋上(他叙述这次降落的著作《传播火种》于1974年出版)。这是他最后一次飞行。1969年任助理国务卿。1971年加入史密森学会董事会。
尼尔·阿姆斯特朗
尼尔·阿姆斯特朗 ,1930年8月5日出生于美国俄亥俄沃帕科内塔。他是美国航天员,第一个踏上月球的人。阿姆斯特朗16岁生日时成为持有执照的飞行员, 1947年为海军飞行学员。他在印第安纳州西拉斐特市珀杜大学学习航空工程,1950年因朝鲜战争爆发而中断学业。朝鲜战争中他曾被击落1次,曾3次获得空军奖章。1955年成为国家航空咨询委员会(NACA),即后来的国家航空和航天局(NASA)的民用飞机研究飞行员。飞行时间在1100小时以上,试飞过各种超音速歼击机以及X—15火箭飞机。 1962年他同第二组航天员一起参加了航天计划。 1966年3月16日,阿姆斯特朗作为“双子座8号”的指挥舱驾驶员与D.R.斯科特一起同“阿金纳”无人驾驶火箭会合,并第一次完成了手控空间对接机动飞行。对接后一台火箭发动机发生故障,他们被迫与“阿金纳”脱离。随后,阿姆斯特朗重新操纵“双子座8号”航天器在太平洋上紧急溅落。1969年7月16日,阿姆斯特朗同爱德文·奥尔德林、迈克尔·科林斯一起乘“阿波罗1l号”飞船飞向月球。4天后于美国东部夏令时(EDT)下午4时18分,由他手控操纵“鹰”号登月舱在宁静海西南边缘附近的平坦地带着陆。7月20日东部夏令时下午10时56分,阿姆斯特朗从“鹰”号登月舱走下来,踏上积满尘土的月球表面,并说:“对一个人来说,这只是小小的一步,但对全人类来说,这却是巨大的飞跃”。阿姆斯特朗和奥尔德林离开登月舱,用2个多小时的时间设置科学仪器、采集月球表面标本并拍摄了大量照片。7月21日,他们在月球上停留了21小时36分后重新起飞,与科林斯会合,开始了重返地球的航行。7月24日东部夏令时下午12时51分溅落于太平洋。随后,对3名宇航员进行了为期18天的隔离检疫,以防止可能带回月球细菌。在随后的岁月以及对21个国家进行的访问中,他们因为开创人类探索宇宙的新纪元做出了贡献而受到人们的热烈欢迎。1971年,阿姆斯特朗从国家航空和航天局辞职。1971年——1979年任俄亥俄州辛辛那提大学航空航天工程教授, 1979年后任俄亥俄州莱巴嫩市供应油田设备的卡德韦尔国际有限公司董事长。
背景介绍
“阿波罗”11号宇宙飞船登月成功
到月球去!这是人类几千年来所梦寐以求的愿望。这个愿望终于在1969年7月20日实现了。
这一天,美国肯尼迪宇宙发射中心高高的发射塔旁,巨大的“阿波罗”11号载人宇宙飞船,在现场几万人的震天动地的欢呼声中,在全世界10多亿电视观众的期待的目光中,徐徐上天,向着地球的卫星,远离地球38万公里的月球飞奔而去。
参加这次登月的3名宇航员是:队长威尔逊、副手尼尔·阿姆斯特朗和爱德文·奥尔德林。一路上,他们在地面控制中心的指挥下,精心操作着舱内的仪表,使飞船不断地修正偏差,厘毫不差的向月球逼进。
7月21日,格林威治时间12点56分,“阿波罗”11号成功地在月球上着落。威尔逊等3人走下舷梯,脚踏在特兰克里梯死海上。当他们走完这历史性的几步后,威尔逊低头看看,又四周环顾了一下,此刻蔚蓝色的地球正悬挂在月球的天边。显然威尔逊此刻十分激动,他说:“我,哈伯·威尔逊,以全人类的名义宣布,月球不属于哪个国家,而是全人类的共用财富。”他停顿了一下,“我们为全人类的和平而来”!这时全世界的电视观众突然发现画面消失了,整整4分半钟后,又出现威尔逊等三人在月球上如袋鼠般向前跳跃的镜头,只见他们拿出了美国国旗,安插在一根金属杆上。然后小心翼翼地搬来几块月球岩石作加固。由于月球上的引力只有地球上的1/24。也就是说一个要在地球上能越过22米,那么在月球上他就能轻轻地越过像上海国际饭店那么高的高度。所以尽管宇航员们的宇航服很重,有几十公斤重,但在月球上仍然不能大意,用力过猛就要摔倒。威尔逊等三人驾着特殊的宇宙车在寂静的月球上奔波着,他们采集了800多磅月球岩石,拍摄了大量的珍贵照片,进行了许多富有成果的科学考察。
“阿波罗”11号宇宙飞船是美国花费了数十亿美元的巨额资金建造起来的,美国自然对它寄予强烈的希望,希望这次登月不仅带来科学上的突破,还有战略上的重大意义。登月升空前两周,威尔逊接到美国当局拟定的在月球向全世界发表的讲话稿,其内容是:“我,哈伯·威尔逊,郑重宣布美利坚合众国拥有对月球的领土主权。美国人迈出每一步都是美国领土的扩展。”而当威尔逊在月球上发表了完全不是这回事的讲话后,军方很是恼火,在威尔逊返回地球后,他被迫宣布“退休”,并警告他不能讲出事实真相。与此同时,联合国通过决议,月球归人类共同拥有。直到20年后的1989年,威尔逊才打破沉默,讲出了那为世界所瞩目的4分半钟里所发生的事情。
神奇的阿波罗
进入白宫6个月之后,新总统理查德·尼克松在心理上得到了巨大的鼓舞,因为那时,宇航局根据约翰·肯尼迪的命令在8年前开始的漫长的飞向月球的航行现在达到了目的地。执行这项任务的是阿波罗11号。它是一项非常惊人的努力的顶点——为此作出了贡献的有2万个承包商和30万个工人——虽然人们可以无休止地谈论它是否值得花这么多钱,但它的成功不可否认是美国的一项胜利。
理查德·尼克松发表声明指出,虽然探险在过去是“一项寂寞的事业”,但“今天,宇宙空间旅行的奇迹已有宇宙空间通信的奇迹做伴;电视甚至能够越过与月球之间的巨大的距离把极重要的发现立刻传达到我们家里来,使我们大家都成为直接参加者。”他所说的“大家”指的不仅仅是美国人,而是更多的人。看到的月球上着陆实况的是历来电视最大数量的观众,约有528亿人。
失败的可能性很小。因为美国的宇宙空间科学,自其12年前的最初几次失败以来,已有长足的进展。1961年至1966年间“水星”号和“双子星座”号的16次载人飞行已证明人能在宇宙空间生活和活动,而“巡航”导弹、“月球飞船”和“观测者”号所送回的资料,证明月球表面对宇宙飞行员来说是安全的。曾经遇到过一次可怕的挫折。1967年1月,阿波罗一号在其发射台上爆炸了,三个飞行员全部殉难。可是,在延搁了21个月之后,载人的阿波罗号的指挥舱却飞上去了。在1968年末和1969年初,宇航局按照一张严格的时间表办事,每两个半月发射一艘阿波罗号飞船,以期在肯尼迪于1961年5月规定的最后限期之前完成任务:“在60年代终了之前”有一个人在月球上着陆,并使他安全地返回地球。
1969年7月16日早晨9点32分,阿波罗11号飞船连同它的36层楼房高的土星5号火箭在肯尼迪角的 39A综合发射台发射了。在飞船上的是民航机长尼尔·阿姆斯特朗和两个空军军官爱德文·奥尔德林上校和迈克尔·科林斯中校。土星号的第三级把他们送进了一条118英里高的轨道。把一切工作系统检查了两个半小时之后,他们再度发动了第三级火箭,这使他们获得了每小时24245英里的速度,脱离地球大气层向25万英里外的月球前进。
在离地球5万英里处,科林斯操纵名为“哥伦比亚”的指挥舱,使它与称为“鹰”或简称L.M.的脆弱的登月舱正面相对。“哥伦比亚”和“鹰”互相一钩住,土星号的第三级就被抛弃了。航行的第二天,星期四,他们开动了“哥伦比亚”的发动机,使他们进入到星期六就可以在月球背面69英里之内的一条轨道上。在肯尼迪角时间星期五下午,阿姆斯特朗和奥尔德林爬过两个运载工具之间的管道,进入了登月舱“鹰”号,那天黄昏,宇航员们就进入了月球的重力场。这时他们离月球已不到44000英里,速度越来越快了。
星期六下午,他们把速度降低到每小时3736英里,进入了绕行月球的轨道。航控台(它们与设在休斯敦的国家宇航局载人宇宙飞船中心联系的无线电报机)于7月20日星期日上午7点零2分叫醒他们,因为这一天是预定在月球上着陆的一天。在“鹰”舱里,阿姆斯特朗和奥尔德林把登月舱着陆用的四条难看的腿伸展出去。航控台告诉他们说“你们完全可以驶离船坞了。”于是,登月舱就和“哥伦比亚”分开,这时阿姆斯特朗说,“‘鹰’已经长了翅膀了!”下午3点零8分,他发动了宇宙飞船的引擎,于是他们朝着月球上的静海飞去。
他们在离月球表面九点八英里处进入了一条低轨道,在一片可怕的满是高山和火山坑的月球荒野上飞行。这时,休斯顿的一部计算机开始在他们的仪表盘上闪光,向他们发出警报。现在已如此接近目的地,他们当然不能回头,于是他们就根据在休斯顿的一个青年指导官员的指示向前飞去,阿姆斯特朗掌握着操纵器,奥尔德林不停大声读出仪器上显示出的航行速度和高度。他们在下降的最后时刻,遇到了一些麻烦。当阿姆斯特朗发现他们将落在广阔的不可接近的西火山坑(因处于他们的目标之西4英里处,故有此称)时,“鹰”舱月球之间的距离已不到500英尺了。他向那火山坑外面飞去,但这计划外的延长旅程,意味着他快要用完燃料了;他必须立即作出决定,要么转向那边去,要么冒坠毁的危险。就在这一刹那,他前面的仪表盘上发出了两道白光,显出接触月球字样。“鹰”舱已经着陆了。
他说,“休斯顿,这里是静海基地,‘鹰’舱已经着陆。”这时是1969年7月20日,星期日,东部日光节约时间下午4点17分42秒。
把仪器检查了3个小时之后,两个宇航员问休斯顿,他们可否省去预定的4个小时休息时间而就在现在下机。休斯顿回答说,“我们支持你们这一行动。”他们穿上了价值30万美元的太空衣,降低了登月舱内的压力。接着,阿姆斯特朗背朝外,开始从九级的梯子上慢慢下去。在第二级阶梯上他拉了一根绳子,打开了电视照相机的镜头,让五亿人看到他小心地下降到荒凉的月球表现上去。
他的九号半B的靴子接触到了月球表面,他说:“对一个人来说,这是小小的一步,但对人类来说,这是一个巨大的飞跃。”这时是下午10点56分20秒。他拖着脚步在地上走来走去。他说,“月球表面是纤细的粉末状的,它像木炭粉似的一层一层地粘满了我的鞋底和鞋帮。我一步踩下去不到一英寸深,也许只有八分之一英寸,但我能在细沙似的地面上看出自己的脚印来。”
阿姆斯特朗把那细粉放一些在他太空衣的裤袋里。接着,在他下舱后19分钟,奥尔德林走到他身旁来说,“美呵,美呵,壮丽的凄凉景色。”阿姆斯特朗把一根标桩打入土里,把电视摄影机架在上面。样子像蜘蛛的“鹰”舱离镜头60英尺远,正处于电视图象的中央,它后面就是外层空间的永恒的夜,这里的重力是1/6个G,仅及地球上重力的166%。电视观众们看到这两人像羚羊似的跳来跳去,并听到奥尔德林说,“当我要失去平衡的时候,我发现恢复平衡是十分自然而又非常容易的事。”他树起了一面3英尺长5英尺宽的美国旗,它是用铁丝缚在旗杆上的。奥尔德林向它行礼。他们还存放了一个盛有76国***拍来的电报的容器和一块不锈钢的饰板,上面标着下列字样:“来自行星地球的人于纪元1969年7月第一次在这里踏上月球。我们是代表全人类和平地来到这里的。”
他们一面收集50来磅石块供科学研究之用,一面测量他们太空衣外面的气温:阳光下是华氏234°,阴处是零下279°。他们摆出一长条金属箔来收集太阳粒子,架起测震仪来记录月球震动,还架起反射镜来把结果送给地球上的望远镜。他们在半夜里回到“鹰”舱,总共在月球上停留了21小时又37分钟之后,发动引擎离开了月球。(航控台说:“你们可以起飞了。”奥尔德林说:“对!我们是这条航道上的一号机。”)返回轨道之后,他们就和呆在“哥伦比亚”里的科林斯会合。科林斯把两个飞行工具重新钩在一起。他们就从管道里爬过去和他呆在一起,“鹰”舱则被放走而飘入太空,最后将坠毁在月球上。
上午1点56分,科林斯使“哥伦比亚”朝向地球,就发动引擎,使指挥舱摆脱了月球的引力。回程需要60个小时。那天晚上,宇航员们通过电视送到地球上来一幅摄自175万英里外的地球本身的照片。奥尔德林说;“坐在这里看着地球变得越来越大而月亮变得越来越小,这情景多美呵。”阿姆斯特朗说:“不管你航行到哪里,回家总是好事。”星期四,他们以每小时24602万英里的速度航行,在太平洋上空57英里重新进入了地球的大气层。在这一阶段的最关键时刻,宇宙飞船的挡板被四千度的高温烤焦了。云把指挥舱包围起来,因此无线电联系中断了3分钟。
守候着的航空母舰“大黄蜂号”上的雷达已探测到正降落的“哥伦比亚”在138英里外,在3个83英尺的橙色和白色的降落伞下疾降。接着,这指挥舱就溅落在海面上,激起6英尺高的大浪,并倾翻了。但经舱内3人努力把舷边的气袋充了气,就立即使它恢复了平衡。“大黄蜂”号上起飞的直升飞机在头顶盘旋,引导这只飞船开往目的地。尼克松总统在舰桥上挥动双筒望远镜。舰上的乐队吹奏起了“哥伦比亚,你是海上明珠”,在整个美国和许多外国城市里,教堂钟声四起,气笛长鸣,汽车驾驶人都按响了车上的喇叭。
材料:“阿波罗”计划:
“阿波罗”计划,是美国国家航空和航天局在20世纪60——70年代完成的登月计划。该计划于1961年5月宣布,但经过长时间的深入研究后,才选定在月球上着陆并返回的技术。最后的方案是采用月球轨道交会法,用强大的运载工具(“土星”V号)把50吨重的航天器送入月球轨道。建造了几种登月运载工具(主要是大型火箭)和航天器。“阿波罗”航天器本身装有较小的火箭发动机,当它接近月球时,能使航天器减速进入绕月轨道。而且,航天器的一部分——装有火箭发动机的登月舱能脱离航天器,载着宇航员登上月球,并返回绕月轨道与“阿波罗”航天器接合。第一次载人“阿波罗”飞行,因发生了悲惨的事故而推迟,由于在一次发射演习时,航天器突然着火,3名宇航员遇难。在几次不载人的绕地球轨道飞行之后,于1968年10月11日“阿波罗”7号载着3名宇航员绕地球飞行了163圈。“阿波罗”8号迈出了载人月球探测的第一步,它从绕地球轨道进入绕月球轨道,在完成绕月飞行后安全返回地球。“阿波罗”9号在绕地球轨道上进行了长时间的飞行,对登月舱进行检验。“阿波罗”10号则飞入绕月球轨道,然后登月舱下降到距月面15千米以内,以检验其性能。1969年7月“阿波罗”11号在月球上着陆,使逐步推进的“阿波罗”登月计划达到高潮,N.阿姆斯特朗成为人类第一次踏上月球的宇航员。1970年4月发射的“阿波罗”13号,因氧气瓶爆炸发生事故,但仍然安全地回到了地球。其余的“阿波罗”飞行对月面进行了广泛的考察,收集了大量的月球岩石标本,并把许多仪器安装在月球上进行科学研究,如太阳风实验和月震测量等。“阿波罗”计划的最后一次飞行——“阿波罗”17号是在 1972年12月进行的。
视频资料
http://vyoukucom/v_show/id_XMjM5NjA2MzYwhtml
阿姆斯特朗是人类历史上第一位登上月球并留下脚印的人。阿波罗11号是美国国家航空航天局的阿波罗计划中的第五次载人任务,是人类第一次登月任务。1969年7月21日,尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗成为了首次踏上月球的人类。
1969年7月21日,美国的阿波罗11号宇宙飞船载着三名宇航员成功登上月球,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在踏上月球表面这一历史时刻时,曾道出了一句被后人奉为经典的话——这只是我一个人的一小步,但却是整个人类的一大步。
1955年,尼尔·阿姆斯特朗进入国家航空技术顾问委员会(即后来的国家航空和航天局)刘易斯飞行推进实验室工作,后在委员会设在加利福尼亚的爱德华兹高速飞行站任试飞员。1962年至1970年在休斯敦国家航空和航天局载人宇宙飞船中心任宇航员。1966年3月为“双子星座-8”号宇宙飞船特级驾驶员。
继阿波罗11号后,美国从1969年11月至1972年12月,还相继发射了“阿波罗”12、13、14、15、16、17号飞船,除“阿波罗”13号因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务(三名宇航员驾驶飞船安全返回地面)外,共有12名宇航员均登月成功。
他们分别是:
尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗(阿波罗十一号)
巴兹·奥尔德林(阿波罗十一号)
皮特·康拉德(阿波罗十二号)
艾伦·宾(阿波罗十二号)
艾伦·谢泼德(阿波罗十四号)
埃德加·米切尔(阿波罗十四号)
大卫·斯科特(阿波罗十五号)
詹姆斯·埃尔文(阿波罗十五号)
约翰·杨(阿波罗十六号)
查尔斯·杜克(阿波罗十六号)
尤金·赛尔南(阿波罗十七号)
哈里森·斯米特(阿波罗十七号)
在太空的宇航员们,穿的宇航服是什么样子?
是这样?
或者,这样?
都不是,都不是……
2020年5月30日,NASA宇航员 道格·赫尔利 和 鲍勃·本肯 乘坐人类首个商业航班 SpaceX“载人龙飞船” ,启程前往国际空间站。此次任务中,两位宇航员所穿的宇航服,迥异于以往南瓜色笨重的航天飞机宇航服,由现代感十足的黑白两色拼接而成。
尽管现在的宇航服轻便、安全,还有酷酷的现代感,但它的进化 历史 可谓相当漫长。
世界上最早的宇航服原型之一产自澳大利亚,可以追溯到 1894年 。那件宇航服采用线框结构,覆盖防水材料。至于它在太空中的实用性如何,无人知晓。
1918年 ,美国人 弗雷德·桑坡 首次为 抗压服 申请专利,这套服装可为飞行员飞越高海拔地区或者登山者攀爬高山时提供氧气。早期的抗压服采用弹性材料制成,和现代宇航服有许多共同之处,比如都是 气密性服装 、 头盔可自由穿戴 、 拥有可提供压缩空气的管道 。
十多年后 ,美国飞行员 威利·波斯特 对 抗压服 进行改进,在面料中加入棉花,并改换成带有环形玻璃面罩的金属头盔,整个抗压服也由好几层组成,看起来和现代宇航员非常相似。他穿着自己设计的装备,成功飞越了4万英尺的高度。
第一个真正进入太空的航天服是前苏联的SK-1 航天服。 1961年4月12日,前苏联宇航员 尤里·加加林 乘坐 “东方1号”飞船 首次进入太空,他当时穿的宇航服是由NPP Zvezda公司制造的被命名为 “SK-1” 的 加压宇航服 。SK-1做为 第一款真正进入太空的宇航服 ,简陋到只配备了最简单的生命维持系统和加压设计,但这款宇航服的设计奠定了未来宇航服的基础。
同年5月5日,美国不甘落后,发射了 “自由7号” 载人水星飞船,首次进入环绕地球轨道。照片上这这七个穿的银光闪闪的蹦迪男孩,不对,是 “水星七杰” ,他们身穿的 “水星航天服” ,编号 “XN-1” ,是美国海军高空喷气式飞机抗压服的改进版。 该航天服是美国宇航局的首款航天服 ,最初设计的目的只是帮助宇航员抵御来自太空的紫外线和热辐射,因此 仅能在飞船舱内穿着(即舱内活动IVA),并不能出舱进行太空行走。
20世纪60年代中期,在实施 “双子座计划” 时,美国又开发了第二代航天服。这种航天服在封入空气压的压力囊外,蒙上了一层用特氟纶混纺材料织成的网。由于“双子座计划”要求宇航员进行舱外太空活动, 因此与“柔软”的水星航天服相比,双子座航天服加压时周身充满弹性,并且具有极佳的运动性。
而美国所开发的第三代宇航服,即 最知名的宇航服 ,则是阿波罗登月用的 A7L 了。 1969年7月20日 ,当阿姆斯特朗在月球上踏出“自己的一小步,人类的一大步”的时候,穿着的正是型号A7L的宇航服。当时这套装备报价 10万美元(换算成今天相当于67万美元) 。它是由氯丁人造橡胶和金属化聚酯膜等21层复合材料制成,以抵御月球表面极热极寒的温度差和致命的太阳辐射,以及高速飞行的陨石碎片的威胁。阿波罗航天服与过去的航天服相比, 根本的差别是采用了便携式生命保障系统,即将生命保障系统固定在背上,以进行供氧、二氧化碳的净化和排除体热。
NASA从 1981年 开始使用新一代舱外机动套装 EMU(Extravehicular Mobility Units) ,颜值提升了一个数量级,在**《Gravity》开篇男主角穿着它潇洒的绕着航天飞机盘旋。该套装是二件一套的航天服, 不同于之前登月航天服得给每一位宇航员量身定做,EMU采用模具化设计,许多部件可以单独更换 ,全身金属刚性结构,只有关节是折皱的软性结构。目前,最大型号的EMU总重约 180公斤 ,包括了液体冷却通风外衣、尿液采集装置、头盔、通信设施、饮水袋和生理指数监测系统,可让宇航员在太空停留8小时。
俄罗斯也有一套大名鼎鼎的宇航服—— Orlan/Орлан/海鹰航天服 ,由NPP Zvezda设计和制造。 俄罗斯,美国,欧洲,加拿大和中国的宇航员都使用过Orlan太空服。
2019年 ,NASA推出了新一代宇航服 “ 探索 舱外机动单元”xEMU ,为再登月做准备。这一代更安全,甚至更换个模块就能上火星,虽然NASA的大升级提升了宇航服的性能,但却遭到了推特网友的无情吐槽: 宇航服的性能很赞,但是真的丑。
但是至少不用兔子跳了,不是么?
(文章整合自网络)
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