人类首次登月之旅
2011-12-31王瑞良
文|王瑞良
人类首次登月之旅
文|王瑞良
北京时间1969年7月21日上午12时56分,当身着宇宙服的阿姆斯特朗船长小心翼翼地用左脚踏上月球时说:“这一步对个人来说虽然是一小步,但对整个人类来说却是跨出了一大步。”
1969年7月21日,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯和奥尔德林3人,乘坐“阿波罗11号”载人宇宙飞船首次成功登上月球。这一伟大创举,被公认为20世纪最卓越的科技成就之一。
出发的早晨
飞向月球的时刻渐渐迫近了,出发时间被定在——1969年7月16日。在佛罗里达州肯尼迪宇宙中心里,“阿波罗11号”载人宇宙飞船最后的检测工作正通宵达旦地进行着。
天空中挂着一轮镰刀似的弯月。也就是这轮弯月,仿佛告诉人们明天将有三名勇士就要飞向它。
清晨,在濒临大西洋的第39号A发射台,“土星5号”火箭装载着将要首次飞往月球的使者——全长110米的“阿波罗11号”载人宇宙飞船,巍然耸立着,宛若即将离弦的巨箭。这个装有大量零下183℃超低温液氧的庞然大物,身上披着由10厘米厚的冰构成的白色盛装。
完成这次光荣登月之旅的宇航员是阿姆斯特朗(船长)、迈克尔·柯林斯(指挥船驾驶员)和奥尔德林(登月船驾驶员),此刻他们正乘着服务塔的电梯,登上98米高的指挥船。
“3、2、1、0——发射”
“还有9秒,发动机点火!”
第一级火箭五部发动机开始喷火。发射台被火焰和烟雾笼罩着。四根巨大的固定装置有力地压着火焰底部,控制着“土星5号”运载火箭。
当推动力达到最大时,指挥员开始发出指令:“5、4、3、2、1、0——发射!”
这时固定装置弹回,“土星5号”运载火箭这个约2893吨重的庞然大物略振动了几下,便开始庄严地上升,时间是7月16日上午9时32分(北京时间同日晚11时32分。以下均为北京时间)。
火焰、烟雾弥漫现场,巨大的声响震撼着大地。火箭开始慢慢地升空,不久就一边增速一边在大西洋上空画着弯道,然后向预定的轨道疾飞而去。
聚集在发射场内外的150万名观众和3500名记者一起鼓掌、欢呼。全世界都在转播火箭的发射实况,数亿观众都目不转睛地盯着荧屏。第一级火箭猛烈地喷吐着烈焰,两分半钟后,火箭便被推进到距地面64千米的高度。
第一级火箭脱落后,第二级火箭便开始喷火,不断地推动着宇宙飞船前进。第二级火箭采用的是以液氢为燃料、以液氧为氧化剂的J2型强力发动机。
第二级火箭燃烧了6分半钟后,第三级以上的部分(重165吨)被加速,大体上达到了人造卫星的速度。接着第三级火箭开始点火燃烧。
发射12分钟后,“阿波罗11号”进入了距地球远地点190千米、近地点184千米的环绕地球的卫星轨道。阿姆斯特朗船长报告说:“现在第三发动机已停止工作,完全与计算的时间相吻合。”
帮助实现月球飞行的人们
帮助“阿波罗11号”飞向月球并返回地球的,是位于德克萨斯州休斯敦的载人宇宙飞行中心。这里,阿波罗飞行管制室的人员负责宇宙飞船飞往月球、在月球着陆和返回地球的一切工作,此外,以配置在世界各地的14处电讯站为主,另有5艘舰船和8架飞机在播送捕捉到的来自阿波罗11号的电波信号。
在这些电波中,除了飞行员的报告,还有通过密切跟踪宇宙飞船的遥测机送来的大量数据,例如宇宙飞船现在在何处、正以什么样的速度在飞行等等。
在休斯敦,这些数据通过设置在那里的5台大型电子计算机,推算出30分钟、1小时后宇宙飞船的位置和速度,并在出发地算出它的飞行路径,向宇航员作出在何时、如何修正飞行轨迹等指示。而且电子计算机不断地监视着宇宙飞船内部的温度、湿度、二氧化碳含量,以及宇宙飞船的燃料和装置的状态。
因此,地球上可以逐一掌握宇宙飞船内部数百个计算器和电钮的工作情况。如果电子计算机的显示灯都是蓝色,那就意味着“一切正常”;如果红灯亮了,则意味着“出现异常”。
17日凌晨2时10分,飞船一切运转正常,休斯敦的管制室命令它向月球推进。于是,第三级火箭再次喷火,6分钟后达到大约每秒11千米的速度。“阿波罗11号”挣脱地球的引力,开始沿着通往月球的轨道飞速前进。
在这里,3名航天飞行员正在进行着重要的工作。
母船(由指挥船和机械船构成)脱离三级火箭,绕转半身,然后把指挥船和登月船的先端部分连接起来。接着再把登月船从第三级火箭引出,继续向月球飞行。第三级火箭在这里被甩掉。
通往月球的路程大约是38万千米,飞行时间需75小时。“阿波罗11号”极其顺利地探索着路径,沿着通往月球的轨道在前进。
19日下午13时12分,在离地球34万千米的地方,“阿波罗11号”进入了月球的引力圈。这时,宇宙飞船的速度降为每秒912米。与此同时,飞船再次逐渐提速。
“鹰号”飞船降落在月球上
在发射75小时49分钟后,即20日凌晨近3时,宇宙飞船进入环绕月球的轨道。当时一切工作正常。在距月球314千米处,“阿波罗11号”用机械船的发动机向月球喷射5分钟57秒后,进入环绕月球的子卫星轨道。
这次逆喷射,由于将在月球背对地球的地方进行,所以在地球上不可能直接探明。如果喷射顺利,35分钟后“阿波罗11号”将在月球面对地球这侧出现,通信联络便可以恢复。
凌晨3时12分,“阿波罗11号”进入月球背对地球的地方,通信中断。休斯敦的管制官员和记者们,都敛声屏息地等待着通信联络的恢复。
3时47分,在听到“喳”的一声杂音后,传出了阿姆斯特朗船长的声音:“的确进行得完美无缺。”宇宙飞船成功地进入了子卫星轨道即远月点313.4千米、近月点113千米的椭圆形轨道。这个轨道后来被修正为远月点121.3千米、近月点101.1千米。
20日晚上11时多,奥尔德林把指挥船和登月船连接起来,打开直径为40厘米的隧道升降器,转乘到登月船上。紧接着,阿姆斯特朗也登上了这艘飞船。两人给登月船输入了动力,船上装置立刻开动起来,他们仔细做了检查,一切正常。
21日凌晨3时45分,母船和登月船脱离,“阿波罗11号”分解为“鹰号”飞船(登月船的绰号)和“哥伦比亚号”飞船(母船的绰号)两部分。然后,“鹰号”将进行迄今人类未曾试验过的登月飞行,“哥伦比亚号”将一边环绕子卫星轨道飞行,一边待机。
早晨5时8分,“鹰号”飞船留下了“等会见”的话语后,下降火箭开始喷射,并把轨道改为近月点14千米。这以后,如果一切顺利的话,在月球上方14千米处、推力为4.67吨的下降火箭将连续喷射,并逐渐接近月球。
在休斯敦和“鹰号”之间,通信联络紧张地进行着。
休斯敦:“继续进行下降喷射。”
“鹰号”:“我的高度15.3千米。正在继续下降。一切正常。”
休斯敦:“OK。再过一分钟点火。”
“鹰号”:“现在开始点火,一切正常。”
休斯敦:“明白。下降的同时继续喷射。”
“鹰号”:“秒速减为400米……高度22.5米,似乎一切运转正常……前进,前进,还有9米,尘埃稍许飞扬起来。在0.15米处降落——还有30秒……OK,发动机停止工作。”“鹰号”接着报告说:“这里是‘静谧的基地’,‘鹰号’飞船已着陆。”
1969年7月21日早晨6时17分。在月球北纬0度38分50秒、东经22度30分17秒、“静海”的一角,“鹰号”飞船有力地落下了它的四只脚。这一时刻,月球成为人类的一个新世界。
踏上月球大地
由于着陆的地点比较平坦,“鹰号”飞船的姿势几乎是笔直的,丝毫没有损伤,一切装置运转正常。着陆6小时30分钟后,身着宇宙服、背着笨重的生命维持装置的阿姆斯特朗船长,打开升降口,从架设在月球表面的梯子上走下来。他的身影被安装在着陆船底部的电视摄像机拍录了下来。
21日上午12时56分,阿姆斯特朗船长小心翼翼地用左脚踏上月球,说道:“这一步对个人来说虽然是一小步,但对整个人类来说却是跨出了一大步。”这句极富哲理的名言,至今一直在全世界流传着。
“月球的表面很美,像细小的碳粉一样,鞋印十分清晰。”阿姆斯特朗船长叙说着他登上月球第一步的感想,“运动并不困难,与在地球上进行的六分之一的重力训练相比,要舒服得多。”
月球的引力只有地球的六分之一,因此在月球上感受的物体重量仅是地球上的六分之一。阿姆斯特朗船长证明了在月球上人类能够自由地运动。
两个半小时的月面活动
在阿姆斯特朗船长踏出第一步的18分钟后,奥尔德林也站在了月球上。
两人把安装在“鹰号”飞船脚上的厚厚的铭板解下来,高声地朗读起来。铭板上刻着:“1969年7月,行星地球上的人类在月球上留下了第一个足迹。我们代表全人类,为着和平而来……”
两个人移动着电视摄像机,安装好太阳风采集器后,在月面上竖起了美国国旗。然后在月面上试着奔跑,他们像大猩猩一样跳着。奥尔德林报告说:“尽管我们能像大猩猩那样很好地跳跃,但仍然不能顺利前进。”阿姆斯特朗船长说:“对于前进,还是像在地球上那样用脚一前一后地迈步来得舒服。要是像猩猩那样地跳跃几百次,是相当累的。但是要想身着笨重的宇航服在月球上行走,也许还是这种蹦跳的方法比较好。”
这时美国总统打来了电话。在称赞了在月球着陆的伟大业绩后,预祝他们平安地返回地球,那时再次相会。
阿姆斯特朗船长收集了月球上的石头,奥尔德林把周围的风景摄入照相机中。然后,他们把激光反射镜和月球地震测定仪安装好。
两个半小时的月面活动接近尾声,两个人把在月球上收集到的贵重样品装好后,返回“鹰号”飞船,关闭了升降口。
一路飞向地球
啊,就要离开月球了!
从月球离开是最令人担心的事。“鹰号”飞船把月球着陆船的下降部分作为发射台,令上升部分的火箭喷射,然后从月球表面起飞,并逐渐增加高度,最后进入母船当时停留的子卫星轨道,悄无声息地与母船成功对接。
在离开月球地面之前,两位宇航员扔掉了在飞船外活动用的宇航服、生命维持装置、照相机、胶卷、摄像机,以及在月球上用过的工具。虽然这很可惜,但是由于担心上升部分过重而致使宇宙飞船难以起飞,也就不得不忍痛割爱了。
飞离月球极其顺利,一切都是按照计算的结果在运行着。不一会儿,“鹰号”飞船就进入了环绕月球的轨道。在环绕月球飞行了19000千米后,追上了母船“哥伦比亚号”。两艘飞船利用雷达设备相互靠近,转眼间就对接成功了。
阿姆斯特朗和奥尔德林带着从月球上采集的石头标本,转乘上“哥伦比亚号”,在相隔了28小时之后与柯林斯再次相会。在那以后,“鹰号”飞船的活动中断,宇宙飞船的名称恢复为“阿波罗11号”。
22日下午2时56分,母船火箭喷射,进入了返回地球的轨道。
在地球上将要回收的仅仅是三位宇航员乘坐的指挥船。这艘船发射时连同火箭的重量约有2893吨,随着任务的完成,一些装置被逐渐丢弃,最后只剩下不足5吨的重量回到了地球。所谓火箭旅行,就是这样一个经历。
宇宙飞船飞行了两天半后,于25日凌晨2时22分与机械船脱离。13分钟后,一身轻装的指挥船以每秒11千米的速度冲入大气层,成功地消除了摩擦生热使飞船表面所受到的影响,于2时50分平安地降落在夏威夷西南方向大约1800千米的太平洋中部海面上。
在附近的空域和海域,回收指挥船的船只和飞机早已严阵以待。
圆满地完成了登月使命的阿姆斯特朗、柯林斯和奥尔德林三位宇航员,乘着直升机,精神抖擞地降落在有总统迎候的航空母舰的甲板上。
就这样,举世瞩目的人类历史上的首次登月之旅,取得了圆满的成功,在人类的发展史上写下了永远值得纪念的一页。