系安全带第一次离开座舱到太空行走之前,人们曾认为太空行走是非常容易
的,随意飘动,毫不费力,十分有趣。实际上并非如此,因为失重使物体之
间缺乏摩擦力。而在没有摩擦阻力的情况下,宇航员的行动和工作都十分困
难,甚至难于将一件物体放置在一个固定的位置上。在失重的太空,宇航员
稍稍行动一下,很快就疲惫不堪了。
为了能让宇航员在太空自由行走,科学家研制了一种专供宇航员在太空
行走的机械装置,人们叫它太空摩托艇,亦称载人机动装置,或称喷气背包。
它的外型像一把有扶手和踏板的座椅,通过它就可以操纵坐在座椅上的人前
后、左右、上下方向运动,也能滚动、俯仰和偏航方向运动。太空摩托艇高
约 1.25 米,宽为 0.83 米,总重 150 公斤,由两套压缩气箱和电池组构成,
箱内存贮液态氮气 12 公斤,作为推动人体运动的能源。每套箱有 12 个喷嘴
(推进喷管),每个喷嘴能产生约 7 牛的推力。这些喷嘴就是一个小发动机,
当某一个喷嘴的阀门打开时,氮气就从喷嘴喷出,从而产生推动宇航员运动
的动力。在太空中机动行走的速度,最高为 64 公里/时,最低为 0.5 公里/
时。宇航员控制太空摩托艇上各个不同位置上的喷嘴,就能按需要的方向运
动了。
1984 年 2 月,美国航天飞机“挑战者”号在太空飞行中,两名宇航员先
后离开航天飞机座舱,首次小心翼翼地解开与航天飞机相连接的安全带(救
生索),驾驶太空摩托艇,以 15 厘米/秒的速度进入太空,把自己推开到离
航天飞机约 100 米远的太空,成了与航天飞机一样高速(约每秒 7.8 公里)
绕地球运行的人体地球卫星,成为在太空自由飞翔的第一批人。这两名宇航
员分别在太空遨游了两个多小时。
人自由在太空飞翔是一个创举,具有重要的经济、军事意义。从此宇航
员能够在不系安全带的状态下,回收失灵卫星,修理飞行中的卫星,检修和
建造航天站,也可以做各种科学实验及军事侦察活动。
探索太空的衣服——航天服 为了保障宇航员能完全脱离飞船,在太空
或月面独立生活,并适应恶劣的环境,美国宇航局花费了 1 亿美元,经历 5
年之久的研制,生产出 43 套航天服,每套价值 230 万美元,是迄今为止世界
上最昂贵的服装。
航天服实际上是一个小型的“密封舱”,共分 4 层,每层的功能各异。
由里向外数,最里面贴身的一层称为通风与液冷层,起“冷却器”和排除人
体余热通风的作用,防止受太阳光的照射而过热,使人体保持舒适。第二层
为密封层,装有供宇航员呼吸的空气,并可防止太空温度骤变的影响。第三
层为增压层,它可保持航天服里的空气压力与地球大气压力相等。最外面的
一层为护衬层,表面涂有闪光物质,可反射阳光中的热辐射和微流尘对人体
的危害。此外,在航天服上还有一根细软管与背包式生命保障系统连接,以
便从中不断更换新鲜空气。全套服装加上生命保障系统,重约 83 公斤,穿这
套服装,可保证宇航员在太空或月面停留 8~9 小时。为了使新设计的航天服
能确保宇航员的身体不受危害,在使用前都进行了多次动物试验,让身穿航
天服的狗、兔、猴等动物经受火箭起飞的超重、再入大气层和失重等严酷的
考验。经过多次试验和改进,最后制成了适合宇航员穿用的航天服。
九天揽月——“登月计划”
1969 年 7 月 16 日,是人类历史上不平凡的一天。
凌晨 4 时 15 分,“阿波罗”11 号的 3 名宇航员被唤醒了,起床后医生
立刻为他们查身体。5 时整,宇航员在宇航综合大楼用过早餐,半小时后由
技术人员为他们穿上了盔甲式的航天服,然后宇航员和人们握手告别,在场
的工作人员都衷心祝贺他们圆满成功地完成这次历史使命。宇航员驱车直达
39 号 A 发射台,到达发射台的时间是 6 时 40 分,在对宇航员进行最后一次
检查后,宇航员乘电梯上升到 100 米高处,跨过接连横桥进入飞船的宇宙舱。
7 时 30 分,工程师们关闭了指令舱入口,并细心检查了舱门的密封情况。到
此为止,离正式发射时间还有 2 小时 2 分。
等待发射的,不只是飞船内的宇航员和在发射场的 3000 多名工作人员,
还有守候在发射场内和发射场四周以及在附近海滩船只上的总共约 100 万名
观众。其中有专门被邀请来观看发射的贵宾,有美国的全部国会议员,近百
名外国使节,还有专程从各国赶来的从事航天技术工作的科学家、专家、以
及更多的普通观众。宇航发射中心附近的 45 个饭店和 25 个简易旅馆都住满
了客人。正式发射前 6 小时,记者席已座无虚席,各种通讯摄影装置已摆好
阵式。此外还有亿万电视观众守候在电视机旁,等待那伟大时刻的到来。
发射前 5 分钟,控制中心发出起飞信号。
发射前 3 分 10 秒,全自动发射程序开关系统开始工作,火箭燃料罐内的
压力缓缓上升。
还有 45 秒,奥尔德林打开了开关板上的磁带飞行记录仪。
倒数计时开始。
9 秒,正式点火。
7 秒,第 1 级火箭发动机喷出红色火焰。
4 秒,全部发动机工作,喷出的火焰由通红变成桔黄色。
这时,离发射台不远处的一个小槽内的几十个高压喷嘴开始向发射台和
台下面的钢甲板猛烈浇灌冷却水,近 3000℃的高温立刻使水变成一大片雾腾
腾的蒸气,这对发射台能起到保护作用。
倒计数的时间减到零,正是美国东部时间上午 9 时 32 分,飞船指令长的
控制中心同时发出一声震撼人心的喊叫:“起飞!”
在如火山爆发的滚滚浓烟中,“土星”5 号火箭颤巍巍却又稳健地腾空
升起,拖着 500 多米长的火焰离开发射架,火焰成为一个外红内白的火球直
向蓝天飞去。
这时,位于德克萨斯州的休斯顿航天中心的监控室内,人们正全神贯注
地监视着屏幕。
2 分 42 秒,第 2 级火箭的 5 台发动机点火工作,第一级火箭被扔掉,此
时飞船的速度为 2.7 公里/秒。
3 分 17 秒,救生火箭被甩掉。
9 分 11 秒,第 2 级火箭燃料燃尽被扔掉,“阿波罗”11 号的飞行速度达
到 6.8 公里/秒。
第 3 级火箭的发动机可以多次启动,用以调整宇宙飞船的飞行方向,准
备进入轨道。发射后 9 分 5 秒,它被启动喷射了 2 分 35 秒,使宇宙飞船以
7.67 公里/秒的速度,准确地进入了环绕地球的轨道。并在这个轨道下环绕
地球飞行两个半小时,在这段时间内调准角度和位置,从人造卫星的轨道上
再次发射并向月球进发。在距第一次发射后的 2 小时 44 分,“阿波罗”飞船
已经绕地球转了约 1 周半,宇航员们开始忙碌起来。他们仔细检查了所有设
备。第 3 级火箭开始工作了,宇宙飞船的速度增加到每秒 10.5 公里,7 月 16
日中午 12 时 22 分,“阿波罗”11 号终于挣出了地球这个摇篮,按预定计划
进入奔月轨道。
路途是遥远的,地球与月球相距 38 万公里,“阿波罗”11 号绕着椭圆
形的轨道向月球奔去,要飞行 3 个昼夜才能达到目的地。发射后 3 小时 16
分,按照休斯顿的命令,“阿波罗”11 号与“土星”5 号第 3 级火箭分离,
登月舱在第 3 级火箭上,这是为了把登月舱调换到前面去。柯林斯操纵着,
用 9 分钟的时间慢慢地使飞船与登月舱对接成功,宇航员们又卸下登月舱和
指挥舱之间的封闭板,接好电源电缆,使两部分连成一个整体。
宇宙飞船发射后 4 小时 10 分,第 3 级火箭完成使命,彻底和飞船脱离。
这样,登月舱就在飞船的前面。登月舱的后面是指挥舱和服务舱。服务舱内
装有发动机,宇航员们返回地球时要靠这台发动机。
进入奔月轨道 6 小时后,“阿彼罗” 11 号飞船已经离开地球 8 万公里,
飞船开始自转飞行,它一面沿着宇宙轨道进发,一面以每小时 3 周的速度缓
缓自转,自转的目的是使飞船的各部分都能均匀承受太阳的热量。因为远离
地球的太空是真空的,向阳的一面温度很高,而背阳的一面又温度极低,如
不自转,飞船的外壳就会由于巨大的温差热胀冷缩而受到破坏。每当向阳时,
强烈的阳光透过窗户照进舱来,舱内一片明亮,当背阳时,舱内就漆黑一团,
似乎在每一个小时内都要经历 3 次日出和日落。
按飞行计划规定,从发射开始的当天晚上 23 时 5 分,也就是飞船发射后
的 13 小时 33 分,是宇航员们“第一夜”就寝的时间。由于飞行顺利,宇航
员们的精神格外振奋,他们毫无睡意,但还是按时就寝了,一个个爬进了睡
袋。当然这个睡袋是固定在舱内的,不然宇航员们又得在舱内飞来滚去,在
天花板和地板上乱撞。
第 2 天上午 10 时 37 分,“阿波罗”11 号越过了地球与月球轨道的中心
线。由于地球引力越来越小,月球引力越来越大,飞船的实际轨道和速度与
原计划的轨道和速度会有微小的偏差,所以要通过火箭的喷射来修正一下宇
宙飞船的航向并调整速度。
这天下午 17 时 32 分,在全美电视网的预定节目里,“阿波罗”11 号飞
船在距地球 237854 公里远的地方,向地球进行了第二次彩色电视传播。这次
播送持续了 35 分钟,观众通过电视屏幕清楚地看到了宇航员们在太空的生活
实况。柯林斯在飞船舱内飘上飘下,表演了失重的现象;宇航员还详细地为
大家介绍了一般人罕见的宇宙食品和特殊吃法。
7 月 19 日早晨 7 时 30 分,“阿波罗”11 号离月球只有 28000 公里了,
月球近在咫尺,飞船就要进入绕月轨道了,这时飞船必须减速,否则就会从
月球旁边一擦而过,进入不了轨道。这就要靠服务舱的火箭发动机来起作用
了。这时的发动机作逆向喷射,让反作用拖住飞船的后腿,使飞船速度纳入
引力的范围,成为月球人造卫星,进行绕月飞行。
为了保证这一过程完全准确,从上午 8 时 30 分开始,3 个宇航员花了近
5 个小时,仔细检查了每一个仪器和系统。休斯顿宇航中心汇总了世界各地
负责追踪的卫星、飞机及舰船发回的数据材料,迅速计算出“阿波罗”11 号
飞船进入绕月轨道的各项参数,然后发送给宇宙飞船。柯林斯和奥尔德林反
复核算后,由指令长阿姆斯特朗输入计算机。飞船上的操纵开关全部放在“自
动”位置,让计算机来主宰一切。3 名宇航员目不转睛地盯着计算机指示器,
小心翼翼地操纵着飞船。同样紧张的气氛也笼罩在休斯顿的控制指挥大厅,
坐在厅内的全部人员都紧紧盯住面前的荧光屏,他们要随时掌握飞船的航
迹。
飞船的速度减慢了,这时飞船转到月球的背面,服务舱发动机开始喷火,
飞船内的宇航员已经能够看到月球表面的颜色了。月球表面是银灰色的,当
飞船绕月飞行了 3 周后,阿姆斯特朗又一次举起摄像机,让人们看到月球荒
凉的外貌。按预定的计划,将用 1 天的时间进行绕月飞行,他们在地面指挥
中心的指导下修正了轨道,使其成为一个近似圆形的轨道,以便登月舱能准
确地降落在预定的登月地点。他们对月球进行了仔细的外围观察,察看了着
陆地点附近的地形外貌,又对舱内进行了周密细致的检查。3 个人忙碌了整
整 1 天后,又按规定时间进入了梦乡。
7 月 20 日早上 7 时,飞船上的 3 名宇航员被指挥中心唤醒,人类登月创
举将在这天实现。9 时 22 分,3 个同龄人要暂时分手了。登月驾驶员首先由
指挥舱进入登月舱。20 分钟后指令长阿姆斯特朗和柯林斯相互告别,进入登
月舱。然后柯林斯将连接登月舱和指挥舱之间的通道封闭,他将留在指挥舱
内,不参加登月,等两位伙伴完成任务后再去接应他们。从现在起将使用代
号了,登月舱被称为“鹰”,而指挥舱则被称为“哥伦比亚”。
13 时 17 分,柯林斯在“哥伦比亚”内发出脱离的信号,“鹰”逐渐离
开了母船,“哥伦比亚”仍在绕月飞行。“鹰”向月球飞去,月亮越来越大
了,这时宇航员们看清了月球的面目,它完全不像我们在地球上看到的那样
晶莹美好,而是坑坑洼洼,凹凸不平,还有许多巨大的岩石,这使得两名宇
航员不得不小心翼翼。终于,舱内的蓝色信号灯亮了,“鹰”感到一下猛烈
的撞击,摇晃几下后稳定下来。
登月成功了!
1969 年 7 月 20 日,美国东部时间下午 4 时 17 分,“阿波罗”11 号的登
月舱安全降落在月面,着陆地点在预定地点中心偏西南 9.5 公里的地方。
“阿波罗”11 号登月的成功,是现代科学技术的结晶,是数十万人辛勤
劳动的结果。
按预定的计划,“鹰”在月面共停留 22 小时。
经过两小时的紧张准备,登月舱门缓缓打开了,奥尔德林手持电视摄像
机,将镜头对准站在舷梯上端的阿姆斯特朗,准备将这组珍贵的镜头全部拍
下来并传回地球,而地球上几万人的目光也同时紧盯着电视屏幕上的阿姆斯
特朗。只见他稳步走下 39 级的舷梯,当他伸出一只脚踩到月面时,他说出了
一句富于哲理的话:“对于一个人来说,这是一小步,可是对于人类来说,
这是巨大的一步。”
的确,对于人类来说,这是迈出的巨大的一步,是人类探索宇宙的一个
巨大飞跃。月面上第一次留下了人的脚印。月面有一层又松又软的沙粒,宇
航员的脚印是清晰的。奥尔德林用摄像机始终跟着阿姆斯特朗。在阿姆斯特
朗登上月面 15 分钟后,看来一切正常,奥尔德林才离开登月舱,当他下到舷
梯最后二三级时,放心地向月面纵身跃下,这时月球上有了两个地球来客。
两名宇航员开始在月面小心翼翼地走动,走着走着就大胆起来,竟然像孩子
似地向前跳跃行走。后来他们发现用比较长的弹跳式步伐前进,既轻松又走
得快,好像袋鼠行走。他们的这种步伐使电视机前的观众感到既新鲜又吃惊,
因为他们的航天服和氧气筒连同他们本身的重量足有 230 公斤,可是在月面
行走竟是如此轻松!紧接着两名宇航员将一面长 22.5 厘米、宽 19 厘米、厚
1.5 厘米的不锈钢板纪念碑安装在登月舱着陆架的旁边,上面有用黑色合成
树脂压铸成的地球东西两半平面图。还有一段以两名宇航员署名的文字:
“1969 年 7 月,太阳系行星——地球上的人类,首先在月面留下足迹,我们
仅代表全人类来此进行和平的旅行。”
接着两名宇航员又取出一面长 1.5 米,宽 0.9 米的美国国旗,挂在 1 根
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