阿波罗11号
阿波罗11号( Apollo 11 )是美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration)简称NASA)的阿波罗计划(Project Apollo)中的第五次载人任务,是人类第一次登月任务,三位执行此任务的宇航员分别为指令长阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和指令舱驾驶员迈克尔·科林斯(Michael Collins)以及登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)。1969年7月20日,阿姆斯特朗和奥尔德林成为了首次踏上月球的人类。[1]
阿波罗11号 | |
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国籍 | 美国 |
职业 | 宇宙飞船 |
知名于 | 人类第一次登上月球 |
中文名称:阿波罗11号
外文名称:Apollo 11
概述:阿波罗计划中的第五次载人任务
意义:人类第一次登上月球
主要任务:使人类登上月球并开展月面活动
飞船结构:指挥舱-服务舱-登月舱
目录
计划背景
20世纪60年代以来,美国在人造地球卫星和载人太空技术方面一直落在苏联后面,因而美国制订了人类登月的“阿波罗计划”,加紧了从事人类登月方面的研究与实验。为了阿波罗计划的早日实现,美国方面动员了四十多万人、约2万家公司和研究机构、一百二十多所大学参加。
整个计划用电子计算机辅助管理,成为美国继研制原子弹的曼哈顿计划之后又一个高度综合性的大工程计划。在1961—1969年的8年当中,美国先后发射了“徘徊者”系列探测器9个、“勘测者”系列探测器7个,还发射了5个月球轨道环行器,以研究人类究竟能不能在月球安全着陆以及在何时何处着陆为宜。1965—1966年,为了解决人类在空间环境中能否长期生活、在失重条件下能否工作、在宇宙空间能否自由活动等一系列问题,美国还实验了25次载人宇宙飞行的水星计划和2次不载人、10次载人飞行的双子星计划,为阿波罗飞行提供了宝贵的经验和资料数据。
1969年7月16日,在各项准备工作完全成熟后,阿波罗人类登月行动开始。在美国东海岸佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪宇宙飞行中心的发射场上,一支长达110米的巨型火箭点火起飞。这种土星5号火箭是当时世界上威力最强大的运载火箭,其第一级推动力达3469.3吨。火箭起飞12分钟后,第一、二级火箭分离,第三级火箭进入绕地球飞行轨道。在地球——月球过渡轨道飞行61小时后,飞船到达地球和月球引力相等的平衡点,开始在月球的引力下运动,75小时后进入绕月球飞行的轨道。[2]
任务综述
除了实现首次载人登月的主要任务之外,阿波罗11号飞船的任务目标还包括以下工作:在月球表面放置一台摄像机用于向地球传输信号;放置一台太阳风成分检测仪,月震仪设备包以及激光测距反射器。在着陆之后,两位宇航员还将出舱踏上月面并收集月面土壤岩石样品带回地球;他们还将拍摄大量月面照片,记录月面地貌,科学设备的安放过程,以及在月面上的宇航员和着陆器本身。阿波罗11号是阿波罗计划中最后一次采用“自由返回”轨道的任务,采用这样的轨道设计可以保证一旦需要,宇航员和控制中心可以随时放弃登月任务,绕过月球背面返回地球。
阿波罗11号飞船于1969年7月16日发射升空,成员包括指令长尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong),指令舱驾驶员麦克·柯林斯(Michael Collins)和登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林(Edwin "Buzz" Aldrin)。当他们最终于7月20日登上月球表面时,全世界大约有5.3亿人观看或收听到了阿姆斯特朗的那句经典名言:这是我的一小步,却是人类的一大步。
7月19日,阿波罗11号飞船开始进行月球轨道切入。在飞行75小时50分钟之后,其减速发动机点火357.5秒,飞船进入近月点69英里(约合111公里),远月点190英里(约合305公里)的初始椭圆轨道。随后,减速发动机再次点火17秒,将飞船送入近月点62英里(约100公里),远月点70.5英里(约113公里)的环月轨道。
7月20日,阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱进行最后的状态检查,随后,在升空100小时12分之后,“鹰”号登月舱与指令舱“哥伦比亚”分离。升空101小时36分钟之后,当登月舱正处于月球背后时,其制动发动机点火30秒,登月舱进入下降轨道,近月点9英里(14.5公里),远月点67英里(约107公里)。升空102小时33分钟之后,当飞船从月球背面再次出现时,制动发动机再次点火756.3秒,登月机动开始启动。8分钟后,登月舱“鹰”距离月面2.6万英尺(约7.9公里),距离预定着陆点直线距离约5英里(8公里)。
制动发动机持续提供反冲推进,升空102小时45分钟后,部分在阿姆斯特朗的手动操控下,“鹰”号着陆舱缓缓降落在月球“静海”地区,具体方位是北纬0度41分15秒,东经23度26分。这一地点距离预定着陆点误差4英里(约6.4公里),着陆的时间也比预定时间早了1.5分钟。
在着陆之后,阿姆斯特朗和奥尔德林一共在月面停留了21小时36分钟,随后登月舱启动上升发动机再次离开月面,并于停留在月球轨道上的指令舱对接,7月24日,宇航员安全返回地球,降落在太平洋洋面上。[3]
任务团队
1、正式成员
尼尔·阿姆斯特朗(NeilArmstrong)(曾执行双子星8号以及阿波罗11号任务),指令长。
巴兹·奥尔德林(BuzzAldrin)(曾执行双子星12号以及阿波罗11号任务),登月舱驾驶员。
迈克尔·科林斯(MichaelCollins)(曾执行双子星10号以及阿波罗11号任务),指令/服务舱驾驶员。[4]
2、替补成员
替补成员同样接受任务训练,在主力成员因各种原因无法执行任务时接替。
吉姆·洛威尔(Jim Lovell,曾执行双子星7号、12号、阿波罗8号以及阿波罗13号任务),指令长
弗莱德·海斯(Fred Haise,曾执行阿波罗13号任务),登月舱驾驶员
比尔·安德斯(Bill Anders,曾执行阿波罗8号任务),指令舱驾驶员
3、支持团队
支持团队并不接受任务训练,但被要求能够在会议时代替某位宇航员,并参与任务计划的细节敲定。他们也经常在任务被执行时担任地面通讯任务。
查尔斯·杜克(Charles Duke,曾执行阿波罗16号任务)
罗纳德·埃万斯(Ronald Evans,曾执行阿波罗17号任务)
欧文·加里欧特(Owen Garriott,曾执行天空实验室3号以及STS-9任务)
唐·林德(Don L. Lind,曾执行STS-51-B任务)
肯·马丁利(Ken Mattingly,曾执行阿波罗16号、STS-4以及STS-51-C任务)
布鲁斯·麦克坎德雷斯(Bruce McCandless,曾执行STS-41-B以及STS-31任务)
哈里森·施密特(Harrison Schmitt,曾执行阿波罗17号任务)
威廉·波格(William Pogue,曾执行天空实验室4号任务)
杰克·斯威格特(Jack Swigert,曾执行阿波罗13号任务)
任务过程
发射登月
装载着阿波罗11号的土星5号火箭于美国当地时间1969年7月16日9时32分(13时32分UTC)在肯尼迪航天中心发射升空,发射12分钟后飞船进入地球轨道,速度达到7.67千米/秒。
飞船在环绕地球一圈半后,第三级子火箭点火,使飞船加速到10.5千米/秒,并进行月球转移轨道射入(Translunar injection, TLI),让阿波罗11号进入地月轨道。30分钟后,指令/服务舱从土星5号分离,并旋转180°与第三级火箭内的登月转接器(Lunar Module Adaptor)中的登月舱连接。
阿波罗11号于1969年7月19日经过月球背面,很快点燃了主火箭使飞船减速进入了月球轨道。在环绕月球的过程中,三名宇航员在空中辨认出了计划中的登月点。
1969年7月20日18:11UTC,当飞船在月球背面时,呼号为"鹰号"的登月舱从呼号为"哥伦比亚号"的指令舱中分离。科林斯独自一人留在"哥伦比亚"上,在鹰号绕垂直轴旋转时仔仔细细地检查了一遍,以确保这个飞行器一切正常。检查过后,科林斯做了一个简单的告别手势--"两位多加保重"--便离开了。科林斯的任务是留在指令舱中并绕月球环行,在以后的24个小时中只能监测控制中心与鹰号之间的通讯并祈祷登月一切顺利。如果鹰号发生了意外并且不能够从月面起飞的话(可能性极大),科林斯就只能独自一人返回地球。
登上月球
1969年7月21日2点56分(UTC),鹰号降落六个半小时后,阿姆斯特朗扶着登月舱的阶梯踏上了月球,说道:"这是我个人的一小步,但却是全人类的一大步(That's one small step for a man, one giant leap for mankind.)。"奥尔德林不久也踏上月球,两人在月表活动了两个半小时,使用钻探取得了月芯标本,拍摄了一些照片,也采集了一些月表岩石标本。
返回地球
宇航员们于1969年7月24日返回地球,并受到了英雄般的欢迎。他们的降落点为北纬13度19分,西经169度9分,维克岛以东2660公里(1440海里),或约翰斯顿环礁以南380公里(210海里),距回收船大黄蜂号24公里(15英里)。在降落约一小时后,宇航员们被回收直升机发现,之后宇航员们进入了一个用做隔离设施的拖车。尼克松总统亲自登上了回收船欢迎宇航员返回地球。
为避免从月球带回未知病原体,阿波罗11号的乘员在返回地球后被隔离,但是被关了3周之后(拖车中一周,林登·B·约翰逊宇航中心的月球物质回收和回归宇航员检疫实验所两周),宇航员们并没有任何事情。1969年8月13日,宇航员们离开了隔离区并接受美国民众的欢呼,同一天在纽约、芝加哥和洛杉矶都进行了为他们庆祝的游行。
飞船介绍
"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
指挥舱是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,最大直径3.9米。 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
服务舱的前端与指挥舱对接,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
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。
下降级:由着陆发动机、4条着陆腿和 4个仪器舱组成。
上升级:为登月舱主体。能容纳2名宇航员,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。有导航、控制、通信、生命保障和等设备。
相关视频
1、阿波罗11号登月完整视频
2、阿波罗11号发射全过程-震撼大片
参考来源
- ↑ 1969年7月16日阿波罗11号飞船发射升空,电子技术设计网,2018-07-16
- ↑ 1969年7月21日 阿波罗11号宇宙飞船登上月球,个人图书馆网,2018-07-23
- ↑ 1969年美国阿波罗11号飞船登月任务回顾,新浪网,2012年08月26日
- ↑ SpaceX将于9月18日公布首位前往月球的私人旅客,新浪网,2018年09月15日