人类登月计划的

人类登月计划的,第1张

人类登月

飞到月亮上去,这是人类千百年来的幻想。随着空间技术的发展,1959年,苏联发射的“月球1号”飞到月球附近,进行绕月飞行,开始了

人类对月球的考察。1961年5月,美国总统肯尼迪在国会上提出了在60年代末把人送到月球上探测的计划“阿波罗月球探测计划”。“阿波

罗”计划的任务包括为载人月球飞行作准备(由“阿波罗”1——10号完成),并进行载人月球飞行(由“阿波罗”11——17承担)。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。

宇航员们放在月球上的地震仪记录表明,月球和地球一样,也有一层外壳,其厚度为40——60公里。这个数据是在风暴洋和弗。拉摩洛等地区测定的。月壳下面是月

幔。月幔大致又分为三层。上层月幔厚240公里左右,主要由古代“岩浆海”里沉淀 下来的较重物质构成。中层月幔达480公里以上,这里大概还保存着混沌时代形成

原始月球的“胚胎物质”。上述两层都是固态的,但具有可塑性。内层月幔处于局部熔融状态。月球的中心部分是月核,其温度约为1000摄氏度,远远不如地核那么

热(地核温度为5000——6000摄氏度)。月核很可能是熔融的,可能是由低熔点的硫公铁物质构成。对月球的探测还发现月球的质量分布不均匀,月球近侧存在几个

“质量瘤”的重力异常区。

在“阿波罗”科学实验站里装设了很先进的月震仪器。经探测,月球上也有月震,但月震的次数比地震少得多,释入的能量也远远小于地震。月震很弱,最大的月震

为1-2级。除了陨星撞击引起的震动之外,当月亮离地球最近或最远的时候,由于地球的起潮力作用,常会出现月震。

许多国家的科学家对宇航员带回的月岩样品进行了多种项目的共同研究。经实验室分析得出:月岩中已发现近60多种矿物,其中有6种在地面上尚未发现;在月岩和月

土中发现了地球上的全部化学元素;没有发现可生存的月球有机物,也无古微生物的证据;在某些月岩中有微弱的剩余磁性;月球样品中存在许多太阳活动事件踪

迹;根据样品的同位素分析,得出月球年龄约46亿年。 在大部分被月尘和岩屑覆盖的月球表面上,宇航员看到各种形状、大小、出现频率不一的岩石,还发现月球表

面散布着一些具有光泽的玻璃物质。月尘在各处的厚度不同,薄的地方只有几厘米,厚的地方有5——6米。

到达月球的宇航员在漆黑的月空中看到大而发光的地球。月球探测器还在月球空间拍下地球的照片以及绕观月球和地球队的照片。月球上的地球光要比地球上的月光

明亮8倍多。

本世纪50年代以来,人类对月球探测所取得的成就,远远超过了多少世纪以来的地面观测。“阿波罗”登月成功,是人类科学的结晶,开创了人类认识月球的新纪

元。随着科学技术的发展,人类将可能建立沿月球轨道飞行的实验室,巨大的天文望远镜也将在月球上从没有空气的太空观测天空;人类也将可能把月球作为出发到

遥远行星的一个落脚点。

登月

一场竞争的结果

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。此后,美国又相继6次发射“阿波罗”飞船,其中5次成功,总共有12名航天员登上月球。整个工程历时约11年,到1972年12月结束,耗资255亿美元。在工程高峰时期,参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构,总人数超过30万。它是本世纪人类最宏伟的工程之一。

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。

总之,载人登月对人类社会发展具有重要推动作用。

上文书讲到,两位宇航员都已经坐进了双子座 6 号飞船里边了。就等着发射了,哪知道发射任务被取消了,他们原本需要和阿金纳上面级进行对接。没想到宇宙神顶着阿金纳上面级升空以后,没了消息。后来传来遥感数据,阿金纳上面级已经爆炸了。那这次任务已经没有任何意义了。结果这两位宇航员闷了一身的白毛汗,乖乖地从飞船里边钻出来了。

那时候,美国的火箭发射频率非常高。大概两个月就要发射一枚载人飞船。所以,NASA 改变了计划,让双子座7号先升空,然后双子座 6 号晚发射,两艘飞船在太空完成对接联系,也就是尽量靠近,靠到脸对脸。但是当时还没有对接装置。是无法完成人员交换的,不过美国人有个大胆的想法,让 6 号的斯塔福德和 7 号的洛弗尔用太空行走技术,实现交叉换位。你去他船上,他去你船上。

宇航员没有一个同意的。美国人在太空行走刚刚搞了一次,这事儿难度太大了,最后只有作罢了。那好吧,就玩儿一次两艘飞船的接近 游戏 ,看看能靠到多近。

1965 年的 12 月 4 号,双子座 7 号发射了。洛弗尔和弗兰克主要的工作是测试人在太空里能不能坚持14天,也就是接近半个月的时间。因为时间很长,所以事先做了充分的准备。事先彻彻底底洗了个澡,连头发都洗得非常干净,一点头皮屑都没有。在太空这半个月肯定是没办法洗澡了。前一艘双子座飞船出现的问题是皮肤碎屑会到处飘,头皮屑也不是小事儿啊。他们在太空里,倒是可以用湿巾擦擦手擦擦脸。在座位后边还有个垃圾箱。毕竟时间长了,会产生不少的生活垃圾。

地面控制中心还要求他们收集一些排泄物,也就是尿液。结果他们差点弄撒了,还好没撒,他们对这个装置意见很大,万一不小心,太空船里边到处飘尿液液滴,这也太磕碜了。

这一次,安排他俩同一时间段休息,以前都是错开时间睡觉的。这一次可以舒服一点。也睡得足一点。美国东部时间早上 9 点钟,这两个宇航员被叫醒了,地面告诉他们出大事儿了。把两个宇航员吓了一跳,啥大事儿啊?地面告诉他们,有两架客机发生了相撞事故。一架是波音 707,一架是洛克希德的 星座 式。

这两位宇航员一听,这管我们屁事,我们的高度要比他们高 20 倍都不止。地面问他们,你们俩看到撞机事件没有,这俩宇航员这叫一个生气啊,他俩睡觉呢,啥也没看见。

这俩宇航员还伸着脖子往窗外看,地球太遥远,可以看见蔚蓝的大海,可以看到一朵朵的白云。可以看到佛罗里达半岛。噫?那是个啥?怎么海里出现白色的痕迹,紧接着冒出一道白烟啊?

宇航员们当时不知道,这是富兰克林号核潜艇在佛罗里达外海发射了一枚北极星潜射导弹。他们看见的是水下冒气泡的痕迹和导弹飞行的尾烟。所以啊,太空是有非常重要的军事价值的。啥都躲不过天上的眼睛嘛。

双子座7号在太空完成了 4 次变轨,稳定到了一个圆形轨道上,在这个轨道上,足可以维持 100 天不掉下去,就等着双子座 6 号飞船来汇合了。

双子座 6 号的成员组也在紧张准备。这一次任务代号变成了双子座 6A,毕竟这是多出来的一次发射任务。在双子座 7 号发射 8 天以后。斯塔福德和沃里坐进了座舱里,就等着发射了。要知道双子座飞船是采用纯氧环境,内部的气压比外部的低很多。人事先也要先吸氧,排除身体里的氮气。等适应了低压纯氧环境以后,再进入飞船。

双子座飞船本来就很窄,坐进去是很不舒服的。好不容易等到火箭点火,主发动机刚刚工作了 15 秒就突然刹车停止了。这可把两个宇航员给吓坏了,怎么关键时刻掉链子啊?宇航员的手都伸到了弹射拉环上,双子座飞船是靠弹射座椅救生的。但是从低压纯氧环境,突然弹出去,进入 1 个大气压的正常空气环境,人受得了受不了呢?他俩不知道。

如果是火箭已经起飞,发动机突然关机,再一屁股坐回发射台,那么就是一场涅杰林式的悲剧。整个火箭肯定要倒下来,肯定要炸掉。指令长沃里的脑子在一瞬间就要决定拉还是不拉。最后,他决定不拉,因为他没感觉到火箭在上升,应该是还在原地没动呢。果然,发动机开机时间太短了,火箭被发射架抱住,还没来得及动窝,暂时肯定是没有倒下去的风险,两个人算是赌对了。

事后这二位是一个劲的后怕,弹射座椅也是用固体火箭驱动的,弹射的时候肯定是屁股一溜烟,乖乖,舱里是纯氧环境,那简直是不敢想象。事后宇航员斯塔福德对媒体说,要是真的弹射,你们肯定会拍摄到两根大蜡烛从飞船里弹出来。NASA 在海军的中国湖试验场只做过非常潦草的测试,当时飞船座舱里充的是氮气,不是氧气。这二位算是捡回一条命。

卸除燃料花了 40 分钟时间。工程师们马上检查发动机,发现有个插头脱落了,导致了发动机熄火。后来再次排查,发现在马丁公司装配的时候。有个塑料帽掉进了管路,有可能会导致管路堵塞,好在被发现了。3 天以后,双子座 6A 再次发射,这一次宇航员非常顺利地进入了太空。

飞船绕着地球飞了 4 圈,逐渐靠近了双子座 7 号的轨道。6A 上的宇航员看见天边有一颗非常亮的星星,他还以为是天狼星呢。其实不是,这就是双子座 7 号。人家在轨道上已经转了 11 天了,你们怎么才来啊?

飞船的交会对接是非常复杂的事儿,因为在太空里,一切都是轨道,都是圆周运动。和飞机完全不是一个概念。比如说,你看见飞船就在前边,你要赶过去对接。你开小发动机一加速。你的轨道就升高了,轨道半径增加了,尽管你的线速度加大了,但是角速度反而变小了,你反而会远离目标。所以,反而需要稍稍减速,轨道下降一点。

斯塔福德和沃里有计算机辅助控制对接过程。两艘飞船彼此在靠近。就在此时,两艘船都进入到了地球背面,进入了黑暗之中。等到飞船转到阳面,双子座 6A 上的宇航员感觉一道阳光照进窗子,亮得有点刺眼。等眼睛适应阳光以后,望窗外一看,双子座7号就在几百米外的前面,看得清清楚楚。两艘飞船还在接近,逐渐接近到只有 36 米的距离。休斯顿的控制人员已经开始欢呼了,第一次有两艘飞船相距如此之近。

接下来的几个小时里,双方逐渐靠近,两边的宇航员一边唠嗑拉家常,一边操作。最后两艘飞船近到了只有 30 公分的距离。两艘飞船的状态非常稳定,太空里没有湍流,飞船是不会互相影响的。如果是飞机编队靠的这么近,气流会互相干扰。所以空中加油可不是个容易的事儿。

为了保险起见,双子座 6A 开小发动机使劲推了一下,和双子座 7 号分开了十几公里的样子。大家都要睡觉休息了,这是为了杜绝任何相撞的可能性。第二天,双子座 6A 开始返回大气层,最后落在了预定的海域,就在佛罗里达半岛附近。

双子座7号的两个人还有 3 天要过。你知道他们最后这 3 天是怎么熬过来的呀。他们在太空那么狭窄的环境里面足足憋了 11 天了。那真是百无聊赖,看太空都看腻了,没什么新鲜的。一直熬到最后一天,可算能够回家了。他们开反推火箭,进入返回的轨道。准确的落到了预定的海域,航母胡蜂号就在旁边等着呢。当他们被捞起来,放到胡蜂号航空母舰上的时候,两个人都疲倦的不行了,在航母上足足睡了一天。能在床上好好伸开了睡,真是太舒服了。

至此,美国人太空飞行的经验已经远远超过了苏联。苏联前期积累下的优势已经被消耗殆尽了。航天工业说到底拼的是国力。美国总统肯尼迪下定决心,不惜一切代价投入到了登月计划。而且副总统林登·约翰逊也是铁杆的支持者。在肯迪尼遇刺身亡以后,林登·约翰逊继任总统对航天计划一如既往地支持。但是苏联其实在航天方面并没有花那么多的钱。这几家设计局都处于竞争状态,或者说是内耗状态。互相攻击,已经是家常便饭了。

说实话,遇到这种情况,需要的就是领导一拍桌子,大喝一声“别吵啦”!然后直接下命令做决策。该用谁的方案,该如何分工。都要处理的清清楚楚。结果苏联是搞“诸葛亮会”,搞专家评议。专家们哪有那个胆子去拍板呢?只能是和稀泥,最后还是决定支持科罗廖夫和切洛梅分头行动,还是回到最早以前的方案,切洛梅搞绕月,科罗廖夫搞登月。唯一的改变就是科罗廖夫坚持,绕月飞船也要用他主导的联盟号飞船。这样可以保持绕月火箭的飞船系统和登月火箭保持一致,这样不就省了一份工作嘛,结果就把切洛梅气得够呛。

就在 1965 底,科罗廖夫病了。其实科罗廖夫的身体一直不算好,1960 年,科罗廖夫的心脏病第一次发作,于是他就去黑海边上修养。结果在疗养期间又发现了肾病。这都是当初在集中营留下的病根。医生都劝他,别这么不要命的工作啦,身体要紧。但是科罗廖夫的紧迫感是不允许他停下来的。

1962 年,科罗廖夫的身体毛病不断,肠道开始出血,被迫住院一段时间。到了 1964 年,他被诊断心律失常,住了 10 天的院,又被发现出现胆囊炎。后来又发生听力下降,估计是被火箭发动机巨大的声音吵的。到 1965 年底,他的被发现,大肠内有个息肉出血。1966 年 1 月 15 号他住进了医院,据说是苏联的卫生部长彼得罗夫斯基亲自主刀给他动手术。

其实科罗廖夫的病不是部长同志的专长。部长同志倒是好意,但是等到真的把科罗廖夫的腹腔打开,发现一个很大的肿瘤。作为主刀医生,彼得罗夫斯基处理的并不好,失血过多了。再加上科罗廖夫本人的心脏很弱,最后他就没能恢复过来。苏联航天事业最重要的主心骨科罗廖夫就这么离开了人世。当时他才 59 岁,年龄并不算老。

这一下,苏联的航天事业痛失擎天白玉柱,架海紫金梁。要知道在科罗廖夫的设计局,他是绝对的核心,完全是由他自己的技术眼光、领导能力以及和上下级的沟通能力在支撑。换个人是玩儿不转的。科罗廖夫的设计局由他的助手米申接手。米申是个不错的工程师,也是苏联科学院的院士。但是他显然没有科罗廖夫的魄力和领导能力。也不擅长和领导打交道。所以科罗廖夫的死,绝对是苏联航天界的一大损失。

科罗廖夫死了,但是苏联的航天计划仍然在继续。米申继续按照科罗廖夫生前的计划继续准备所有的任务,当时的时间还是很紧张的。美国人的双子座计划和阿波罗计划都已经有条不紊的展开了。可是苏联这里仍然在磕磕绊绊。要载人登月,一方面是需要巨型的火箭,登月舱已经选用了最新的联盟飞船来改进。但是联盟飞船到现在还没经过测试呢。

联盟飞船的外形像是一口钟,和我国的神州飞船的样子很像。不再是苏联传统的球星。东方号和上升号都是球形的。钟形的好处是底部对着下落返回的方向,可以最大限度地减速。而且可以通过改变飞船重心对飞行角度进行微调。这是球型返回舱所不具备的能力。联盟飞船更大,这是真正为三个宇航员设计的飞船,足够的宽敞,当然载人登月的话,只能坐两个,还是尽量减轻重量。

联盟飞船专用的登月改造型顶部有个对接口。可以和其他飞行器进行对接。但是,这儿没有开门,也就是说登月舱顶在联盟飞船的头顶上。但是人是没办法从里面钻进登月舱的。必须穿上太空服,进行太空行走,从联盟号飞船钻出来,然后爬到前面的登月舱,然后开门钻进去,这多麻烦啊。没办法,登月舱是杨格尔的设计局设计的,本来就不是一家人,兼容性不怎么样。

一直到 1966 年的 11 月 28 号联盟号飞船的无人测试版本才第一次飞行,火箭是 R-7 系列的最新改进型号联盟号火箭,这次代号科斯莫 133 号。实验飞船也就不用联盟号的名字,这是苏联的习惯。

飞船的发射还算是顺利,毕竟 R-7 系列也还是比较可靠的火箭。本来打算再发射一艘联盟飞船和科斯莫 133 实现太空无人操纵下的对接。但是另一枚火箭出故障了,一台助推器无法启动,自动控制系统马上关闭了主发动机和其他几个助推器。工程师马上就上去修理,看看到底是什么故障。结果过了 27 分钟以后,又发生了一件诡异的事情,惹出一场大祸。我们下次再说。

#航天##太空#

肯定是不能的,火箭的造价是及其昂贵的,现如今不是为了去科学探究根本不可能让普通人上去。时光荏苒。间隔人类初次登月现已过去了50年,我国的月球勘探方案“嫦娥工程”也现已进入第16个年初,嫦娥一号、二号、三号、四号的使命已成功施行,嫦娥五号也行将升空,这离不开一代代航天人的尽力与支付。

作为我国月球勘探工程首任首席科学家的欧阳自远,更是支付了他终身的汗水。载人登月需要太多的技术支持但凡中间有一个环节出现问题,都可能导致整个任务的失败。说不难,也有一定的道理,只要资金充足,人类可以在短期内将人类个体送往月球并安全返回,这几乎是必然的。

阿波罗登月飞船分为三部分,指令舱,服务舱和登陆舱,指令舱是飞船的核心,登月时在月球轨道上待命;服务舱主要是返回时的燃料;登陆舱是搭载两名宇航员降落到月面并返回,因此又分为下降模块和上升模块,返回月球轨道的只有上升模块,将宇航员带回指令舱后,上升模块也就抛弃了。然后依靠服务舱的燃料返回地球。

未来中国登月,很可能先设立环月轨道保障仓(含指挥仓,救援预备航天员),月球上建登月平面,(由先期机器人,自动设备建设),还需月球飞船保障设备等。载人登月确实比探测器复杂多了,风险也大,所以还是先别急着上去。

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。

照片人物

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。

美国。

“阿波罗计划”在美国探月史上居首要地位。1961年5月,当时的美国总统约翰·肯尼迪宣布要在此后10年内实现载人登月。

为了登月,美国宇航局以1965年和1966年的两次“双子座”计划作为铺垫,为登月提供了至少3方面的关键经验:长时间太空飞行、太空行走和飞船对接。在此期间的一些无人探测项目也为登月作了准备。

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