美国的阿波罗计划是咋回事?

美国的阿波罗计划是咋回事?
美国的阿波罗计划是咋回事?

美国的阿波罗计划是咋回事?
阿波罗计划
　　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.
　　人类对月球的探索
　　人类对月球的探测研究开始于20世纪50年代,美国和前苏联两国在冷战的背景下进行了激烈的太空竞赛.
　　1957年,前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星.
　　1961年4月12日,前苏联的“东方”号宇宙飞船进入太空,尤里.加加林身穿90公斤重的太空服,成为世界上第一个进入宇宙空间并从宇宙中看到地球全貌的航空勇士.加加林的名字,连同他那迷人的微笑,传遍了世界每个角落.记下了载人航天这篇史诗画卷的浓重一笔.
　　从此载人航天科学突飞猛进.当时间定格在1969年7月16日,美国率先登陆月球完成了人类的这一梦想.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.
　　人类对于月球有了越来越理性的认识.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.月球不再神秘.
　　月球并不像我们在地球上仰望她时那般晶莹.他的表面凹凸不平,布满大大小小的环形山,甚至有些阴森可怕.作为地球的永久卫星,她始终忠实地围绕着地球旋转.月球的直径为3476公里,约为地球直径的3/11.月球表面面积大约是地球表面面积的1/14,比亚洲面积稍小.而月球的体积只相当于地球体积的1/49.
　　月球表面具有高真空、无磁场、地质构造稳定、弱重力和高洁净的环境,月球背面不受地球无线电波干扰,建立月球天文观测基地、生物制品和新材料实验室,对地观测站和深空探测前哨站均具有重大的政治和科学意义.月球是研究月球科学、天体化学、空间物理、生命科学、对地观测科学与材料科学的理想场所.
　　在月球上建立天文观测台站可以不受地球大气层的限制,波段可从咖马射线一直到长无线电波段上进行观测.在月球上可以设置一个任何波段的干涉仪阵列,月面上宁静的环境可以保证其测量精度.一些天文物理现象如超新星爆炸和咖马射线爆裂可以用不同波段进行观测研究.
　　虽然月球只是亿万星辰中的小小一员,但却并不是一个普普通通永远围绕地球旋转不停的卫星.对人类而言,月球不仅是人类踏足浩瀚宇宙的前哨站,更是人类赖以生存的资源存储仓库.月球上的资源对人类来说价值惊人.月球上的玄武岩里钛铁矿的体积占25％,钛大概有100万亿吨以上.将来人类能直接用这种石头生产水、液氧燃料等资源.地球上稀缺的铀、稀土等,在月球上也相当充足.特别是月球土壤中特有的氦―3,将改变人类社会的能源结构.月球表面土壤中蕴藏着几百万吨的氦―3,这是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,1吨的氦―3所产生的电量足以供全人类使用1年.月球上丰富的硅、铝、铁等金属资源同样是未来地球矿产资源的巨大储存库.
　　时至今日,月球已经对于人类太空科技的发展已经越来越重要.开发和利用月球资源成为了21世纪的重要课题.
　　这一切就是月球的吸引力和诱惑力之所在.正是因此,美国这个目前唯一成功登月的国家,在将登月计划停止了30年后重新开始计划实施.2004年1月14日,美国总统布什雄心勃勃的宣布了美国新的太空计划.
　　美国总统布什曾说："It is time for America to take the next steps. Today I announce a new plans to explore space and extend a human presence across our solar system. We will begin the effort quickly using existing programmes and personnel. We'll make steady progress, one mission, one voyage, one landing at a time. The last man to set a foot on a lunar surface said this as he left: 'We leave as we came, and God willing as we shall return with peace and hope for all mankind. America will make those words come true."(“美国现在到了迈出探索宇宙的下一步的时候了.今天我宣布我们探索广阔宇宙的新计划.我们将利用现有的人力物力,确定明确的计划.那名最后踏足月球的人曾这么说：我们离开了就像我们来的时候一样,上帝知道我们会带着全人类的希望回来.是的,我们会让这句话成真.”)
　　布什提出的这项计划包括,美国将在不晚于2008年对月球表面进行一系列无人探测,然后最早2015年、最晚不超过2020年将人送上月球,目标是不断延长在月球上生活和工作的时间.根据在月球上获得的知识和经验,美国下一步将准备派人对火星甚至更远的地方进行探索.新一代的载人航天工具开始设计建造,宇宙空间站将在最短的时间内完成组装.
　　860亿美元提供给美国宇航局未来5年的预算.美国开始打造新一轮的月球计划.
　　除了美国,在新世纪伊始开始对月球感兴趣的国家越来越多.俄罗斯、法国、德国、日本、以色列、印度都各自展开了自己的月球计划,越早踏足月球就越有更大的机会了解月球,开发月球.而在与美国相对的遥远东方,一个沉睡了百年的巨龙发出了怒吼.
　　从太空望向我们蔚蓝的星球,亚洲大陆是那么的幅员辽阔,而中国又是那样美丽动人.一道坚定的目光,一个挺拔的身躯扛起中华民族飞天的梦想――2003年10月15日,轰鸣中的“长征5号”火箭承载着13亿人的期盼直刺苍穹,神州5号飞船的航天员杨利伟是中国的骄傲.
　　中国人40年的飞天梦,由神州5号飞船承载着终于实现了.月球离我们更近了一步.此时,兴奋的国人再次把目光聚集到古老的神话――“嫦娥奔月”上,人们不禁问道：“中国人何时能登上月球,去看看我们远离故土的亲人――嫦娥姑娘.
　　月球在召唤,中国的科研工作者已经为探月默默地付出了10个年头.我国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究,1996年完成了探月卫星的技术方案研究,1998年完成了卫星关键技术研究,以后又开展了论证工作.经过10年的酝酿,我们最终确定我国整个探月工程分为“绕”、“落”、“回”3个阶段.奔月的第一步将在2006年发射探月卫星“嫦娥一号”,对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测.
　　第二步定为2007年至2010年,目标是研制和发射航天器,以软着陆的方式降落在月球上进行探测.使用降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分,测定着陆点的热流和周围环境.
　　奔月的第三步定在2011至2020年,目标是月面巡视勘察与采样返回,为下一步载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据资料.
　　中国之所以加快航天事业的脚步是因为航天技术的进步,还能够带动一大批高科技产业的发展,美国的阿波罗登月计划就是最好的例证.“阿波罗登月计划”不仅培养了一代高水平科学家,而且其科研成果还带动了20世纪60－70年代美国和全世界计算机技术、通信技术、测控技术、火箭技术、激光技术、材料技术、医疗技术等高新技术的全面发展,把科技整体水平提高到了一个全新的高度.整个阿波罗登月计划共获得了3000多项专利.在经济方面,据统计,在阿波罗计划上投入的每1美元平均带来了5美元左右的效益.
　　科技是生产力在航天事业上又一次得到验证.
　　目前人类已闯入太空并着手探测月球.当我们得知中国月球探测器计划进展顺利时,顿觉无限欣慰.月球离我们已不遥远,总有一天,我们会一同感受月球的魅力.
　　也许中国人还要花20年甚至更长时间才能实现登月的梦想,但是,月球就在那里,她永远不会拒绝人类探索的脚步
　　美国总统布什说："With the experience and knowledge gained on the moon we will then be ready to take the next steps of the space exploration, human missions to Mars and to worlds beyond."（“我们要利用在月球上得到的经验和知识,为人类登陆火星,探寻更加遥远的宇宙做好充分的准备”）
　　各次任务
　　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.NASA已公布了阿波罗登月计划的十大发现
　　"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.
　　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.