什么是阿波罗计划?

什么是阿波罗计划?
什么是阿波罗计划?

什么是阿波罗计划?
阿波罗载人登月工程是美国国家航空和航天局在二十世纪六七十年代组织实施的载人登月工程,或称“阿波罗计划”.阿波罗计划采用月球轨道交会法,用强大的土星五型运载火箭把50吨重的航天器送入月球轨道.航天器本身装有较小的火箭发动机,当它接近月球时,能使航天器减速进入绕月轨道.而且,航天器的一部分——装有火箭发动机的登月舱能脱离航天器,载着宇航员登上月球,并返回绕月轨道与阿波罗航天器结合.工程开始于1961年5月,至1972年12月第6次登月成功结束,历时约11年,耗资255亿美元.在工程高峰时期,参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构,总人数超过30万人.
第一次载人阿波罗飞行由于发生悲惨事故而被推迟.当时在一次发射演习过程中,航天器突然着火,造成3名宇航员死亡.随后,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.
迈出载人月球探测第一步的是阿波罗8号,它从绕地球轨道进入绕月球轨道,在完成绕月飞行后安全返回地球.之后,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.
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.在随后的3年多时间里,阿波罗计划又先后进行了6次载人登月飞行,其中1970年4月发射的阿波罗13号,虽因氧气瓶爆炸发生事故,但仍然安全回到了地球
到1972年12月阿波罗计划的最后一次飞行——阿波罗17号登月为止,先后有12名宇航员登上月球表面.这一系列“访问”大大丰富了人类对月球的认识.各次阿波罗飞行都对月球表面进行广泛考察,搜集了大量月球岩石、土壤标本,其中从月球上带回地球的月岩样品就达440公斤.阿波罗飞行同时把许多仪器安装在了月球上,进行科学研究,如太阳风实验和月震测量等.
阿波罗计划之后,由于多方面原因,人类月球探测进入了一个“宁静”期.这期间,世界各国均未对月球进行新的探测.直至1994年和1998年,美国成功发射“克莱门汀”和“月球勘探者”号月球探测器,对月球形貌、资源、水冰等进行了探测,标志“又快、又好、又省”的月球探测新时代的开始.
至2004年1月,除美国之外,欧洲国家、俄罗斯、日本和印度等也都已经制定或正在实施相应的月球探测计划,例如欧洲首个月球探测器“SMART－1号”已于2003年9月27日顺利升空,踏上了月球探测之旅
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.进人低空时指挥舱弹出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.
"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(两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.