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逐梦太空——早期世界载人飞船发展历程

来源:中国载人航天工程网责任编辑:牛晨斐2014-09-15 07:14

二、阿波罗载人登月飞行

阿波罗工程是美国于60年代至70年代初组织实施的一项大型登月航天工程。1961年5月25日正式宣布开始实施,1969年5月18日发射了阿波罗10号飞船,进行了登月全过程的演练并安全返回。

1969年7月16日是人类首航月球的日子。位于美国佛罗里达州东海岸的梅里特岛卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心,人们正在忙碌着,准备在此将人类首批赴月使者送上月球。

土星V号运载火箭载着阿波罗11号飞船耸立在39A发射台上。飞船上载有指令长N·A·阿姆斯特朗、登月舱驾驶员E·E·奥尔德林和指令舱驾驶员科林斯。

在离发射台5公里的控制室里,1300多台计算机和其它设备正在有条不紊地运转。

格林尼治时间13时32分(以下所用时间均指格林尼治时间),火箭点火发射。土星V火箭在火山爆发似的气浪中,腾空而去。

第1级火箭工作2分42秒后燃尽而分离。这时,飞行的速度已达到了2.7公里/秒,高度67公里。

发射后3分17秒,抛掉救生塔。

发射后9分11秒,速度增加到6.8公里/秒,距发射点1550公里,飞行高度为182公里,第2级火箭关机并分离。

第3级运载火箭可以多次启动。它第1次启动于发射后9分5秒,第1次关机于起飞后11分40秒。这时飞船已加速到7.7公里/秒,进入了近地点180公里、远地点185公里的绕地球运行的停泊轨道。

发射后2小时44分,第3级火箭再次点火加速。工作约5分钟后,3级火箭再次关机。此时,飞船离地球高度为328公里,速度达到10.9公里/秒的速度,飞船按计划进入登月过渡轨道。

7月16日16时40分,指令舱从第3级火箭中脱开,并调头180度,然后再和与火箭连在一起的登月舱对接。重新对接后的飞船和3级火箭再次分离。

飞船在起飞前的对接顺序是登月舱-服务能-指令舱,经过调头对接后,飞船舱段的排列顺序变为服务舱-指令船-登月般。整个调头过程直到14时12分才结束。

第3级火箭完成任务后,点燃剩余燃料,奔向绕太阳飞行的轨道。

当飞船飞离地球12万公里,快飞完距地球1/3的路程时,3名航天员已顺利完成第1天的航行。

第2天,即17日16时17分,在飞往月球的过渡轨道上,点燃飞船小发动机进行第1次轨道修正。

第3天,即18日20时40分,飞船距地球约32万公里,阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱,检查舱内设备,并为地球上的人们拍摄登月舱内实况录像。

7月19日11时33分,飞船到达了地球和月球引力相等的分界点。此时,飞船离地球37万公里,距月球仅有2.8万公里。

7月19日16时50分,服务舱制动发动机点火,飞船速度不断降低。当速度降至2.57公里/秒时,飞船被月球吸引拐了弯,随后进入近月点103公里、远月点312公里的椭圆轨道。阿波罗绕月飞行了12圈后,航天员阿姆斯特朗和奥尔德林进入代号为"鹰"的登月舱。又飞行了1圈后,登月舱和指令舱分离。

科林斯仍留在指令舱内,继续沿环月轨道飞行。

登月舱分离后.启动下降发动机,使速度降至31米/秒,然后下降到距月面15公里的高度。

当"鹰"下降到9000米时,计算机报警灯亮了。这表明计算机出了故障。从9000米到1900米的几分钟内,弄得阿姆斯特朗、奥尔德林和休斯敦航天中心的人都十分紧张。休斯敦指挥人员判断可能是计算机过载运行所致,指挥部叫航天员不要什么事都询问计算机。两名航天员互相鼓励:"沉着,沉着!"关闭了输入计算机的交会对接雷达数据,计算机报警灯才熄灭了。

登月舱继续下降。

离月球高度还有1000多米时,航天员发现预定的着陆点是一个怪石磷峋的火山口。航天员改为半自动操作,越过火山口,选择了一个较为平坦的地方降落。实际着陆点比预定区域中心偏离9.5公里。

登月舱座舱里的蓝灯一闪一亮,说明长1.5米的探针已触到月面,登月舱就停在那里不动了。

此时是1969年7月20日格林尼治时间20时17分43秒,"鹰"在月球静海西南角着陆。人类派出的两个探险者第一次成功地来到月球。

两名航天员利用4个多小时做好了出舱登月的准备工作,然后激动而急切地向地面指挥中心请求,放弃原计划5小时的用餐休息时间,提前出舱登月。

7月21日2时39分,登月舱的门打开了,阿姆斯特朗在奥尔德林的帮助下,倒着钻出舱口。阿姆斯特朗稳稳地站在舷梯上,奥尔德林准备好了电视录像机和照相机,分分秒秒地拍下了人类首次登月的珍贵镜头。阿姆斯特朗一步步地爬下舷梯,到了最后一层,他若有所思地向月面迈出了左脚,轻轻地用穿着月面靴的脚蹭蹭月面。此时是7月21日格林尼治时间2时56分。接着,他使劲踩了一下,既不滑也不下陷,于是右脚也踏上了月面。

他激动地说:"这对一个人来说,只不过是小小的一步,可是对人类来讲,却是巨大的一步。"

19分钟后,奥尔德林也一级一级地从舷梯上走下来。当剩下最后两级时,索性一步跳了下来。

他们拿出一块薄薄的金属纪念牌,上面镌刻着地球东西两半球的画面和一段留言:"1969年7月,太阳系的行星-地球上的人,第一次在月球上留下了足迹。我们代表人类来这里进行了一次和平旅行。"

接着,他们在月面上竖起了一面美国国旗,两个人站在国旗旁,接受了美国总统尼克松在休斯敦指挥大厅里的祝贺。

随后,他们开始了紧张的科学探测,放置了1台激光反射器、l台测量月震的月震仪、l个捕获太阳风粒子的铝箔帆。他们同时还拍照了月面照片,搜集到22公斤月球岩石和土壤样品。

5时10分,两个人把两箱月球标本装进登月舱后,互相招呼着钻进狭小的舱口。为了减轻返回时的负担,他们再一次打开舱口,脱下了在月面上用过的背包、航天服、手套和靴罩,连同其它不再需要的物品,统统扔到月面上。一切安排就绪以后,他们才吃饭并睡了7小时。

17时54分,他们利用下降段作发射架,打开自动开关,点燃了爆炸螺栓,推力为15.6千牛的上升发动机点火,登月舱以10.8米/秒的速度离开月面。

飞离月面780米后,他们改为手动操作。飞行4分钟后,进入近月点19.2公里,远月点83.3公里的环月轨道,并逐渐接近指令舱。

21时15分,随着"哐当"一声响,登月舱稳稳地啮合在指令舱上。等候在指令舱的科林斯早就漂到对接通道口迎接他们两人的返回。

阿姆斯特朗和奥尔德林带着月球样品,费力地爬过连接通道回到指令舱。

载着两位航天员成功地登月和返回的登月舱,完成使命以后,最后与指令舱分离了。它载着航天员在月面用过的手套、安全帽等物品,继续在月球轨道上运行。

7月22日5时30分,启动服务舱的主发动机,飞船以2.4公里/秒的速度,脱离环月轨道,进入月-地过渡轨道。

22日17时39分,阿波罗11号又一次通过了月球和地球引力分界点。

7月24日16时20分8秒,飞船飞回到距地球高度1500公里处,指令舱已飞入返回走廊。在此之前15分钟,与3名航天员飞行中相依为命的服务舱也被抛掉。

24日16时35分8秒,指令舱以11公里/秒的速度冲入大气层。由于高速再入,使飞船周围空气温度上升到2700"C,指令舱底部和它的周围烧成了一个大火球。当高度降到60公里时,指令舱以45度角圆底朝前飞行,并不断调姿,利用空气阻力减速。

在20公里的上空时,执行监视任务的喷气飞机已看到火球。执行回收任务的大黄蜂号航空母舰也发现了目标。

在8公里高度上,指令舱降落伞打开,随后打开3个大主伞。

24日16时50分22秒,飞船指令舱在预定海域-夏威夷西南太平洋海面上溅落。

阿姆斯特朗高喊:"我们已经溅落。"休斯敦控制中心的人们全体起立,雷鸣般的掌声经久不息。指令舱大头朝下沉入海里,3个圆形救生圈又把它浮到海面。

3个人在热烈的掌声中挥手走进大黄蜂号的隔离室。在此等候的总统尼克松隔着玻璃向他们表示了祝贺。25日,他们回到休斯敦空军基地,隔着玻璃与家人会了一面。因为他们要同带回的月球样品一起,到月球资料研究所接受1个月的身体、防疫方面的检查。

8月10日,经认真检查,未发现异常现象。

8月11日,他们提前离开月球资料研究所,回到温暖可爱的家。

第一个登上月球的美国航天员阿姆斯特朗,1930年8月5日生于俄亥俄州瓦帕科内塔。1962年选为航天员以前是飞行员。1966年3月16日曾与D·R·斯科特同乘双子星座飞船进入太空。由于他对航天活动的重大贡献,阿姆斯特朗获美国自由勋章、美国航天局卓越服务奖章和国际航空联合会金质奖章。