“阿波罗11号”是怎样首次载人登月的?
美国,佛罗里达州,肯尼迪宇航中心。
1996年7月16日。拂晓前,三名宇航员正在酣睡。在飞行前的这、段时间里,他们受到了严密的警戒,倒不是怕人暗算,而是为了防止意外事故和传染上疾病,任何可能传染给他们疾病的人都不准接触。为了准备这次飞行,他们已经付出了巨大的努力,离开地球前,可得让他们美美地睡上一觉。
灰白色的天幕下,39号A发射台上,矗立着一柄刺向苍天的利箭——高达110米的“土星五号”和“阿波罗11号”宇宙飞船。冯·布劳恩带领一大群科学家、工程师连夜进行着起飞的最后一次检查,一切都非常令人满意。
美国东部时间4点整,三名宇航员被叫醒,医生最后一次为他们作了身体检查。用过早餐后,别人帮他们穿上厚厚的宇宙服,乘专车来到了发射场地。透过头盔,人们可以看到他们在微笑。宇航员通过升降机被提升到98米的高度,依次进入到“阿波罗”11的指令舱中。
地面勤务塔迅速地向火箭灌注液体推进剂;发射前的倒计数告诉人们,距离火箭发射还有多少时间:(“3小时……2小时10分……1小时30分……”,地面指挥中心不停地报着数。在最后1小时里,要求报出每秒数。每个人都清楚地知道,哪一秒应该干什么事,到哪一秒结束。
宇航员爬进指令舱后,半躺半坐地固定在座位上。此刻,在飞船几千米范围内,只有宇航员和少数一些地面勤务人员。这最后的时刻是非常危险的,火箭里填充了5000万升高效的燃料,任何一点火焰都可能导致不可想象的事故。为了预防万一,还设计了一条逃生之路,宇航员可以通过一条长长的管子进入火箭下边的一个深洞里。但是,实际上是几乎没有时间到达那个深洞的。
倒计数在不停地数着,“44分……40分10秒……40分”。通往“阿波罗”11的人口已经锁上,宇航员与世隔绝了。
在发射场外的海边,100多万人早巳从帐篷中出来了。他们是从世界和美国各地专程来看“阿波罗”11发射的,这里还有3000多名记者。当太阳升起时,他们点起无数炉火做起早饭来,炉火、炊烟、彩霞、人群、青山、绿树,构成了一幅绚丽的风景画。
与此同时,远在1400多千米之外的休斯敦控制中心,几百人的眼睛盯着仪表。通过电视屏幕,他们可以及时发现飞船里任何二点错误或事故的迹象。这些复杂的控制工作由5台大型计算机来进行,它们随时存储有关宇航中的数据资料,并立即进行处理,发出纠正毛病的指令。这些控制人员头脑敏锐,技术熟练,可以对付任何棘手的问题。宇航员对他们是十分信赖的。
指令舱里,三名宇航员为起飞前的准备而紧张地忙碌着。“一切良好,准备起飞!”随着宇航员这简单的报告,地面也立即回报,“一切顺利,准备起飞!”指令长阿姆斯特朗对此极为高兴,他立即答复说:“非常感谢,我们知道这将是一次满有把握的飞行!”
发射场上,阳光灿烂,盛夏的阳光照在大地上,人们完全忘了这一切。100多万人屏住气,静静地等待着起飞的一刹那,而世界各地几亿人在电视机前也在全神贯注地等待着。
起飞前10秒。水倾注进环绕“阿波罗”的深井里,一旦发生爆炸,这些水将把火焰控制在一个封闭的圈子里。
起飞前8秒。“土星五号”火箭的第一级火箭的5台发动机点火,炽热的火焰立即从火箭中喷射出来。这火焰是那么亮以至人的眼睛无法忍受,这火焰是那么亮,它使周围的世界都变暗了。尖利的轰鸣伴随着蒸腾而起的烟雾进发出来,轰鸣声一声接一声,震耳欲聋,令人心颤……
最后2秒。
发动机的声音越来越大,传到几千米之外,这时每秒要燃烧4000多千克的燃料。
9点32分整。
飞船的最后一个控制开关打开,一个瞬息之间的暂停之后,近3000吨的“阿波罗11号”宇宙飞船,慢慢地升人天空。当它飞到大西洋上空时,成百万人的眼睛也跟着转了过去。人们欢呼着、跳跃着,庆贺发射成功。海岸边的儿童用大写字母在沙滩上写下“好运气”这几个字,表达他们的良好祝愿。也许宇航员在对地球说“再见”时能看到这个贺词吧!
起飞时间一到,就由倒计数变为正计数了。起飞2分30秒后,“阿波罗”11号以每秒3.13千米的速度向上爬升。飞船继续加速爬升,当飞船飞到距地球64千米韵高空时,“土星”五号的第一级火箭“弹尽粮绝”,告别飞船坠落了。几分钟后,当第二级火箭把飞船送人到160千米的高空时,它自己也坠落了。当第三级火箭点火后,飞船很快就接近了人造卫星的环绕速度,随之进入了地球轨道。这时发动机暂时熄火待命。
“真棒!”阿姆斯特朗向地面控制中心说,显然他们对这次远航的良好开端格外高兴。到了这个时候,宇航员可以取下头盔舒服一下了。在脱离地球轨道前,有大量工作等着他们,“阿波罗”的每一部份都得仔细检查,在这一过程中,地面中心和宇航员之间频繁传递着消息和各项指令。
3小时后,“阿波罗11号”彻底检查完毕。”一切正常!”对此,宇航员和地面控制中心都表示满意。这样,地面控制中心同意“阿波罗11号”改变方向,脱离地球轨道,开始向月球进发。当然,此时他们不能正对着月球飞,因为月球是不停地转动着的,飞船飞到月球要3天。如果现在就对准月球,那么3天后就不知要落到哪里了。因此,宇航员所选择的方向必须是3天以后月球所在的位置,这也就是他们要降落的方位。随着地面的指令,第三级火箭又一次点火,飞船转动着脱离了地球轨道,随后升到一个新的高度。这时飞船已接近第二宇宙速度,地球引力已经对它无能为力了。带着人类的希望,宇航员沿着一条准确的路线,向月球飞去。
5小时后,宇航员把耗尽燃料的第三级火箭和登月舱蒙皮一起甩到宇宙空间。在此之前,母舱(指令舱与服务舱合在一起的称呼)与第三级火箭分离,并转体180°,准备与登月舱对接。我们知道,发射飞船的时候,指令舱是位于最上面的,因为这是最安全的位置,它上面还有救生火箭,一旦出事可以靠它把指令舱带走。可是登月的时候,就得把登月舱放在前面了,以便宇航员通过指令舱与登月舱之间的通道进入登月舱。完成了掉头对接工作之后,宇航员颇有兴味地观赏着漆黑的宇宙空间,甚至还有闲暇为登月舱和母舱分别起了名字,前者叫“鹰”,后者叫“哥伦比亚”。你们还记得,凡尔纳的那部小说中,那个大炮弹的名字也叫“哥伦比亚”。
宇航生活是严格按照预先规定的时间表进行的。有时为了稍稍调整一下航向,他们就把“哥伦比亚”的发动机开动起来。为了使飞船的各个部份都均匀地承受太阳的“关怀”,有时还得人为地控制飞船,慢慢地向前滚动着飞行。地球上的电视屏幕可以看到这一切,然而人们最感兴趣的还是宇航员在舱内的活动。
宇航员在舷窗口凭窗远望,饶有兴致地描述着下面的景色。整个南美洲一目了然。绿色的不列颠岛尽收眼底,褐色的非洲沙漠映衬着深蓝的大海,那明亮的一条显然是正在升起的太阳光带。宇航员还可以清楚地看到雨云的形成,于是他们告诉休斯敦,一场倾盆大雨就要降临,请快做好准备。
看得出宇航员很喜欢失重状态,特别愿意在舱内飘浮。为了让“家乡:的观众也分享这种乐趣,他们常常表演他们“自编自演”的失重“舞蹈”。柯林斯是这样描述飞船内的生活的,“我们的确有一个幸福的家,这儿为我们三个人提供了许多‘房间’,我们可以在任何一个地方,找到一个最喜欢的角落坐下、躺下。如果你飘浮累了的话,就可以在某一个角落休息一下,而这似乎更象个‘家’,”在飞船里,宇航员就是这样“到处为家。”
电视上展现了宇航员就餐的情形。这时候宇航员吃的还是“管子食品”。吃的时候用喷水枪把水打入管子或小袋里,当水与食物挤到均匀混合时,就可以进餐了。散的食物必须装进袋里,以保持舱内的清洁。电视还显示出宇航员睡觉的情形,他们看来睡眠状态良好,常常一睡就是七八个小时,地面控制中心的仪器显示出他们的心脏功能正常。三个人谁也没有忧虑,他们有许多工作要做,照顾仪器,听地面的指令,收地面来的新闻消息,忙得他们简直没时间忧虑了。
发射后的第三天中午12点,飞船进入了月球的引力范围之内。良机不可错过,趁飞船还没有进入月球轨道之前,宇航员们又一次饱览了遥远的天边的地球风光:地球不过是蓝色天空中一颗明亮的小球而已,它那奇妙的光使宇航员感到惊异。“地球光”比我们站在地球上看到的月光亮多了,因此,宇航员完全可以借“地球光”作一切准备。然而,此劾呈现在宇航员面前的月球却是硕大无比的,“如此妙不可言的月球景色,真值得花钱来一趟”,宇航员们赞叹地说。
准备进入月球轨道的时候,宇航员必须重新穿上宇宙服(飞行途中他们可以穿比较舒服的宇航服)。电视摄像机又开始工作,向地球上的观众播映宇航员们的工作情况。为了保持绕月球飞行的正确姿态,飞船上的发动机向前方喷出气体,同时还可以减速。当“阿波罗”飞船绕到月球背面的时候,无线电联络中断了。这是一段令人焦急的时候,因为在这期间,地面控制中心无法对飞船进行指挥,只好凭宇航员自己的技术和知识了。
转入月球背面之后,宇航员改变了飞船的航向。在休斯敦地面中心里,呈现着死一般地寂静。半个多小时内,没有人知道这次危险的行动是否会成功。这半小时对地球上的人们来说,真可以说是“度时如年”了,这个时候,他们不是用分,而是用秒在计算着、等待着。35分钟后,休斯敦地面中心终于按时听到了阿姆斯特朗响亮而清晰的声音;“正确,好!”“阿波罗”飞船顺利进入了月球的等待轨道。休斯敦仔细地听着他们的报告,随后命令他们准备登月。
登月之前,还要使“哥伦比亚”与“鹰”分离。指令长阿姆斯特朗和登月舱“鹰”的驾驶员奥尔德林通过通道爬进了登月舱“鹰”中,并随手锁上了舱门。以后“哥伦比亚”就要由柯林斯单独控制了。三个人用5个小时的时间再一次详细检查了每一部设备和仪器。当飞船再一次飞到月球背面的时候,又一个宇航动作即将完成,“鹰”与“哥伦比亚”就要一分为二。当飞船从月球那边绕过来时,柯林斯操纵分离手柄,两舱分离成功。无线电话传来阿姆斯特朗兴奋的声音:“‘鹰’展开翅膀了!”
“鹰”处在向月球降落的斜线上,而“哥伦比亚”则在等待轨道上继续飞行,等待着“鹰”登月后返回。
摆在两位宇航员面前还有两种选择,他们必须迅速作出反应。或者按计划实现月球着陆,或者由于航线不象原来探测的那么理想,不适于登陆,仍然可以返回“哥伦比亚”。但是,“鹰”的两名驾驶员不赞成那种半途而废的作法,还没有前进,怎么就想着后退?他们毫不犹豫选择了前者。阿姆斯特朗和奥尔德林又仔细检查了“鹰”的每一部份之后,果断地按下了降落电钮。下降火箭向着月面方向排气,以减小降落速度,两名宇航员全神贯注地注视着仪表。休斯敦方向也仔细地看着电视并通过计算机,向他们报告技术数据,下达指令。
“高度14000米……,10000米……3000米……1000米,……”月球与地球之间频繁交换着消息。休斯敦命令:“开始登月!”。“鹰”按照指令做好登月前的一切准备。忽然,阿姆斯特朗看到月面大地上到处是巨大的岩石,这对那长着娇嫩“皮肤”的“鹰”来说,可不是个好的降落地点。于是,阿姆斯特朗做了一些调整,以避开这些岩石。然而下降到距地面150米处上空时,他意识到处在危险之中了,原来他们飞进一个巨石环抱的环形山口中。这时仪器已不能帮助他们找到合适的着陆地点了,只有靠飞行员的良好技术,“鹰”才能飞到平坦的地方。
宇航员看到不远处有一块平坦的地方,于是他们把速度降低到每秒2米……0.7米……0.巧米……高度由22米……5米……9米……然而到了这个地步,宇航员还是不能确定,是否可以安全下降。如果下降角度不对,登月舱一只脚折断,那么他们就不能从月球起飞,后果就不堪设想了。
令人心焦的几秒钟过后,“绿灯亮了!”一声响亮的报告打破了休斯敦地面中心的寂静,当“鹰”的四只长脚稳稳地接触到月球地面的时候,阿姆斯特朗向地球发出了这样的报告。接着他又继续报告说:“‘鹰’已着陆”;远在几十万千米外的地球上,听众们如释重负地长嘘了一口气。
1969年7月21日16时17分,登月的梦幻终于成了现实。这是几代人努力的结果,这是人类征服宇宙的胜利。空间技术的先驱者们地下有知,也会由衷地感谢这一代人的。
在休斯敦控制中心,在世界各地,数不清的笑脸注视着电视屏幕。当“鹰”收到休斯敦的贺电后,阿姆斯特朗以特有的方式答谢说:“有两个人在月球上!”此刻啊,两个人代表了整个人类!但是,绕月球飞行的柯林斯则补充说:“别忘了,还有一个人在指令舱里!”
坐在“鹰”里的两名宇航员转动头盔;向舷窗外望去。没有月亮女神,没有青山秀水,呈现在他们面前的是一个凹凸不平的灰色世界,到处是巨大的坑穴和大块岩石。要看的东西太多了,但是不能为此耽误时间了,工作程序不允许这样。宇航员开始就餐,这是人类到达月球的第一顿饭,饭是很简单的。按照原定的计划,就餐后宇航员应该睡一觉,以解除长途旅行的疲劳。但是,两位宇航员急于亲眼见一见另一个世界,他们要求提前行动。休斯敦审慎地答应了他们的要求。两名宇航员穿上了舱外宇宙服,虽然衣服很重,但是这点份量在月球上算不了什么。
经过周密的准备,登月6小时后,“鹰”的门打开了,阿姆斯特朗到了舱门口,站到了舷梯的最高一层上,自动摄影机开始工作。电视屏幕上很快出现了这样的画面:一个“衣服”臃肿的人笨手笨脚地侧身爬下阶梯,在黑漆漆的大地上,人象一个灰色的影子。当他爬到梯底时,传来了一个清晰的声音,“‘鹰’的脚插进月球灰里约二三英寸(1英寸=2.54厘米),月球灰象是细微的砂粒”,接着他又说:“我走出登月舱了!”这是阿姆斯特朗。随着话音,阿姆斯特朗抬起左脚,第一次接触到月球的土地。
历史上可曾有过什么人,他迈出的一步,受到几亿人如此关注的吗?阿妈斯特朗以哲学家的语言说道;“对于一个人来说,这是一小步,可是对于全人类来说,这却是一次飞跃”。
阿姆斯特朗迈开双腿,小心翼翼地前进了,随着这一步的迈出,一些科学家的担忧可以解除了。原来认为,月面布满了厚厚的火山灰层,可是他并没有深陷在月球灰尘中,四处走动并不困难。尽管在“鹰”的暗影下比较黑,他还是可以清楚地看到周围的一切。休斯敦控制中心里的医生们注意观察着他的行动,看不出这位宇航员有任何病态的反应。
环视了一下四周的情况之后,阿姆斯特朗开始用摄影机拍照,他打算把更多的照片带回地球。可是,休斯敦的控制人员有些着急了,不得不一再催促他赶快收集月球岩石标本。各国的科学家希望得到一些月球岩石标本来研究,而这要取决于宇航员们的行动。因此,他们担心阿姆斯特朗一旦发生意外,被迫离开月球的话,匆忙之间可能把收集月球岩石的事情置之脑后。但是,阿姆斯特朗有充分的时间干这件事,他采集了一块岩石,谨慎地把它放在特制的口袋里。
阿姆斯特朗走下舷梯后18分钟,“鹰”号的驾驶员奥尔德林也踏上了月球的大地。他的第一句话是“太好了,太好了!”也许这简单的句子最能表达此时此地此人的心情了。当这两位宇航员开始走的时候,感到难以保持平衡,像喝醉酒的人一样,头重脚轻。后来他们逐渐就习惯了,学会了在月面上象电影慢镜头那样飘浮地行走。他们的下一个行动是把一块金属牌竖立在月球大地上。站立在这块牌子前面,他们俩默念着上面的一行字:
“公元1969年7月,来自行星地球上的人类,首次登上月球,我们为全人类的和平而来”。
拜访月球的每一分、每一秒都是很紧张的。随后他们仔细地检查了“鹰”,看它是否在着陆中受到损坏,结果是“鹰”丝毫没被损坏。
为了进行科学实验,他们从“鹰”里搬出了一些仪器,主要有“地震仪”、“激光反射器”。正是通过这些仪器,在“阿波罗”11返回地球后,科学家能得到月球上的重要资料。
两位宇航员在月球上***活动了两个半小时。在这期间,指令长负责收集岩石,奥尔德林用摄影机拍摄月球景色。在最后的几分钟里,他们紧张地工作,把在月球上采集的每样东西都塞到背上的袋子里,然后奥尔德林拖着袋子爬回“鹰”里。为了减轻起飞的重量,他们抛弃了一些曾经在月球上使用过的宝贵的仪器。做完这一切之后,两名宇航员显得疲惫不堪了。爬回“鹰”号后,他们按照规定的程序,屹了第二顿饭后开始睡觉。唉,地方太小了,两位宇航员只好委屈一下了,指令长坐到发动机盖上,而驾驶员奥尔德林躺到了地板上。
两名地球使者在异乡的土地上进入了梦境,与此同时,世界上最孤独的人柯林斯,依然驾驶着“哥伦比亚”在月球轨道上飞行着。
在月球上起飞是这次航行中最令人焦急的时刻之一。“鹰”起飞的动力只有一台小功率的发动机,一旦发动机出了毛病;哪怕是一个锁片松动,一个销子有点缺陷,都可能导致起飞失败。如果那样,两名宇航员则哭天天不应,叫地地不灵。
怎么起飞呢?“鹰”的下半段实际上就是一个小型发射台,上半段的火箭发动机点火起飞,把“鹰”推上天。随着休斯敦的起飞指令,宇航员向活动了22小时的月球告别。
姆斯特朗又开始倒计数,“5……3……1……0”“起飞!”发动机点火,“鹰”开始升人高空。上升段的火箭寿命只有7分钟,它必须在燃料耗尽前把“鹰”送人月球轨道。科学家们的辛勤劳动没有白费,“鹰”在顺利上升,越升越高。不到7分钟,休斯敦收到了阿姆斯特朗的报告:“‘鹰’已平安进入轨道”,地面立即回答:“全世界为你们骄傲!”
“鹰”飞行了19000千米后,逐渐追上了母舱“哥伦比亚”号。不久,“哥伦比亚”和“鹰”一起消失在月球的后面,并逐渐向一起靠拢。当它们再次出现时,人们看到,“哥伦比亚”和“鹰”是并排前进的。柯林斯聚精会神地操纵着“哥伦比亚”,慢慢地向“鹰”靠近,再靠近,“哥伦比亚”和“鹰”稳稳地对接到一起了。三位宇航员那悬着的心还未来得及放下,飞船忽然无规则地旋转起来,越转越快,尽管宇航员奋力操纵,飞船仍然以逐渐增大的速度旋转着。为了重新控制飞船,宇航员点燃了服务舱里的几枚制动火箭。这样,才使飞船稳定下来,开始有了控制地旋转。这匹“野马”的缰绳,终于又操纵在驭手们手中了。
“阿波罗11”稳定下来后,“哥伦比亚”和“鹰”之间的通道打开了。在回到母舱之前,宇航员必须抖掉身上的任何一点月球灰尘。整理环境卫生和个人卫生,把设备和身上打扫干净,谁知道月球上有没有危险的疾病,月球灰尘会不会带来疾病呢?这一切进行完毕之后,两个宇航员迫不及特地爬回母舱。柯林斯以“地球人”的资格迎接了这两位,“地球特使”。看到了这熟悉的“家”之后,阿姆斯特朗感慨地说。“找个地方坐一下可真舒服啊!”面柯林斯在故友重逢后则由衷地说:“有了伙伴可真叫人高兴啊!”至此,三个亲密的伙伴又在一起了。
现在,已经不需要“鹰”了,它已经圆满完成了自己的任务。宇航员使。鹰”与母舱分离,把它孤零零地甩到绕月球轨道上,这一来,它真的成为一只自由飞翔的“鹰”了。
“阿波罗”一踏上了返回地球的归途,轻装后的飞船又一次点火发动。宇航员这时可以放松一下,休息休息,吃点饭,聊聊天,以驱除旅途的疲劳。返航途中,宇航员按计划睡了十个小时。一觉醒来,他们又开始了那有规律的生活:工作、吃饭、向地面报告、休息;他们当然也不会忘记向制造这艘飞船的人们致谢,对这次圆满的飞行,他们极为满意。的确,任何一点毛病都可以毁灭他们,一个有缺陷的、微不足道的元件都会导致“阿波罗”整个登月计划的失败。
飞行60小时后,“阿波罗11号”接近地球,他们甩掉了服务舱而乘指令舱重返地球。发射“阿波罗11号”时,连火箭在内近3000吨,而返回时只有5吨多的指令舱。宇航员调整飞船的姿势,使指令舱那锥形的底部迎着大气层,沿着一条准确的路线向太平洋减速下降。再入速度和角度是经过精心设计和准确计算的。在整个发射计划中,飞船的回收也是至关重要的一段时间。进入大气层后,“阿波罗11号”与休斯敦控制中心的无线电联系中断,“阿波罗11号”也在电视屏幕上消失了。地球上无法对飞船进行任何有效的指挥,他们只能在心中暗暗祝愿着一切顺利。
在飞船返航的同时,地球上正为他们的溅落进行着周密的梅上营救准备工作;9000人分乘9条船和50多架飞机,准备从海上进行打捞和救生。一艘特大的美国“大黄蜂号”航空母舰在太平洋海域巡弋,等待着飞船的溅落。
当太阳在太平洋上空升起的时候,海面上出现了一个明亮的火球,“阿波罗11号”驾着一片火返回了。这是飞船与空气摩擦造成的。过了一会儿,指令舱的前端打开,弹出了三个巨大的降落伞,空气顿时鼓满降落伞,拽住了急剧下降的飞船。7月34日中午12时50分30秒,“阿波罗11号”经过近100万千米的长途跋涉,比预定时间晚十秒钟,慢慢地落到海面上。
“大黄蜂”号立即赶到溅落地点,从舰上起飞的两架直升飞机把潜水员投入海中。潜水员在指令舱下拴好绳索,拉下了降落伞收拾利索。“阿波罗”浮上来后,一名潜水员打开舱门,递给三名宇航员每人一套防菌衣,这是避免疾病从月球带回地球的第一个措施,而第一个接触到宇航员的人也必须淋浴干净。一切进行完毕后,三名字航员乘直升飞机到了航空母舰上。一下飞机,他们就被医生带到一个防菌隔离车中,防止任何人接触他们,这是防菌的第二个措施。还真够严格的,连总统尼克松也不能例外,只能隔着玻璃窗发表欢迎词。第三个措施是,在以后的半个月中,对他们继续隔离,直到确实证明他们没有把未知的细菌带回地球,这才允许他们回家与亲人们团聚。
人类第一次登月旅行,经过了195个小时的空间飞行,付出了3.5亿美元的代价,第一次不仅使用仪器,而且用人类的手、脚、眼睛等器官,实地考察了月球。这一行动,作为人类开发宇宙的光辉一页载人了史册。