人類登月五十年,憶阿波羅11號的奇妙冒險。

2020-11-16 雁過留銘

1969年7月16日的早晨是個天朗氣清的、平凡的早晨,命中注定,這天將成為一件不平凡的事情的開端。甘迺迪航天中心的39A發射臺上,土星五號運載火箭身影筆直,像個即將出徵的戰士。

土星五號運載火箭

前來觀看發射的人們早早來到了觀看場地,人人臉上都洋溢著節日般的笑容。而此次出徵的航天員阿姆斯特朗、奧爾德林和柯林斯則被工作人員包圍著,進行著各種裝備穿戴和準備工作。與民眾們不同,航天員們比較更加嚴肅一些,認真地與工作人員交談著。

工作人員正在為柯林斯穿戴裝備

9時32分,土星五號運載火箭託舉著阿波羅11號飛船,載著三位航天員開始了他們的登月之旅。幾天後,他們中的兩位將踏上離我們最近的天體——月球的土地,完成人類首次登上月球的偉大壯舉。

土星五號運載火箭發射

在太空中組裝的飛船

土星五號運載火箭的運行狀態絕佳,發射進行得十分順利。進入地月轉移軌道後,阿波羅11號飛船準備開始進行空中組裝,即由指令服務艙和登月艙兩大模塊組成的阿波羅系列飛船,裝在火箭上時不是最終形態,需要在太空中重新組裝。空中組裝在航天任務中是比較少見的,通常入軌後,太空飛行器只進行類似太陽翼展開這樣的動作。那麼,為什麼阿波羅飛船要在太空中進行組裝呢?

在土星五號運載火箭上有一個尖尖的逃逸塔,這是為航天員準備的。一旦在發射段或是火箭上升段出現危及航天員生命安全的狀況,逃逸塔就會帶著載有航天員的指令服務艙率先逃生,迅速飛離火箭附近以及火箭的飛行航向,到達安全區域。

土星五號運載火箭上部結構示意圖

顯然,這一過程並不需要登月艙的參與,更糟的是,它甚至是個累贅。由於逃逸塔的載荷越少,負擔越小,飛離火箭的速度也就越快,也越是能夠保護航天員的安全。因而,質量約有15噸的登月艙就被排除在外了。

然而,對於整個任務來說,登月艙是必不可少的。於是,飛船便被安排在地月轉移軌道上進行空中組裝。這時,運行在軌道上的有土星五號火箭第三級以及尚未組裝的阿波羅飛船。組裝過程是這樣的:

01 指令服務艙從飛船及土星五號三級火箭的組合體中分離;

02 指令服務艙空中轉體180°,「面向」登月艙;

03 指令服務艙逐漸靠近登月艙並與之對接,同時,棄掉土星五號的三級火箭,完整的阿波羅飛船就組裝好了。

阿波羅飛船空中組裝過程示意圖

之後,裝備齊整的阿波羅11號飛船一路飛往月球。

落月危機,比想像得更驚險

太空飛行第五天,阿波羅飛船進入繞月軌道,航天員們也開始備戰登月。按照計劃,登月任務由航天員阿姆斯特朗和奧爾德林進行,他們將從「哥倫比亞」號指令服務艙進入「鷹」號登月艙,離開月球軌道,降落到月面上去。而剩下的一位航天員柯林斯則駕駛著指令服務艙繼續繞著月球飛行,默默守候著隊友的登月之旅。

「哥倫比亞」號指令服務艙

一切準備就緒後,登月艙與指令服務艙分離,緩緩向月面降落。當登月艙降落到距離月球僅1829米的時候,艙內計算機突然報警,代碼「1202」的警報不停閃爍,牽動著阿姆斯特朗、奧爾德林以及地球上眾多工作人員的心。

「鷹」號登月艙逐漸下降

很快地,地面工作人員鎮定下來,表示「1202」代表「執行溢出」,如果之後不再出現就沒什麼問題。於是,阿波羅11號登月艙繼續下落。但實際上,勇敢的航天員們不知道,他們的處境早已危機四伏。

在登月的最終三分鐘裡有一個「死亡區間」,儘管只持續10秒,但破壞力極大。在這段時間內,登月艙下落的速度非常快。如果此時決定放棄登月,打算啟動登月艙的上升發動機,從而乘坐登月艙的上升段回到月球軌道,就會發生燃料箱因下降衝力而報廢的情況。一旦失去燃料,登月艙的上升段將無法回到軌道與指令服務艙會合,並最終墜毀在月面上。

而「1202」警報出現時,登月艙距離進入「死亡區間」只有20秒時間。地面工作人員仔細查看了登月艙傳回的數據以及航天員正在執行的著陸程序,發現沒有任何紕漏,於是大膽決定,讓他們繼續執行登月任務。這之後,一個代碼「1201」的新的報警出現,地面工作人員回覆:「繼續降落。」於是,登月艙有驚無險地度過了「死亡區間」,開始減速。

然而,月球似乎不甘被涉足,在登月艙距離月面僅僅150米的時候,阿姆斯特朗發現預定著陸場上散布著許多巨大的巖石和碎塊,無法著陸。為了尋找一塊平坦的月面著陸,阿姆斯特朗決定手動控制登月艙飛行。這時,地面工作人員的聲音在阿姆斯特朗耳畔響起:「60秒!」意思是,下降發動機的燃料只夠再繼續燃燒60秒的時間。

20日16時17分,經過一番緊張的尋找和操作之後,「鷹」號登月艙在燃料只夠燃燒10秒的時候著陸了。阿姆斯特朗的聲音在地面工作人員的耳中第一次變得動聽起來:

「這裡是靜海。鷹號已著陸。」

隨之,地面工作人員終於從緊張的氣氛中解脫出來,甚至與航天員們開起了玩笑:「有一群人都變藍了。我們現在又開始呼吸了,非常感謝。」

高光時刻

著陸月面後,航天員們淡定地開始睡覺,為登月養足體力。之後,他們檢查儀器、觀察環境,並在地面醫療專家的安排下檢查了健康狀況。接著,奧爾德林架好了攝像機,為早早守護在電視機旁的5億人充當起眼睛。終於,歷史性的一刻到來了。

20日22時56分,阿姆斯特朗走下梯子,代表全人類第一次踏足月面。同時,他的聲音再一次變得動聽起來:

「對一個人來說,這是一小步;

但對全人類來說,這是一大步」


阿姆斯特朗踏上月球的足跡

然後,他又用特殊的步伐向前蹦了幾步,以此證明人類是能夠在月面上行走的。十幾分鐘後,奧爾德林也走出登月艙,激動的心情使他不禁讚嘆:「啊!太美了!」然而下一刻,他似乎找回了一些理智,感嘆道:「這真是一個荒涼而孤寂的世界。」

奧爾德林在月面行走

人員聚齊了,阿姆斯特朗和奧爾德林一同走到登月艙的前起落架前,那裡放置著一塊從地球帶去的紀念匾。阿姆斯特朗鄭重宣讀:「1969年7月,來自地球的人類首次登上月球,我們是為全人類的福祉而來!」之後,這塊紀念匾被留在月球上,見證著人類對月球的探索。被固定在前起

落架上的紀念匾

隨後,一系列有趣的活動在2小時31分鐘的艙外活動時間內展開。阿姆斯特朗和奧爾德林用攝像機拍攝了月面風光,記錄下了月球上人類運動的樣子;他們採集了21.7千克月壤及月巖樣品,設置和回收了太陽風收集器,並將這些都帶回地球供科學家們研究;他們還在月表放置了雷射反射器和月震儀等科學儀器,能夠使地面工作人員在航天員們離開月球後仍能持續地得到相關數據……

奧爾德林在安裝太陽風收集器

那麼,在月球上活動到底感受如何呢?也許可以從奧爾德林的回憶中得到一些提示:

「踏上月面,我感覺輕飄飄的,渾身直起雞皮疙瘩。我立即看了看我的雙腳,就在那時,我被月塵獨特的性質吸引住了。在月球上,塵埃在各方向上濺落都很精準,所有砂粒都會落到幾乎相同的距離上。我緩步跑了起來,以測驗自己的機動能力,這給了我一種奇怪的感覺。穿著笨拙的航天服,我們就好像是在做慢動作。我很快便注意到我的慣性似乎大多了。在地球上,我在跑動中只需用一步就能停下來,但在月球上,我得用三四步才能勉強停下……月面顏色呈現出從土灰色到淺褐色,整個月面千篇一律,只有一處格外顯眼,我們的登月艙『端坐』在那裡,其黑色、銀灰色和亮橙黃色的隔熱塗層,在沒有色彩可言的背景中閃閃發光。在月球上,航天服那不自然的白色顯得分外耀眼。我們還可以環顧四周,並能看見地球。儘管比從地球上看到的月球大得多,但在月球上看,地球似乎很小———那是一片誘人的綠洲,在遙遠的天際閃閃發光。」

返回家園

完成了所有登月任務後,阿姆斯特朗和奧爾德林回到登月艙,乘坐上升段返回月球軌道。經過3小時10分鐘的飛行,登月艙上升段與等待多時的指令服務艙交會對接在一起,阿姆斯特朗和奧爾德林終於與在軌道上待命的柯林斯會合。包括航天員和地面工作人員在內,幾乎所有人的緊張情緒都逐漸舒緩下來。

之所以這一過程讓大家非常關注,是因為在早期的地面測試中,登月艙的上升段發動機順利點火的成功率只有50%。並且,登月艙上升段只有一個發動機。顯然,一旦發動機點火失敗,登月航天員將被迫留在月球上。由於沒有任何救援方法能夠解決這樣的危機,儘管殘酷,但航天員們必定會在月球上終止自己的生命。所以,登月艙能否順利回歸軌道可是攸關性命的大事。

拋棄掉登月艙上升段之後,阿波羅11號飛船隻剩下了指令服務艙。於是,踏著歡快又愜意的步伐,阿波羅11號走上了回家的路。

指令服務艙中的柯林斯

阿波羅11號回家的路顯然比較平坦,「哥倫比亞」號指令服務艙一路暢通無阻,飛回地球附近。拋棄掉服務艙後,航天員們乘坐著指令艙返回地球。而在著陸區,「大黃蜂」號航母以及救援直升飛機早已在此待命。

「大黃蜂」號航母及救援直升機在落區待命

這場偉大的冒險似乎需要一個較為刺激的收尾。進入大氣層後17秒,一個突然的停電故障使地面失去了和阿波羅11號飛船指令艙的聯繫。所有人都變得緊張起來,動用著一切力量希望能夠儘快恢復通信或是找到阿波羅11號指令艙的痕跡。地面工作人員一遍又一遍地呼叫著:「阿波羅11號,休斯頓通過ARIA呼叫。」然而,沒有任何聲音回應。

「這是阿波羅11號,我們聽得很清楚。」阿波羅11號指令艙突然傳回消息,通信恢復了!控制室中的工作人員都不禁鼓掌相慶起來,歡樂的氣氛蔓延開來。

24日12時50分,阿波羅11號指令艙濺落在太平洋中部海面,三名航天員安全返回地球。這場奇妙的月球之旅終於落下帷幕。

航天員們隨營救人員坐上救生筏

隨著近年月球探索熱的再次掀起,許多國家先後發射了各自的月球探測器,人類對月球的認識日益加深,但對月球的熱情似乎更加高漲了。其中,中國的嫦娥四號時隔將近五十年,再次拿到了有關月球探測的第一(嫦娥四號於2019年1月3日第一個實現月球背面軟著陸)。也許未來,在阿波羅11號任務留下的紀念匾旁,也會出現中國航天員的足跡。

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