书城童书太空宇航知识篇(一)
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第6章 攀登月球(2)

1970年11月10日(已是美国人两次登上月球之后了),前苏联发射了“月球17号”。这个月球探测器上有一辆无人驾驶的“月球车1号”。11月17日,它在雨海的西部地区安全着陆。第二天(11月18日),“月球车1号”自动开出登月舱来到了月面上。这辆车有8个轮子,重756千克。它的行动完全听从地面指挥。能源是靠预先装上的蓄电池,也有一部分利用了太阳能电池。它有许多特殊的装置,可以爬30°的斜坡,并在崎岖不平的月面上行驶而不致倾翻。它还能自动采集月岩与月壤,并进行化验分析。这辆形状古怪的八轮车、10个半月内在月面上行驶了10.5千米,考察了80000平方米的月球表面状况。在几百个点上,研究了月球土壤的物理性质及化学组成。在工作过程中,它还对50万平方米左右的月面拍了照,把200张月面全景图及20000张照片发回到地球上。直到1971年10月4日,这辆最早的月球车才耗尽了能源而无法动弹,永远留在了月面北纬38°17′、西经35°的地方。

1973年1月8日,前苏联发射的“月球21号”探测器上的“月球车2号”,其结构外型与1号相仿,但配备了更多的电源。1月15日,它在澄海区域的勒蒙尼亚环形山底部开上月面。该环形山的直径约55千米,地形比较复杂。在月面的5“天”(不要忘记,月球上的1昼夜是一个朔望月,有27.3×24小时长)中,它弯弯曲曲走了37千米,比1号车多走了2倍多(1号车所走大多是平坦地)。它对月球表面的形状和各种地形进行了研究和测定,并发回了88幅高质量的月面全景图。

美国则送了四辆“月球车”到达月面,其中最早的一辆是手推车。所不同的是,美国的月球车都是由登月的宇航员自己带去的。1971年2月5日,美国“阿波罗14号”上的两名宇航员谢泼德和米切尔就推着一辆两轮的手推车,上面载着他们的工具、仪器及摄影机,在月面上进行漫步考察,从而在月面上留下了人类第二个车辙印痕。车上还带回了43.5千克(96磅)月岩。

1971年7月31日,月球上又有了第二辆机动车——“漫游者1号”。这辆车相当精致,全长大约3米,重209千克(在月面上只有33千克)。下面的4个轮子上都装有独立的驱动马达,行动十分灵便。它的轮胎是由特殊的橡胶制成的,即使在零下100多度之下仍富有弹性。驾驶员可操纵车辆前进、后退、转弯、爬坡(最大坡度也是30°)以及加速和减速等。在月面上的最高时速为18千米,与快驶的自行车速度相仿。“阿波罗15号”的两位宇航员驾着它行驶了27.9千米,对沿途的月面进行了多项目的考察研究,在不同地方采集月岩标本。随后,“阿波罗”16、17号也带上了月球车,它们分别在月面上行驶了27及35千米。这些月球车上装有电视摄像机和专门的传送设备,宇航员在月面上的活动情形,都是从月球车上发回来的。

“阿波罗”工程史无前例

前苏联在航天领域捷报频传,多次捷足先登,使一向自诩为超一流强国的美国十分难堪。1961年,美国第35位总统肯尼迪入主白宫后,立即制订了新的航天计划。他宣布:“要把前苏联人击败在月球上!”他制订的目标是:“要在这十年完毕以前,把美国人送到月球上去。”

于是轰轰烈烈的“阿波罗”工程开始运转起来。它在美国历史上是空前的。因为,美国企业向来各自为政,几乎没有什么可以“约束”它们的办法。在八年中能动员如此众多的人力、物力和财力,实在是一大奇迹。在世界航天史上,它也具有划时代的意义。它几乎使前苏联以前的一切领先项目黯然失色!

据统计,在工程进行的八年中,共耗资225亿美元。在工程最高峰期间,同时有2万多家企业、200多所大学及80多个科研机构共42万人在努力工作,其中有43000多名是科学家及工程师等高级技术人员。值得骄傲的是,里面约1/3是华裔科学家。

整个计划的核心是实现人类千古以来美好的理想——登月。工程首先确定了登月方案,采取“月球轨道会合”办法,用“土星5号”火箭,把载有三名宇航员的“阿波罗”送离地球,并通过轨道转换而变成绕月球运行。然后在“阿波罗”飞船上发出一个小巧玲珑的“登月舱”,缓缓下降,送两个宇航员安全抵达月面。飞船本身则由另一名宇航员驾驶,一直作绕月球运动。等到探月任务胜利完成,再发动登月舱上的火箭(抛弃外壳),重新与母船会合,最后一起回到地球上。

接着又顺利完成了“土星5号”火箭的研制和四项辅助计划,即:(1)1961—1965年“徘徊者”计划(研究月面着陆的可能性);(2)1966~1968年的“勘测者”计划(试验软着陆);(3)1966~1967年的“月球轨道环行器”计划(绕月飞行,选择理想登月点);(4)1965~1966年的“双子”计划(模拟驾驶飞船及各种必要训练)。

“阿波罗”计划的主体从1965年开始到1972年结束,历时八年。原计划发射19次,后减为17次,其中1、2、3号是模拟飞船(分别于1965年2月16日、3月25日、7月30日发射上天),4~6号是不载人的试飞,7号是载人绕地飞行。8号飞船成功地完成了第一次统月飞行(1968年12月21日),飞船上的三个宇航员,成了人类最早飞临月球的先锋。他们绕着月球飞行了10圈,向地球上播放了两次电视实况,带回了许多宝贵资料,还得到了月球天空中地球的彩色照片。9号(1969年3月3日上天)在绕地球的轨道上,测试了登月舱的各种性能,10号(发射于1969年5月18日)则把各种严格的试验搬到了月面上,这是最后一次模拟练习。10号上面三个宇航员绕月球飞了31圈,最低时离月面仅15千米。在克服了许多困难后,终于使一个登月舱在月面上实现了软着陆,为11号的人类登月扫清了最后的障碍。

“阿波罗”计划还有一项重要的任务,是挑选及培养登月人员。宇航员是很光荣的,尤其是当代表人类去拜访“嫦娥仙子”的宇航员,更可名载史册。然而你可知道,他们为得到这项殊荣付出了多少代价。比挑选空军飞行员更严得多的全面体检首先淘汰了一大批人,入选后繁重的学习也会使部分人知难而退。他们首先要学习深奥的天文学,了解星星、月亮和宇宙空间;要学习地质学、地理学,以便到月面后懂得如何收集各种月岩和月壤;要学习航天理论,了解飞船制造工艺,各种仪表的维修、保养和使用;还得学会无线电通信技能,以便随时与地面指挥中心保持联系;更得学会各种应急措施,在绝境中求得生存的办法……

宇航员的训练之一除了艰巨的学习任务外,平时的严格训练更是“苦不堪言”——只有少数练习是诱人的,如事先遍“游”美国各地,以识别各种土壤、岩石和地貌特征。或许模拟穿越太空也很神秘有趣,从不时变幻着的荧光屏上让你识别星座,并“操纵”飞船来改正自己的航向。但更多的是难以忍受的锻炼项目:他们要在模拟器中从165千米的高度上“掉”下来,一直“掉”到离月面65米的“地方”;他们每天要在一张狭窄的桌子上迅速地跃上跳下,连续做几百次、几千次,累得气喘吁吁、瘫倒在地;他们要赤身裸体,站在一个几乎要结冰的冷水澡盆内,冻得嘴唇发紫,全身发抖;他们要在不透风的闷热房间内“烘烤”2小时;他们要在一个伸手不见五指、万籁无声的隔音暗室内呆呆地、寂寞地坐上好几个小时,还要在振动台上接受快速转动的试验……这种极其严格的训练,要连续进行一年半的时间。只有经过了这样“千锤百炼”的宇航员,才有资格去进行月球探险!

再说,即使你经过了刻苦的磨炼,跨进了登月舱,也会随时遇到各种艰险。例如“阿波罗13号”飞船在飞往月球途中,服务舱内部的液氧箱发生了一次爆炸,损失了一半氧气和大部电源。在与地面联络时断时续的九死一生险境中,三名宇航员就是依靠了平时严格训练中学得的技能,同心协力,在地面指挥中心帮助下,终于先后三次修正航线,绕过了月球,最后艰难地重返大气层,用降落伞在太平洋降落,创造了不可思议的奇迹。

雄“鹰”收翅降月球

1969年7月16日,星期三,一个万里无云的好日子。

其实从7月11日开始,几百名专家和工程技术人员就已昼夜不停地为发射作准备了。计数器已经开始进行“逆计数”,医生们则把从52名合格者中筛选出的三个佼佼者——阿姆斯特朗、奥尔德林、柯林斯以及第二、第三梯队的6个人——采取了最严格的隔离措施。九个人从7月2日起就在无菌的环境中与世隔绝了。

7月16日凌晨4时(美国东部时间,下同),医生为他们作了最后一次检查,然后吃了今后九天内地面上的最后一顿饭。6时30分,他们准时来到了发射中心,并受到了五百名工作人员的夹道欢送。在“一路平安”的祝福声中,三个宇航员春风满面地进入了“阿波罗”舱内,这时4千名值班人员最后检查了所有的仪器、仪表及通信设备。

九时半,宇航员报告一切准备就绪,数百名控制人员依次坐到了一排排荧光屏前,默默计数着飞快流逝的时光。来自80多个国家的几千名观众与100万美国人发出的喧哗声突然一下静了下来,他们一个个屏住了呼吸,紧张地遥望着5千米外的高高发射塔。与此同时,几乎世界上所有的电视机都打开了屏幕……

“10—9—8……3—2—1,升空!”火箭发出了巨雷般的轰鸣,黄色的烈火激起了巨大的烟云,强大的气流震撼着一切,连大地都为之颤抖!等了整整一夜的人群更加激动,成千上万的帽子、手杖、眼镜、钢笔都抛上了天空,他们发狂地跳跃着,欢呼着,互相热烈拥抱,兴奋地喊着“上去了,上去了!”“万事如意”、“一路平安”的祝愿声此起彼落,震耳欲聋。在华盛顿电视机旁的尼克松总统高兴地宣布:四天之后为月球探险的全国共庆日,并提议那一天全国放假一日。

在离地64千米高空中,速度已达2.7千米/秒的飞船甩掉了燃料已烧完的第一级火箭,第二级火箭则又把它加速到6.7千米/秒及160千米的高空,接着他们到达了绕地球的轨道上。三名宇航员检查了飞船的轨道,将它调整到奔向月球的方向。这要求复杂精密的计算,稍有差错,就可能永远到不了月球,甚至也回不了地球。然后,地面指挥中心下达了“向月球前进”的命令,于是发动机又按严格规定的时间一秒不差地发动起来,使它以11.2千米/秒的第二宇宙速度飞向了进人月球的轨道!

三天后的7月19日下午,飞船按时到达达了月球上空。在月背上空的25分钟时间内,阿姆斯特朗等独立完成了最后的、不允许丝毫偏差的轨道调整(这时他们与地面上隔着月亮,地面无法“指挥”),使它在月面上空15千米处、真正绕月球转动起来。飞船一飞出月背,奥尔德林发出了“一切正常”的报告,使地面上的千万人如释重负。7月20日在美国是星期天(格林尼治时间已是21日凌晨),早已钻进登月舱的阿姆斯特朗和奥尔德林已经酣睡一“宵”后醒了过来,这时飞船已绕月球飞了13圈了。真正的“登月”开始了,阿姆斯特朗、奥尔德林与柯林斯热烈告别。

“再见,等着我们,别离开!”奥尔德林喜欢开玩笑。柯林斯则大声回答:“再见,祝你们交上好运!”被称为“鹰”的登月系统从飞船中脱开,阿姆斯特朗开动了制动减速火箭,使登月舱沿着曲线轨道徐徐下滑。他们避开了一个巨石环抱的大坑。平稳地飞到一块平地上空100米的地方,重新慢慢降落。这是最后关键,如果着陆速度太猛,或者角度不对,会使支架因受力不匀而损坏或倾倒,那两个宇航员就将永远无法离开月球,所以真是性命攸关!

两个宇航员全神贯注,不敢有丝毫的松懈。他们一边小心翼翼地操纵着登月舱,一边不断向地面报告:“75口尺……50口尺……30口尺……我们开始碰到一些灰尘了……”接着,舱内一盏指示灯闪出了悦目的绿色光芒:“着月了!”阿姆斯特朗随手关上了发动机,并报告说:“休斯敦,‘鹰’着陆了!”全世界千百万人都听到了这个激动人心的报告。“胜利了!”“成功了!”世界顿时轰动起来,贺电、贺信如雪片那样飞向白宫,奥尔德林的夫人高兴得流下了热泪。

地面指挥中心马上向他们发出祝贺,告诉他们:“在这个房间里,大家都在微笑!”“鹰”中的两个人立即回答说:“月球上的两个人也在微笑!”孤独一人在母船中的柯林斯从耳机中听到了他们的对话,他甚至有一些嫉妒了,因为在这段时间内,他确实是世界上最孤独寂寞的“可怜人”了,所以他高声叫喊:“你们可不能忘记了指令舱内的那个人啊!”