2019-07-16 12:36:30 來源: 知否 編者按:1969年7月16日,宇航員尼爾·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)、巴茲·奧爾德林(Buzz Aldrin)和邁克爾·柯林斯(Michael Collins)從位于美國佛羅里達(dá)州的NASA肯尼迪航天中心的39A發(fā)射臺(tái)起飛,踏上了月球之旅,同時(shí)也被載入史冊。四天后,阿姆斯特朗和奧爾德林將阿波羅11號(hào)登月艙“鷹”號(hào)降落在月球上的靜海,成為首次踏上月球表面的人類。 今年是阿波羅11號(hào)登月任務(wù)50周年,網(wǎng)易科技《知否》欄目組特別推出“你不知道的登月秘密”系列文章,一起回顧人類探月進(jìn)程中那些鮮為人知卻值得紀(jì)念的瞬間。 今天推出系列文章第一篇《阿波羅11號(hào)登月秘密(一):原來他并非登月的最佳人選》。 作者 | 辰辰 出品 | 網(wǎng)易科技《知否》欄目組(公眾號(hào):tech_163) 今年是阿波羅11號(hào)任務(wù)50周年,這無疑是改變?nèi)祟惪萍細(xì)v史進(jìn)程的一個(gè)里程碑事件。50年前,在不計(jì)成本的瘋狂投入后,人類首次踏上了月球表面,但這“全人類的一小步”,前后花費(fèi)了十多年的時(shí)間。 “應(yīng)對極端危險(xiǎn)的準(zhǔn)確經(jīng)驗(yàn)” 時(shí)間向前追溯一年,如果當(dāng)時(shí)月球有意識(shí)的話,它一定覺得人類和自己的親密接觸遙遙無期?;氐?968年7月20日,美國國家航空航天局(NASA)還在從一年半前發(fā)射臺(tái)上發(fā)生的火災(zāi)事故中恢復(fù)元?dú)?。阿波羅1號(hào)的三名宇航員在火災(zāi)中不幸喪生。此外,NASA將宇航員送上月球的運(yùn)載火箭土星5號(hào)仍存在嚴(yán)重問題,而登月艙的制造也面臨延誤。隨著蘇聯(lián)在緊鑼密鼓地推進(jìn)自己的登月計(jì)劃,阿波羅11號(hào)想要在這場太空競賽中拔得頭籌,需要不止一次的巨大飛躍。 好在隨后的一切進(jìn)展順利。到阿波羅11號(hào)登月前7個(gè)月,阿波羅8號(hào)在1968年末順利完成繞月航行,創(chuàng)造了歷史。然而在阿姆斯特朗和奧爾德林正式登月之前,1969年春夏仍有很多工作要做。整個(gè)阿波羅計(jì)劃的設(shè)計(jì)有點(diǎn)像搭梯子,每個(gè)任務(wù)都建在前面任務(wù)完成的基礎(chǔ)之上。這樣以來,在登月之前必須首先制造出一個(gè)登月艙,然后由宇航員帶到月球進(jìn)行試駕。 通過阿波羅8號(hào),三名宇航員沖到距離月球表面100公里的地方。這次為期六天的飛行證實(shí)了阿波羅2號(hào)指揮艙可以將人類安全送入深空。這次任務(wù)結(jié)束后,NASA對土星5號(hào)運(yùn)載火箭更有信心,在第三次軌道飛行中成功解決了導(dǎo)致第二次發(fā)射失敗的震動(dòng)問題。 但是要到達(dá)月球,NASA需要的不僅僅是一個(gè)指揮艙和一個(gè)巨大的助推器。月球上并沒有可供著陸器直接掉下去的海洋,也沒有供降落傘正常打開的大氣層。確切地說,為了順利抵達(dá)月球表面,NASA需要一種全新的飛行器,這種飛行器以前從未在人類太空飛行中出現(xiàn)過。 一開始,NASA的工程師們真的不知道如何將宇航員安全送上月球,然后再將宇航員送回地球。最終,他們被約翰·霍伯(John Houbolt)提議的“月球軌道交會(huì)對接”(lunar orbit rendezvous)概念所說服。這包括從地球發(fā)射一個(gè)包括指令艙、服務(wù)艙和登月艙在內(nèi)的航天器?!耙坏┻M(jìn)入繞月軌道,登月艙就會(huì)分離出來降落到月球表面?!比缓?,只有登月艙的上升階段會(huì)從月球表面發(fā)射升空,與指令艙在月球軌道會(huì)合后再返回地球。事實(shí)上,這種交會(huì)對接的風(fēng)險(xiǎn)巨大,NASA直至雙子星計(jì)劃(Gemini)之后才確定這種方案的可行性。 選擇這一方案意味著土星5號(hào)進(jìn)行一次發(fā)射即可完成整個(gè)月球著陸和返航,但也意味著火箭的有效載荷能力已經(jīng)達(dá)到極限。登月艙質(zhì)量必須非常之低,以便于土星5號(hào)能夠把它順利送上月球軌道,因此最終這艘宇宙飛船看起來就像是一只細(xì)長的蜘蛛。閃閃發(fā)光的橙色Kapton金屬箔,四條腿,明顯像臉的窗戶和艙口。而這一切都是為了盡可能地降低飛船質(zhì)量。 幸運(yùn)的是,由于登月艙在發(fā)射時(shí)可以安全藏在有效載荷整流罩內(nèi),因此它不需要隔熱罩,也不需要飛行器慣常所有的空氣動(dòng)力學(xué)控制裝置。它的形狀無關(guān)緊要。因?yàn)椴粫?huì)遇到太多空氣阻力,因此也不用考慮天線、腿或其他部件以奇怪的角度突出。由于月球引力弱,7米高的登月艙材料可能很脆弱。 如果說阿波羅8號(hào)是NASA有史以來最大膽的任務(wù),那么人們普遍認(rèn)為,測試脆弱復(fù)雜登月艙的阿波羅9號(hào)任務(wù)將是最困難的。在1969年3月初,在距離正式登月只剩9個(gè)月的時(shí)候,登月艙已經(jīng)準(zhǔn)備好起飛。如果這時(shí)登月艙出現(xiàn)重大問題,很難想象NASA會(huì)如何對其進(jìn)行評估并再次進(jìn)行測試。 1969年3月3日,阿波羅9號(hào)發(fā)射升空。三名宇航員在地球軌道進(jìn)行了一系列測試。其中兩人從指令艙進(jìn)入登月艙。然后,他們從指令艙分離,測試登月艙引擎,模擬登月艙從月球起飛,最后重新回到指令艙,整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好。這樣,NASA具備了登月的一切硬件基礎(chǔ):一個(gè)深空太空艙、一個(gè)推力巨大的運(yùn)載火箭以及一個(gè)輕盈的登月艙。 圖示:阿波羅9號(hào)任務(wù)中,戴夫·斯科特從指令艙探出頭來 1969年3月13日,當(dāng)阿波羅9號(hào)的宇航員成功著陸后,公眾開始期待真正的登月計(jì)劃。下一個(gè)任務(wù)應(yīng)該直接登月嗎?當(dāng)然,湯姆·斯塔福德(Tom Stafford)和吉恩·塞爾南(Gene Cernan)肯定希望把阿波羅10號(hào)登月艙帶到月面。但在內(nèi)部討論期間,飛行指揮辦公室表示反對。 “當(dāng)時(shí)直接登月的呼聲很高”,但任務(wù)控制中心想要了解任務(wù)的每一個(gè)細(xì)節(jié),其中包括登月艙將要降落的地方,然后再落實(shí)登月。卡夫說:“當(dāng)我們說這是我們想做的事情時(shí),很多人都說,你為什么要這么做?如果你已經(jīng)走得那么遠(yuǎn),為什么不直接登上月球呢?” 答案是,學(xué)習(xí)如何將登月艙降至14公里左右,這是一個(gè)足夠艱巨的任務(wù)。距月面14公里是指揮艙可以幫助登月艙完成任務(wù)的最低高度。如果阿波羅11號(hào)代表了在月球上的一次巨大的飛躍式著陸,在月球表面行走,然后返回地球,任務(wù)管理者們想要確定他們理解了所有關(guān)于讓宇航員到達(dá)登月艙最后降落點(diǎn)的事情。 “我們覺得首先應(yīng)該具備應(yīng)對一切極端危險(xiǎn)的準(zhǔn)確經(jīng)驗(yàn),然后才能談得上登月而不是墜月,”卡夫說。 NASA管理者也有實(shí)際的理由。阿波羅10號(hào)的登月艙是同批宇宙飛船的最后一個(gè)。因此,雖然登月艙可以降落在月球表面,但卻無法再次起飛。即使NASA想要宇航員登月,物理學(xué)常識(shí)也不答應(yīng)。 5月23日,斯塔福德和塞爾南降落到離月球約14公里的地方,經(jīng)過了計(jì)劃中的阿波羅11號(hào)著陸點(diǎn)。他們興高采烈地接近月面,離隕石坑很近。 圖示:阿波羅10號(hào)登月艙正在升向繞月軌道。 但幾分鐘后,當(dāng)?shù)窃屡摰纳仙A段與下降階段分離時(shí),塞爾南并不是對月球表面的景象感到驚嘆,而是因?yàn)榈窃屡摰寞偪裥D(zhuǎn)而驚慌。一個(gè)開關(guān)丟失了,導(dǎo)致登月艙開始反復(fù)尋找指令艙。隨后斯塔福德采取手動(dòng)控制讓一切就緒。 這個(gè)小插曲預(yù)示著兩個(gè)月后阿波羅11號(hào)的宇航員們會(huì)面臨不少麻煩。 “合適的地點(diǎn),合適的時(shí)間” 尼爾·阿姆斯特朗并不是NASA登陸月球的最佳人選。向前倒推幾年,首席宇航員德科·斯雷頓(Deke Slayton)就已經(jīng)和管理層達(dá)成一致,如果可以的話,水星7號(hào)宇航員中的其中一名將獲得這一殊榮。 他的選擇是格斯·格里森(Gus Grissom)。格里森曾執(zhí)行過NASA的第二次載人航天任務(wù),還曾指揮過雙子星航天器的首次飛行。但不幸的是格里森在阿波羅1號(hào)的大火中喪生?!叭绻袼惯€活著,那么可能會(huì)有所不同,”斯雷頓在他的自傳中寫道,“第一個(gè)在月球上行走的人應(yīng)該是格斯·格里森,而不是尼爾·阿姆斯特朗?!?/p> 然而,當(dāng)斯雷頓在1967年4月開始落實(shí)登月任務(wù)時(shí),執(zhí)行水星7號(hào)任務(wù)的宇航員已所剩無幾。他自己也因?yàn)樾穆刹积R而被叫停。艾倫·謝潑德(Alan Shepard)被診斷出患有梅尼埃病(Meniere’s disease),直到1969年中期接受一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)性的外科手術(shù)后,才得以重返太空。NASA曾告訴約翰·格倫(John Glenn),在完成軌道任務(wù)后,其已經(jīng)成了標(biāo)志性人物,不會(huì)再入選太空飛行,所以格倫也在1964年離開了該機(jī)構(gòu)。斯科特·卡朋特因?yàn)樵谒堑谒拇物w行任務(wù)中表現(xiàn)不佳被開除宇航員隊(duì)伍。戈登·庫珀(Gordon Cooper)也曾在雙子星計(jì)劃的一些訓(xùn)練任務(wù)中偷懶。而指揮阿波羅7號(hào)的沃利·席爾拉(Wally Schirra)明確表示這將是他的最后一次任務(wù),他告訴斯雷頓,“我已經(jīng)被這件事毀了。” 在火災(zāi)發(fā)生前,斯雷頓已經(jīng)指派了6組宇航員執(zhí)行登月任務(wù)。當(dāng)時(shí),NASA認(rèn)為需要五到六次任務(wù)才能最終到達(dá)月球表面。但現(xiàn)在,一組阿波羅宇航員已經(jīng)喪生,所以在1967年春天,斯雷頓指派了另一組宇航員參加登月計(jì)劃,由阿姆斯特朗領(lǐng)導(dǎo),其中包括埃德溫·奧爾德林(Edwin Aldrin)和吉姆·洛弗爾(Jim Lovell)。 斯雷頓在回憶錄中寫道:“這些人將讓我們實(shí)現(xiàn)首次登月,但不一定是其中的哪個(gè)宇航員,也不一定是既定的順序。”“我告誡過同組的宇航員,在執(zhí)行任務(wù)時(shí)他們彼此的依存度不要太高,因?yàn)槲翌A(yù)計(jì)人員組成會(huì)發(fā)生變化?!鼻闆r果然有變化。在邁克爾·柯林斯(Michael Collins)診斷出骨刺后,洛弗爾從阿姆斯特朗那一組跳到了后來的阿波羅8號(hào)任務(wù)??铝炙购髞砜祻?fù)后,他被分配到阿姆斯特朗那一組擔(dān)任指令艙宇航員。 當(dāng)NASA最終準(zhǔn)備好登月時(shí),正好輪到阿姆斯特朗這一組人。斯雷頓表示,并不像慣常所說的那樣,因?yàn)榘⒛匪固乩适瞧矫?,為了彰顯阿波羅計(jì)劃的和平意圖才最終決定先把他送上月球。那三個(gè)人正好出現(xiàn)在合適的時(shí)間,合適的地點(diǎn)。 1969年1月6日,阿姆斯特朗、奧爾德林和柯林斯在斯雷頓的辦公室得知,就是他們了。 "這家伙很棒" 阿姆斯特朗性情平和,在人前非常害羞,但在美國海軍服役期間就贏得了孤傲冷漠的名聲。他曾多次駕駛F9F黑豹戰(zhàn)斗機(jī)執(zhí)行轟炸和偵察任務(wù)。在一次低空飛行中,阿姆斯特朗的飛機(jī)被高射炮擊中,在努力控制飛機(jī)的過程中撞上了一根電纜,電纜切斷了他飛機(jī)一米的右翼。盡管如此,他還是設(shè)法返航并安全彈射出來。 圖示:阿姆斯特朗曾多次駕駛F9F黑豹戰(zhàn)斗機(jī) 后來,阿姆斯特朗到愛德華茲空軍基地?fù)?dān)任試飛員,與第一個(gè)突破音障的查克·耶格爾(Chuck Yeager)等人共事。阿姆斯特朗駕駛過數(shù)十架不同種類的飛機(jī),其中包括空軍X-15的七次試飛。在試飛X-15過程中,他曾達(dá)到了63公里的高度和5.74馬赫的最高速度。1962年,阿姆斯特朗NASA被選為第二批“新九”宇航員之一,同批入選的還有博爾曼、麥克迪維特、斯塔福德和約翰·楊(John Young)等人。 圖示:駕駛X-15驗(yàn)證機(jī)的阿姆斯特朗 在雙子星8號(hào)任務(wù)中,阿姆斯特朗進(jìn)一步證明了自己的沉著冷靜,這也是他第一次擔(dān)任任務(wù)指揮官。當(dāng)時(shí),一個(gè)推進(jìn)器被卡住了,導(dǎo)致太空艙出現(xiàn)劇烈旋轉(zhuǎn),他和同組宇航員戴夫·斯科特(Dave Scott)開始失去知覺。他的太空艙以每秒一圈的速度旋轉(zhuǎn),與地面失去了聯(lián)系,阿姆斯特朗通過再入推進(jìn)器使飛船脫離了自旋狀態(tài)。然后,他不得不堅(jiān)持在遠(yuǎn)離救援區(qū)域的太平洋上緊急著陸,并在波濤洶涌的海面上漂了幾個(gè)小時(shí)等待救援。 斯科特后來指揮了阿波羅15號(hào)登月任務(wù),他很感激自己讓阿姆斯特朗來指揮雙子星8號(hào)?!斑@家伙很棒,”他回憶道,“他非常了解系統(tǒng)。他找到了解決方案,并在極端情況下激活了解決方案?!?/p> 另一件事則發(fā)生在阿波羅11號(hào)發(fā)射之前,完美展現(xiàn)了阿姆斯特朗的抗壓能力。作為登月艙訓(xùn)練計(jì)劃的一部分,指揮官們曾在一種被稱為“登月艙訓(xùn)練器”(俗稱“飛行床”)的裝置上進(jìn)行訓(xùn)練。 這是個(gè)奇妙的玩意兒。它有一個(gè)朝下的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),能夠支撐裝備重量的六分之五,基本上可以模擬月球重力。兩個(gè)過氧化氫火箭充當(dāng)?shù)窃屡摰陌l(fā)動(dòng)機(jī),還有像登月艙那樣的機(jī)動(dòng)推進(jìn)器。宇航員會(huì)爬進(jìn)去,然后在空中學(xué)習(xí)“飛行”登月艙訓(xùn)練器。 這種訓(xùn)練危險(xiǎn)得要命。NASA制造的五輛訓(xùn)練器中有三輛在事故中墜毀,其中包括尼爾·阿姆斯特朗在1968年5月進(jìn)行的一次訓(xùn)練。他在最后一刻從訓(xùn)練器里跳了出來,差一點(diǎn)就要死了。后來,休斯頓載人飛船中心主任羅伯特·吉爾魯思(Robert Gilruth)希望叫?!暗窃屡撚?xùn)練器”的使用。當(dāng)卡夫征求阿姆斯特朗的意見時(shí),他為之辯護(hù)。他想實(shí)現(xiàn)登月。“這是絕對必要的,”阿姆斯特朗告訴卡夫,“這是目前為止登月的最好訓(xùn)練方式?!庇谑沁@種訓(xùn)練依然繼續(xù)下去。 宇航員吉恩·塞爾南(Gene Cernan)在2012年阿姆斯特朗去世時(shí)的悼詞中這樣說:“當(dāng)選擇尼爾成為第一個(gè)冒險(xiǎn)到另一個(gè)世界的人時(shí),命運(yùn)對我們是善意的。沒有人,沒有人會(huì)比阿姆斯特朗更有尊嚴(yán)、更有風(fēng)度地接受他這一非凡成就的責(zé)任?!?/p> 三位宇航員知道,將要迎接他們的是,是漆黑未知的地月之旅。 |
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