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阿波罗登月壮举

时间:2022-01-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:一只土星5号火箭将装有三名宇航员的阿波罗太空船送上太空,令飞船与火箭脱离,在惯性作用下飞行三天,进入月球轨道,作环月飞行。登月艇与太空船的主体指令舱分开,在制动火箭的作用下,在月面降落。身高110.6米,总质量达2930吨的土星5号,载着阿波罗11号飞船腾空而起。7月20日上午11时许,阿姆斯特朗和奥尔德林相继进入登月舱,科林斯留在指令舱中,继续绕月飞行。登月舱“鹰”与指令舱分离后,向月面下降。

靶子一经选定,下一步就应选择打靶的武器,武器的选择又取决于用什么样的方式打靶。登月目标提出后,在几个月内出现了几种方案。最初的想法就是直接登月,用一个三级火箭将太空船送上月球轨道,开动后退火箭,使太空船失去环绕月球运转的速度,落向月球直至在月面着陆,宇航员完成任务后,太空船在月面再次发射,返回到地球。要实现这个方案,最大的困难是要造一个动力无比的火箭。同时,人们也不知道,月面的外壳能否承受得住太空船发射的巨大压力。第二个方案叫地球轨道会合法,把探月飞船的5个部分分别发射到地球轨道上,装配在一起,再飞往月球。第三种方案叫空中加油,将一个空中加油站发射到地球轨道上去,再用土星5号把探月船送上太空,登月用的燃料可以在空中加油站补充。第四种方案是月球表面会合,将回程的燃料和供应品先发射到月面。这种方案的危险在于无法知道降落月球的供应品是否损坏,另外,如果宇航员降落地点与供应品距离太远,宇航员将在月球上进退维谷。在这些讨论中,月球已经是现实的可以触及的目标了。1962年11月,登月方案终于确定,这就是由约翰·霍博特提出的第五种方案,叫做月球轨道会合。一只土星5号火箭将装有三名宇航员的阿波罗太空船送上太空,令飞船与火箭脱离,在惯性作用下飞行三天,进入月球轨道,作环月飞行。但这个飞船并不整个降落月面,而是让一个小的登月艇降落月球。三名宇航员中的两名进入登月艇,另一名宇航员留在环月球飞行的飞船指令舱中。登月艇与太空船的主体指令舱分开,在制动火箭的作用下,在月面降落。两名登月宇航员完成任务后,引发登月艇上的火箭,飞上月球轨道,然后抛弃登月艇与指令舱会合,登月艇继续环月运行,三位宇航员启动指令舱火箭返回地球。在进入地球大气层时,再将指令舱后面的服务舱抛掉,只剩下指令舱,最后溅落在太平洋上。

按照这个方案,整个过程有近百个步骤,特别是在月球轨道上对接,需要飞船和运载火箭有非常精确的控制设备,并且其各部件要具有极高的可靠性;要求保证三名宇航员长时间的太空生存条件,要求有精确的通信联系和跟踪控制设备。根据这些要求,飞船要有防高温、防辐射的坚固轻巧的外壳,而需要携带的动力系统、控制和导航系统、稳定系统、通信和跟踪系统、电源、生命保障系统和各种科学实验的仪器设备,总重达40多吨。

1959年,苏联曾发射过两颗名为“月球”的月球探测器,其中一个撞在月球正面,成为碰到另一个星体的第一个人造物体。另一个拍摄到了月球背面的照片。这是人类在地球上无法见到的一面。照片表明月球的背面和正面一样,布满了环行山。但没有人能够肯定,月球可以让航天器安全降落。

为此,美国宇航局先后发射了三个系列的月球探测器,“徘徊者”系列9个,“勘探者”系列7个,“环月者”系列5个。徘徊者计划早在阿波罗计划之前就已经开始了。为了了解人类在失重状态下能否生活,能否走出舱外并在太空活动,进行飞船的发射、操作、交会、对接、溅落等技术实习,美国在继续原来了的水星计划的同时,实施了双子星计划。

1969年7月16日上午,美国东部夏令时(以下时间均为美国东部夏令时)9时23分,在肯尼迪航天中心,冯·布劳恩为他设计的土星5号火箭下达了点火命令。身高110.6米,总质量达2930吨的土星5号,载着阿波罗11号飞船腾空而起。9分11秒钟以后,第二级火箭脱离,第三级火箭第一次点火,11分40秒后,第三级火箭熄火,飞船进入地球轨道。三名宇航员在地球轨道上向休斯顿地面中心汇报了飞行情况。第三级火箭再次点火后,飞船的速度增加到每秒10.85公里,沿着10个月前阿波罗10号开辟出来的航线,向月球前进。几天后到达月球轨道。

阿波罗11号飞行的第一天,向地球转播了俯瞰太平洋和美洲大陆的景象。第二天转播了半个多小时宇航员的生活和工作情况。第三天转播了一个半小时宇航员进入登月舱及舱内仪器设备的情景。第四天清晨,飞船进入月球轨道,当其绕月球3圈后,阿姆斯特朗主持了第四次电视转播,地球上的人们清楚地看到了月球坑坑洼洼的表面。7月20日上午11时许,阿姆斯特朗和奥尔德林相继进入登月舱,科林斯留在指令舱中,继续绕月飞行。登月舱“鹰”与指令舱分离后,向月面下降。7月20日下午四时许,登月舱的制动火箭发动,在离月面2200米时,登月舱转至直立,以每秒6米的速度向月面的静海降落。在距预定目标约150米时,宇航员发现着陆点有足球场大小的环形山,上面有数不清的巨大石块,地形不利。两位宇航员小心操纵登月舱,飞过环形山,在19秒内找到了一处平整的着陆点。16时17分42秒,阿姆斯特朗向地面报告:“休斯敦,这里是静海,鹰已降落。”6个多小时的准备之后,阿姆斯特朗打开登月舱的舱门,地球上有几亿人通过电视在注视着他,为了适应月球上的重力环境,每走一级踏板他都要停一会,走下9级踏板的舷梯花费了3分钟,22时56分,阿姆斯特朗的左脚踏在月面上,然后他说出了准备许久的,注定要进入历史的那句话。“这是我个人的一小步,却是人类的一大步。”

19分钟后,奥尔德林也走出登月舱来到月面。在只有地球重力六分之一的月面上,他发现像袋鼠那样跳跃行走比较方便。两个人跳跃起来,使电视机前的观众开怀大笑。而此时,科林斯在月球轨道上,每47分钟绕月一周。在月球上,阿姆斯特朗和奥尔德林竖起了美国国旗,搜集了岩石和土壤样品,安装了科学仪器:一个激光反射器,能够把地球发射的激光反射回地球,这个仪器在后来曾用来测定地月之间的距离;一个能够传递月震情况的地震仪;还有一个捕捉太阳风粒子的铝箔装置。工作期间,他们曾被休斯敦的呼叫打断,尼克松总统要与他们通话。尼克松向他们表示祝贺,他说:“由于你们的工作,太空已经成为人类世界的一部分。”

两小时后,两位宇航员回到了登月舱。7月21日上午,这是又一次紧张的时刻。登月舱上的火箭虽然已经实验过几百次,但是从来没有在月球上试验过。由于月面上没有一个完整的发射台,必须利用登月舱的下半截。21日中午,上升火箭点燃了,登月舱在月面上成功发射,与沿月球轨道转了25圈的指令舱会合,会合地点在月球正面110公里的上空。登月舱和指令舱对接成功,阿姆斯特朗和奥尔德林爬过通道,与科林斯小别重逢。登月舱被抛掉后,22日12时56分,科林斯点燃了阿波罗11号上的归程火箭,向地球飞来。1969年7月24日,阿波罗的指令舱溅落在太平洋上,美国总统尼克松亲临打捞地“大黄蜂”航空母舰,主持了宇航员返航的欢迎仪式。

阿波罗11号总飞行时间195小时18分35秒,登月舱在月面上逗留了21小时36分20秒,阿姆斯特朗在月面上一共停留了2小时13分。

阿波罗计划是美国在成功地实现了制造原子弹的“曼哈顿计划”后的又一次成功的“大科学”行动。这也是科学技术史上空前规模的行动。阿波罗计划先后动员了120所大学,2万家企业,400多万人参加,耗资达240亿美元。在如此短的时间内,动员如此多的人力,解决了如此多的问题,因此,阿波罗计划的实现也是管理上的成功。

留在月球上的登月艇的一条支脚上有一块金属牌子,上面写着:

这是来自地球行星的人类

第一次登上月球

公元1969年7月

我们为全人类的和平而来

宇航员还带去了其它纪念品,其中有73位国家元首的信,一面美国国旗,纪念遇难的苏联宇航员和美国宇航员的徽章

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