阿波羅工程簡(jiǎn)介

阿波羅計(jì)劃是美國(guó)太空總署執(zhí)行的迄今為止最龐大的月球探測(cè)計(jì)劃,“阿波羅”飛船的任務(wù)包括為載人登月飛行作準(zhǔn)備和實(shí)現(xiàn)載人登月飛行,已于1972年底結(jié)束。迄今(2023年)已50余年不再有載人航天器離開過(guò)地球軌道。阿波羅計(jì)劃詳細(xì)地揭示了月球表面特性、物質(zhì)化學(xué)成份、光學(xué)特性并探測(cè)了月球重力、磁場(chǎng)、月震等。
航天器包括兩個(gè)主要部分:指揮/服務(wù)艙以及登月艙。

指揮艙(Command Module,CM)呈錐形,用于搭載太空人從地面一直到月球軌道,是唯一在任務(wù)完成時(shí)返回地球的部分。指揮艙的設(shè)備包括反應(yīng)控制推進(jìn)器、對(duì)接口、導(dǎo)航系統(tǒng)以及阿波羅導(dǎo)航電腦。服務(wù)艙(Service Module,SM)中儲(chǔ)存了太空人需要的各種設(shè)備,例如服務(wù)推動(dòng)系統(tǒng)、燃料、氧氣罐、機(jī)動(dòng)噴口和通訊天線。在阿波羅15號(hào)任務(wù)中,太空船進(jìn)入月球軌道時(shí)的推進(jìn)器也位于服務(wù)艙的末尾。指揮艙與服務(wù)艙被稱為指揮/服務(wù)艙(CSM)。服務(wù)艙還攜帶了科學(xué)儀器模塊。返回大氣層前,服務(wù)艙被丟棄。只有指揮艙外層有隔熱板,能夠抵擋進(jìn)入大氣層時(shí)的高溫。進(jìn)入大氣層后,指揮艙打開降落傘,逐漸減速并降落在海面等待救援。

登月艙是真正登月時(shí)使用的部分。為了盡可能減輕重量,登月艙沒(méi)有隔熱板,動(dòng)力很小,只能在月球表面飛行。登月艙能夠搭載兩名宇航員,包括一個(gè)降落部分和一個(gè)起飛部分。后者在登月任務(wù)完成時(shí)使用前者作為發(fā)射平臺(tái),進(jìn)入月球軌道后與指揮/服務(wù)艙對(duì)接,準(zhǔn)備返回地球。降落部分里還裝載了阿波羅科學(xué)實(shí)驗(yàn)包,以及最后三次任務(wù)中的月球車。
格魯門航空航天公司進(jìn)行登月艙的設(shè)計(jì)和建造,負(fù)責(zé)人是湯姆·凱利(Tom Kelly)。登月艙也出現(xiàn)過(guò)許多問(wèn)題;由于其測(cè)試的延遲,整個(gè)阿波羅計(jì)劃都險(xiǎn)些沒(méi)能成功[15]。由于登月艙進(jìn)度緩慢,首次登月艙的載人飛行也不得不推遲,使得阿波羅8號(hào)9號(hào)互換。阿波羅9號(hào)在地球軌道中首次使用了登月艙,阿波羅10號(hào)將登月艙帶到了月球軌道(但沒(méi)有登月),對(duì)整個(gè)航天器的各個(gè)部分進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)試。
阿波羅計(jì)劃中包括11次載人任務(wù),從阿波羅7號(hào)一直到阿波羅17號(hào),全部從佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心發(fā)射。阿波羅4號(hào)到阿波羅6號(hào)都是無(wú)人測(cè)試飛行(正式地講沒(méi)有阿波羅2號(hào)和阿波羅3號(hào))。
1967年9月,位于休斯敦的載人航天中心提出了一系列任務(wù)以完成登月任務(wù)。七個(gè)任務(wù)類型被提出,每個(gè)類型都對(duì)特定的航天器和任務(wù)進(jìn)行測(cè)試;每一個(gè)任務(wù)類型的執(zhí)行都需要前一類型的成功完成。這些任務(wù)類型分別是:
- A?- 無(wú)人指揮/服務(wù)艙測(cè)試
- B?- 無(wú)人登月艙測(cè)試
- C?- 載人近地軌道指揮/服務(wù)艙飛行
- D?- 載人近地軌道指揮/服務(wù)艙和登月艙飛行
- E?- 載人指揮/服務(wù)艙和登月艙繞地球進(jìn)行橢圓軌道飛行,遠(yuǎn)地點(diǎn)7400千米
- F?- 載人月球軌道指揮/服務(wù)艙和登月艙飛行
- G?- 載人登月
之后又增加了H任務(wù),月表停留時(shí)間被加長(zhǎng);最后的J任務(wù)中,登月艙在月球表面停留三天。被取消的阿波羅18號(hào)至20號(hào)都是J任務(wù)。
最遙遠(yuǎn)的設(shè)想甚至還包括了I任務(wù),有相當(dāng)大的科學(xué)研究比例。當(dāng)預(yù)算縮減成為現(xiàn)實(shí)時(shí),這些科學(xué)研究項(xiàng)目被放到了J任務(wù)里。

月球任務(wù)采集了多少標(biāo)本?
阿波羅11號(hào)22千克
阿波羅12號(hào)34千克
阿波羅14號(hào)43千克
阿波羅15號(hào)77千克
阿波羅16號(hào)95千克
阿波羅17號(hào)111千克

阿波羅計(jì)劃的各次登月任務(wù)共帶回了381.7千克的月球巖石標(biāo)本,大部分目前儲(chǔ)存在休斯敦林頓·約翰遜太空中心的月球物質(zhì)回收和回歸宇航員檢疫實(shí)驗(yàn)所中。
通過(guò)放射測(cè)年后,研究人員發(fā)現(xiàn)月表巖石標(biāo)本與地球相比都很古老。最年輕的月表巖石都比地球上已知的最古老巖石要久遠(yuǎn)。月海中的玄武巖標(biāo)本的年齡多在32億年左右,高地中的標(biāo)本甚至達(dá)到46億年的年齡。由此可見,月球是在太陽(yáng)系早期形成的。
大衛(wèi)·斯科特和詹姆斯·艾爾文在執(zhí)行阿波羅15號(hào)任務(wù)時(shí)找到的起源石是月球巖石標(biāo)本中最重要的巖石之一,被認(rèn)為是在月球誕生時(shí)形成的。
許多月球巖石似乎集中在微流星形成的撞擊環(huán)形山中;在地球上由于有較厚的大氣層而不可能出現(xiàn)類似情景。
阿波羅計(jì)劃的總投資為194.08億美元(至1973年),折合2005年的1350億美元。 1960-1973年,NASA總預(yù)算566.61億美元。1960年至1973,阿波羅計(jì)劃的年度預(yù)算和美國(guó)航天局的年度預(yù)算的最高峰都出現(xiàn)在1966年,1966年美國(guó)GDP是8150億美元。當(dāng)年阿波羅計(jì)劃年度預(yù)算29.67億美元,占美國(guó)GDP的0.4%;當(dāng)年NASA年度預(yù)算45.12億美元,占美國(guó)GDP的0.6%??傊貫?81.7公斤的月球礦石在阿波羅計(jì)劃中被帶回地球?,F(xiàn)在絕大部分礦石保存在休斯頓的月球物質(zhì)回收和回歸宇航員檢疫實(shí)驗(yàn)所。少數(shù)被美國(guó)政府分配到全國(guó)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析,或作為禮物送給其他各國(guó)政府。
影像資料:
阿波羅16號(hào): https://b23.tv/YvFUb2d
阿波羅17號(hào):

來(lái)源:維基百科?NASA