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阿波罗登月的过程详情
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阿波罗11号的准备到登月全过程 阿波罗计划 1961年5月美国宣布：“在60年代结束之前人类将登上月球,并且能平安居乐业返回地球.”于是便产生了登月的“阿波罗计划”.“阿波罗”是古希腊神话中掌管诗歌和音乐的太阳神,它和月亮神是双胞胎姐妹,“阿波罗计划”是姐妹相会的计划. 在10年时间里美国耗资约250亿美元,先后参加这项工作的有400多万人,1200多名专家、工程师和两万多家工厂、120所大学,制造了推力强大的土星－5号火箭,先进的阿波罗飞船,6次将12名宇航员成功地送上了月球. 准备阶段 把人送上月球并安全返回,这是一件十分严肃的大事,尽管在阿波罗计划之前已经施实了徘徊者计划、勘测者计划,但仍需大量、细致的准备工作.因此在载人登月以前发射了自“阿波罗1号”－“阿波罗10号”10艘试验飞船.从阿波罗7号开始进行载人飞行.1968年10月11号,“阿波罗7号”在环绕地球的轨道上作改变轨道的试验飞行；1968年12月21日“阿波罗8号”进入距月面100千米高的绕月轨道进行试验飞行,1968年12月27日安全返航；1969年3月3日在绕月轨道上“阿波罗9号”的登月舱与母船成功的进行了分离、对接试验；同年5月18日“阿波罗10号”的登月舱与母船分离后降至距月面15千米的高度. 在准备过程中出现过不少问题,甚至是巨大的牺牲,1967年1月27日在进行发射试验时,飞船内突然失火,仅几秒种三名年青的宇航员便被大火烧死,原来阿波罗的舱内不是普通空气,而是氧气,偏偏舱内又出现了电火花,于是酿成了这场悲剧.接受了这次教训,飞船装备又作了重大改进,整个计划推迟了一年. 振奋人心的时刻终于到了! 3、2、1、0,发射 1969年7月16日,在肯尼迪空间中心的发射场上巨大的土星5号矗立在发射架上,阿波罗傲然挺立在火箭尖端. 发射前8小时15分钟为火箭灌注燃料,这项工作进行了5小时,三名宇航员告诉了朋友,提前2小时进入飞船,离发射还有40分钟、20分钟、5分钟,……,准备工作紧张地进行着,现在开始以秒倒计时,10、9,点火,8、7第一级火箭向下喷出红色火焰,6、5、4火焰变成桔黄色,3、2、1、0发射!随着震耳欲聋的巨响,土星5号离开地面,徐徐升空.喷向发射架的水遇到近3000摄氏度的高温,立刻变成水蒸气,升腾而上,似火山爆发,在惊雷般的轰鸣声中,土星5号直冲云霄.发射后2分40秒第一极火箭脱落,第二级火箭开始工作,它一面升高,一面向水平方向转弯,3分17秒甩掉紧急救生火箭,9分11秒甩掉第二极火箭,11分40秒第三级火箭熄火,阿波罗顺利进入被称为待机轨道的预定轨道. 飞行轨道 飞船发射后并不是径直飞向月球、着陆,还要经过几次轨道变换. 待机轨道,这是环绕地球的圆形的轨道,飞船发射后首先进入待机轨道,像卫星一样运行,“待机”的含义是：在这里对飞船进行各项检查,决定是否向月球进发,一切正常,在合适的时机进入“奔月轨道”,出现问题,便返回地球.“阿波罗11号”在待机轨道上运行一周半,地面控制中心指示“一切正常,向月球进发!”三级火箭再次点火,飞船越飞越快,以近11千米／秒的速度进入奔月轨道. 奔月轨道,是一个椭圆形的人造卫星轨道,椭圆扁而长,远地点达到了月球的背面,飞船适时地由奔月轨道进入绕月球轨道. 漫漫征途 奔月旅行开始了,行程384000千米,需要73小时,整整三天.要做的事情很多,宇航员忙碌起来了! 首先是调整各舱的位置,登月舱在第三级火箭末端的贮藏舱内,向前依次是服务舱、指令舱（合称母船）.母船与登月舱分离,调转180度,回过头来再与登月舱对接,对接后将登月舱从贮藏内拉出来,与第三级火箭分离,第三级火箭完成了最后的任务,远离奔月轨道.现在“阿波罗11号”再重新调整好方向,把登月舱顶在母船头脑上,直奔月球. 第一天,“阿波罗11号”在漆黑的空间飞奔,速度越来越慢,进入奔月轨道后,速度已降到2.73千米／秒,这是什么原因?照这样下去在到达月球以前飞船会不会停下来?细长的椭圆轨道仍是人造地球卫星轨道,飞行器以足够大的速度进入轨道后,不再需要火箭推动.这个轨道比图中画的要扁得多、长得多,可以认为飞船是在地球和月球之间飞行,它受到地球和月球的引力,前者使飞船减速,要将飞船拉回地球,后者则使飞船加速奔向月球,开始时飞船离地球近,地球引力起主要作用,飞船速度越来越慢,而月球的引力微不足道.随着飞行,地球引力减小,月球引力增大,在某一位置上两者平衡,只要在这一位置上飞船的速度不降到零,以后月球引力将吸引飞船向自己靠近,飞船速度会逐渐增大,读者可以放心,发射时飞船所获得的速度,不会使它中途停下来.发射后61小时40分,飞船到达地、月引力相等的位置,这时的速度最小,为0.458千米／秒. 船一面飞行一面自转,就像在火堆上烤羊肉串一样,如果不转,向着太阳的一面温度会高达200摄氏度,而背着太阳的一面会出现－150摄氏度的低温. 第二天,飞行26小时以后要进行一次轨道修正,在从地球轨道进入奔月轨道时忽略了月球的引力,随着向月球靠近,月球引力越来越大,如不加以修正,飞船将无法到达月球,按计算机计算的结果,火箭进行了3秒的喷射.电视直播开始了,在长达34分的时间里电视详细的介绍了指令舱内的情况,人们清楚地看到了舱中的仪器、食品、咖啡、水果,盾到了在失重状态下宇航员走动的样子,食品飘浮在舱中,…….这一切使地球上的人大饱眼福.第二天的飞行结束了,宇航员的心脏、脉搏正常. 第三天,地面控制中心和飞船有一段有趣的对话.地面：“过一会儿请把脏水倒到舱外去,……自转飞行有些不均衡,……如果有必要修正再进行联系.”飞船：“明白.以后向宇航飞船两侧各倒一半脏水吧!”向舱外倒水会影响飞船飞行,甚至会发展到“有必要修正”的程度,这是怎么回事?很简单,在真空的宇宙,向舱外排放污物与火箭喷射气体的作用一样,会产生推力,改变飞船的运动状态,甚至会使飞船脱离轨道,造成严重后果.听起来令人发笑的事,却必须认真对待,所以提出来以后向两侧各倒一半污水的办法.今天宇航员要进入登月舱进行检查,并向地面进行实况转播.月球就在面前了! 进入绕月轨道 在月球引力作用下,“阿波罗11号”越飞越快,离月球越来越近.为了使飞船在预定的时间、位置由奔月轨道进入绕月轨道,飞船的减速是非常关键的.地面中心收集着世界各地追踪基地、追踪站、追踪飞机、通讯卫星发来的数据,计算机不停的工作着,报告着飞船的准确位置、速度,指挥着飞船减速.指令舱驾驶员考林斯双手紧握操纵杆,目不转睛的注视着仪表,如果计算机发生故障,要及时改变手操纵,登月舱驾驶员奥尔德林不停地大声报告着仪表上的数据,……,在发射后的75小时49分48秒,计算机发出命令,“服务舱火箭逆向喷火”,飞船开始减速,当速度降到预定值时,计算机发出停火指令.一切是那么的准确、顺利,“阿波罗11号”进入了椭圆形（图7.3中近似的画成圆形）的绕月轨道,距月球最近只有114千米.从现在开始飞船已不是地球的儿子,而是月球的儿子了! 绕月两周后,服务舱火箭再次逆向喷火,飞船速度进一步降低.在一整天的绕月飞行中,进行着登月的各项准备工作.在绕月第11圈时指令长阿姆斯特朗和奥尔德林进入了被称为“鹰”的登月舱.7月21日2时40分鹰与母船分离,但只是稍稍分离,保持着随时可以对接的状态,等一切正常后,鹰开始进行独立飞行,母船将像月球的卫星一样,在绕月轨道上等待着鹰的归来.鹰启动下降火箭进入椭圆形的下降轨道. 在月球着陆 鹰和地面指挥中心的计算机紧张地工作着,使鹰保持着正确姿势和准确的速度,减速、下降,离月面越来越近.最严峻的时刻到了.下降发动机、小型制动发动机、着陆精密调节发动机（这些都是火箭）准确的工作着,速度过快会与月面发生撞击,若损坏了下降段的着陆支脚,鹰将无法返回地球.宇航员十分紧张,地面指挥中心的人也坐不住了,双方频频联络.高度12200米、9000米,……忽然计算机的红灯亮了——故障警报!出现了什么问题?还有几分钟就要着陆了,是继续下降?还是上升返回?指挥中心的人面色如土,紧张地查找原因,原来是计算机负担过重“罢工”了,于是地面指示宇航员“不要事事都问计算机”.红灯熄灭,有惊无险,人们互相鼓励着“沉着,沉着”,3000米、900米.150米,…….高度120米,速度2.7米／秒；高度105米,速度2.2米／秒；高度30米,速度1.05米／秒；高度22.5米,速度0.15米／秒,……,着陆灯亮了,尘埃四起.清晨5时17分40秒鹰在“静海”平衡着陆,成功了! 人世的两个凡人第一次来到月球,看到窗外的月亮阿姆斯特朗和奥尔德林非常兴奋,他们的谈话声传到了地球：“有各种各样的岩石,有的棱角突出,有的光滑,随着观察角度的变化岩石的颜色迥然不同.壁岩、碎石举目皆是,五彩缤纷各有特色.”电视主持人噙着泪花进行播音,导演和技术人员也个个热泪盈眶,太兴奋了! 母船将在两小时后飞临鹰的上空,在这段时间内必须检查舱内的仪器是否正常,着陆点是否能长时间停留,宇航员的健康情况如何?……,如果不能停留,鹰将不失时机的起飞与母船对接.结果是：一切正常,按原计划进行. 月球上的第一步 鹰只能在月球上停留22小时,按计划宇航员应先睡眠、用餐,再出舱活动,考虑到需要完成的工作那么多,他们决定不睡觉,不吃饭提前5小时出舱,指挥中心同意了他们的要求.电视实况转播时间要提前了,一时间全世界的电视台都忙作一团,乱作一片,万万不可失去这个实况转播机会. 阿姆斯特朗和奥尔德林忙着出舱的准备工作,月面宇宙服是否正常?维持生命系统是否能正常送氧气和冷却水?吸收二氧化碳的装置是否正常?月面没有空气,不能传播声音,必须检查联络用的通讯系统是否正常,……,哪一项出现问题,都将酿成悲剧.一切正常,准备出舱.读者会以为将门向里一开就可以迈步出舱了!不要忘了这里是月球,门外面是真空,舱内空气的压力紧紧地压着舱门无法打开.宇航员使用宇航服的呼吸系统后,开始将舱内空气抽出,当舱内压力降至地面大气压的1／6时,内侧舱门打开了,当压力降至1／10大气压时,通往月球的舱门打开了. 电视转播开始,上午11时51分,阿姆斯特朗站在舱外的门廊上,漆黑的太空,白光闪闪的月面,他身穿白色宇航服,沿着扶梯一阶一阶的退着走下来,他双腿并拢站在最后一级阶梯上.镜头转向月面,月面看上去像是由细小的颗粒组成,下降段的支脚已陷入3厘米－4厘米,阿姆斯特朗用穿着月面靴的左脚蹭蹭月面,不陷也不滑,接着右脚也迈向了月面,离开了鹰.电视机帝的亿万人目不转睛的注视着阿姆斯特朗的每一个动作,能站得稳吗?能走吗?阿姆斯特朗心情振奋,人们听到了从月面传来的第一句话：“对一个人来说这不过是小小的一步,可是对人类来说却是一个巨大的飞跃!”1969年7月21日11时56分20秒是具有伟大历史意义的时刻,人类第一次在地球以外的天体上踏上了足迹.从人类诞生以来一直梦想着到那个高高的挂在天空的月亮上去；几个世纪以来多少伟大的科学家观察、研究天体运动的规律,总结出了定理、定律；几十年以来万千上万人致力于是航天事业,把那些公式变成了现实,制造了火箭、飞船；现在阿姆斯特朗越过了人类祖先的足迹,登上了月球,这是一次伟大的飞跃!