一、牵动人心的“阿波罗”登月飞行
(一)计划的诞生和方案的确立
前苏联于 1957 年抢先发射世界上第一颗人造地球卫星之后,又于
1961 年把人类第一名航天使者送上地球轨道。从表面上看,前苏联在航天领域屡拿金牌,遥遥领先。这大大刺激了技术力量雄厚的美国人,连美国总统肯尼迪也惊呼:“我们落后了!”
为了打破前苏联的航天优势,1961 年 5 月 25 日美国总统肯尼迪批准
了航空航天局的登月计划,并在国会上大胆地提出了在 1970 年以前先于前苏联把人送上月球的任务。肯尼迪以一种历届美国总统都没有的坦率态度警告美国人民,除非他们具有跑完全程的毅力,否则就不要接受这项任务。这项任务就是后来以希腊神话中的一个太阳神的名字命名的著名的“阿波罗”载人登月探险计划。
为研制大型运载火箭,著名的火箭专家布劳恩及其 4 人小组划归国
家航空航天局。政府同时为“土星—5”号火箭的研制经费拨款 1.4 亿美元。在以后的日子里,尽管失败、事故和来自某些方面的苛刻批评接连不断,但美国人民和他们的政府在支持“阿波罗”的计划中从来没有动摇过。他们下定决心,一定要“把苏联人摔倒在月球上”,以雪屡屡败北之耻。
肯尼迪的继任者约翰逊也坚定不移地关心和支持“阿波罗”计划, 甚至于当这一计划连在政治上的收益都被怀疑时,也不动摇。自第二次世界大战后,在美国还没有一项国家政策受到过这样持久的、坚定的支持。
“阿波罗”计划早在 1957 年便开始设想。1960 年左右曾认为登月的途径无外乎两种:一种是“直接登上月球”,一种是从地球轨道发射站上发射。后来兰利实验室的一个名叫霍搏尔特的工程师提出了一条全然不同的月球轨道会合方案,就是用一艘比较小的航天飞船从月球轨道上下降到月球上,完成探险任务之后再在月球轨道上与母船会合对接,返回地球。经过一场激烈的内部大争论之后,霍搏尔特的设想被采纳了(见图 4—l)。据较保守的估计,这一技术途径使“阿波罗”的登月着陆至少提前了两年。
在最初的登月舱设计中,在每位航天员座椅前方的舱壁上各安排了两个窗口。较大的一个舷窗口与航天员的眼睛齐平。因航天员是坐着的, 窗口距航天员的眼睛的距离为 60cm。较小的一个舷窗口靠近航天员的膝盖。两名航天员前的 4 个舷窗口的总面积达 11m2。这样的设计很不理想。首先,由于舷窗的总面积过大,暴露的阳光太多,而缩小面积又会影响航天员的视野;其次,由于窗口离航天员的眼睛较远,视野非常有限, 给月球着陆过程中航天员对着陆地点情况的观察造成了极大的困难。此外,因为窗口大,重量也大,侵占了其他设备的重量。
为了找到一个使窗口缩小、重量减轻、视野又好的合理的设计方案, 设计师们绞尽了脑汁,并经常为此争论不休。一天,航天局的一名叫乔治·富兰克林的工程师发牢骚说,登月舱从与服务舱、指挥舱分离到在月面上着陆总共只有 1 小时,甚至更短,为什么非得让航天员坐着,站着难道不行吗?!
“站着?”是的,站着!一句牢骚话为设计师们打开了思路。一个新的合理的新方案由此产生了。航天员站着,可以使眼睛靠近窗口向外观察,视野大大地扩展了。在这种条件下窗口可以设计得很小,从而也减轻了重量。真是踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫!
“阿波罗”计划是一项宏伟庞大的任务。没有哪一个单位、部门或公司能够单独完成它。在实施该计划的过程中,大约有 40 万人和 2 万多
家公司参加,耗资总计 239.15 亿美元。
(二)登月前的准备
实现首次载人登月,面临一系列的问题和困难。而首先要求回答的问题是,月球表面到底是个什么样子?飞行器能在那里安全着陆吗?它能承受飞船和航天员的质量而不使之陷入尘埃吗?最佳的降落着陆点应选在哪里?为了侦察月球上的情况,美国在 1961—1967 年间发射了一系列的自动月球探测器。其中包括 9 个“徘徊者”探测器,7 个“勘察者” 和 5 个“月球轨道飞行器”。发射“徘徊者”无人探测器的目的是用火箭将电视摄象机发射到月面上去拍照。
好事多磨,万事开头难。1961 年 8 月发射的“徘徊者—1”号在进入地球轨道后,由于最后一级火箭发动不起来,而停留在地球轨道上不能飞向月球。3 个月后发射的“徘徊者—2”号,命运与“徘徊者—1”号相同。1962 年 1 月发射的“徘徊者—3”号,由于运载火箭的误差,结果偏离月球 37000km。1962 年 4 月发射的“徘徊者—4”号,由于控制系统的故障,撞到月球背后去了。同年 10 月又发射了“徘徊者—5”号,但在即将到达月球之际,发动机熄火,登月成为可望而不可及。1964 年 1 月发射的“徘徊者—6”,总算一路顺风到达了目的地,只可惜在落向月面时,电视摄象机失灵,前功尽弃。直到这年 7 月,“徘徊者—7”号登月,
终于取得成功,拍回 4316 幅珍贵的月面照片。
3 个型号的月球探测无人飞行器,先后对月球表面进行了大量拍摄、取回了月球土壤和岩石标本,考察了月面的坚实程度,对适宜的着陆地点进行了反复的选择和测绘。到 1967 年年底,美国航空航天局将第一次
有希望的登月地点筛选并剔剩到“静海”、“风暴海”等 5 处。
如前所述,在此以前美国已经发展过两个型号的航天飞船。截止 1966
年 11 月美国已经聚积了 1993 个小时的航天经验和 12 个小时的出舱活动经验。尤其是“双子星座”的会合和对接技术,对于完成“阿波罗”计划是非常必要的。因为登月舱和“阿波罗”母船必须在月球轨道上会合对接后才能回到地球上来,同时还证实了人可以在失重条件下生活七八天,这正是往返地球—月球之间所需的期限。“双子星座”的出舱活动也可以使航天员获得一种像是在月球上那样小重力情况下工作的感觉, 若是在月球轨道上的对接遇到麻烦,这也是一种排除故障的很好的演习。后来的所有“阿波罗”飞船的船长都参加过“双子星座”飞船的飞行。“阿波罗”飞船的应急救生系统也大部分在以前的飞船上经受过考验。
在以往的航天员训练和飞行实践的基础上,针对登月任务而拟订的航天员专门训练计划针对性强,省时且高效。训练的重点是练习控制登月舱的着陆和在相当于 1/6 地心引力的月球重力环境下活动,如潜水训练、用带子把他们绑在一个倾斜面上产生一种 1/6 重力幻觉的活动训练、
及采集地质标本的知识学习。 “阿波罗”飞船的研制分两个阶段。第一个阶段是研制Ⅰ型飞船,
用于早期的地球轨道飞行试验;第二阶段是研制完成登月任务的Ⅱ型飞船。
“阿波罗”号飞船主要由救生系统、指挥舱(或叫航天员乘员舱)、发动机舱(或叫设备舱)和登月舱组成(见图 4—2)。指挥舱是飞船的主体,是飞船的控制中心,也是整个飞船唯一返回地球的部分。在该舱的头部装有在地球上着陆的系统、反作用系统发动机、天线、救生系统和正面闸门;在舱的后部有反作用操纵系统发动机和燃料箱,因为它是航天员工作和休息的主要舱室,所以这里还有通信、导航、控制计算机和显示仪器。救生系统飞船在发射阶段的 60km 以下的脱险装置,一般是在飞船上升到 80km 后将其抛掉。发动机舱内装有环境控制系统、推动系统、电源、通信、制导、姿态控制和变轨发动机设备。登月舱分为下降段和上升段两个结构,分别用来将 2 名航天员降落到月球表面上和送回等候在月球轨道上的母船上。在指挥舱和登月舱之间有一个连接隧道, 供航天员过渡用。
“阿波罗”计划的关键性技术问题还有大推力的运载火箭的研制。运载火箭的发展计划分三个阶段进行。第一个阶段是研制“土星—Ⅰ”, 主要是作技术准备;第二个阶段是研制二级火箭“土星—1B”;第三个阶段是研制三级火箭“土星—5”。“土星—5”高达 85m,有效载荷总重量为 49~71.5t(第一级推力为 470 吨力,第二级为 520 吨力,第三级为
90 吨力),总功率为 2 亿马力①。“阿波罗”计划中要求最高的是可靠性问题。过去的飞行都是在地
球轨道上,飞行中出现故障可以在几分钟内应急返回,然而“阿波罗” 要飞到离地球 38 万 km 的月球上去,一旦出现故障需 3 天的时间方能返回地球。在极其恶劣的宇宙环境条件下这么长的时间将意味着什么是显而易见的。因此,只能要求各方面严格把关,作到万无一失。为此除了在地面对所有元部件进行反复严酷的考验外,在登月前又进行了一系列飞行试验,包括 6 次无人亚轨道和地球轨道飞行试验,1 次载人地球轨道飞行试验和 3 次载人月球轨道试验。
为航天员登月而研制的航天服每件价值 30 万美元。白色的服装和背包生保系统、应急氧储备及天线装置,共重 93kg(但是在月球上的 1/6 地球引力条件下只有 15.5kg)。服装由 16 层材料组成,可以保温、防微陨石袭击。服装内有冷却和供氧系统,以维持航天员生命。胸部有一组用于操纵和检测背包系统的控制盘。背包长、宽尺寸为 65cm×45cm,它供给航天员氧气、冷却服装循环的水、小型无线电发报机和一个氧气净化装置。
头盔通过一个金属卡圈与服装颈部相连接,头盔有两层面罩,可以防护航天员眼睛不受紫外线、红外线和流星微粒的伤害。头盔外壳由一种很结实而且轻巧的聚碳酸盐类材料制成。在头盔下是带有两套耳机和送话器的小帽。
加压手套有一个特殊纤维做的外壳,内层是绝热材料,以防在工作
① l 马力=735499W。
中同热物体或冷物体接触时手受伤。手套的指端由硅有机橡胶制成,可提高航天员手指的敏感性。
套靴由 21 层绝热材料做成。
在指挥舱内航天员可不穿航天服而只着贴身的“衬衣”。它是由上衣和裤子组成的轻便的特氟纶飞行服,保暖性能良好,衣袋里存放着航天员的必用品。
“阿波罗”号入轨前航天员救生方案见图 4—3。已决定让美国的“阿波罗—11”号飞船承担首次载人登月任务。为这次飞行任务的完成,从50 名现役航天员中挑选了三名最棒的航天员。他们是尼尔·阿姆斯特朗、文得温·奥尔德林和迈克尔·柯林斯(见图 4—4)。阿姆斯特朗担任飞行指挥。
谦逊、沉静、细心而且略带腼腆的尼尔·阿姆斯特朗在学生时代就成绩优秀。中学时代曾为生病的教师代过课。工作后他成为一名优秀的喷气式飞机的驾驶员,当过试飞员,飞行技能超群。他曾作为海军飞行员参加过朝鲜战争。在朝鲜战争中,他的飞机被电缆切去一段机翼,但他仍顽强地驾驶飞机飞到安全地区跳伞归队。他曾驾驶过 X—15 火箭飞机并创造了飞行高度和速度的纪录。1963 年 3 月 16 日,他担任指令长与斯科特在乘“双子星座—8”号飞船的飞行中,表现了非凡的勇敢、镇定和智慧。当飞船与“阿金纳”上面一级火箭对接时,由于一枚反推火箭发生故障,两个航天器失控。阿姆斯特朗当时沉着冷静,果断快速地脱离对接,驾驶飞船紧急降落在太平洋上,避免了一起事故。
空军上校奥尔德林被评价是一个态度明快、爽朗、精力充沛和有决心的人。他永远知道自己的目标是什么及如何去达到这些目标。奥尔德林的父亲就是一位肯冒险的飞行员。他认识飞机之父莱特兄弟中的一个,跟美国火箭之父哥达德学习过。奥尔德林受父亲职业的影响,西点军校毕业后成了一名战斗机驾驶员。后来,他又在麻省理工学院获得航空博士学位。据说,他是美国航天员中最有科学头脑的一个并被视为登月飞行的最佳人选。这一评价被他在飞行中的表现所证实。举个小例子, 1969 年 7 月 20 日,当他在阿姆斯特朗之后走出登月舱时,为了防止舱门被锁住,他小心翼翼地只将舱门虚掩。这个细节足见奥尔德林的细心和精明。
迈克尔·柯林斯出生于罗马,毕业予一所陆军大学。他的父亲是一位驻外使馆的将军。与奥尔德林不同,柯林斯生性活泼,举止潇洒,充满热情,凡事看得开,尽情享乐人生,是一个绝无城府、并不把自己看得太认真的人。在这次恒古第一遭的登月活动中,他的任务是留在绕月球轨道运行的指挥舱内。他甘当配角,让阿姆斯特朗和奥尔德林去亲身登月,创造轰动全球、留芳百世的历史。这种不计较个人得失、不争功名的崇高合作精神,获得了广泛的敬意。休斯顿飞行控制中心的报告员后来在广播中不无崇敬地说:“柯斯林留在绕月轨道上。除了一驾磁带录音机外,真是举目无亲。在绕月飞行的 12 圈,近 10 个小时内,月面上的活动充满激情,而他谁与为欢?!他体验了自亚当以来任何人都不曾体验过的孤独与寂寞。”
三位航天员性格各异,在这次飞行中分工、任务也各不相同,但他们是合适的搭挡。除此之外,非常有趣的是,他们都生于 1930 年,又都
结了婚,有子女。
(三)牵动人心的登月飞行经过
三位航天员奔月启程的日子是 1969 年 7 月 16 日。早晨 5 点半,当他们身穿航天服出现在发射场时很像上战场比武的中世纪骑士。成千上万的人从四面八方赶来肯尼迪角观看这次轰动全球的登月发射。特约客人包括美国国会成员、国外大使和各国的新闻记者。红十字会的急救站沿交通干线以预定的距离建立起来。人们站在观望台上、海滩上、轮船上,而更多的人是坐在电视机旁屏气注视着矗立在发射台上的足有 36 层楼房高的白色庞然大物——登月飞行器。
中午 12 点 32 分,随着“点火”一声令下,一片浓烈的烟雾在火箭的尾部从平台下云涌而出,接着从发动机内喷射出闪耀刺目的火舌。3817t 重的飞行器努力克服地心引力腾空而起,穿云拨雾作弧形直冲九霄外。火箭的巨响超出了正常的听觉范围。沉重的轰隆声、怒吼声和强烈的冲击波使人们感到恐怖和窒息。好一幅惊天动地的奇观!卫星和无线电波把电视和广播协会的公开电信节目传送到全世界。在这里所发生的事件,甚至连最老练的记者都没有经历过,以至于美联社和国际合众社的电视传真在一段很长的时间里哑然无声。这种情景在以往的新闻报导中是从未出现过的。相反,3 名航天员却表现了异乎寻常的镇静。他们的心率比等待发射的时刻,以及在参加以往的“双子星座”号飞船发射时还要低。
此时,尼克松总统在华盛顿也坐在电视机旁观看这一壮丽又令人惊异的场景。随后他宣布,4 天之后为月球探险全国庆祝日并放假一天。
这次为时 8 天、行程 80 万 km 的整个飞行程序如下:“土星—5”号三级火箭及飞船上的动力装置,首先将飞船送上地球轨道,然后转入飞往月球的轨道,最后进入月球轨道。在飞行器绕月飞行的过程中,两名航天员从指挥舱过渡到登月舱并乘登月舱下降和在月球表面上着陆。完成任务后两名航天员再乘登月舱的上升段起飞,进入绕月飞行轨道,与指挥舱会合、对接,航天员再返回到指挥舱。此后登月舱和指挥舱再次分离,前者被遗弃在月球轨道上。3 名航天员一起返航。在进入稠密的大气层之前,设备舱被抛弃,唯独指挥舱利用空气动力学特性下降并返回地面。
7 月 19 日正午,飞船进入月球轨道。扣人心弦的时刻到了。此进飞
船飞到月球背面足有 33 分钟并与地球失去了无线电联系。此时若是设备失灵或出现一点点计算机错误,航天员就将永远无法返回故乡。飞船在绕月飞行的第 13 圈开始降落程序。当发动机点火时阿姆斯特朗的心率从
77 次/分钟一下子升到 111 次/分钟。
当两名航天员以 150m/h 的速度迫近目标时,他们突然发现一个惊人的危险:预定的着陆点竟是一个大坑,里面散布着巨砾。阿姆斯特朗马上抓住操纵杆,花了大约 19 秒钟驾驶着登月舱避开大坑并安全着陆在离
预定着陆点 4 英里远的地方。此时阿姆斯特朗的心率是 156 次/分钟。如果这次飞船不是有人驾驶,而是一艘无人驾驶的自动飞行器,那么很可能就会像前苏联的“月球—15”一样坠毁了。不同的结局充分表明载人航天的优越性。
着陆之后,航天员立刻对舱内系统进行检查,以便在发现威胁他们
安全的隐患时迅速从月球起飞,紧急返回地球。
1969 年 7 月 20 日下午 10 时 56 分,阿姆斯特朗身背救生背包走下登月舱的扶梯,在月球土壤上印下了人类第一个脚印(见图 4—5)。这时他说了一句极符哲理又非常著名的话:“对于一个人来说这只是一小步, 但对于整个人类来说,这是跨出了一大步。”1969 年 7 月 20 日正好是星
期天。据后来估计,在地球上收看登月实况的电视观众大约有 5 亿人。大概这是有史以来最多的观众。由于现代通信的奇迹,使亿万人同阿姆斯特朗一起分享胜利的喜悦,同时也经历着激动、紧张,为探险者的安全焦虑和担忧。人类终于和月球接触了。对于探险家来说这是许多世纪梦寐以求、悠然神往的幻想的实现,而对于科学家来说这是了解月球和地球的起源与性质的最好机会。
航天员开始在 1/6 地心引力条件下小心翼翼地在月表上行走,样子好像梦游者,蹒跚而行。后来他们渐渐放大了胆子,而且发现以比较长的弹跳步伐前进是一种较好的前进方式。于是他们就像袋鼠般跳跃,其敏捷度又像羚羊。
人们通常用最美好的语言赞美月亮。说她洁白如玉,温柔安祥。然而亲临其境的航天员所看到的却是一种广大、寂寞和贫瘠的景象。这里既没有嫦娥白兔,也没有吴钢桂树。到处是粗石、细沙、高地、坑穴、断层、幽谷,千疮百孔,满目瘢疤。这里单调死寂,没有空气,也没有生命。
月球上没有空气,这也造成了奇特的效果。因为没有空气传导声波, 航天员除了无线电话机上的讲话声和劈拍声以及自己的呼吸声和动作发出的响声外,什么也听不到。
月球上的天空没有颜色——白天夜间都是黑洞洞的。黑色天空中的星光比从地球上看见的要亮得多,而且不闪烁。
由于没有空气调节,月球表面上的温度在白天可升到 2600F(高于地球上的沸点温度),而在夜晚则至少降到零下 2400F,能使寒暑表里的水银冻结。
因为月球自转较慢,月球上的白天和夜间大约是地球上相应时间的 2 倍。
因没有空气的阻挡,月球表面上的辐射剂量要比地球上大得多。 航天员在月球表面上一共行走了 2 个多小时,其间他们还安放了科
学仪器,收集了月球土壤和岩石的样品,在月面上插了一面美国国旗。预定计划完成之后,他们乘登月舱起飞上升,与始终在指挥舱内等待他们的柯林斯会合。
在飞船指挥舱内规定一日三餐。食品有三种:脱水食品(吃前要用水溶化),胶状食品(可以用勺吃),另外还有部分定量包装的份饭。饮用和溶化食品所需的水是在加热装置里获取的氢和氧反应的产物。指挥舱有三个水龙头,登月舱只有一个。龙头上安装了收集饮用水中氢气泡的专用过滤器。指挥舱和登月舱里都备有药箱。
“阿波罗—11”及与之相依为命的航天勇士们经过 8 天 3 小时 17 分
22 秒的远航之后,顺利返回地球,溅落在太平洋上。为了打捞他们派出了将近 7000 名海军人员、9 艘船只、54 架飞机。“阿波罗—11”号凯旋日,尼克松总统亲自来到主打捞舰“大黄蜂”号上迎接美国人的骄子和
勇士们。这在以前的航天活动中是从未有过的。
在“阿波罗—11”登月飞行前,在美国曾畅销过一本科幻小说。书名叫《比拉流星菌种》。内容是说航天员如何从外空带回一种可怕的病菌并肆虐地危害人类。在此背景下,美国生物学家虽怀疑月球上会有什么病毒或细菌,但国家科学院宁可信其有,并对从月球返回后的航天员及其物品制订了严格的隔离措施。7 月 24 日中午,飞船溅落在太平洋上。舱门一打开,蛙人便将细菌隔离衣递给航天员,然后用直升机把他们运到 17km 外的航空母舰上,并立即送入活动隔离车。在举行有尼克松总统亲自参加的欢迎仪式时,总统只得用扩音器在 lm 之外对他们致欢迎词。此后,他们便像古代麻疯病人那样被送往休斯顿接收严格的隔离检疫。所带回的月球样品,乃至飞船都被放进一个造价 900 万美元的“月球返回接待实验室”。检查结果没发现任何病菌或芽胞。
“阿波罗—11”号以高度的精确性进行了首次载人登月着陆。所有系统性能良好,工作准确无误,几乎达到了尽善尽美的程度。
“阿波罗—11”号进行了一次完美漂亮的登月飞行。然而“阿波罗
—15”号的飞行却是几经周折,遇到不少麻烦。例如出现火箭发动机系统电路短路、饮水系统漏水和登月舱漏气等等。
在“阿波罗—15”号登月过程中,航天员首次在月球上乘坐“月球车”遨游(见图 4—6)。这是一个双座的自动行驶装置。车上人和设备的总载重量为 690kg。航天员三次乘车共旅行了大约 6 小时。在一次旅行中“月球车”的前轮回转系统出了故障,航天员只得靠后轮拐弯。航天员在月面上安放了月震仪,发现并拍摄了一系列月球上的现象,向月球轨道发射了一颗小型科学卫星(它将在数月内向地球播送信息资料), 带回地球 77.5kg 月球土壤样品。在返回降落时又出现了一严重故障:一个降落伞卷在一起打不开。这是这次飞行中最危险的故障,对航天员的生命造成极大威胁。据事后分析,故障最可能的原因是在指挥舱着陆前倒掉残余的发动机燃料时使降落伞的尼龙吊伞绳受到损坏,因此决定从此以后不再倒掉这一燃料残余物;故障的另一原因也可能是降落伞的固定环坏了,所以后来将钢制环改成镍和钢的合金环。
航天员们历尽艰险经过了长时间的紧张和不安。当他们确确实实地意识到自己已经脚踏实地地返回故乡——地球时,内心充满了过去从未曾体验过的宽慰、踏实和无比的幸福。如果说“阿波罗—15”的飞行勉强算是一次成功飞行的话,那么“阿波罗—13”则是一次失败的飞行了。1970 年 4 月 11 日,“阿波罗—13”号飞船从肯尼迪航天中心启程飞往月球。13 日晚,飞船已经飞行了 56 小时,行程 40 万 km,离月球只剩下一天的里程了。突然,服务舱“砰”的一声爆炸,切断了指挥舱内的动力和氧气供应,使船上的导航、通信及生命保障系统陷于瘫痪。众所周知, 氧气是生命须臾不能离开的东西。燃料电池的失灵,不仅使飞船丧失能源,无法控制,而且失去了饮用水的来源。无能源、无氧气、无饮用水⋯⋯ 后果不堪设想。灾难无情地降临到航天员头上。
不幸中之万幸,登月舱幸好还完好无损。航天员只好转移到登月舱避难。然而登月舱狭小,而且水、电、氧气、食物和燃料只能供两名航天员短期使用。但少总比没有强。
登月是不可能的了,只有立即调头返航。
休斯顿飞行控制中心和肯尼迪发射指挥中心经过12 个小时紧张的模拟、计算和分析,作出决策:借助月球引力继续飞行,待飞船绕到月球背面,再启动登月舱的发动机,进入返航轨道。这样做一方面可以借助月球引力加快飞船速度,节省燃料,另一方面可以减少导致飞船进一步受损的可能。
航天员们度过了紧张而近乎绝望的 5 天 5 夜。此时飞船正处于月球的背面,与休斯顿航天中心的无线电联系已经中断。航天员们不得不依赖他们佩戴的“姆米戛”手表,在极为精确的那一刻点燃了火箭发动机, 奇迹般地使飞船沿着安全轨道返回地球。“阿波罗”号飞船的着陆系统见图 4—7。
航天员依靠自己坚毅、沉着、自律和合作的精神及品质,与地面密切配合,终于死里逃生,创造了奇迹。为此,美国航天局向他们颁发了最高奖赏——“斯诺皮”奖。
整个“阿波罗”登月计划,以 1970 年 12 月 7 日—12 月 19 日的“阿
波罗—17”号飞船的飞行宣告结束。该计划中先后共进行了 7 次登月飞行,一共带回近 400kg 的月球样品、获得 15000m 的月球全景摄影和测地摄影的软片,在月球上安装了 5 套科学仪器。航天员在月球上停留的时
间总计为 299 小时 34 分,外出到月面的时间为 80 小时 14 分。在登月计划实施的过程中,取得了一系列的技术突破。其间既有辉煌,也有挫折。它是航天领域中两霸竞争的产物,也是技术发展和勇敢精神的结晶。“阿波罗”号飞船载人飞行概况见表 4—1。到目前为止,从工程技术上讲, 它代表载人飞船发展的最高水平,它的意义和价值主要表现于此。至于其他经济价值和科学价值,各国专家们都很审慎地发表评论。
自首次载人登月成功至今,26 年过去了。人们都一直惦念着昔日 13 名登月英雄的去向和生活现状。现简单介绍其中较典型的几位。
62
表 4—l“阿波罗”号飞船载人飞行概况
编号 |
发射日期 (年、月、日) |
飞行时间 |
航天员 |
任 务 |
故障及医学问题 |
---|---|---|---|---|---|
7 |
1968.10.11 |
10 天 20 小时 9 分 |
希拉、 艾西尔、坎宁安 |
①验证指挥舱和服务 |
航天员在飞行中患呼 |
舱性能;②了解飞行期 |
吸道病毒感染综合症 |
||||
间航天员活动能力;③ 与土星-4B 会合,模拟 |
|||||
对接;④从飞船上播送 生活电视 |
|||||
8 |
1958.12.21 |
6 天 3 小时 |
博尔曼、 洛弗尔、安德斯 |
①第一次载人月球轨 道飞行;②对月球进行科学摄影 |
航天员产生运动病 |
9 |
1963.3.3 |
10 天 1 小时 1 分 |
麦克迪维特、斯科特、 施维卡特 |
①模拟登月飞行;②绕月球轨道飞行,拍摄了红外彩色照片 |
因 航 天 员 患 病 毒 感 染,发射推迟 3 天;因空间运动病,修改了飞 |
行中出舱活动计划 |
|||||
10 |
1969.5.18 |
8 天 3 分 |
斯坦福德、塞尔南、 约翰·杨 |
①验证飞船及维持设 |
玻璃纤维绝缘材料刺 |
备性能,鉴定指挥舱在 |
激皮肤、眼睛和上呼吸 |
||||
月球轨道内的性能;② |
道 |
||||
飞船绕月球飞行,考查 “阿波罗-11 ”号的着 |
|||||
陆点 |
|||||
11 |
1969.7.16 |
8 天 3 小时 18 分 10 天 4 小时 36 分 |
阿姆斯特朗、柯林斯、 粤尔德林 康拉德、 戈登、比恩 |
①完成登月计划,在月 球上停留 21.3h ;②在月球上采集岩石,装置 |
飞行中两次被闪电击 |
月震仪、激光反射器和 |
|||||
太阳风测试仪,并发送 |
|||||
电视图象 |
|||||
12 |
1969.11.14 |
① 两名航天员在月球 上停留 31 小时,两次 |
|||
中中,使电子系统发生 |
|||||
出舱活动;②在月球上 |
故障, 但得到及时修 |
||||
安 装 了 核 动 力 科 学站,测量月球磁场、收 集 59kg 土壤标本;③ |
复。导电膏引起接触性皮炎 |
||||
飞行期间面向地面发 送 10 次电视 |
(续)
编号 |
发射日期 (年、月、日) |
飞行时间 航天员 |
任 务 故障及医学问题 |
---|---|---|---|
13 |
1970.4.11 |
5 天 22 小时55 洛弗尔、分 海斯、 斯威格特 |
飞行过程中由于服务舱氧气箱被电诱发起火而中止飞行,被迫取消登月,航天员有泌 尿系统感染 |
14 |
1971.1.31 |
9 天 42 分 谢波德、罗斯、 米切尔 12 天 7 小时12 斯科特、分 沃登、 欧文 |
①两名航天员两次登上月面,采集标本、安装彩色电视、运送物品、拍照;②在飞船上进行材料加工和金属铸造等试验 ①首次使用月游车; 飞行期间航天员 ②收集标本,在月面 出现心律失常和建立核动力试验站, 期外收缩 记录月球环境数据; ③在月球轨道发射一 颗人造月球卫星 |
15 |
1971.7.26 |
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16 |
1972.4.16 |
10 天 14 小时 马丁利、 51 分 杜克、 约翰·杨 12 天 13 小时 塞尔南、 51 分 埃文斯、施密特 |
① 3 次在月球表面活动,采集标本,拍摄照片;②从飞船上发射一颗月球卫星;③ 研究闪光现象 ① 3 次舱外活动,采集标本 113kg ;②对月球的热度、重力、大气成分、地质、月面陨石等进行了研究;③在月球建立了 核动力科学站 |
17 |
1972.12.6 |
尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗是当年乘“阿波罗—11”号飞船第一个踏上月球的航天员。月球之旅以后,他告别了航天员职业,开始在美国航空航天局设在华盛顿的机构内任职。1971 年他离开该机构到辛辛那提大学任航天工程系教授。1979 年后他下海在航空电子贸易公司当顾问, 他还为一个月球之行电视纪录片当过主讲人。1986 年出任过查林杰灾难总统府调查委员会副主任。阿姆斯特朗现年 64 岁。他性格内向,不喜欢抛头露面和张扬过去。结束航天生涯后,他生活同过去一样。现在俄亥俄州莱巴嫩城的自家农场过着平静的生活。他同妻子珍妮特生有两个儿
子。不幸的是他因同一位电影明星有过一段浪漫经历后离婚。
埃德温·布茨·奥尔德林也是“阿波罗—11”号飞船乘务组的成员之一。登月飞行结束后他的变化最大。当他得知自己像一部机器被人摆弄之后,心理发生了严重变态。返地后他自然成了引人注目的人物,从此问题也就出现了。他不能适应这种生活并且越来越不能保持心理平静,以至他开始意志消沉和酗酒。登月飞行后他曾在国家航空航天局工作过并获得了麻省理工学院博士学位。1971 年他到加利福尼亚州爱德华兹空军基地飞行员学校出任领导。由于他缺乏领导经验和个性较强,不能胜任这项工作。这期间,任何一件事都使他不顺心。最后他只得住院接受心理治疗。在 1973 年他撰写的自传《返回地球》中,把自己的问题归咎于抑制不住情绪冲动。与此同时,他总是感受到他父亲给他的一种压力。父亲是一位陆军上校。在自传中他回忆并描写了这个“老头子” 在得知他儿子没能成为第一个登上月球的人之后如何大发雷霆。现年 64 岁的奥尔德林两次离婚,现已第三次结婚。他酗酒和意志消沉的情况已得到控制,现居住在加利福尼亚州,生活充满活力和新思维。
艾伦·比恩是“阿波罗—12”号飞船的乘员。他现住在休斯敦市郊。他说:“我是唯一到过另一个世界又能描绘出它的艺术家。”这位工程师从 1962 年开始绘画。返地后,宇宙和月球给他的印象激励他把登月情景再现于他的艺术创作。62 岁的比恩决心在 10~15 年中完成 200 幅有关月球之行的画稿。
艾伦·谢泼德是“阿波罗—14”的航天员。他是美国航天史上第一个在月球上打过高尔夫球的人(这是那次旅行中的一种象征性活动)。他现年 70 岁,是所有参加过登月飞行的航天员中年龄最大的一位,也是“阿波罗”计划中成绩最突出的人之一。
戴维·斯科特曾是“阿波罗—15”号飞船的乘员之一。返回地球后, 他和同伴詹姆斯·欧文一起卷入了一项丑闻。他把 400 多个贴有邮票的信封带到太空并加盖邮戳,然后出售。这件丑闻的代价使他离开了航天机构,现为加州一家太空运输咨询公司服务。
哈里森·施米特是“阿波罗—15”的乘员之一。他是唯一一位利用登月之行竞选并当上新墨西哥州共和党参议员的航天员。他现在在该州阿尔伯克基市,从事科技和政治方面的咨询工作。