
阿波罗计划(Apollo Project)
阿波罗计划(Apollo Project)又称阿波罗工程,是美国从1961年到1972年从事的一系列载人登月飞行任务。
1969年7月16日,巨大的“土星5号”火箭载着“阿波罗11号”飞船从美国肯尼迪角发射场点火升空,开始了人类首次登月的太空征程。美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、埃德温·奥尔德林、迈克尔·科林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船跨过38万公里的征程,承载这全人类的梦想踏上了月球表面。这确实是一个人的小小一步,但是整个人类的伟大一步。他们见证了从地球到月球梦想的实现,这一步跨过了5000年的时光。
阿波罗历次登月地点(点击看大图)
阿波罗计划中包括11次载人任务,从阿波罗7号一直到阿波罗17号,全部从佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射。阿波罗4号到阿波罗6号都是无人测试飞行(正式地讲没有阿波罗2号和阿波罗3号)。
阿波罗1号 1967年1月27日。宇航员维尔基尔-格里森、 爱德华-怀特和罗杰-查菲在今晚一场大火中身亡。 当时这场大火吞没了他们的阿波罗1号飞船。原计划2月21日飞船发射并把他们送上地球轨道14天,就在进行这次发射的模拟演习中,他们死于地面。 国家航空与航天管理局官员说,大概是一个电火花点燃了阿波罗飞船座舱的纯氧。这三名宇航员如同真地飞行那样并肩坐在肯尼迪角第34号发射架上的“土星” 1号火箭顶部,就在这天下午6点31分,发生大火。 他们被卡在关闭的舱门后面,无法使用阿波罗安全系统,因为被导弹拖车挡住了。急救人员试图接近他们,却被舱内滚滚冒出的浓烟阻挡。空军及国家航空航天局收集了所有与火灾有关的资料。官员们说:“人员和飞船的损失给阿波罗登月计划以严重打击。面对预算削减的困难,阿波罗计划一直努力奋斗以求在60年代末实现登月。
阿波罗7号
经过几次不载人的地球轨道飞行之后,1968年10月11日阿波罗7号终于载着3名宇航员绕地球飞行了163圈。
阿波罗8号
迈出载人月球探测第一步的是阿波罗8号,由Frank Borman、James Lovell与William Anders所组成的阿波罗8号团队,12月21日搭乘土星5号火箭升空,它从绕地球轨道进入绕月球轨道,1968年12月21日,阿波罗8号宇宙飞船的成员从地球飞到月球后又安全地回到了地球。
阿波罗9号 阿波罗9号在绕地球轨道上进行了长时间飞行,并对登月舱进行进一步检验。
阿波罗10号
阿波罗10号则飞入绕月球轨道,并使登月舱下降到离月球表面15公里以内,以检验其性能。
阿波罗11号
1969年7月阿波罗11号终于在月球着陆,使逐步推进的阿波罗登月计划达到高潮,阿姆斯特朗也成为登陆月球第一人,美国在月球探测中取得了最为辉煌的成果。此外对带回来的月球岩石和尘埃的研究也起了很大作用。
"阿波罗"12-17号飞船从1969年11月至1972年12月,美国相继发射了"阿波罗"12、13、14、15、16、17号飞船,其中除"阿波罗"13号因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务(三名宇航员驾驶飞船安全返回地面)外,共有12名宇航员均登月成功。
阿波罗载人登月工程具体分为以下几个方面:
一、登月方案:包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。从“阿波罗”号飞船的3种飞行方案中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方案。
二、辅助计划:为登月飞行进行准备的4项辅助计划是:①“徘徊者”号探测器计划(1961-1965年):共发射9个探测器,在不同的月球轨道上拍摄月球表面状况的照片1.8万张,以了解飞船在月面着陆的可能性。②“勘测者”号探测器计划(1966-1968年):共发射5个自动探测器在月球表面软着陆,通过电视发回8.6万张月面照片,并探测了月球土壤的理化特性数据。③“月球轨道环行器”计划(1966-19677年):共发射3个绕月飞行的探测器,对40多个预选着陆区拍摄高分辨率照片,获得 l000多张小比例尺高清晰度的月面照片,据此选出约10个预计的登月点。④“双子星座”号飞船计划(1965-1966年):先后发射10艘各载2名宇航员的飞船,进行医学-生物学研究和操纵飞船机动飞行、对接和进行舱外活动的训练。
三、运载火箭:“阿波罗”号飞船使用大推力的“土星”号运载火箭发射。运载火箭研制分两个阶段进行:①研制“土星”1号和1B号,用以获取大型运载火箭的研制经验并进行“阿波罗”号飞船的 飞行试验。②研制“土星”5号巨型3级运载火箭作为飞船登月的 运载工具。
四、试验飞行:1966-1968年进行了6次不载人飞行试验,在近 地轨道上鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱,考验登月舱的动力 装置。1968-1969年,发射了"阿波罗"7、8、9号飞船,进行载人飞 行试验。主要作环绕地球、月球飞行和登月舱脱离环月轨道的降 落模拟试验、轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱与指挥舱的分 离和对接。按登月所需时间进行了持续11天的飞行,检验飞船的 可靠性。1969年5月18日发射的"阿波罗"10号飞船进行了登月 全过程的演练飞行,绕月飞行31圈,两名宇航员乘登月舱下降到 离月面15.2公里的高度。
五、"阿波罗"号飞船:"阿波罗"号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。
1.指挥舱——宇航员在飞行中生活和工作的座舱,也是全飞船的 控制中心。指挥舱为圆锥形,高3.2米,重约6吨。指挥舱分前 舱、宇航员舱和后舱3部分。前舱内放置着陆部件、回收设备和姿 态控制发动机等。宇航员舱为密封舱,存有供宇航员生活14天的 必需品和救生设备。后舱内装有10台姿态控制发动机,各种仪器 和贮箱,还有姿态控制、制导导航系统以及船载计算机和无线电分系统等。
2.服务舱——前端与指挥舱对接,后端有推进系统主发动机喷管。 舱体为圆筒形,高6。7米,直径4米,重约25吨。主发动机用于轨 道转移和变轨机动。姿态控制系统由16台火箭发动机组成,它们 还用于飞船与第三级火箭分离、登月舱与指挥舱对接和指挥舱与 服务舱分离等。
3.登月舱——由下降级和上升级组成,地面起飞时重14.7吨,宽 4.3米,最大高度约7米。①下降级:由着陆发动机、4条着陆腿和 4个仪器舱组成。②上升级:为登月舱主体。宇航员完成月面活 动后驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。上升级由宇航员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱和控制系统组成。宇航员座; 舱可容纳2名宇航员(但无座椅),有导航、控制、通信、生命保障和 电源等设备。
4.登月飞行——"阿波罗"11号飞船于1969年7月20-21日首次 实现人登上月球的理想。此后,美国又相继6次发射"阿波罗"号 飞船,其中5次成功。总共有12名航天员登上月球。
"阿波罗"11号飞船登月飞行1969年7月16日由"土星"5 号火箭运载"阿波罗"11号飞船升空。第三级火箭熄火时格飞船送至环绕地球运行的低高度停泊轨道。第三级火箭第二次点火加速,将飞船送人地-月过渡轨道。飞船与第三级火箭分离,飞船沿过渡轨道飞行2.5天后开始接近月球,由服务舱的主发动机减速,使飞船进入环月轨道。宇航员N.A.阿姆斯特朗和E.E.奥尔德林进入登月舱,驾驶登月舱与母船分离,下降至月面实现软着陆。另一名宇航员仍留在指挥舱内,继续沿环月轨道飞行。登月宇航员在月面上展开太阳电池阵,安设月震仪和激光反射器,采集月球岩石和土壤样品22千克,然后驾驶登月舱的上升级返回环月轨道,与母船会合对接,随即抛弃登月舱,起动服务舱主发动机使飞船加速,进入月-地过渡轨道。在接近地球时飞船进入再人走廊,抛掉服务舱,使指挥舱的圆拱形底朝前,在强大的气动力作用下减速。进入低空时指挥舱弹出3个降落伞,进一步降低下降速度。"阿波罗"11号飞船指挥舱于7月24日在太平洋夏威夷西南海面溅落。
包括阿波罗1号中美国第一次有宇航员牺牲的事件,阿波罗8号首次航天器环绕月球的壮举在内,8年的初期准备之后,阿波罗计划为阿波罗11号派遣尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林于1969年7月20日登月并于7月24日返回做好了准备。在踏出登月舱之后,阿姆斯特朗说道:“这是一个人的一小步,也是全人类的一大步。”到1972年为止,共有12个宇航员登月成功。
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