“阿波羅”載人登月
“阿波羅”計劃
50年代末及60年代初，前蘇聯連續獲得三個“第一”：第一顆人造衛星上天，第一個月球探測器硬著陸月麵，第一位宇航員加加林遨遊太空一圈返回地球。盡管美國也獲得兩個“第一”(1960年4月第一顆氣象衛星“泰羅斯”入軌，1962年7月第一顆有源通信衛星作試驗性通信)，但與前蘇聯對比之下，顯然在剛起步的空間技術上落後於前蘇聯。因此，美國上下深深感到這是一個嚴重的政治問題。1961年4月22日加加林上天之後，美國就提出了趕超前蘇聯的口號，下定決心要顯示一下美國的科學技術水平和國力。肯尼迪總統和約翰副總統召開科學顧問與專家會議，討論“在俄國空間科學技術走在前麵的情況下獲得勝利的可能性”，並讓與會專家們在1961年4月29日以前回答登月的可能性問題。
專家中隻有布勞恩按時撰寫了一份“載人繞月飛行與登月”的報告。1961年5月5日，宇航員艾倫·謝潑德乘“水星”號宇宙飛船成功進行了亞軌道飛行，證明美國具備擺脫空間困境的能力。1961年5月25日，美國政府完全采納布勞恩的設想，莊重地向世界宣告：8年後讓美國人登上月球!這就是美國，“阿波羅”登月計劃的出台經過。美國政府除任命布勞恩為科學顧問外，還把這一重大空間計劃交給他負責。在肯尼迪空間飛行中心人口處豎立著一尊肯尼迪總統半身銅像，下麵鐫刻著：“我相信，國家用10年時間即能達此目的!把人送上月球，並讓他安全返回地球。”宇航局於t967年7月19日用加大推力的“德爾他”火箭把一顆“探險者35號”衛星(1四千克)射入月球軌道，近月點804千米，遠月點7400千米，傾角147°旨在測量月球空間輻射，證明月球空間幾乎完全無磁場、無輻射帶或無電層啟跡象。
前蘇聯成功地進行人類第一次宇宙飛行以後僅僅一個月，美國就決意要把人送到月球上去。
1961年5月25日，美國宣布：要在60年代結束以前把人送到月球，並且平安地返回地麵。
人類登月旅行的計劃第一次被明確提出來是1960年7月29日的事情。在製造商代表雲集的會議上，美國宇航局發表了名叫“阿波羅”的新計劃，提出了“‘水星’飛船以後，將以人類的登月作為奮鬥目標”的新設想。
“阿波羅”是希臘神話中“太陽神”的名字。“太神陽”掌管詩歌、音樂和醫學，和月亮女神阿爾特米斯是雙胞胎，所以取這個名字作為登月旅行計劃的名稱。但是究竟用什麼辦法把人送到月球上去呢?這在當時還沒有決定下來。宇航局討論了三種辦法。一是使用超大型火箭，徑直飛往月球，直接著陸；二是把宇宙飛船分做兩部分，分別發射到環繞地球的衛星軌道上，由宇航員把它們組裝起來，奔往月球；三是飛船從環繞月球的軌道上發出渡船，使它在月麵上軟著陸，這就象大輪船在海洋中由小艇去靠岸跟碼頭聯係一樣。1962年7月11日，美國宇航局決定采用第三種辦法——“渡船方式”，因為從時間、經費、實現的可能性等方麵看，這個方式是最有希望的。
飛行的方式一經決定，相應地，火箭的大小、發射場的規模、宇宙船的形式等也就決定下來了。美國開始向著1969年年底這個帶有限期的目標行動。從這時開始，僅僅有六年多的時間了。
作為發射用的火箭，研製了“土星5號”。這種火箭，直徑是10米，高度包括“阿波羅”飛船是110米。
第一級火箭用煤油和液態氧作推進劑，火箭的燃料槽大約可以分別容下三台大型卡車，裏麵裝有相當於4000桶容量的煤油(每桶容量200升)，這些煤油用在大型噴氣客機DC8上，可以在上海和舊金山之間往返六次多，但是用在這個火箭上隻夠燃燒2分半鍾。
第二級、第三級火箭使用比煤油更有效率的液態氫作為燃料。火箭的總重量大約是2700噸，第一級火箭的推力大約是33320千牛，第二級推力大約是4410千牛，第三級推力大約是980千牛。
“土星5號”火箭在1967年完成試製，當年的11月9日進行發射，取得成功。載人登月前的勘查工作
雖然在初期探月時向月球空間發射了一些探測器和著陸器，發回大量圖片及資料，但還缺乏這樣的資料：應在何處著陸?怎樣選擇著陸點?著陸地點月麵地質結構如何?為此目的，美國航宇局在人未登月前首先采用兩種方法勘查月麵：一是發射7個“勘查者”飛行器；二是發射月球軌道器，通過繞月飛行拍照和實地收集資料，科學家們才能提出登月具體步驟。
美航宇局1966年5月30日用“宇宙神-半人馬座”火箭發射的“勘查者1號”(995千克)成功地軟著陸月球，在月麵停留碉，其中兩周在月麵的夜間停止工作，總共向地球發回11237幅圖片，幾乎都是高分辨率和采用濾光器的彩色照片。“勘查者2號”因登月的三台微調發動機中一台未能發動而失敗。1967年4月17日，“勘查者3號”(1035千克)在月麵白天拍照，向地球發回預著陸點及其周圍地形的約6300幅圖片，使用飛行器攜帶的鏟鬥挖掘土壤，深度18厘米。通過觀測和讀數顯示，月麵土壤類似地球的濕海灘沙；這就足以保證人及其著陸器降落。“勘查者4號”飛向月球途中逃之天天。1967年9月8日發射的“勘查者5號”(1005千克)軟著陸，進行了a輻射實驗，采用放射性同位素照射土壤，首次測量月球土壤組分。1967年11月7日，“勘查者6號”（1008千克)軟著陸後，發回18006幅電視畫麵，並作了第一次土壤化學分析。1986年1月7日離開地球飛奔月球的“勘查者7號”，與前幾個取樣飛行有所不同，它是專為在赤道降落地點勘測而設計的，它落在月球南部高地內蒂科火山口外麵，發回21000幅圖片。“勘查者7號”實地調查了“阿波羅”飛船登月點和具有代表性的月麵，證明勘查的一些地區有足夠的支撐硬度，可以保證載人“阿波羅”飛船的月球艙降落。照片還表明月麵有少量的碎石，可能妨礙載人著陸，這些情況對“阿波羅”飛船降落極為重要。載人“阿波羅”飛船登月的最後準備階段，是從月球赤道上空對一個實際地點詳細查看。載人“阿波羅”飛船可能降落範圍約為41500平方千米，為此，美航宇局準備了5個月球軌道器。月球軌道器研製任務同“勘查者”飛行器任務同時進行，相互補充。
月球軌道器在飛向月球途中用自己的推進係統前進，中途修正，進入月球軌道後開始繞月飛行。最初軌道是近月點200千米，遠月點1850千米。飛行幾天後，在準備照相時再降低至近月點約50千米，以獲取良好圖片。每一個月球軌道器帶有的米膠卷，可拍210幅照片。拍攝後，經軌道器的化學處理係統使膠片顯象，每隔40分鍾向地球發回一次圖片。
1966年8月，用“宇宙神-阿吉納”火箭發射了第一個“月球軌道器1號”(385千克)，飛人月球軌道的參數是：近月點40千米，遠月點1865千米，傾角12°。由於軌道器高分辨率照相機出了問題，隻有中分辨率照相機工作正常，共完成70％的高空照相。1966年11月6日發射的“月球軌道器2號”(390千克)，近月點40千米，遠月點1845千米，傾氟11°，向地球發回184幅電視畫麵，畫麵中有13個備選的“阿波羅”飛船著陸點。1967年2月5日“月球軌道器3號”(385千克)進入月球空間後軌道參數是：近月點40千米，遠月點1845千米，傾角21°。在軌道器上的膠卷推動電機失靈後，還向地球發回184幅圖片，其中有10幅可以確定載人“阿波羅”飛船著陸點，加上“勘查者1號”給出的一個地點，就基本完成了載人“阿波羅”飛船登月活動最初的勘測目標。1967年5月4日“月球軌道器4號”(390千克)和1967年8月“月球軌道器5號”(390千克)相繼飛進月球極區軌道，拍攝了月球兩極地區照片。前軌道器膠片模糊，也發回163幅圖片；後軌道器向地球傳輸213幅圖片。這兩個最後月球軌道器拍的圖片覆蓋了99％的月麵。美國的第三代宇宙飛船
“阿波羅”計劃的宇宙飛船是繼“水星”、“雙子”兩飛船以後美國研製的第三代宇宙飛船。它由指令艙、服務艙和登月艙三部分組成，在發射的時候還在指令艙上安裝緊急脫險用的火箭。
指令艙是三名宇航員在飛行期間居住的地方，備有宇宙飛船全部的操縱、製導等指令裝置。登月旅行結束以後，在飛船的各部分中，返回地球的，隻有指令艙。
指令艙是圓錐形的，高323米，底麵直徑是31米，大約有一輛旅行汽車大小。發射的重量，包括三名宇航員的體重，大約是59噸。在飛行當中要消費掉姿勢控製用的火箭的燃料，返回地球的時候要丟掉輔助降落傘，所以著陸的時候，指令艙的重量就隻有53噸了。
指令艙被分隔成前部機械室、乘員室和後部機械室三部分。圓錐形的尖端部分是前部機械室，在那裏裝有返回地球時候使用的降落傘。
乘員室是三名宇航員居住的地方，兼作食堂、作業室、寢室、廁所和操縱室用。乘員室有三介座席，它製作得象沙發長椅那樣舒適。宇宙飛船進入軌道以後，中央座席可以放下，這樣兩名宇航員就可以同時立在儀器盤前。右邊和左邊的座席下有寢台，寢台上備有睡袋，可供兩名宇航員睡眠。
乘員室的體積是10立方米，裏麵裝有各類儀器和工具，宇航員可以自由利用的空間是6、立方米，平均每人可用的空間是2立方米左右。
後部機械室在圓錐形船體的底部，室裏裝有姿勢控製用的火箭燃料和氧化劑，以及為了把它們送出去而設的加壓用的氦氣箱、冰槽等。
在指令艙裏有兩扇觀察窗，兩扇會接窗，一扇艙口窗。觀察窗是兩扇邊窗，設在靠椅的旁邊，供宇航員攝影和觀察用。會接窗在左右靠椅的末端，指令艙駕駛員可以從這兩扇窗子往外望，來操縱、控製設備把指令艙和登月艙會合並銜接起來。