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登月50周年:阿波罗太空计划的前因后果





大中报综合讯:根据BBC的报道,1969年7月20日,美国成为第一个将人类送上月球的国家,距今已近50年。

阿波罗11号成功让人类登陆月球是美国和世界历史的重要一刻,当时是什么原因让美国实施这项登月计划的呢?

美国为何要登月?
1957年苏联发射第一颗人造卫星后,美国和苏联展开了一场太空竞赛。

1961年,约翰·肯尼迪当选美国总统时,许多美国人认为自己国家在技术竞争中输给了苏联,那年苏联实现了第一次载人航天飞行。

美国也决心要完成首次载人任务,1962年肯尼迪作了一次著名演讲,并宣布:“我们选择登月!”



他为美国宇航局设定了一个看似几乎不可能实现的任务,那就是在10年内将一名宇航员送上月球表面并安全返回地球。

随后,两国的太空竞赛一直没有停止,1965年苏联的一艘无人飞船成功着陆月球。

美国的计划是什么?
美国国家航空航天局(NASA)投入大量资源,实施阿波罗计划。大约有40万人参与,成本达250亿美元,相当于今天的近2000亿美元。

计划曾因事故搁浅
1967年1月27日,美国进行阿波罗1号载人飞行测试。但是在例行测试期间发生意外,大火席卷指挥舱,导致三位宇航员葬身火海,他们分别是怀特(Ed White)、格里森(Virgil Grissom)和查菲(Roger Chaffee)。这是美国航天史上的第一次重大事故。载人太空飞行计划因此搁置整整18个月。



美国宇航局事后组织了一个独立调查委员会对事故原因进行彻查,结果认为引发事故的原因可能是某个线路短路或者电流过载引发的电火花。

而在舱内的加压纯氧环境下,这种事情是致命的,再加上飞船内部装饰物大量采用了可燃物材料,让大火瞬间爆发,短短几秒钟之内就夺去了三位宇航员的生命。

然后是舱门的设计。这个舱门原本的目的是保护宇航员在舱内的安全,但是却没有考虑如果舱内发生危险,宇航员从内部要想打开这个门是非常困难的。监控路线显示宇航员曾经绝望地试图打开这扇门但没有成功。

月球上成功行走
有三名宇航员被选中执行阿波罗11号任务,他们是巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)、尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和迈克尔·柯林斯(Michael Collins)。



威力强大的土星5号火箭装载着阿波罗指挥舱、服务舱和登月舱发射升空。阿姆斯特朗和奥尔德林进入登月舱并降落到月球表面,而柯林斯则留在指挥舱和服务舱中。

1969年7月20日,载着阿姆斯特朗在内的3名美国宇航员首次成功登陆月球。在离开地球后110个小时后,阿姆斯特朗成为第一个登上月球的人。20分钟后,奥尔德林也踏上了月球。

阿波罗11号当时降落在月表静海附近,这次任务历时了8天13小时18分35秒,绕行月球30周,在月表停留21小时36分20秒,舱外活动2小时31分40秒,带回月球样本21.55千克。

阿姆斯特朗的声音通过电视传到了世界的各个角落,并写入历史:“对一个人来说,这是一小步,但对人类来说,这是一次飞跃。”

阿姆斯特朗的这句名言是他50年前作为第一个踏足月球表面的地球人所说的第一句话。那一天是1969年7月20日。而他所指的那“一大步”是指半个世纪前人类在科技领域取得的成就。



阿姆斯特朗和奥尔德林在月球表面采集样本、拍照,并进行了一系列科学实验。

在完成月球探测后,两名宇航员成功与指挥舱和服务舱对接。他们返回地球,于7月24日降落在太平洋。

据估计,全球6.5亿人观看了首次登月,美国向全球观众成功展示自己的实力。

阿波罗11号完成了NASA的阿波罗计划中的第五次载人任务。

当时的美国在经历肯尼迪遇刺、大城市种族骚乱以及军事介入越南混乱的十年后,民族自信被登月的成功全面提升。

是否确有其事
到1972年底,美国六次将宇航员送到月球,可直到今天仍有阴谋论称登月是精心虚构的。



但是,美国国家航空航天局自2009年就有一艘侦测飞船环绕月球飞行,带回高分辨率的照片。照片显示阿波罗号在月球表面探索的痕迹,如脚印和车轮轨道。除此之外,还有从月表带来的岩石作为地质证据。

登月的重大意义
美国仍是唯一将人类送上月球的国家。不过俄罗斯、日本、中国和欧洲航天局、以色列和印度已经向月球发射了探测器,或者在月球表面着陆。

国家进行这些项目意味着拥有技术实力,但也有务实的考量,如探索月球资源。

在两极发现的冰可能使飞船更容易进入太空深处,因为其含有氢和氧,可以给火箭提供燃料。人们也有兴趣在月球上开采黄金、铂和稀土金属,不过目前还不清楚开采这些资源的难度。

首次登月你可能不知道的四件事
推送阿波罗号的土星5号仍然是有史以来最大的火箭。土星5号高度超过100米,重2800吨,发射时每秒燃烧约20吨燃料,可以产生3450万牛顿的推力。



阿波罗乘员舱的空间相当于一辆大型汽车。阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯在一起度过8天,他们在乘员舱中往返月球飞行距离为100万英里。在发射和着陆的过程中,宇航员们被绑在像凳子一样的“沙发”上,最宽处有3.9米。

精通数学的非裔美国女性帮助研究了去月球的路线。美国国家安全局雇佣了大量的女性数学家,这些“人类计算机”大多是非洲裔美国人。她们处理数据、进行复杂的计算,对太空项目的成功起到了至关重要的作用。

现在仍无人知道阿波罗11号登月舱在哪里。一共有10个登月舱被送入太空,6个登月舱将人类送上月球。登月舱由上升级和下降级组成,一旦被使用上升级就会脱离,要么坠落在月球上,要么在地球大气层中被烧毁,要么围绕太阳转动。每次最终的降落地点都不确定。

为何不继续登月
成功登月之后,美国还进行了6次载人登月发射,其中5次成功,1次失败(失败的是“阿波罗13号”,但3名宇航员成功返回地球),前后一共有12名美国宇航员登上过月球。



但随着阿波罗17号的归来,阿波罗计划也随之宣布终止(原来打算要发射到阿波罗20号)。随着时间的推移,质疑声越来越响:为什么我们不再重返月球?

这确实是一个大家都关心且充满怀疑的问题:早在20世纪70年代初,美国已经掌握了频繁发射载人飞船登月的技术,却偃旗息鼓。

而且,在之后的近50多年时间里,人类的科学技术已经大踏步前进,不知为什么美国人再也不去月球了。

与登月有关的八项科技进步
在登月计划把人送上月球的同时,也触发了其他领域鲜为人知的科技进步。

1. 无线吸尘器
无线电动工具在阿波罗飞船登月前就有,但进化到今天大家熟悉的样子,阿波罗计划起了很大作用。



美国电器制造商Black&Decker在1961年推出一款无线电钻,但这家公司还拿到了美国宇航局的订单,研制一款特制电钻,用来在太空采集样本。

基于这款电钻研发过程中积累的电池和马达方面的新知识新技术,B&D公司得以开发出一系列新型家用电器,包括1979年问世的世界上第一台无线吸尘器。

摆脱了烦人的电线,家用电动工具方便程度显著提高。

2. 钟表更准时
登月对时间精确度要求极高,几分之一秒之差,对于宇航员来说就是生死之别。

所以,阿波罗计划对计时工具的精确度设置了极高的标准,实际上就是全世界钟表仪器可以达到的最精确程度。



高标准严要求之下,工匠们奋力达标,结果就研制出每年误差仅一分钟的石英钟。

不过,这项科技成就的光芒被登月宇航员手上戴的老式腕表遮盖了,因为全世界的目光都聚焦在他们和他们的穿戴身上。

3. 水更干净
阿波罗计划的航天器上使用的净化水技术,现在已经在民用水源进化中普遍使用。

简单说,宇航员在太空不用漂白剂净化水,而是使用基于银离子技术的水净化装置。

现在全世界都普遍使用这项技术来净化游泳池和喷水池里的水。



4. 鞋子更耐穿
今天的宇航员穿的太空服采用的是1965年为阿波罗计划中在月球行走设计的模板。

这项技术还带来了制鞋工艺的创新:运动鞋变得更灵便、结实、减震能力更强。

更轻便耐磨的运动鞋问世后,又过了几年,各种休闲、远足的鞋在各项性能上也显著提高。

5. 耐火衣料
1967年,阿波罗1号在训练过程中起火焚毁,三名宇航员丧生,美国的太空计划陷入危机。

美国宇航局吸取教训,致力开发耐火纺织面料,后来在全世界普及。

今天用来在火箭推载升空过程中维持宇航员身体舒爽的降温系统的用途之广可能令人吃惊:除了能想到的消防员,受益者还包括多发性硬化症患者。



6. 心脏福音
植入式心脏除颤器对于重度心律不齐患者来说是救命福音。

这款医疗用品的设计灵感,却来自美国宇航局的先进微型电路技术。

跟急诊室用的心脏除颤器不同,微型除颤器可以植入患者皮下,调控异常心律。

第一款植入式除颤器于1980年代问世。

7. 餐食
为了登月,必须控制飞船的重量,舱内一切物品的体积越小越好。宇航员还需要吃喝,食品需要保质。

从这个目标出发,太空速食食品技术诞生了。



阿波罗登月飞行需要13天,宇航员的饮食成了大问题。

问题的解决方案是冷冻干燥技术。新鲜熟食通过冷冻脱水干燥,吃的时候加热水泡开。

阿姆斯特朗当年以此果腹,这种食品又成了一代又一代人在登山、露营和野外旅行时的必备。

8. 救生毯
太空毯是别名,宇航局用这个闪闪发光的绝缘材料来保护登月舱不被太阳的高温烫坏。

贴上太空毯的飞船看上去就像裹了一层锡纸,但这项技术却催生了我们今天熟悉的救生毯。

用塑料、薄膜和铝制成的太空毯现在保护的不光是宇航员。这项技术还被用来生产保温毯,主要用于救灾和人道救援。另外,马拉松比赛中它也有用。

医院也经常用这项技术来改善医护人员和病患的条件。

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