阿波罗 11 号登月 50 周年:人类历史上最伟大的冒险

发布: | 发布时间:2019-07-20,星期六 | 阅读:214

原创: 李贤焕

“休斯顿,这里是静海基地,‘鹰’着陆成功。”美国宇航员阿姆斯特朗的声音从月球表面传回,宣布阿波罗 11 号登月舱在月球表面成功着陆。

那是 1969 年 7 月 20 日 20:17:43,距离今天正好过去了 50 年。

在这 50 周年纪念中,美国邮政为纪念阿波罗 11 号登月成功 50 周年发行了套票,“土星 5 号”火箭的全尺寸图像在过去几天里被投影在了华盛顿纪念碑的一侧,位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心、休斯敦的约翰逊航天中心、华盛顿的史密森尼航空航天博物馆等都开展了纪念活动。

耗资无数的阿波罗登月计划在 50 年前的今天开启了一段最为黄金的时期,当年的登月计划更多还只是美苏太空竞赛下的产物,却在今天成就了一个属于全人类的纪念日。

图 | 11 个阿波罗任务徽章(来源:NASA)

1957 年 10 月 4 日,人类第一颗人造卫星 Sputnik 由一枚用 R-7 洲际弹道导弹改装而成的运载火箭送上地球轨道,苏联正式掀起了与美国之间的太空竞赛。那时的他们或许也没有想到,浩瀚的太空可能比他们想象中的样子更加迷人。

到了 60 年代,太空竞赛来到了载人和登月的主题。1961 年 4 月,苏联将首位宇航员送上太空,那个苏联人的名字叫做尤里·阿列克谢耶维奇·加加林。这也大大刺激了美国在航天竞赛中对落后的恐惧。

图 | 阿波罗 4 号发射前火箭与月球的合影(来源:NASA)

同年 9 月,时任美国总统约翰·肯尼迪发表了史上最著名的演讲之一《We Choose to Go to the Moon》,呼吁民众支持阿波罗计划,提出在 1970 年前将人类送上月球。

We choose to go to the moon. We choose to go to the moon.

We choose to go to the moon in this decade and do the other things,

not because they are easy,

but because they are hard.

我们决定登月,

我们决定在这个十年间登月,并且做其他的事,

不是因为它们简单,

而是因为它们困难。

 ——约翰·肯尼迪

在那之后,这项由政治性决定的载人登月计划成为迄今为止最庞大的月球探测计划,当初的主要目的是为了在世界范围内重新确立美国的技术领先地位,振奋美国民众的精神。

图 | 阿波罗 5 号升空(来源:NASA)

尽管肯尼迪在演讲后的第二年遇刺身亡,阿波罗计划仍被继任总统曲折推进。

载人登月计划获得了几乎不设上限的资金支持,加之航天计划起到的巨大激励作用,美国在短短数年时间就完成了历史上最强大火箭“土星 5 号”火箭研制、指挥/服务舱和登月舱的制造工作,并在前 4 次的阿波罗任务中完成了载人绕地、绕月、载人交会对接任务。

图 | 阿波罗 1 号任务中遇难的三名宇航员,左至右分别为格里森、怀特、查菲(来源:NASA)

1969 年 7 月 16 日,阿波罗 11 号的土星 5 号火箭载着三位宇航员阿姆斯特朗、科林斯、奥尔德林从肯尼迪航天中心发射升空,环绕地球一圈半后,第三级子火箭点火前往月球。

7 月 20 日,登月舱成功着陆月球,阿姆斯特朗的声音传来:“休斯顿,这里是静海基地。‘鹰’着陆成功。”飞行控制中心顿时爆发出一阵热烈的欢呼声。

在登月舱进行了几个小时的准备工作后,宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林打开舱门,在全球亿万人通过电视转播的注视下,迈出左脚踏上了月球。人们听到了从月面传来的第一句话:“这是个人的一小步,人类的一大步!

那是人类第一次在地球以外的天体上踩下了自己的足迹。数十万人经过长时间努力,终将公式变成了现实,从人类诞生以来一直梦想着到那个高高的月亮上去,终于在那天得以实现。这也是其历史性意义的体现。

在那之后的三年多时间里,美国又进行了 6 次载人登月任务,其中 5 次登月成功,将与苏联之间的太空竞赛推至顶峰。

图 | 宇航员奥尔德林在月球留下的脚印(来源:NASA)

1972 年 12 月 19 日,阿波罗 17 号作为人类第六次也是迄今为止最后一次登月任务,最终以成功登月、返回地球圆满结束,也为阿波罗计划画上了句号。

阿波罗计划共进行了 11 次载人任务,6 次成功登月,先后 12 名宇航员登上月球,登月总时长超过 280 小时,共带回 381.7 千克岩石样本,耗资 255 亿美元(换算成今天的美元则超过 1500 亿美元)。

这都是阿波罗计划留下的成绩,但其影响却远不止于此。

不可估量的影响

尽管是太空竞赛下的产物,阿波罗计划对促进科学发展、推动科技进步等起到了巨大的作用,将永载人类史册。

首先在政治上,阿波罗计划使美国在航天技术的许多方面确立了领先地位,将太空竞赛带入最高潮的同时,也宣告了竞赛的最终胜利,产生了极大的声誉。

图 | 登月 50 周年主题活动(来源:NASA)

在科学方面,阿波罗计划使人类对月球及近月空间有了首次直接的研究和认识。它们对于月球表面特性、物质化学成分光学特性,以及月球重力、磁场、月震等情况的观测,同样帮助研究人员更好地了解了月球的历史。

而在技术上,阿波罗计划过程中取得了许多突破,不仅为后来的航天计划奠定了基础,更广泛地用于国民经济领域。

例如,在计划期间,为了降温和确保登月航天员的生命安全而研制的液冷服,其原理是靠泵输送冷水循环制冷,后来,这项技术直接应用于军用领域。

登月对时间精确度要求极高,推动了工匠们在高标准、严要求之下研制出误差极低的石英钟;重症监护病房是航天技术带来的重要医学进步之一,它是应阿波罗计划对登月航天员进行健康检测的需要而诞生的。

更重要的是,阿波罗计划在巅峰时期共雇用了超过 40 万人,计划实施后留下的系统工程的思想和方法,为后续的科技发展提供了宝贵的参照。

图 | 阿波罗 16 号带回的岩石(来源:维基百科)

在航天领域,阿波罗计划可以说是将人类的航天技术推上了一个巅峰,计划实施过程中也逐渐建立起了更加成熟的航天事业体制,这对推进后续的航天产业的发展至关重要。

重返月球,下一步火星

在阿波罗计划结束后的 40 多年的时间里,人类再没有另一个载人航天器离开过地球轨道。如今,美国再一次把登月放进了议程,开启了重返月球计划。

2017 年 12 月,特朗普在白宫签署太空政策指令,宣布美国宇航员将重返月球,并最终前往火星。

今年,NASA 正式宣布将新的月球计划命名为阿尔忒弥斯(Artemis),源自希腊神话中的月亮女神与狩猎的象征。这一名称与美国上一代月球探测项目阿波罗计划(Project Apollo)遥相呼应,在希腊神话中,阿尔忒弥斯正是阿波罗的孪生姐姐。

只不过美国这次登月的目的远不只是在月球表面踩个脚印、插根旗子。新一轮的登月计划目的地不仅是月球,更是以月球为起点,前往更远的星球。

过往的月球探测任务在月球赤道附近发现了陨坑。这些陨坑不只是被陨石撞击后的遗迹,更重要其下方存在大量的冰,这种冰也被称为陨石冰。根据初步计算,月球陨石坑中含有超过 6 亿吨的冰。这些冰的意义有很多,最好理解的莫过于月球富含水资源,妥善开发便能帮助地球解决部分水资源短缺的问题。其次,这些冰还可以电解为氢气和氧气,用于太空基地的建设工作。

图 | 月球空间站概念图(来源:NASA)

可以说,阿波罗计划以实现政治目标为主,而新的登月计划则主要为了经济利益。而在技术层面,阿尔忒弥斯和阿波罗最大的技术不同点,在于希望借助月球轨道空间站实现可重复登月。

宇航员可在月球轨道空间站中长期停留,需要时可使用登月器降至地球表面,甚至可将其作为登陆火星的前哨站。这种方式技术上更先进,实施起来也更方便。

阿波罗计划硕果累累,但巨额经费支出也给美国带来了沉重的负担。对于依然充满了想象的重返月球计划,经济账依然是一个问题。根据此前皮尤研究中心的调查,63% 的人认为美国航空航天局的主要工作重点应是气候研究;只有 13%的人表示首要任务是把人类送上月球。

由此可见,50 年后重返月球,面临的压力依然不小。

中国如何征服月球?

随着中国航天技术的发展,中国人对月亮的遥远期盼也化为了实际。

2003 年,中国探月工程(也称嫦娥工程)正式开启,并将其分为“绕”、“落”、“回”三个期段。2007 年开始,我国先后发射了嫦娥一号、二号,完成了绕月飞行以及月球硬着陆。对月球进行了全方面的探测。

图 | 探月工程(来源:中国探月与深空探测网)

探月工程二期的任务是实现月面软着陆和自动巡视勘察。嫦娥二号于 2010 年 10 月 1 日发射,开展了多项拓展试验,目前已结束任务。紧接着嫦娥三号探测器于 2013 年 12 月到达月球,开展了月面巡视勘察,获得了大量工程和科学数据。如今,嫦娥三号着陆器仍在工作,这也让它成为月球表面工作时间最长的人造航天器。

昨日,国家天文台副台长李春来在 Science 发表的一篇文章中表示,探月工程的下一个任务——嫦娥五号将在 2020 年初启动,这也是探月工程的第三阶段。该任务的主要目标是收集月球表面的岩石和土壤,并将收集的样本带回地球。这也将成为 1976 年以来人类又一次将月球样本带回地球。

图 | 探月工程(来源:中国探月与深空探测网)

除了已经实现的无人探月,载人登月、长久驻月也在中国长远计划当中,我们也要征服月球。

李春来表示,计划在 2030 年前建立月球基地,以进行相关的科学和技术验证,最终目标是实现宇航员在月球上长期停留。

不过,文章指出目前的技术还存在明显的障碍,要实现对月球的进一步探测,国际间的合作将变得至关重要。

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来源:DeepTech深科技
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