第一次载人航天飞行的是苏联,第一次太空行走的也是苏联,为什么却是美国首先登月?

第一次载人航天飞行的是苏联,第一次太空行走的也是苏联,为什么却是美国首先登月?,第1张

因为是美国率先克服了人类登陆月球的技术难题,所以美国率先完成登月,而苏联落后半步。

1969年7月20日,“阿波罗”登月舱降落到月面,开始了人类有史以来的登月活动。到了1972年,人类先后登月6次,对月球进行了一系列的科学考察,使人类对月球的认识更加全面、更加深入。

扩展资料

登月一场竞争的结果

20世纪50年代末60年代初,前苏联连续获得数个空间赛第一:1957年10月4日发射第一颗人造地球卫星,1961年4月12日第一位航天员加加林进入太空……与之相比,尽管美国也获得了两个第一:1960年 4月发射第一颗气象卫星“泰罗斯”,1962年7月第一颗有源通信卫星作试验性通信。

但同苏联的巨大成就相此,显得小巫见大巫。在加加林飞行之后不到四个星期,美国航天员阿兰·谢泼德中校乘“水星”号飞船进行了亚轨道飞行(186千米),它说明美国具备了摆脱空间困境的能力。

人类登月的成就

苏联的月球2号于1959年9月登陆月球,是首个登陆月球的探测器,而美国的阿波罗11号则于1969年7月成功登陆月球,航天员尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为历史上最早登陆月球的人类。

法国小说家儒勒·凡尔纳的1865年小说《从地球到月球》则是人类出现最早有关登陆月球的概念之一。中国月球探测工程是指2003年3月由中国国家航天局宣布正式起动的月球探测计划。

阿波罗计划综述

阿波罗计划(Project Apollo)或作阿波罗工程,是美国国家航空航天局从1961年到1972年从事的一系列载人航天飞行任务,在20世纪60年代的十年中主要致力于完成载人登月和安全返回的目标。在1969年阿波罗11号宇宙飞船达成了这个目标,尼尔·阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人类。

为了进一步执行在月球的科学探测,阿波罗计划一直延续到1970年代早期。总共耗资约240亿美元,因此有人认为,资金是美国能领先一步登月的最大因素。

阿波罗计划是美国国家航空航天局执行的迄今为止最庞大的月球探测计划,“阿波罗”飞船的任务包括为载人登月飞行作准备和实现载人登月飞行,已于1972年底结束。迄今(2012年)为止还没有过其他的载人航天器离开过地球轨道。

阿波罗计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。后来的天空实验室计划和美国、苏联联合的阿波罗-联盟测试计划也使用了原来为阿波罗建造的设备,也就经常被认为是阿波罗计划的一部分。

阿波罗计划取得了巨大的成功,但计划中也有过几次严重的危机,包括阿波罗1号测试时的大火造成维吉尔·格里森、爱德华·怀特、罗杰·查菲的死亡;阿波罗13号的氧气罐爆炸以及阿波罗-联盟测试计划返回大气层时排放的有毒气体都几乎使执行任务的宇航员丧命。

参考资料:

-人类登月

只用六个小时,神舟十二号与空间站核心舱完成对接,航天员快速入驻空间站!经过天舟货运飞船两次快速交会对接的演练,神舟十二号载人飞船第一次使用快速交会对接技术把宇航员送到了中国空间站,以后快速交会对接将成为中国飞船的常态了。那外国的飞船可以进行快速交会对接吗?

一、快速交会对接居然是老技术了

答案可能有点让人意外,不仅美国和俄罗斯都掌握快速交会对接的技术,而且美国和苏联早在上世纪六十年代就开始实践快速交会对接了。中国的天舟飞船和神舟十二号载人飞船都是4圈对接的方案,大概用时6个小时左右。但是美国和苏联当年都实践了更快的交会对接。载人交会对接的记录是美国”双子座11”飞船1966年9月创造的,用时94分钟。无人交会对接记录是苏联创造的,1968年4月“宇宙号213”用时47分钟与“宇宙号212”完成交会对接。

相对于现在的6小时交会对接来说,当年美苏的交会对接要快多了。而且美苏早期的交会对接往往都是快速交会对接。虽然不是6小时对接,但一般都控制在一天以内。按现在的标准,24小时以内完成交会对接叫快速交会对接,2-3天完成的叫慢速交会对接。所以,在上个世纪快速交会对接是常态。

二、美苏为什么放弃了快速交会对接

但是后来美苏不约而同地选择了慢速交会对接。美国放弃快速交会对接的原因很简单,美国宇航员会晕船。不要笑,确实是晕船,只不过他们晕的不是轮船而是载人飞船。用术语说,那叫航天运动病,头晕、恶心、呕吐,还可能有感觉错位的症状。

精挑细选的航天员仍然难以避免太空晕船,有三分之一到一半的宇航员可能会有航天运动病。美国为了保障对接精度,往往都是采用手动交会对接,如果航天员晕船的话,对接很容易失败。一般来说,发射后很快就会有晕船的症状,8-12小时是比较严重的时候,这时候如果操作飞船的话,很容易出现失误。但是,30多个小时以后,症状就会缓解,美国选择50小时的交会对接方案,可以明显减少航天运动病的影响,确保交会对接的成功。

苏联早期的交会对接使用自动方案,可以减少航天员操作的影响,所以苏联使用快速交会对接的次数比较多。但是,由于快速交会对接对轨道控制和发射精度的要求比较高,失误的概率就会比较大,后来苏联也逐步放弃快速交会对接了。中国最初的交会对接操作也都是慢速交会对接。

三、快速交会对接的难点在哪里

到了2012年,俄罗斯航天局验证了新设计的一个四圈对接方案,再次实现了飞船跟空间站的快速交会对接。这时候距离人类上一次快速交会对接已经过去26年了。在货运飞船试验成功以后,开始在载人飞船上使用,此后,这个方案一直被俄罗斯的飞船所采用。这个四圈对接方案,就是我们国家神舟十二号采用的方案。

要说这个快速对接方案难在哪里?主要还是发射难度和轨道控制难度。载人飞船发射以后,开始追赶空间站,只要追上空间站完成对接就可以了。看起来很简单,不断加速就可以了。实际上,这个追赶的过程涉及两个复杂的因素。

第一个因素,飞船和空间站都不是走直线,而是围着地球转圈,飞船追赶空间站的过程中实际上是小圈变大圈的过程,而且最后两个轨道差不多大的时候,距离上必须很接近才行。如果它俩的轨道一样,但距离非常远,比如一个在地球这边,另一个在地球另一边,那就追赶失败了。必须调整轨道,重新追赶。

第二个因素,飞船和空间站都围着地球转圈,但是他两一开始并不在一个平面上,这样仅靠加速小圈变大圈是追不上的。飞船在加速调整轨道的时候,还要调整轨道的角度,让自己的轨道和空间站的轨道进入同一个平面里来。这就要求飞船发射的时候,自己的轨道和空间站的轨道之间的夹角不能太大,太大了调整起来就会比较困难。

快速交会对接要求两个轨道的夹角越小越好,比如四圈对接方案要求夹角小于30度。要想让两个轨道的夹角小,那就得严格控制火箭的发射窗口。普通的慢速交会对接,每天都有发射窗口,发射出去以后,有两天的时间从容调节轨道。但是四圈交会对接每三天才有一次发射窗口,而且窗口期很窄,对火箭的准时发射要求非常高。一旦快速交会对接轨道控制不好,就得改成慢速交会对接慢慢调整轨道。

四、快速交会对接有优势

上世纪,测控精度等方面的难度比较大,维持快速交会对接比较费劲,还容易失误。到了这些年,自动化技术越来越高,轨道控制能力越来越强,对于航天大国俄罗斯、中国和美国来说快速交会对接已经没有难度了,反而会有很多好处。

比如,可以让货物尽快送到空间站,有些特殊的货物需要快速送达,太慢了就会影响后面的时间质量。除了实验物品外,像新鲜的水果,6小时送达和50小时送达的效果也是不一样的吧。再比如,航天员在飞船里待着,显然不如尽快进入空间站舒服。现在对快速交会对接有了一定的需求,所以俄罗斯和中国都采用了快速交会对接。俄罗斯近期还用货运飞船试验了3小时40分快速对接。

按理说美国的龙飞船也可以实现快速交会对接,但暂时还没有实施,估计以后也会实施的,应该也是先用货运飞船做试验。至于欧空局、日本和印度有没有这个能力,应该说暂时还没有实践经验,需要练习才能掌握。

50年代末60年代初,前苏联连续获得数个空间赛第一:1957年1 0月4日发射第一颗人造地球卫星,1961年4月12日第一位航天员加加林进入太空……与之相比,尽管美国也获得了两个第一:1960年 4月发射第一颗气象卫星“泰罗斯”,1962年7月第一颗有源通信卫星作试验性通信,但同苏联的巨大成就相此,显得小巫见大巫。在加加林飞行之后不到四个星期,美国航天员阿兰·谢泼德中校乘“水星”号飞船进行了亚轨道飞行(186千米),它说明美国具备了摆脱空间困境的能力。1961年5月25日,美国肯尼迪总统向全世界宣布实施宏伟的载人登月计划。

这个“阿波罗”载人登月计划虽然是美国与苏联竞赛的产物,但也可以认为是人类向太阳系扩张的第一步。

宏伟工程

阿波罗载人登月工程开始于1961年5月,预计1969年7月2 0至21日首次实现登月。

该工程的第一步是确定登月方案,它包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。最后选定月球轨道交会方案,相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局。

为了进行载人登月,美国先实施了四个辅助计划,即在1961年至1965年发射九个“徘徊者”月球轨道器,用以了解未来的“阿波罗”飞船在月面着陆的可能性;在1966年至1968年发射五个“勘探者”月球着陆器,了解月球土壤的理化特性;在1966年至1967年发射三个“月球轨道环形器”,对40多个预选着陆地点进行详细观测,从而选出10个登月点;在1965年至1966年发射10艘“双子座”飞船,进行生物医学研究和飞船机动飞行、对接及舱外活动训练等。

“阿波罗”工程的第三个方面就是研制低轨道运载能力为127 吨的大推力“土星5”运载火箭。

研制“阿波罗”飞船是该工程的“重头戏”。飞船的指令舱是航天员生活和工作的地方,也是全飞船的控制中心;服务舱装有主发动机等系统;登月舱由下降级和上升级组成。

首次载人登月是由“阿波罗11号”飞船完成的。当时飞船上载有三名航天员,当飞船与“土星5”火箭第三级分离,且飞船沿过渡轨道飞行2.5天后,便开始接近月球,此时飞船服务舱的主发动机减速,使飞船进入环月轨道。接着,两名航天员进入登月舱,并驾驶登月舱与飞船分离,这时飞船指挥舱内的一名航天员继续驾驶飞船绕月球轨道飞行,而另两名航天员则乘登月舱在月面着陆。登月后航天员采集了岩石和土壤(22千克),展开了太阳电池阵,安装了月震仪等。任务完成后,他们乘登月舱的上升级返回月球轨道,与飞船对接,最后返回地球。

1969年11月至1972年12月,美国又陆续发射了“阿波罗”12至17飞船,其中除“阿波罗13号”因故没有登月(航天员安全返回地面),另五艘飞船均登月成功,“阿波罗”15至17飞船的航天员还驾月球车在月面活动,采集岩石。

航天员在月球上钻取了三米的月球岩芯,发现多达57层,每层代表一次陨石冲击,还测量了月球内部发出的热流……“阿波罗” 工程极为壮观,它激动了无数人的心,使载人登月的千年梦想变成了现实。

“鹰”落向月面

1969年7月16日,巨大的土星5火箭(40层楼房高)在百万人的关注下缓缓升空。这一天,天空晴朗,万里无云,似乎亘古沉睡的月球正静静等待着“土星5”运送地球使者的来访。当“土星5”把“阿波罗11号”飞船送入近地轨道后,后者便开始独自飞向月球。

“阿波罗”飞船上载有三名航天员,指令长是尼尔·阿姆斯特朗,登月舱驾驶员是埃德温·奥尔德林,指令舱驾驶员是迈克尔·柯林斯。从地球到月球大约有38万千米,“阿波罗11号”飞船上载着三名航天员经过75小时的长途跋涉,于19日进入月球引力圈。20日清晨,“阿波罗”到达月球上空4900千米后,接到休斯敦飞行指挥中心命令,减速飞行,进入月球轨道,于是飞船服务舱发动机逆向喷射,进入了远月点3 13千米、近月点113千米的椭圆轨道,此时飞船绕月球一圈只需两小时。在月球轨道上,航天员们紧张地进行登月前的准备工作,其中最主要的一项是阿姆斯特朗和奥尔德林进入名叫“鹰”的登月舱,而柯林斯则仍留在称作“哥伦比亚”的指令舱中。

伟大的时刻终于来临了。21日2时许,登月舱的发动机被点燃,使它与指令舱分离。指令舱由柯林斯驾驶继续绕月飞行,而登月舱则载着两名航天员缓慢向月球飞行。当阿姆斯特朗看到窗外要降落的地方有乱七八糟的卵石时,便决定继续飞行,寻找平坦的地方。最后奥尔德林手控登月舱在月面“静海”的一角平稳降落,登月获得成功。

个人的一小步 人类的一大步

他俩向窗外眺望,进入眼帘的是一个遍布陨石坑和大石块的陌生世界。虽然他俩都情不自禁地想走出去看一下这块神秘的地外之地,但还是自我克制地按预定计划,等待地面中心指令。他们先在舱内美美地睡了一大觉,醒后在舱内吃了月球上的第一顿饭,又检查了舱内仪器、燃料装置、氧气供应情况。当一切都经过精确无误地核对后,阿姆斯特朗与奥尔德林彼此帮助穿上登月服。7月21日11时56分,阿姆斯特朗打开登月舱舱门,挤出去,小心翼翼地把梯子竖下月面(在地球上未曾模拟过此动作),他带着电视摄像机慢慢走下梯子,踏上了人们为之梦想了数千年的月球,这时他说:“对我来讲这是一小步,而对于全人类而言这又是何等巨大的飞跃。”19分钟后,奥尔德林紧步阿姆斯特朗的后尘,走出登月舱。当他走到月面上时,第一句话就赞叹说:“啊,太美了!”他也像阿姆斯特朗一样,很快学会了地球人不习惯的移动方法:跳跃。他俩时而用单脚蹦,时而又用双脚跳,有些像袋鼠。两人首先在月球上放置了一块金属纪念牌,上面镶刻着:“1969年7月。这是地球人在月球首次着陆的地方。我们代表全人类平安地到达这里”。

7月22日下午1时56分,阿姆斯特朗奉命指挥“阿波罗”—11飞船指令舱离开月球轨道,踏上返回地球的旅途。7月25日清晨1时5 0分,“阿波罗”—11飞船指令舱载着三名航天英雄平安溅落在太平洋中部海面,人类首次登月宣告圆满结束。

永载史册

“阿波罗11号”登月后,又有五艘飞船相继成功登月,其中“ 阿波罗”15、16从环月轨道上各发射了一颗环月运行的科学卫星;阿波罗一15、16、17的登月舱中还各带一辆月球车,用于扩大航天员的活动范围和减少航天员的体力消耗。这6艘登月飞船的航天员在月球上一共停留280小时,足迹达100千米,带回岩石样品约440 千克,这些均大大充实了人们对月球的认识。

“阿波罗”工程是当代规模最大、耗资最多的科技项目之一。它的出现导致60至70年代产生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机等一大批高科技工业群体。后来又将该计划中取得的技术进步成果向民用转移,带动了整个科技的发展与工业繁荣,其二次开发应用的效益,远远超过“阿波罗”计划本身所带来的直接经济与社会效益。

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