1.奔向月球南极,印度“月船二号”能带来什么?

2.2013年12月,“”号月球车由运载火箭送入太空成功登月,月球车质量为140千克,利用太阳能和核能工作

3.如图2013年12月15日我国“号”月球车成功登月,月球车设计质量140kg,以太阳能为能源,能够耐受月球

4.人类在太空的资料 要失败的

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几年,中国的探月、登月受到世人的关注,但依然掩藏着一些不为人知的秘密。中国人何时在月球上留下第一行脚印,在这里插上鲜艳的五星红旗?何时建立月球基地?这都成了许多人急切想知道的问题。 根据中国已经确定的探月工程的,整个探月工程分为三个阶段,第一期工程为“绕”,二期工程为“落”, 2017年进行的三期工程为“回”。

目前国防科工委仅仅启动了“嫦娥工程”第一期“绕月探测工程”,“嫦娥一号”(CH-1)卫星选用东方红三号(DFH-3)卫星平台,并使用运载能力为地球同步转移轨道2600公斤的长征三号甲运载火箭,在西昌卫星发射中心升空。这颗月球卫星的在轨飞行一年。星上搭载7种有效载荷,分别是用于月球表面三维影像探测的CCD相机和激光高度计,用于月表化学元素与物质探测的成像光谱仪和γ/X射线仪,用于月壤厚度探测的微波探测仪,用于地月空间环境探测的太阳高能粒子探测器和太阳风粒子探测器。

预计2007年 “嫦娥一号”升空以后,接下来“嫦娥工程”第二期就将很快进入实质性的阶段。2009年至2015年将进入嫦娥二期工程,届时将进行两到三次的软着陆巡视勘察,其中2012年向月面发射一个软着陆器的已经基本确定,按照这一软着陆器将携带载有摄像机和多种探测仪器的月球车,在月球表面巡视勘查,为建立月球基地收集基本数据资料。目前中国进行此项任务的技术、物资条件和经济实力都已基本具备。据悉,二期中用的月球车,将用全国招标的方式来选择,目前国内已经有10多所科研院所和高校参与了角逐。

在此之后,中国将进行就是2017年“嫦娥工程三期”行动,即发射一颗月球软着陆器,这个软着陆器不仅要集月壤和岩石的样本,还要搭乘返回舱重返地球。在这个阶段中,空间机器人将会充当主要角色,在卫星维修、太空科学试验等活动中发挥重要作用。据悉,为了尽快实施机器人登月,国家早已经成立了第一个空间机器人的专门研究机构,即国家高技术航天领域空间机器人工程研究中心,并且空间机器人现在已经进入研制程序。

“嫦娥工程三期”完成以后,载人登月将会成为“嫦娥工程”的第四期工程。根据科学家的设计,我国所用的方式是先用运载火箭将飞船送上地球轨道,随后,飞船自行移动至月球轨道,释放出登陆舱,降落在月球表面,宇航员登陆月球。活动完成后,宇航员返回登陆舱,飞离月球,与在月球轨道上等待的飞船重新对接,至此登月过程结束。

随着神舟四号飞船的上天,中国很快就将在载人航天领域跨出自己那炫目的一步。至此,航天领域的“三驾马车”中,中国在卫星应用、载人航天两个方面快马加鞭,取得了让世人叹服的成就。 于是,中国航天人又将探寻的目光转向了月球。他们希望,中国月球探测的提出和实施,能成为我国迈向深空探测的第一步。

探月三步走,走出自己特色

2000年11月,中国发表《中国的航天》白皮书,在近期发展目标中明确提出“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。由此,我国月球探测开始“浮出水面”。

在制定时,航天专家普遍达成共识:虽然我们起步较晚,但中国的月球探测活动不会重复别人已经做过的工作。中国的月球探测起点要高,要有特色,要科学地选择我国进行月球探测的目标,既要填补我国月球探测的空白,也要为人类建立月球基地增添新的科学依据。

根据中国月球探测首席科学家、国家天文台欧阳自远院士介绍,我国月球探测将分三步走:

第一步,利用我国现有技术和条件,向月球发射月球探测卫星。月球探测卫星将绕环月轨道运行,对月球进行遥感探测,除了探明月球上蕴藏丰富的氦3、铁、钛、水冰等能源和外,还将查明月球表面的环境、地貌、地质构造与物理场,争取对月球的形貌特征、性元素分布规律及开发利用前景有一个初步认识。

第二步,使用月球车在月球“软着陆”,脚踏实地地在月球上进行探测。

第三步,机器人登上月球,在月球有代表性的区域进行样,完成任务后返回,为载人登月并且返回做准备。

事实上,中国为探测月球所做的准备已经开始了。据了解,目前包括多家高校在内的研究机构,正在展开研制月球车的“竞赛”,一些研究机构因为月球车研制技术日益成了宣传,期望在日后的月球探测技术招标中,自己设计的月球车能够受到青睐。

中国还专门成立了一个空间机器人的研究机构,目前该中心已设计出多种太空机器人,其中用于月球表面探测的机器人轻小灵巧,会自由移动、爬坡和躲避障碍,并能适应月球上大温差和辐射等环境。

长三甲火箭加东方红三号卫星

 “探月三步走”已确定,但第一步如何走?我国将取什么方法,怎样发射自己的月球探测卫星?这始终还是个谜。

不久前,在北京航空制造工程研究所组织的一次学术报告会上,中国运载火箭研究院火箭总指挥龙乐豪院士抑制不住自己的激动,向人们讲述了正在酝酿中的我国月球探测第一步的大致构想。

龙院士介绍,用多级大推力火箭,发射1至2吨的月球探测器进入环月轨道,环绕月球进行探测,是我国首次月球探测的基本设想。

“使用长三甲火箭作运载工具,将东方红三号卫星稍作改进,依靠现有技术,一旦立项,我国有望在3年内发射月球探测卫星。”龙院士的乐观是大家始料未及的。

航天界人士认为,其实我国现在就已基本具备发射月球探测卫星的技术条件。

一个不可否认的事实是,虽然我国航天技术与国外先进水平相比还有很大差距,但目前运载火箭技术及动载能力却大大超过美国和前苏联三四十年前进行第一轮探月时的能力。

酝酿中的我国探月,运载火箭一共有三大类型九种方案可供选择。其中,我国自行研制的长三甲系列的3种火箭,可分别将1600千克、2400千克和3300千克的探测器直接送入奔月轨道,由于它们运载能力大,并且已成功进行过10次发射,因此长三甲火箭是发射探月飞行器首选。

专家们还乐观估计,即使是在将来,在月球探测器既要在月球表面着陆,又要从月球返回地球,所需的发射质量较大的情况下,中国规划中的最大运载能力达到28吨的新一代运载火箭,也能完全满足要求。

研制月球探测器不是新手

事实上,中国在研制月球探测器上并不是新手。从1962年起,中国就开始对“月球号”、“徘徊者”、“勘测者”、“月球轨道”和“阿波罗”等月球系列探测器进行跟踪研究,还参与了阿波罗17号样品的研究工作,中国已有多年研制空间环境探测器和空间遥感器的能力与经验。

目前,月球探测器的各个分系统,如结构、热控制、姿控、轨控、电源、测控、数据管理等,我国基本可利用现有的研制成果。

奔向月球南极,印度“月船二号”能带来什么?

中国国防科学技术工业委员会副主任、国家航天局局长孙来燕二十五日透露,中国“嫦娥”工程一期——绕月探测工程进展顺利,首颗绕月探测卫星“嫦娥一号”预计二○○七年在西昌卫星发射中心发射升空,执行绕月飞行任务。

第八届国际月球探测与利用大会当天在北京开幕,孙来燕在大会上作主旨发言时披露了上述信息。他说,中国绕月探测工程二○○四年立项后,经过两年半的努力,工程的卫星、运载火箭、测控、地面应用和发射场等五大系统均取得重大进展。

“嫦娥一号”卫星以“东方红三号”通信卫星平台为基础,由卫星平台和七类科学探测仪器组成,用三轴稳定姿态控制,星箭分离后,卫星依靠自身动力多次变轨,经调相轨道、地月转移轨道后,最后进入高度两百公里的极月圆轨道。目前,“嫦娥一号”卫星各级产品已完成正样产品的生产和验收,进入系统级总装、集成和测试阶段。

运载火箭用成熟的“长征三号甲”运载火箭,已开始各级产品验收,火箭电气结构近期将开展综合试验以验证电气系统接口的匹配性。

测控系统充分利用中国现有S频段航天测控网,并辅之以甚长基线干涉仪天文测量系统,通过优化设计,改造和组网来完成整个测控系统。今年六月进行的全系统综合试验验证了测控网对卫星跟踪、测定轨和开展深空测控的能力。

地面应用系统现已完成四种模拟月壤的配制,通过模拟月壤进行研究,获得月壤在观测波段的介电性质,得到特定条件下月球表面的亮温与月壤的厚度关系,反演推算月球表面月壤厚度和月球表面物质的电学特性。目前,模拟月壤已成功应用于“嫦娥一号”有效载荷的科学定标试验和月面模拟试验场建设。

中国月球探测工程分“绕”、“落”、“回”三个发展阶段,分别为绕月探测、月面软着陆与月面巡视勘察、样返回。二期工程将突破月球软着陆和月面自动巡视勘察技术,试验月夜生存技术,开展多科学探测活动,验证月面样技术。三期工程将实现探测器在月面集样品并返回地面进行研究,深化对地月系统起源与演化的认识。(完)

2013年12月,“”号月球车由运载火箭送入太空成功登月,月球车质量为140千克,利用太阳能和核能工作

7月22日,印度月船二号探测器由GSLVMKⅢ火箭从萨蒂什·达万航天中心发射升空。这是印度新一代GSLVMKⅢ火箭的第三次轨道发射。 “月船二号”作为印度的第一个月球软着陆探测器,将在人类 历史 上首次尝试在月球南极着陆。 那么,“月船二号”相较世界其他国家发射的月球探测器又有哪些特点呢?

印度GSLVMKⅢ运载火箭将“月球二号”发射升空

“绕落巡”探测器

GSLVMKⅢ火箭将3.85吨重的月船二号探测器送入轨道,自2017年以来已经连续3次发射成功。本次发射,GSLVMKⅢ火箭成功将“月船二号”送入 170 公里×45000公里的椭圆轨道。

印度空间研究组织表示,轨道远地点比早期方案高了约6000公里,或者说火箭运力提高了15%,印度大火箭发挥很稳定,但 “月船二号任务”的关键和焦点始终是探测器。 “月船二号”的设计相当复杂,它在月球探测中首次用了 “绕落巡” 的设计方案。

“月船二号”由印度大火箭一次发射升空,探测器由 月球轨道器、Vikram号月球着陆器和Pragyan号月球巡视器 3个部分组成。相比简单的月船一号轨道器,“绕落巡”方案的技术难度有了很大跨越,对印度航天提出了巨大的挑战。

“月船二号”包括月球轨道器和月球着陆器

“月船二号”以“绕落巡”设计在人类无人月球探测中首开先河,体现了印度航天的进取心。虽然,印度整体只是一个第三世界国家,在航天领域的投入也不算大,但印度航天仍然做出了很多成绩,成为该国不可多得的国际名片。“月船二号”选择这种难度和复杂度较高的方案,一个重要原因就是“人类首次”这样的宣传亮点,同样,他们在探测器着陆选址上也费了一番心思。

首次登陆月球南极

在过去的几十年里,人类发射了100多颗月球探测器,其中既有难度低的飞掠器和环绕轨道器,也有复杂一些的着陆器和取样返回探测器。包括6次阿波罗载人登月在内,人类在月球上进行了20次软着陆。其中,我国嫦娥四号探测器还实现了人类首次月球背面软着陆。

人类发射的无人和载人月球着陆器虽多,但着陆区域都局限在月球中低纬度。 印度“月船二号”则选择了月球南纬70.9度、东经22.78度的着陆点。 这里位于ManzinusC和SimpeliusN两个陨石坑中间,是一片相对平坦的区域。

事实上,“月船二号”早期甚至打算在月球南纬85度的位置着陆,这里地形极为复杂,软着陆难度很大,而且靠近南极点的太阳高度角很低。

极区工作的月球车需要将太阳能帆板竖起来,才能确保足够的电力供应。虽然综合权衡着陆难度等因素后,印度退而求次选择了南纬70.9度的着陆点,但竖立月球车的太阳能帆板设计仍然保留下来,成为印度月球车Pragyan的标志性设计。“月船二号”Vikram着陆器的太阳能电池安装在大角度的侧壁上,同样是适应月球极区光照条件的设计。

“月球二号”着陆器携带的月球车

我国嫦娥四号探测器已经创下了首次月球背面软着陆的记录,着陆点被命名为天河基地,而印度的“月船二号”目标是月球南极,说不定也能名留史册。

月球南极是未来月球探测的热点,这里存在大量的水冰,不仅可供月球基地和人员使用,还能用于生产氢氧推进剂反哺航天活动;极区太阳高度角低还有额外的好处,在月昼期间那里不太热,而月夜间也不太冷,比月球中低纬度地区更适合人类活动;月球极区还存在永久阴影区和永久光照区,是建造月球基地开展月球开发的风水宝地。

如果“月船二号”着陆成功,将成为人类航天史上第一个在月球极区着陆器的航天器,也是人类月球探测的里程碑,让印度航天获得空前的国际声誉。这也难怪印度人首次软着陆就要选在极区。

探测载荷力求突破

“月船二号”虽然重达3.85吨,但其中23 79 公斤是轨道器,剩下的 147 1公斤才是着陆器和巡视器。究其原因,除了“绕落巡”设计本身的复杂性外,最主要的原因还是GSLVMKⅢ火箭运力不足,无法直接将探测器送入地月转移轨道,只能用轨道器负责变轨机动,导致轨道器变得笨重且庞大。同时,还导致着陆器不大且月球车很轻。印度航天面对这样的不利局面,在探测载荷上仍然力求有所作为。

印度为“月船二号”设计了巨大的轨道器,尺寸为3.2×5.8×2.1米。这虽是火箭运力有限的无奈之举,但体型大也可以带更多的载荷。月船二号轨道器将运行在100公里×100公里的环月轨道上,轨道器设计寿命1年,供电功率1千瓦,带有8个探测载荷,其中除了TMC地形相机、软X射线谱仪和L/S波段SAR雷达这样比较常见的载荷外,最大的亮点当属高分辨率相机。

这部相机可以一次对12公里×3公里的区域成像,成像分辨率高达0.32米,分辨率指标比美国的LRO探测器还高,而LRO探测器高分成像时在50公里高度轨道。换句话说, 印度轨道器高分相机的实际分辨能力比美国LRO相机高3倍多。

另外,印度将首先用这部相机拍摄预定的落区,获取高分辨率影像用于着陆器避障,着陆完成后轨道器的相机将用于后续的科学考察任务。

作为有史以来月球轨道上分辨率最高的相机,它肯定还会用于月球“考古”,拍摄阿波罗登月以及其他着陆器的着陆场所,或许不远的将来我们就能看到更清晰的“嫦娥”和“”照片。

“月船二号任务”的月球车Pragyan只有27公斤重,是有史以来最轻、最小的月球车。印度月球车使用6轮设计,太阳能帆板只能提供50瓦的电力,而且没有月夜抗寒设计,所以设计寿命只有14天,也就是一个月球日。印度月球车的移动速度为1厘米/秒,但它不具备独立通信能力,只能通过着陆器和地球联系,设计行驶距离为500米,毕竟它寿命有限,如果走得太远就会失联。

即使如此,印度月球车也精心设计了载荷,它携带了粒子激发X射线谱仪(APXS)和激光诱导击穿光谱仪(LIBS)。APXS用于探测月壤和月岩的物质组成,LIBS可以定量测量月球表面的元素组成,月球车原位探测加上APXS和LIBS的结合,可以更有效地定量和定性分析月球表面的物质和元素,为月球地质和演化研究提供宝贵的第一手数据。

值得一提的是, 印度月球车是世界上第二个携带LIBS的地外巡视器, 它很可能为月球极区水探测提供更直接和充分的证据。

文/张雪松

编辑/杨蕾 张晓帆 丁瑶(实习生)

监制/许斌

如图2013年12月15日我国“号”月球车成功登月,月球车设计质量140kg,以太阳能为能源,能够耐受月球

A、月球车在地球上重1400牛顿,月球的吸引力是地球

1
6
,所以“月球车”在月球上重为233N,故A错误;

B、在火箭升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能,故B正确;

C、6只宽大的车轮,可以增大与月面的接触面积,从而减小“号”对月面的压强,故C正确;

D、太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置,故D正确.

故选A.

人类在太空的资料 要失败的

(1)由于质量是物体的属性,不随位置而改变,故在月球上质量仍为140kg;

号月球车在地球上所受重力为G=mg=140kg×10N/kg=1400N;

因为月球引力只是地球引力的

1
6
,故G月=
1
6
×1400N≈233N;

(2)“号”底部有6个带齿纹的轮子着地的目的是为了增大受力面积,在压力不变时,减小对地面的压强;

月球车的车轮表面凹凸不平,目的是通过增加接触面的粗糙程度的方法来增大摩擦力.

月球车对月球地面的压强为P=

F
S
=
233N
6×100×10?4m2
=3888Pa;

(3)“号”配备有红外成像光谱仪科学探测仪器是利用月球上物体发出的红外线来探测目标的.

故答案为:

(1)140;233;

(2)受力面积;压强;增加接触面的粗糙程度增大摩擦;3888;

(3)红外线.

由于运载火箭发动机出现故障,世界第一艘利用光能的太阳帆飞船“宇宙一号”未能进入预定轨道并落回地面,如今可以说生死未卜。

据俄罗斯媒体报道,莫斯科当地时间6月21日晚11时46分,位于巴伦支海的俄罗斯核潜艇部队将“宇宙一号”发射升空,在发射后的第83秒,第一级运载火箭的发动机自发性停止工作,从而导致发射失败。

主持这一项目的美国行星学会说,在发射约20分钟后,就在飞船入轨发动机点火的时候,地面控制站突然接收到不规则的混乱信号,此后就与飞船失去了联系。

太阳帆航天器可能是人类朝着开发新型航天发动机方向迈出的重要一步,今后利用光能人类有可能把航天飞行延伸到太阳系以外,而且可以携带更多的科学仪器和货物。

尽管这次首航发射失败,但太阳帆的研制者并没有灰心。“宇宙一号”的主要设计者、美国行星协会的总裁路易斯·弗里德曼博士说,太阳帆技术才刚刚起步,他们还将对它进行改进,一旦表明太阳帆的确可以在宇宙中航行,他们还希望与欧美的航天机构一起进行更为深入的试验。

十年前,太阳能飞船还只是行星学会已故创始人、科幻作家萨根的一个梦想。萨根在中大胆设想,借助面积很大、类似风帆的镜面装置,利用宇宙中恒星发出光子的推动力,驱动航天器在太空飞行。太空没有明显的空气阻力,因此看似微弱的光子力,可以将航天器逐渐推动到很高的速度,而且航天器理论上不需要燃料发动机,被认为适合星际远航。

先前,俄罗斯曾两次发射类似装置,但都以失败告终。这次的“宇宙一号”项目共耗资400万美元,主要由萨根遗孀安·德鲁扬创办的公司“宇宙工作室”赞助。

“不论我们从这次任务中发现什么,即便不成功,我们也会从中学到东西,”她说,“通往外星球的道路很坎坷。”

在科幻中的太阳帆是指借助面积很大、类似风帆的镜面装置,接受日光压力以驱动航天器运行。此次“宇宙一号”飞船所用的太阳帆由八个花瓣形状的部件构成,每个“花瓣”的面积是75平方米。太阳帆的厚度和家庭常用的保鲜膜差不多,总表面积达到600平方米,并且可以调整方向,以更好地吸收太阳光能,就好像帆船的帆可以随风调整。

据介绍,重约100公斤的“宇宙一号”飞船由美国行星学会下订单,俄方负责建造。根据设计方案,当飞船进入高度大约为800公里的圆形轨道以后,它会打开八面三角形的太阳帆。按预定,这艘飞船将在轨道上绕地球飞行至少一个月。

发现号航天飞机的首次复飞引起了全世界的广泛关注,其程度不亚于2003年哥伦比亚号航天飞机空中解体。因为它的成败于否,不仅关系到机上7名航天精英是否能顺利完成任务,平安返回地球,为重振航天飞机昔日雄风来个“开门红”;还将对改进后的航天飞机进行最为严格的考察,看其有没有达到新制定的安全使用要求,从而决定着航天飞机的未来命

运;它也直接影响到到迄今世界上最大的航天工程——“国际空间站”的建造,因为如果离开了航天飞机的支持,这一空间大厦很难竣工和运营;甚至在一定程度上决定着人类载人航天的未来前景。所以,从各方面讲,美国再也输不起了,发现号的首次复飞只许成功,不许失败,否则后果不堪设想,美国的载人航天项目可能会被永远终止,可以说,美国航空航天局已把未来押在这次发射上了。由此可见,航天飞机之所以多次推迟发射也就不难理解了。

耗资数百亿美元研制出来的美国航天飞机原来设想的很好:通过重复使用来降低成本,每次飞行费用不超过3500万每元;通过简单维修即可,每2周发射一次;过载小,从而降低对航天员的要求;运载量大,从而满足大型空间站的需求;由于能在固定机场降落,所以安全性较高……

然而事与愿为违。实践表明,航天飞机不仅技术复杂,危险性较大,而且造价昂贵,运行成本也极高。每架航天飞机需耗资近30亿美元,每次飞行还要花4亿多美元。

航天飞机技术太复杂了,例如,外型象普通飞机一样的轨道器每次升空都要经历发射、飞行和返回的全过程,即所经历的飞行过程及环境比普通飞机要恶劣得多。它既要有适于在大气层中作高超音速、超音速、亚音速飞行和水平着陆的气动外形,又要有能承受再入大气层时高温气动加热的防热系统。其火箭发动机还要可以重复使用。

美国航天飞机里面有3500个重要的分系统和250万个零部件,稍有不慎就会全军覆没,导致重大事故。其实,航天飞机就像1枚可以飞行的巨型,其2个固体火箭助推器可产生3×106千克的推力,每秒钟要燃烧5吨的燃料;而它的3台主发动机则产生5.4×105千克的推力,使用的是704吨容易挥发的液氢和液氧。所以,它是一个高度危险的随时都可能爆炸的巨系统。

那么,为什么还要继续使用航天飞机呢?因为无论从运输能力上讲,还是从飞行时间上说,航天飞机都远远高于宇宙飞船,正在建造的“国际空间站”缺它不行,否则将成为太阳系中最高级、最昂贵的太空垃圾。

航天飞机可以把7~10人外加将近30吨的货物送空间站上去,满足大型空间站的需求,它也能独自飞行10~20多天,进行在轨修理卫星等复杂工作。而载人飞船最多能运送3人外加几百千克的货物到空间站上,或独自在太空飞行10天以内,为中小型空间站提供服务。在美国航天飞机停飞阶段,不仅“国际空间站”的长住人员由3人减为2人,其建造也随之停止了,因为飞船不能运送空间站的大型部件。

自从1998年发射“国际空间站”第1个舱以来,航天飞机已经飞行了16架次运送空间站组件,今后还需飞行24架次。如果按照每年飞行5次计算,至少要到2010年才能建成“国际空间站”。

欧洲航天局3年前发射的探月器“智能1号”(SMART-1)将于9月3日执行最后一项任务——撞击月球。“智能1号”届时将以7000公里时速、与月球表面几乎平行的1度角在月球火山岩坑着陆,同时“砸”出10多公里厚的“尘埃”供天文学家研究。由于撞击过程与石块在水面上打水漂相似,英国媒体说这将是人类历史上最大一次“打水漂”游戏。欧洲航天局预计,探测器将很可能在月球表面“蹦跳”多次,就像“石块在水面上打水漂”一样,如果意外撞到月球表面凸出岩体,撞击时间可能会提前5小时。下图分别是撞击的示意图以及“智能1号”的撞击路线。

一直以来,人类都在探索月球的起源,“月球起源”是个十分古老的问题,但今天天文学家对此仍然是众说纷纭。18世纪以来的月球起源说归纳起来,可以分为三类,即同源说、分裂说和俘获说。

“同源说”认为月球和地球具有相同的起源。“分裂说”则认为在太阳系形成初期,地球还处于熔融状态时,地球的转速相当高,以致于有一部分物质被甩出去后形成了月球。"俘获说"认为,月球和地球是在不同的地方形成的,一次偶然的机会,地球把运行到附近的月球俘获,成为自己的卫星。这三种说都获得了一些实验的支持,但在某些问题上又都难以自圆其说。

虽然美国人在上世纪登上了月球,但对月球的探测仅仅停留在月球的表面!此次撞月,将会给月球造成一个10米宽的”伤疤”,同时也会产生月球表面的尘埃云雾,欧洲航天局官员希望这能提供有关撞击点矿物质构成的信息,以利于天文学家对月球表面物质的进一步观测研究。《泰晤士报》说,这次撞击过程预计把月球表面“尘埃”送至约19公里高空。探测器“撞”出的“尘埃”将被地面反射的太阳光照亮,通过观察,科学家将进一步了解这些“尘埃”的成分,分析月球起源。

青蛙认为,即使这次撞击不成功或撞击后的效果不尽理想,但这毕竟是人类了解太空又一次积极尝试,失败是成功之母,这也将会为我们了解太空提供更有力的资料参考和经验积累!

37年前,阿波罗11号载着三名宇航员,第一次成功让人类登陆月球。很少人知道,这个已经家喻户晓的航天行动差一点失败!40年后,曾经参与那次著名航行的人和我们一起,缅怀那段历史,探访从未对外公开过的细节,了解这次伟大的行动背后,曾经隐藏着怎样的重重危机。

1969年7月,一阵巨大的爆炸声打破了美国佛罗里达州早晨的宁静。这爆炸的威力相当于200吨TNT,它预示着人类历史上一次伟大尝试的开始―人类将第一次登上月球。“升空,已经升空了!”7月16日,距离起飞4小时。阿波罗11号的机组成员在为第一次登月行动做准备。

尼尔?阿姆斯特朗,巴斯?奥尔德林和麦克?科林斯在吃起飞前的最后一餐,随后他们将最后一次检查宇航服和装备,表面的平静之下气氛异常紧张。就在发射平台上,技术人员正紧急抢修土星5型火箭的一个故障。土星5型是当时威力最大的火箭,装有100万加仑的易爆燃料,但此时却出现了燃料泄漏。在它下面120英尺的地方,技术人员仍在检修一个输送氢燃料的泄漏的阀门。土星5型火箭之前一直有燃料泄漏的问题,发射台上的一粒火星,就会摧毁整艘火箭和宇航员。

吉恩?克兰茨是这次任务的飞行主管,他当时一直看着已经进入倒计时的钟表:“航天从来都不是按部就班进行,何况我们还要把三个大活人放在这些高爆燃料上。我们是在与时间竞赛。而随时面对危险,正是航天的组成部分。”

这枚火箭必须按时发射。为了完成约翰?肯尼迪总统的梦想,阿波罗的成员付出了辛苦的劳动。“我每天工作20小时,就这样持续了几个星期。工作相当紧张,甚至可以说疯狂。”还有2小时33分45秒,解决燃料泄漏问题的时间所剩无几,美国宇航局决定一边让宇航员登舱一遍继续维修。

时间慢慢流逝,技术人员似乎用特殊的活动扳手解决了液氢燃料泄漏的问题。宇航局决定准许阿波罗11号按时发射升空。机组人员对燃料泄漏并不担心,而且他们相信,安全系统能够应付几乎所有突发情况。“当时我们都觉得有99%的机率能够安全返回。我们会遇到很多危险,但如果真的出现了突发,我们也有很多机会中断任务。”宇航员最后得到通知,如果燃料泄漏导致引擎在点火的时候失效,他们的座舱将会被弹射到远离火箭的安全地点。

事实上,在登月实施的前一年,在几位美国宇航局官员看到的备忘录中,并没有列着什么逃生。备忘录表明,在起飞后的最初两分半钟里,如果出现问题,地面人员将无法挽救宇航员们的生命。因为发射中断系统在探测到灾难性故障后,会需要两秒钟来启动逃生系统,如果在发射初期火箭一个引擎熄火,箭体会在半秒钟内解体,地面人员根本无法把宇航员从火箭顶部解救出来。宇航员对此一无所知。

“点火程序启动。”“6,5,4,3,2,1,0。”“所有引擎启动。”“升空,已经升空了。”

巨大的引擎能提供2.2亿马力的动力,声音比500架巨无霸喷气飞机起飞时的声音还要大。但机组成员几乎感觉不到任何噪音:“我们都没有听到或感觉到导引擎点火所发出的噪音和震动,我们甚至很难判断出起飞的确切时刻。只是听到了倒计时,听到他们下达的点火命令,看见计算机开始不断变换数字。除了这些之外,凭感觉根本不能判断什么时候起飞。”

点火两分半后,阿波罗11号巨大的一级火箭让宇航员达到了6200英里的时速,一跃飞上了35英里的高空。随着燃料的耗尽,爆炸性阀门抛开一级火箭,二级火箭随即点燃。巨大的火箭载着宇航员直冲云霄。

当位于德克萨斯州休斯顿的任务控制中心把阿波罗11号送到100英里的高空时,火箭已经离开大气层进入了地球轨道。前10分钟乘坐火箭的超强速度感和刺激感消失了,取而代之的是太空的平静。

在阿波罗飞船的飞行过程中,飞船与地面保持着频繁的通信往来。所有信号在一起,声音混乱不清。一个误解就可能导致灾难,这使得从最初级的技术人员到飞行主管的所有人,都处在巨大的压力之下。

宇航员们在三天内飞行了20万英里,不过任务控制中心忽视了宇航员传回的一个意思含糊的信息:“谁知道S-IVB和我们的相对位置”,这表示宇航员要求了解S-IVB即最后一级火箭的位置,可两天前,它已经被抛掉了。另一个奇怪的问题也使他们感到异常不安,而且这个问题发生在飞船的内部。

宇航员巴斯?奥尔德林回忆:“我记得,在开始的时候我有些困倦,很想睡觉。可突然间我在某个地方看到了一道闪光,等我转过头来,闪光又消失了。我吓了一跳,首先想到的是可能有东西进到了飞船里。于是我问他们两个,尼尔对我说看到了,而且是上百次。”

这些闪光比不明飞行物更让人担心。在没有空气的太空里,任何东西把飞船穿透都会造成灾难。返程时,奥尔德林向美国宇航局报告了这种情况,最后的结论是那些是高速重粒子,能够穿透飞船甚至人体,对神经细胞和脑细胞形成潜在的伤害。不过只有长期暴露在这种粒子之下,人体才会出现真正的损伤。科学家今天仍然不知道长期暴露在重粒子下人体究竟会有怎样的伤害。阿波罗11号在重粒子不断的轰击下继续飞行。

飞船进入环月轨道。宇航员开始为这次旅行中最危险及最难以预料的部分做准备。飞行控制人员通常都很健谈而且总喜欢讲笑话,但是那天,所有人都表现得异常严肃。阿波罗11号在月球上空80英里处盘旋。尼尔?阿姆斯特朗和巴斯?奥尔德林在飞船分解之前进入了登月舱,科林斯一个人在主控舱里。

很多人都认为,这艘被称为鹰号的登月舱是工程方面的奇迹,但只有任务控制中心明白,在它超前的工程设计背后,有一些极大的弱点。登月舱在满载的情况下重量也只会稍稍超过33000磅,座舱的舱壁非常薄。这样设计目的是为了减轻重量。所以宇航员们要相当小心,不要让任何尖锐的东西把它刺穿。

问题出现了。就在飞船从月球背后绕出的时候,跟踪数据显示飞船偏离了正确的轨道。导航官史蒂夫?贝尔斯叫道:“飞行中心,我这里已经达到中止行动极限值的一半,我们好像失去视向速度了。”就在贝尔斯说已经达到中止行动极限值的一半的时候,地面控制中心失掉了与登月舱间的联系。

没有通信或计算机数据,任务控制中心就无法监控舱体系统,也无法将它安全地降落在月球上。绝望中,宇航员们尝试了另外一个方法,即通过麦克?科林斯与登月舱搭建一条新的通信线路,但这种方法并没有坚持多久。

科林斯:“决定权落在了我的肩上。我要负责判断信息是否充分,是否可以继续登月。在降落前5分钟,我让控制员再次分析了登月的稳妥性。可就在这个时候,我们突然又失去了所有的数据。于是我说,根据最后一次你看到的有效数据,请告诉我是否可以登月。”

“可以,可以,可以,可以,可以,可以,可以登月”通信联络时断时续。登月舱开始向月球表面靠近。这种感觉很像是让一辆汽车在很长的山路上开下来,驾驶员需要踩刹车来调整速度,让车速不至于太快,以避免和月球表面相撞。登月舱启动着陆雷达以判断高度,根据传回的数据,登月舱可以逐步进行校正。可是启动着陆雷达却引发了一连串的灾难件。

“错误代码1202,警报。”宇航员弄不懂这代表什么意思。着陆雷达提供的信息超过了飞船计算机的承载量,计算机崩溃了。屏幕上显示了一个巨大的过载警报。这是执行溢出警报,太多的信息进入了那个小计算机里,突然它说“抱歉,搞不明白了,我要关机了。”登月舱里,宇航员惊得目瞪口呆。

不管什么信息,无论速度还是对月运动,宇航员们都看不到了。“我们都很担心,无法集中精神,看着它,心里在想它到底是什么意思。”更让人担忧的是,地球上飞行控制中心的人也都不明白这个警报意味着什么。

绝望中,他们找来了年仅24岁的后台计算机天才杰克?嘉门。“警报出现时,控制中心里只有我知道出了什么事,我明白它的意思,我在5到6秒钟内做了回答。是执行溢出,只要不再发生就不会有事。”嘉门曾经在一次训练中遇到过这个警报。他把正确的操作程序写在了便条上,下降行动继续。

这个时候,下降引擎的燃料又出现了严重不足。以往的训练过程中,宇航员们通常需要10分钟以上的时间降落。可现在地球上控制中心的人却通知宇航员,燃料不足,必须尽快降落。宇航员们了解飞船的设计,他们知道如果把平均动力设定在30%,燃料还能维持两分钟。此时登月舱距离月面还有500英尺。

在训练中宇航员们从没这么行动一致过。他们使用一个秒表计时。尼尔知道燃料供应越来越少,他透过舷窗看到一个足球场大小的场地,里面到处是汽车大小的石头,也就是计算机预设的着陆点。

燃料迅速消耗,最简单的办法是减缓下降的速度,从上面飞过去,但这样消耗的燃料也会更多。燃料还够60秒,当时的高度是100英尺多一点。科林斯:“为了尽量不让尼尔分心,我故意说得很含糊‘伙计们,赶快降落在月球表面,很近了’。”

月球表面距离他们越来越近,月球表面的尘埃也被卷了起来。“着陆灯、引擎熄火、413着陆成功。”阿波罗11号着陆了,所剩的燃料只够再支撑15秒钟。地球控制中心里,很多人的脸色发青,“我们又能呼吸了,谢谢,谢谢你们。”

最初的想法是让宇航员们在登陆之后马上睡觉,但巴斯?奥尔德林和尼尔?阿姆斯特朗马上穿上臃肿的宇航服,准备好要创造历史。整个世界都在等待着阿姆斯特朗走下来,可他们迟迟没能如愿。

很多人都不知道,宇航员走出舱门的一刻被耽搁了――他们无法打开舱门。“我们没有意识到舱内的压力会大大降低。一般情况下,我们打开阀门的时候,为了调整压力,不应该把所有空气放掉,但这次我们放了。所以我们想拉开下面的舱门,但打不开。”奥尔德林最后扳回了薄薄的舱门从而平衡了压力,就这样舱门打开了,月球就在他们脚下。

尼尔?阿姆斯特朗终于准备踏上月球,整个世界都在等着他的第一句话。“我站在舷梯脚下了。”任何人陷入了尼尔这样的境地,都会让人非常同情。人们给过他各种建议,有莎士比亚的摘选,圣经中的引语,以及大段的诗词。最终,当他们真正站在月球上的时候,他才静下心来考虑,他说的是:“这是我个人的一小步,却是人类的一大步。”

15分钟后,奥尔德林离开登月舱,与阿姆斯特朗汇合。同时还要确保没有犯下简单而致命的错误。“我是最后出来的人,我得伸手把舱门虚掩上,不能让舱门在我出来时锁上。如果登月舱出现燃料泄漏,舱门关闭,要想从外面把舱门打开将会非常困难。”

“你的脚踩在大约1英寸厚的月球尘埃上,感觉非常松软。感觉难以言表,真是太美妙了。月球表面非常平整,做各种动作都很容易,我们可以看到月平线。因为没有空气和雾霭等物体的阻碍,视野非常清楚。”

两位宇航员带着两个铝质的盒子装岩石样本,包括月球表面的尘埃和石块,看看它们能否提供月球的历史信息。此外他们还带上了一个月震检波器,目的是看看月球有没有地质活动。在几百万观众的眼中,在阿姆斯特朗完成这些科学任务的时候,奥尔德林似乎只是在月球上毫无目的地跑来跑去,而这些怪异的行为有着独特的用意。奥尔德林是对人在月球上的运动进行试验,这是他好要做的事情。

奥尔德林正在四下活动的时候,突然接到了一个历史上距离最远的长途电话,那是尼克松从白宫打来的。

“请讲,总统阁下,休斯顿,完毕。”

“你们好,尼尔和巴斯。我是从白宫的总统办公室给你们打电话。”

这是个最有历史意义的电话。可以理解,政治家总要利用每个可以利用的机会来实现政治目的。这是最值得所有美国人骄傲的一天,尼克松迅速从全世界的人们对登月的热情中得到了实惠。但他也有自己的担心,宇航员活着离开月球的机会究竟有多大?

与之前的危险相比,接下来的行动将更加艰难。登月舱仍旧是问题的核心。登月舱只有一个引擎,只有保证它顺利完成点火,宇航员们才能离开月球。在早期的测试中,引擎曾出现过很多问题,以往测试的结果是,发动机只有50%的成功率。如果出于某种原因,上升引擎失效,地球控制中心将没有任何办法挽救宇航员,他们将留在那里。

尼克松总统对宇航员可能被困月球的情况非常担心,他的副手已经拟好了一份准备向全球广播的纪念性讲话,这份机密文件在档案中保存了30多年:“命运注定这些和平探索月球的人,永远安息在月球上。我们的两位勇士尼尔?阿姆斯特朗和巴斯?奥尔德林知道,他们没有生还的希望,不过他们…”

此时的月球表面,宇航员完成了两小时的月球行走后,发现了一个让人震惊的物品。就在周围的一处尘埃里,他们发现了一件完全不应该出现在那儿的东西――一个电路铡刀断裂的一头。由于登月舱环境拥挤,臃肿的宇航服刮断了启动引擎极为关键的一个电路开关。

“休斯顿,‘宁静基地’呼叫。你们有没有办法告诉我们引擎启动开关的图形?这个开关好像坏了。”宇航员们可以在舱内看到那个折断的开关,它实际上还在里面,如果要让引擎启动,让登月舱顺利升空并且把我们带回家,他们就必须把开关推进去。

“这个时候,我们觉得很孤独,只有我们两个。没有谁比我们吸引了更多人的关注,也没有谁比我们离世界更远。”飞行控制中心根本无能为力,如果引擎无法通过一些维修启动,飞行中心根本无法救援他们,只有宇航员自己使用飞船上仅有的工具来想办法解决。

奥尔德林至今仍珍藏着挽救了他们生命的那件日常用品:“我用了我们带上登月舱的一支笔。那支笔头没有金属,我们用它把开关合上了。”奥尔德林的笔接好了电路,阿姆斯特朗启动登月舱,阿波罗11号启动了。奥尔德林的应变让他们避免了永远留在月球上的命运。

不过宇航员们还没有真正脱离危险。在登月任务进行到第8天的时候,阿波罗11号接近地球,准备挑战此行的最后的一道难关。如果返回舱进入大气层的角度太大,就会遭遇过大的重力加速度和高温;如果太小,飞船的高度又会攀升,重新回到太空。他们可能会在进入大气层之前因为氧气耗尽而死去。

进入大气层的高温让地面与返回舱的通信彻底中断。在4分钟焦急的等待中,地面上的人完全不知道这艘飞船能否承受住高温的考验。进入黑障区,仪器上显示飞船的速度是每秒钟36237英尺,距离溅落点1510海里。在15000英尺的高度,三个降落伞打开。冲破了重重险阻,阿波罗11号终于回来了。“我们能闻到空气中的咸味,再也没有比这更好的体验了。耳朵里仿佛又响起了肯尼迪总统的话,‘我们选择了十年内前往月球,并不是因为这很容易,而恰恰因为这很困难…”

所有的危险、设备故障以及几乎让宇航员命丧太空的失误都被忘记了,人类首次登上了月球,此时的美国宇航局相信自己是不可战胜的强者。要登上火星吗,可以。造空间站,没问题。造可以重复使用的航天飞机,当然,我们都能做到。

30多年过去,当航天飞机在执行太空任务失事的时候,阿波罗登月小组的宇航员们才认识到他们当年是多么。“如果我们向谁提出要以1969年那样的方式前往月球,相信他们肯定会嘲笑我们,会说不可能成功,实在太不安全了。我相信大多数宇航员都认同这一点,那就是如果我们没有及时终止阿波罗航天,肯定还有人会丧命。”

尽管经历了起飞时的波折,碰到了“不明飞行物”,遭遇燃料不足,计算机故障,以及靠圆珠笔绝处逢生等等危险,有人仍然认为他们是不可能失败的:“回顾过去的时候,我不会抚着自己的胸口,为自己活下来感到庆幸,仿佛九死一生。我认为我们做了一些大胆的决定。不错,有些地方也确实出了问题,但我们是一群充满、勇于进取的人。那些让我活着登上月球,又让我活着下来并且生活到今天的种种状况,让我非常感念。只有现在,我们才会真正了解到,阿波罗11号曾经面对过怎样的考验。”