阿波羅計劃的“任務”(二)_風聞
diewisch-历史唯物观察者-2019-07-09 09:32
“阿波羅”12號
這次任務是人類第二次登上月球。本次任務發射於“阿波羅”11號4個月後,1969年12月14日,東部標準時間11點22分。任務成員有指揮官小查爾斯·康拉德(Charles Conrad Jr),指揮艙駕駛員小理查德·戈登(Richard F. Gordon Jr),登月艙駕駛員艾倫·比恩(Alan L. Bean)。他們計劃精確降落在“勘測者”3號(Surveyor 3)的着陸地點附近,“勘測者”是美國在1967年4月20日發射的一台無人探測器。
發射剛剛36秒就出現了一個嚇人的時刻,飛船裏的燈亮了起來。在指揮/服務艙中,各種燈亮了,多個系統自動關閉。在空中和地面上的任務成員都瘋狂地尋找解決辦法。任務中心一個腦子快的系統工程師約翰·阿隆回憶起了在早先測試中出現的近似的問題。他指導任務成員如何重啓能源系統,比恩成功地實施了重啓。隨着遙測系統重新啓動,指揮/服務艙的能源得以恢復,發射成功,之後的旅程都依照計劃進行。當他們到達月球時,康拉德和比恩登上登月艙,離開留在月球軌道指揮艙中的戈登。登月艙下降級幾乎自動調整好了,比恩在最後階段只進行了極少的手工調整。着陸非常成功,登月艙的着陸點距離目標飛船僅僅183米,着陸位置位於風暴海。
降落後沒多久,他們飛船的電視轉播信號就中斷了,比恩不經意間把精密相機朝向了太陽。兩名宇航員在月球表面度過了31.5小時,完成了兩次艙外活動,兩次活動之間在登月艙中停留約7小時。在活動中他們訪問了“勘測者”3號,拆除了部分零件以供未來分析。這些研究可以告訴我們材料長期暴露在月球環境中的影響。宇航員的另一項任務是地質勘測。康拉德和比恩大約徒步勘察了1300米的距離,採集標本並記錄了他們的發現。
宇航員還設置好一些設備留在月球,這些設備用於勘測太陽風、磁場以及月球的地震活動,等等。這些設備被稱作“阿波羅”月球表面實驗包(Apollo Lunar Surface Experiments Package, ALSEP),它有自己的能源系統,可以長時間向地球傳輸數據。當兩名宇航員離開月球並返回指揮/服務艙,登月艙被髮射並墜毀在月球上,以便提供數據,讓月球表面實驗包檢測到。任務於12月24日,飛行地面時間244:36結束,飛船落入太平洋。

“阿波羅”13號
“阿波羅”13號於東部標準時間1970年4月11日2點13分發射,成員有指揮官吉姆·洛威爾,指揮艙駕駛員傑克·斯威格特(Jack Swigert)和登月艙駕駛員佛雷德·海斯(Fred Haise)。他們的目的地是月球上一片叫作弗拉·毛羅(Fra Mauro)的地區。然而在這次任務中,事情卻不會依照計劃進行。
任務進行到接近56小時的時候(距離地球330000千米),宇航員聽到他們身後一聲巨響,來自服務艙的什麼地方。任務成員短暫地和指令艙通信員失去了聯繫,這是因為高增益天線受損,這個問題很快就因為切換頻段自行解決了。在指揮艙的舷窗,他們能看到許多東西從飛船拋射到宇宙中。成員保持了鎮定,和任務指揮聯繫,報告了他們看到的情況。讀數確認了剛才聽到的爆炸聲是因為服務艙中一枚氧氣罐爆炸,這對於任務成員十分危險。氧氣不僅用於呼吸,也用於製造水和電力。很快就確認這次任務不可能進行登月了,本次任務的目標是倖存。任務指揮決定對於“阿波羅”13號最好的行動就是儘可能快地回到地球。他們的計劃是繼續飛抵月球,進入月球軌道半圈。在飛行這半圈後,SPS發動機再次點火,獲得速度脱離月球引力,將他們送入返回地球的航程。
指揮/服務艙因為損壞在飛行地面時間58:40斷電,任務成員進入登月艙,這裏調整為供應之後所有能源和其他消耗的艙室。然而登月艙的設計並不能支持三個人這麼長時間,同時三名宇航員面臨另一個問題,就是上升的二氧化碳濃度。為了防止任務成員因空氣環境中毒,NASA派出他們最為聰明的團隊來解決這個隨着每次呼吸都變得更糟的問題。NASA的地面團隊十分巧妙地想到用一個正在使用的零件來解決問題,這需要艙內成員一起動手。這個辦法需要宇航員把指揮艙的二氧化碳過濾器安裝到登月艙系統。指令艙通信員和宇航員溝通了方法,他們立刻開始工作。他們一完成修理,二氧化碳水平就開始降低並穩定在可以呼吸的水平。艙內成員面對的另一個難題是直線下降的温度。他們只能用一點點能量,因此加熱器保持在儘可能最低的温度上。當時因為温度太低,水汽在艙室內壁上結霜,導致大家擔心電能會進一步短缺。
“阿波羅”13號的新軌道成功地讓他們安全繞月飛行,並且按計劃離開月球軌道。儘管還是不安,他們至少能安心知道已經踏上回家之旅。在進入地球大氣層之前,艙內成員再次進入並啓動指揮艙。之後他們和損毀的服務艙分離,之前他們已經和救了自己一命的登月艙分離,這次登月艙相當於他們的救生艇。艙內成員處於大致良好的健康狀態,於1970年4月17日飛行地面時間142:54降落,在南太平洋被“硫磺島”號航空母艦救起。

“阿波羅”14號
因為“阿波羅”13號放棄了登月,“阿波羅”14號的目標和前次任務相同。和“阿波羅”12號一樣,這次的任務也是讓指揮官艾倫·謝潑德(Alan Shepard),登月艙駕駛員埃德加·米切爾(Edgar Mitchell)在月球上停留超過30小時,進行兩次艙外任務,此間指揮艙駕駛員斯圖亞特·盧薩(Stuart Roosa)將留在月球軌道上。儘管任務取得了成功,中間還是經歷了問題。
發射因為發射點糟糕的天氣而推遲,這在“阿波羅”計劃中是第一次。最後隨着情況改善,在東部標準時間1971年1月31日4點3分任務發射。在任務早期,剛剛進入月地轉移軌道,第一個對接任務就遇到了問題。艙內成員用了1小時42分才把指揮/服務艙和登月艙對接,中間甚至動用了SPS發動機以產生強推進力讓飛船連在一起。
在登月艙向月球降落的過程中,艙內成員因為一個壞掉的開關反覆接收到“終止任務”的信號。如果不做檢查,就存在風險——飛船上的電腦取消下降,和下降級分離用上升級發動機發射回到軌道。NASA的軟件團隊迅速找到了一個解決方案,並將辦法告訴了登月艙上的米切爾。他手動進入了登月艙的修改程序,剛好在極短的時間內調整了錯誤的信號。在他們將要到達時,又遇到了登月艙雷達問題,這妨礙了他們判斷相對於地面的速度和海拔的能力。系統重啓後,他們重新獲得了讀數,離目的地5500米。儘管如此,飛船還是在僅離目標50米的地方降落,這是“阿波羅”計劃中降落位置最為精確的一回。
在艙外活動期間,宇航員將會再次設置科學設備,探索地貌並帶回樣本。為了幫助他們攜帶材料行動,他們會帶着多部件設備運輸車(Modularized Equipment Transporter, MET),這是一個兩輪手推車,同時也是一個便攜的工作台。這是第一次也是唯一一次使用MET。在“阿波羅”12號任務中安裝了另一台月球表面實驗包,從月球向地球發射更多數據。本次任務令人難忘的一幕發生在他們要離開月球表面之前,是謝潑德揮動一隻他帶來的高爾夫球杆。因為宇航服的行動限制,他只能單手揮杆,盡力在第二次嘗試時擊中。即便是在宇航服中,月球上的引力僅有地球上的六分之一,他還是將球打出了數百米。
在停留的最後階段,謝潑德和米切爾回到登月艙並準備返回指揮/服務艙。在月球停留33.5小時後,他們起飛到達並和斯圖亞特·盧薩對接,盧薩之前一直在飛行軌道中進行實驗,併為未來的登陸地點拍攝照片。當艙內成員都回到指揮艙後,登月艙又一次發射墜毀在月球,以便測試撞擊(這一次使用了兩部月球表面實驗包)。他們在三天後返回地球,降落在太平洋,時間為1971年2月9日,飛行地面時間216:01。

“阿波羅”15號
任務按計劃在東部標準時間1971年6月26日9點34分發射。這是第一次長時間停留在月球上的任務,登月艙上的兩名宇航員會在月球表面待上近三天。指揮官大衞·斯各特,登月艙駕駛員詹姆斯·艾爾文(James B. Irvin)會執行三次艙外任務,在月球表面的登月艙外停留18.5小時。他們第一次帶上了月球車,月球車被安裝在登月艙下降級外的空間中,直到降落到月球。
帶着月球車,加上延長的停留時間,較之之前的任務可以讓宇航員從着陸地點旅行得更遠。之前,在月球表面的旅程一般在數百米的範圍內,這一次增加到了數十千米。探索更廣大的地區後,他們可以檢查地質狀況並採集樣本,比過去的任務帶回多得多的東西。兩名宇航員還會再安裝一台月球表面實驗包,這是此時在月球表面運行的第三台。
當兩名宇航員在月球表面執行任務時,指揮艙駕駛員阿爾弗萊德·沃爾登(Alfred Warden)在月球軌道上忙碌,利用服務艙中科學設備艙內的多種相機和測繪工具,細緻研究月球表面和環境。
當“阿波羅”15號的艙內成員重聚,和登月艙分離,他們發射了一顆小衞星PFS1在月球軌道運行,用來測量月球的電離層、粒子和磁場環境。直到1973年1月,這顆衞星都會繞月飛行併發回數據。在釋放衞星1小時後,SPS發動機再次點火讓他們進入軌道返回地球。第二天,在返程途中,沃爾登會進行第一次在深空中太空行走,這是為了取回服務艙外科學設備艙中的膠片,拿到指揮艙,以便它們能在返回地球的途中保存下來。
在返回地球大氣層後,三組降落傘和之前一樣展開,然而其中一組在落地前毀壞。儘管如此,指揮艙已經減速到足夠慢,得以安全着陸,只是比往常艱難了一點,1971年8月7日,飛行地面時間295:11,飛船落入北太平洋。

“阿波羅”16號
這是“阿波羅”計劃中第10次載人任務,它的目的地是月球上的笛卡兒地區。這個地區的特點是多山丘和窪地,選中它是因為其代表了月球的典型地貌。這是第一次探索這種地區。
“阿波羅”16號和成員——指揮官約翰·楊、指揮艙駕駛員肯·麥丁力(Ken Mattingly)、登月艙駕駛員查爾斯·杜克(Charles Duke)在美國東部標準時間1972年4月16日12點54分發射。在一段安全的旅程後,在飛行地面時間104:30,登月艙降落在月球表面,距離預計登陸地點276米。這次探索給楊和杜克提供了71小時停留在月球表面,其間他們共進行了三次艙外活動,用時超過20小時。他們第一次艙外活動中第一優先級的任務是卸下裝載在下降級上的月球車並打開它的系統,之後他們又安裝了另一台月球表面實驗包。
第二次和第三次艙外活動主要集中在指定地點進行地質探索和採集標本。在任務結束時,月球車共行駛27.1千米,較之“阿波羅”15號略少。在增加的科學實驗中,他們第一次用紫外線相機拍照。這讓他們可以拍攝到在地球上因為大氣層無法觀測的星空區域。
和之前的任務一樣,在進入月地轉移軌道之前,他們放出了一顆小衞星。這顆衞星能幫助收集月球質量、地球和月球磁場的相互作用,以及月球附近太空中塵埃的構成等信息。之後,三名宇航員準備好進入為期三天的回家之旅,這中間麥丁力進行了太空行走,取回服務艙上的膠片盒。在1972年4月27日,飛行地面時間265:51,指揮艙回到地球並落入南太平洋。

“阿波羅”17號
這是最後一次“阿波羅”任務。任務成員是最後登上月球的人類,也是最後在近地軌道以上旅行的人類。任務發射時間為美國東部標準時間1972年12月7日0點33分,這是“阿波羅”計劃中唯一一次夜間發射。飛船上指揮官尤金·瑟南、指揮艙駕駛員羅納德·伊文思(Ronald Evans)和登月艙駕駛員哈里森·舒密特(Harrison Schmitt)一起執行任務。
“阿波羅”17號的登月艙在月球表面停留的時間會比其他任務都長,允許瑟南和舒密特帶回最大量的標本。當兩名宇航員創下在月球表面停留的紀錄時,伊文思也將創下在月球軌道連續飛行時間最長的紀錄。
登月艙和船員在發射110小時後就登上月球。和前兩次任務一樣,在月球的三天中一共會有三次艙外活動,用時超過22小時。這一次,兩名宇航員還將部署另一台月球表面實驗包,之後進行更多的地質探索。“阿波羅”17號是唯一一個攜帶了穿越引力儀(Traverse Gravimeter Experiment, TGE)的任務。引力儀非常敏感,可以檢測到引力的微弱變化,在檢測地球的地質構造時非常有效。通過在實驗中測量不同地點微小的引力波動,可以幫助我們更好地瞭解月球的內部構成。瑟南和舒密特使用穿越引力儀進行了26次單獨測量,在探索中他們把儀器放到月球車上。月球車比之前兩次旅行得更遠,在4.5小時中行進了35.7千米。
瑟南與舒密特在協調世界時12月14日22點54分起飛,這一天也是人類在月球上停留的最後一天。他們駛向在月球軌道中停留的伊文思,然後攜帶標本進入指揮艙。在回程中,是伊文思負責太空行走,將服務艙的膠片取回,共用時1小時7分鐘。“阿波羅”指揮艙重返地球大氣層的時間為1972年12月19日,飛行地面時間301:51。

月球着陸地點

月球車形勢總距
