以下是我们对阿波罗 11 号的原始报道

以下是我们对阿波罗 11 号的原始报道

四十八年前,1969 年 7 月 20 日,尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林首次在月球上留下足迹,这堪称史诗。 《大众科学》杂志刊登了一篇由德国工程师沃纳·冯·布劳恩撰写的文章,报道了这一重大成就。沃纳·冯·布劳恩现被称为“火箭科学之父”,他制造了将阿波罗送上月球的土星五号运载火箭。在我们 1969 年 7 月刊上,他描述了阿姆斯特朗和奥尔德林与月球进行两小时会合的计划。(您可以在此处阅读原始格式的故事,但由于神秘原因,其中有两页内容缺失。)

月球上的第一批人类

沃纳·冯·布劳恩博士

阿波罗 11 号登月舱的双人舱内,正缓缓地沿着垂直火箭喷射器降落,蓝色信号灯闪烁。悬在盘状脚垫下方 60 英寸处的探测器已触及月球。飞行员关掉发动机。片刻之后,一声轻微的震动告诉机组人员他们已经降落在月球表面。

根据美国宇航局撰写本文时的计划,这一任务将于 1969 年 7 月 20 日星期日下午早些时候在月球宁静海西部进行。被选中尝试首次载人登月的是阿波罗 11 号指挥官尼尔·阿姆斯特朗和登月舱飞行员埃德温(“巴兹”)·奥尔德林。指令舱飞行员迈克尔·柯林斯将乘坐绕月母飞船的指令舱和服务舱在着陆点上空盘旋。

阿波罗 11 号的伟大冒险如果取得成功,我们将实现十年内将人类送上月球的目标。数百万美国人将在电视屏幕上观看这一奇妙任务的进展,感受其中的紧张和刺激。以下是阿波罗 11 号宇航员的计划,以及决定成功的关键事件指南:

1969 年的原始标题:阿波罗 11 号的登月飞行计划如图所示。前所未有的事情从称为动力下降启动的制动操作开始,到着陆结束。科普

冲刺顶峰。

人类首次登陆月球,就好比少数几名登山者从其他探险队员设立的一系列大本​​营中的最高处出发,向高山之巅发起最后冲刺。

阿波罗 7 号验证了指挥舱和服务舱 (CSM) 的有效性。阿波罗 8 号的月球之旅将人类送入和送出月球轨道。阿波罗 9 号在地球轨道上演练了登月舱 (LM) 的分离和对接,阿波罗 10 号则在月球上演练了登月舱的飞行。现在,一切准备就绪,准备向顶峰发起冲击——登月本身。

阿波罗 11 号在一定程度上将重走阿波罗 8 号和 10 号的月球航行路线:土星五号发射进入地球轨道,计划于 7 月 16 日发射;土星五号顶部级重新点火,推动飞船沿月球轨道飞行;火箭制动,将阿波罗 11 号送入月球轨道,距离月球表面 70 法定英里。(每次重大操作的“开始”都意味着机组人员和航天器到目前为止都处于完美状态;如果途中任何地方出现问题,任务将中止,机组人员将返回。

然后,登月舱和两名机组人员将分离,进行火箭制动燃烧,一小时内降落到距离月球 50,000 英尺的高度。此前只有阿波罗 10 号宇航员执行过这一操作。

从这里开始,阿波罗11号的登月舱将开辟一条新的道路。

进入爱尔兰。

这项前所未有的任务将通过来自休斯顿任务控制中心的无线电指令全部解除:“您可以进行动力下降启动 (PDI)。”PDI 代表动力下降启动,启动时火箭制动的力度非常大,可以让登月舱在几分钟内尝试着陆月球。

登月舱以 4500 英里/小时的速度掠过月球,此时机组人员直接启动下降引擎。在 10,000 磅的最大推力下,逆行燃烧持续六分钟,之后再持续两分钟,此时由于推进剂消耗,登月舱重量减轻,推力为 6,000 磅。这个“制动阶段”几乎消除了所有前进速度。当登月舱接近着陆点时,其速度与飞机相当,仅为每小时几百英里。

当飞船转为直立时,之前机组人员无法看见的月球表面,渐渐从窗户底部进入他们的视野。

着陆雷达开始报告高度和速度,这些数据至关重要,如果雷达波束未能“锁定”月球表面,着陆尝试将不得不放弃。在距离着陆点不到五英里的“高门”点,坠落的飞船下降到 7,000 英尺的高度,并进入最后进近阶段。它开始向垂直方向倾斜,并使用下降发动机来阻止坠落。

当它转为直立时,之前机组人员看不到的月球表面,从窗户底部慢慢进入视野。他们看到的是一片平坦且相对没有陨石坑的月球平原——几乎位于月球赤道上,即东经 23 度。

从地球上看月球,这个着陆点距离月球中心到右侧边缘的中间位置稍近。着陆时,月亮将接近“上弦月”,刚好在阳光照射区内。着陆时间特意安排在农历清晨,这样长长的阴影就能生动地显示出地形的起伏。

选择一个没有障碍物的着陆点,机组人员倾斜整个飞行器,直到目标位于窗玻璃刻度盘的零点,其荧光标记在黑暗中发出绿色和橙色的光。然后他们触发“标记”按钮将其固定下来。这将设置他们的惯性制导系统,以自动引导他们的下降路径到达该目标。

在高度不到 1,000 英尺的地方,即所谓的低位登机口,最后进近阶段结束,着陆阶段开始。机组人员可以选择“自动”模式,自动完成所有操作;半自动模式,登月舱飞行员控制下降速度;或者完全手动模式,通过目视进行直升机式着陆。半自动模式可能是一个不错的选择。

悬停的登月舱以每秒三英尺的速度下降至着陆点。任何剩余的水平速度都会更小。将其保持在最低水平,并避开倾斜的地面和障碍物,对于避免灾难性的翻倒至关重要。登月舱对不太完美的着陆相当宽容——但即便如此,当蜘蛛腿的脚垫落入月球土壤时,这将是一个紧张的时刻。

在得知机组人员安全登陆月球的惊人消息后,又过了一段时间才发生其他事件,因为宇航员们并不是立即出现的。他们花了一段时间检查飞船,然后费力地穿上带有生命支持背包的“月球服”,即使他们应该在进行激烈的外部活动之前放弃休息时间。

月球人在休斯顿演练月球表面任务。阿波罗 11 号指挥官阿姆斯特朗触发弹簧,天线弹成倒置雨伞的形状。登月舱飞行员奥尔德林(背景)卸下岩石铲。《科普》

月球上的足迹!

最后到了任务的高潮——一个充满刺激的两小时四十分钟“月球漫步”计划。阿姆斯特朗指挥官从前舱口走下梯子,成为第一个踏上月球的人。他的第一个动作就是舀起一袋松散的月球土壤,递给奥尔德林,让他把土壤收起来。这个“杂物袋”样本可以防止因任何原因而提前起飞时空手而归。(你可以肯定,计划人员没有考虑到小绿人热情接待这种荒唐事——而是考虑到了上升推进系统出现泄漏或生命维持设备出现故障等可以想象的意外情况。)然后,在阿姆斯特朗测试了月球行走,并检查了飞船外部以确保其在着陆时没有受到损坏后,奥尔德林和他一起走出了飞船。

地球上的观众将通过电视分享他们所面对的诡异月球景象——一片荒凉的灰色沙漠,空气稀薄,毫无生机,毫无色彩,太阳的光芒刺眼,光亮如墨,阴影如墨。遥远的地球高悬在漆黑的天空中。唯一离他们较近的人是科林斯乘坐的 CSM,他们每隔两小时就能看到它从头顶驶过。在他们看来,他们的母舰就像一颗星星,只不过它在天空中快速移动,绕着月球公转。

月球探险者戴着红色头盔,头盔的护目镜上镀着深金色,可以保护他们的眼睛免受太阳的刺眼光线。他们穿着隔热性能极佳的“月球套鞋”,脚下的月球土壤在经历了长达 14 天的月夜之后依然寒冷刺骨,但在同样漫长的月日里,土壤的温度会比沸水还要高。

他们通过对讲机将电视画面和声音通过一根形状像倒置雨伞的无线电天线传送到地球,这根天线竖立在月球土壤上。他们热衷于拍照,还会用胶卷相机拍照。

由于穿着宇航服无法弯腰,他们使用长柄铲子、钳子和铁锹收集岩石,最后将精心挑选的月球标本装入两个“岩石箱”,单独用塑料袋密封。

宇航员们背着背包,无法弯腰,只能用长柄铲子捡拾月球岩石,如上图 NASA 试验中所示。《大众科学》

月球科学包。

建立三项科学实验,其中两项留在月球上,完成了月球探测器的繁忙计划。

一台由太阳能电池板供电的“月震探测器”有望在一年内通过无线电向地球报告任何地震活动。它非常敏感,可以传送宇航员离开时的脚步声。

一组由 100 个盘状石英反射器组成的阵列,倾斜面向地球,将反射来自地面站的激光束。通过它的使用,科学家希望以前所未有的精度测量地月距离,并测量地球上激光站之间的精确距离,用于测试大陆漂移理论等目的。

登月舱宇航员离开飞船时会将一张普通的铝箔铺在地面上,返回时再将其捡起,这是一项可以带回家的实验。稍后,当测试铝箔中是否含有氦、氖和其他稀有气体时,就会揭示“太阳风”的成分。

这三项实验(EASEP,即早期阿波罗科学实验有效载荷)的总重量为 171 磅,在月球上则不到 30 磅。部署它们只需 10 分钟。为了避免给首批登月宇航员带来过多负担,NASA 决定在后续登月探险中携带一套更为精密的科学设备(ALSEP,即阿波罗月球表面实验包)。

在月球表面的有限飞行时间内,探险者们距离航天器不超过 50 到 100 英尺。返回月球后,他们将在月球上度过剩下的 22 小时,以从艰巨的任务中休息,并对重新加入轨道 CSM 时使用的设备进行精心的发射前检查。

地球上的观众将通过电视看到他们所面对的诡异月球景象——一片灰蒙蒙的沙漠,空气稀薄,毫无生机,毫无色彩,太阳的光芒刺眼,光亮如墨,阴影如墨。遥远的地球高悬在漆黑的天空中。

“洞里有火。”

首次载人登月飞行定于 7 月 21 日星期一中午左右进行。宇航员及其珍贵标本的安全将取决于“FITH”发射飞船上升级的成功。FITH 代表“Fire in the Hole”,意思是在上升发动机点火之前不会分离上升级,也不会有任何形式的喷气偏转器。现在已经消耗殆尽的下降级已完成其使命,可作为上升级的发射平台,上升发动机的炽热喷气对其造成的损坏无关紧要。

在前八秒,上升级在发动机 3,500 磅推力的作用下垂直爬升。然后,它突然向下倾斜约 50 度。在月球山脉上空安全着陆,没有大气层限制速度的情况下,它以最快的速度建立水平速度。

起飞后 7 分 16 秒,登月舱以接近 3,400 英里/小时的速度近乎水平飞行,高度距月球表面 60,000 英尺。它安全地进入椭圆轨道,最高点为 52 法定英里。如果此时登月舱出现任何问题,指挥舱和服务舱可以前去营救登月舱机组人员。

一小时后,登月舱上升级利用小型反作用控制推进器增加一点速度,在最高点将其轨道变成圆形。然后,用它们进行较小的推力调整高度,使飞船位于 CSM 下方仅 17.25 英里处,并纠正其轨道平面上的任何细微差异。现在,从后方和下方,上升级与 CSM 会合对接。

剩下的过程——从地球出发、穿越太空的漫长航程、高速重返大气层并溅落太平洋——将重复阿波罗 8 号和 10 号的任务,直到宇航员和指令舱的回收。

进入隔离区。

接下来是任务的奇怪结论——在休斯顿的月球接收实验室中,对月球英雄及其月球样本进行至少三周的隔离 [PS,1968 年 10 月]。这是一项预防措施,以防他们带回了生物体——可能是地球上未知的,可能对人类、动物或植物有害——尽管科学家认为月球上根本没有任何生命的可能性更大。在短短几周内,我们可能会得到第一个确凿的证据,无论是赞成还是反对。

阿波罗 11 号的飞行只是一个开始,是一次侦察探险。NASA 计划在月球的不同地点再进行 9 次阿波罗登陆;下一次阿波罗 12 号计划于今年 11 月进行。但首次载人登月将是一项史诗般的成就——征服我们面临的最大工程挑战。

本文最初发表于 1969 年 7 月的《大众科学》杂志

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