美国宇航局提出的“阿波罗计划”是一项十分激动人心的载人登月活动,把这项活动取名为“阿波罗计划”(或叫“阿波罗工程”)也是极富含意的。阿波罗是希腊神话中的太阳神,也是智慧之神,月亮女神阿尔忒密斯是阿波罗的孪生妹妹,派阿波罗去探月当然是再合适不过了。为了实现这一壮举,美国宇航局动员了2 万家企业,200 多所大学和80 多个科研机构的42万多人参加了这项庞大工程,历时11年,耗资250多亿美元。
把人送上月球,在古代是梦想,现代也绝非易事。从几个候选登月方式中最后选中的登月方式是先把飞船发射到环绕月球的轨道上,然后从飞船上发射登月舱,让登月舱在月球上软着落。“阿波罗”飞船由指令舱、服务舱和登月舱三部分组成。登月舱里携带有燃料,这是供登月考察结束后飞离月面时起飞用的。还有4只可伸长的底脚,起到发射架的作用。
图3-12 发射“阿波罗”宇宙飞船的“土星”5号火箭
巨型运载火箭“土星”5号承担将“阿波罗”飞船送上月球的光荣使命(图3-12)。“土星”5 号为三级液体火箭,全长110.6米,相当于36层大楼那么高,直径10米,起飞重量2840吨。“土星”5号是美国最大的运载火箭,它能把100 吨重的卫星送上绕地球轨道,或者是把50吨重的飞船送上月球。它是由著名火箭专家冯·布劳恩为这次登月活动专门设计的。
为了实现“阿波罗登月计划”,整整地做了8年的准备工作和周密的飞行试验:发射“阿波罗”1号~6号进行不载人的近地轨道飞行试验;发射“阿波罗”7号~9号进行载人模拟登月飞行;发射“阿波罗”10号到达距月面15千米处进行载人登月预演。一切试验都成功后,才在1969 年7月16日将载人的阿波罗11号飞船成功地送上了月球。
这天清晨9点32分,美国佛罗里达州卡那维拉尔角的肯尼迪航天中心周围已经门庭若市,聚集在那里的心情激动的新闻记者和围观群众不下数十万,他们在焦急地等待着观看“阿波罗” 11 号从这里起飞。随着震耳欲聋的一声巨响,载着“阿波罗”11号飞船的“土星”5号火箭腾空而起,从它尾部喷出来的巨大火舌映红了整个天空。
飞船的3名宇航员是指令长阿姆斯特朗,指令舱驾驶员考林斯和登月舱驾驶员奥尔德林。19日上午飞船进入月球的引力范围,下午顺利进入环绕月球的轨道。20日中午,指令长阿姆斯特朗和登月舱驾驶员奥尔德林进入登月舱,离开指令舱向着人类自古就梦想身临其境的月宫飞奔而去,考林斯则驾驶着指令舱继续围绕月球飞行。
飞到距离月面2.3千米的时候,登月舱调整了姿势,把它的四只脚朝向月球准备着陆,着陆地点选在静海。当登月舱距离月面仅剩150米的时候,自动操作停止,改为手控下降。7月20日格林尼治时间20点17分,登月舱在静海西南角一个理想的着陆点平安降落。休息了几个小时以后,指令长阿姆斯特朗爬出了舱门,小心翼翼地走下扶梯,将右脚使劲踏到了月面上,留下一个深深的脚印(图3-13)。这时是1969年7月21日上午11点56分20秒,值得人们纪念的时刻,人类第一次登上月球。
图3-13 人类踏上月球的第一个脚印
宇航员站在月球上举目远眺,月球表面布满灰尘,万籁俱寂,一片荒凉。没有水也没有空气,更没有任何生物。作为人类派往月球的第一批使者,阿姆斯特朗和奥尔德林(图3-14)没有被激动的心情所陶醉,也没有被这陌生的世界所惊呆,他们没有忘记自己担负的考察任务:采集土壤样品、岩石样品,拍摄照片,用铝箔捕捉太阳风质点,等等。然后他们又在月球表面安装了一台用来记录月球内部震动的月震仪,一台用来精确测量月地距离的激光反射器。最后,他们把一块金属纪念牌插在月球的土地上,纪念牌上刻着一行大字:“公元1969年7月,来自地球上的人首次登上月球,我们是全人类的代表,我们为和平而来。”2个半小时完成了全部任务。
图3-14 “阿波罗”11号宇航员奥尔德林在月面的留影
下午1点45分,返回地球的时间到了,他们进入登月舱,点燃了登月舱上携带的小型火箭,从月球上起飞,与一直围绕着月球运转的指令舱会合以后,调整了航向,朝着地球飞奔而来。
经过两天多的飞行,载着三名宇航员的“阿波罗”指令舱于24 日下午0点50分平安溅落在中部太平洋上,一艘专程赶来的航空母舰把它们打捞上来接上岸,美国总统尼克松亲自参加了欢迎他们胜利归来的盛大仪式。
“阿波罗”11号的登月考察取得了完全成功。之后,美国紧跟着又发射了“阿波罗”12号至17号,这6艘飞船中除了“阿波罗”13号由于意外事故未能登上月球之外,其余5艘全部登月成功。这5艘登上月球的“阿波罗”飞船,每艘都载有3名宇航员,每次都是一名宇航员留在指令舱里绕月球飞行,另外两名踏上月球的土地,完成了他们所担负的考察项目。5艘飞船选择的着陆点各不相同。“阿波罗”12 号登月舱准确地着陆在风暴洋中预定的位置上。这次的着陆点与美国的“勘测者号”探测器1967年4月19日在月面的软着陆点相隔仅仅180米。两名宇航员在月面上建立了一座价值2500万美元的核动力实验站。以后陆续登月的“阿波罗”14~17号的宇航员们每次都在月面上建立一座这样的实验站,因此,后来月球上共有五座核动力实验站。实验站里包含有六种科学仪器,有磁力计、离子检测器、月球大气检测器、太阳风分光仪、尘埃检测器和月震仪。
“阿波罗”13号把着陆点选在了弗拉·摩洛环形山北侧的高地。它所携带的任务是要用“土星”5号火箭的第三级残骸轰击月球表面,造成一次较大规模的月震。再用电动钻头在月面挖一个深约3米的坑,采集一些岩石样品带回地球。由于“阿波罗”13号登月未成,“阿波罗”14号担负起到弗拉·摩洛高地北面的丘陵地带去采集月球上最古老的岩石标本的任务。“阿波罗”15号着陆点选在雨海东南的亚平宁山脉和哈利德峡谷之间,这是以前尚未涉猎过的地方,这里的山脉绵延,沟壑纵横。两名宇航员驾驶“遨游”1号月球车(图3-15)在月面上跑了三次,行程28千米,采集到月球形成初期的结晶岩。“阿波罗” 15 号在环绕月球的轨道上飞行时,成功地发射了一颗环绕月球运行的科学卫星,这颗月球卫星可以测量月球辐射、太阳风、月球重力和磁场等数据,并把测量结果送回地球。“阿波罗”16号的着陆点是在凯伊里高地。宇航员从永远都照不到太阳光的地带,采集了土壤和岩石样品。“阿波罗” 16 号在返回地球的途中,也向月球发射了一颗绕月运行的小卫星,并且指令舱驾驶员马丁利走出飞船,亲身体验了太空漫步的感受。“阿波罗”17号是“阿波罗计划”中拜访月球的最后一位使者。登月舱在静海边缘的“金牛-罗峡谷”地区着陆。这里的高山环绕、地势复杂,怪石林立,环形山密密麻麻。登月舱驾驶员施密特是一位地质学家,有意识地是要利用他的专业知识对月球进行深入考察。他情不自禁地向休斯敦飞行指挥中心报告说,这里真是“地质学家的乐园”。
图3-15 “阿波罗”月球车
1972年12月19日下午2点23分,告别地球12天13小时51分钟的“阿波罗”17号安全返回地球。至此,整个“阿波罗”计划宣告胜利结束。12名宇航员先后6次登上月球,累计月面停留时间302 小时20 分钟,月面探测80小时,行程90.6千米,带回月球土壤和岩石样品381千克。这是人类月球探测史上具有划时代意义的一项成就。它不仅使我们对月球的认识产生了巨大的飞跃,而且为我们开发利用月球资源提供了十分宝贵的第一手资料。在人类的航天史上写下了最壮丽辉煌的一个篇章。