文/ 宗合

阿波羅計(jì)劃是美國宇航局執(zhí)行的迄今為止最龐大的載人登月工程。這一計(jì)劃的目的是實(shí)現(xiàn)載人登月飛行和月球的實(shí)地考察，為載人行星飛行和探測(cè)進(jìn)行技術(shù)做準(zhǔn)備，它是世界航天史上具有劃時(shí)代意義的一項(xiàng)成就。1969年在阿波羅11號(hào)飛行任務(wù)中，尼爾·阿姆斯特朗成為第一個(gè)踏上月球表面的人類。

阿波羅計(jì)劃始于1961年5月，至1972年12月第6次登月成功結(jié)束，歷時(shí)約11年，耗資255億美元。在工程高峰時(shí)期，參加工程的有2萬家企業(yè)、200多所大學(xué)和80多個(gè)科研機(jī)構(gòu)，總?cè)藬?shù)超過30萬人。因此有人認(rèn)為，資金的有力支持是美國能領(lǐng)先一步登月的最大因素。

阿波羅計(jì)劃取得了大量科學(xué)成果，詳細(xì)地揭示了月球表面特性、物質(zhì)化學(xué)成份、光學(xué)特性并探測(cè)了月球重力、磁場、月震等，同時(shí)帶回了大量月球巖石樣本。

▲ 阿波羅11號(hào)的登月艙

登月方案

在登月成為主要目標(biāo)后，阿波羅計(jì)劃的決策者們開始面臨如何才能盡可能安全、經(jīng)濟(jì)、簡單地將航天員送上月球的問題。曾經(jīng)討論過的方案有三個(gè)：

直接起飛：此計(jì)劃提出由一個(gè)巨大的新型火箭攜帶一艘航天器，直接飛往月球；火箭在月球降落，任務(wù)完成后再次起飛，飛回地球。

地球軌道集合：此計(jì)劃需要兩艘只有土星5號(hào)一半大小的小型火箭將登月航天器的不同部分送入地球軌道，集合并對(duì)接。整個(gè)航天器降落在月球表面。由于當(dāng)時(shí)在軌道中集合多艘航天器的經(jīng)驗(yàn)較少，且地球軌道拼裝航天器是否可行也是未知數(shù)，所以此計(jì)劃未被采納。

月球軌道集合：這個(gè)方案由約翰·C·霍博爾特的團(tuán)隊(duì)提出。由一個(gè)較大的航天器，稱為指令/服務(wù)艙，攜帶載人的登月航天器，稱為登月艙。指令/服務(wù)艙攜帶從地球到月球并返回的燃料和生活必需品，以及進(jìn)入地球大氣層所需要的隔熱板。進(jìn)入月球軌道之后，登月艙與指令/服務(wù)艙分離，并降落在月球表面；指令/服務(wù)留在月球軌道。3名航天員中的1名留在指令/服務(wù)艙中，進(jìn)行繞月飛行。登月完成之后，登月艙重新起飛，與指令/服務(wù)艙在月球軌道集合，并返回地球。

與其他幾個(gè)方案不同，月球軌道集合只需要一艘很小的航天器降落在月球表面，使返回時(shí)在月球上起飛航天器的質(zhì)量大大減小。登月艙本身分為兩部分，包括降落部分和起飛部分，前者用于在登月時(shí)降落，后者在任務(wù)完成后起飛與指令/服務(wù)艙會(huì)合并返回地球。通過將登月艙的一部分留在月球上，月球起飛質(zhì)量得以再次減小。

輔助計(jì)劃

為登月飛行進(jìn)行準(zhǔn)備的4項(xiàng)輔助計(jì)劃是：

①徘徊者號(hào)探測(cè)器計(jì)劃（1961—1965年）：共發(fā)射9個(gè)探測(cè)器，在不同的月球軌道上拍攝月球表面照片1.8萬張，以了解飛船在月面著陸的可能性。但探測(cè)器曾多次發(fā)射失敗。

②勘測(cè)者號(hào)探測(cè)器計(jì)劃（1965—1968年）：共發(fā)射7個(gè)探測(cè)器，其中5個(gè)在月球表面成功軟著陸，發(fā)回8.6萬張?jiān)旅嬲掌?，?duì)月球土壤進(jìn)行分析，測(cè)出了精確的地月距離。

③月球軌道環(huán)行器計(jì)劃（1966—1967年）：共發(fā)射5個(gè)繞月飛行的探測(cè)器，其中1、2、3號(hào)在圍繞月球“赤道”的低軌道上飛行，對(duì)40多個(gè)預(yù)選著陸區(qū)拍攝高分辨率照片，獲得 1000多張小比例尺高清晰度的月面照片，據(jù)此選出約10個(gè)預(yù)計(jì)的登月點(diǎn)。4、5號(hào)探測(cè)器在繞月球極軌道上飛行，拍攝更大面積的月球表面照片，并監(jiān)視近月空間的微流星體和電離輻射。

④雙子星座飛船計(jì)劃（1965—1966年）：先后發(fā)射10艘各載2名航天員的飛船，進(jìn)行醫(yī)學(xué)、生物學(xué)研究和操縱飛船機(jī)動(dòng)飛行、對(duì)接和進(jìn)行艙外活動(dòng)的訓(xùn)練。

火箭研制

▲ 土星5號(hào)運(yùn)載火箭

阿波羅飛船使用大推力的土星5號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射。運(yùn)載火箭研制分兩個(gè)階段進(jìn)行：

②研制土星1號(hào)和1B號(hào)，用以獲取大型運(yùn)載火箭的研制經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行阿波羅飛船的飛行試驗(yàn)。

②研制土星5號(hào)巨型三級(jí)運(yùn)載火箭作為登月的運(yùn)載工具。

試飛階段

1966—1968年進(jìn)行了3次不載人飛行試驗(yàn)，在近地軌道上測(cè)試飛船的指令艙、服務(wù)艙和登月艙，考驗(yàn)登月艙的動(dòng)力裝置。

1968—1969年，發(fā)射了“阿波羅”7、8、9號(hào)飛船，進(jìn)行載人飛行試驗(yàn)。主要作環(huán)繞地球、月球飛行和登月艙脫離環(huán)月軌道的降落模擬試驗(yàn)、軌道機(jī)動(dòng)飛行和模擬會(huì)合、模擬登月艙與指令艙的分離和對(duì)接。按登月所需時(shí)間進(jìn)行了持續(xù)11天的飛行，檢驗(yàn)飛船的可靠性。

1969年5月18日發(fā)射的“阿波羅”10號(hào)飛船進(jìn)行了登月全過程的演練飛行，繞月飛行31圈，兩名航天員乘登月艙下降到距月面15.2公里的高度。

飛船構(gòu)造

阿波羅飛船由指令艙、服務(wù)艙和登月艙3個(gè)部分組成。

指令艙

指令艙是航天員在飛行中生活和工作的座艙，也是全飛船的控制中心。指令艙為圓錐形，高3.2米，重約6噸。指令艙分前艙、航天員艙和后艙3部分。前艙內(nèi)放置著陸部件、回收設(shè)備和姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)等。航天員艙為密封艙，存有供航天員生活14天的必需品和救生設(shè)備。后艙內(nèi)裝有10臺(tái)姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)，各種儀器和貯箱，還有姿態(tài)控制、制導(dǎo)導(dǎo)航系統(tǒng)以及船載計(jì)算機(jī)和無線電分系統(tǒng)等。

服務(wù)艙

前端與指令艙對(duì)接，后端有推進(jìn)系統(tǒng)主發(fā)動(dòng)機(jī)噴管。艙體為圓筒形，高6.7米，直徑4米，重約25噸。主發(fā)動(dòng)機(jī)用于軌道轉(zhuǎn)移和變軌機(jī)動(dòng)。姿態(tài)控制系統(tǒng)由16臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)組成，它們還用于飛船與第三級(jí)火箭分離、登月艙與指令艙對(duì)接和指令艙與服務(wù)艙分離等。

登月艙

由下降級(jí)和上升級(jí)組成，地面起飛時(shí)重14.7噸，寬 4.3米，最大高度約7米。

下降級(jí)：由著陸發(fā)動(dòng)機(jī)、4條著陸腿和 4個(gè)儀器艙組成。

上升級(jí)：為登月艙主體。航天員完成月面活動(dòng)后駕駛上升級(jí)返回環(huán)月軌道與指令艙會(huì)合。上升級(jí)由航天員座艙、返回發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)劑貯箱、儀器艙和控制系統(tǒng)組成。航天員座艙可容納2名航天員（但無座椅），有導(dǎo)航、控制、通信、生命保障和電源等設(shè)備。

任務(wù)記載

“阿波羅”11號(hào)飛船于1969年7月20日首次實(shí)現(xiàn)人類登上月球的夢(mèng)想。在這之后，從1969年11月至1972年12月，美國又相繼發(fā)射了阿波羅12、13、14、15、16、17號(hào)飛船，其中除阿波羅13號(hào)因服務(wù)艙液氧箱爆炸中止登月任務(wù)（三名航天員駕駛飛船安全返回地面）外，均登月成功。

阿波羅計(jì)劃首次載人飛行——阿波羅7號(hào)

阿波羅7號(hào)的飛行員沃爾特·坎寧安正在寫飛行日志

阿波羅7號(hào)是阿波羅計(jì)劃中首次發(fā)射的載人任務(wù)，發(fā)射于1968年10月11日。整個(gè)任務(wù)全長11天，也是美國首次成功的三人航天任務(wù)。

由于本次任務(wù)不需要登月艙，因此使用土星IB作為運(yùn)載火箭。

阿波羅1號(hào)悲劇性的大火對(duì)美國航天事業(yè)是一個(gè)沉重的打擊。大火之后，指令艙很多地方都進(jìn)行了修改以確保安全，消滅了飛行中的很多安全隱患。阿波羅7號(hào)的成功重新使美國宇航局對(duì)載人航天事業(yè)以及在1970年之前登月恢復(fù)了信心。

阿波羅7號(hào)完成了首次美國太空電視直播，也是整個(gè)計(jì)劃的載人任務(wù)中唯一在肯尼迪航天中心的34號(hào)發(fā)射臺(tái)發(fā)射的；后續(xù)的任務(wù)都在附近的39號(hào)發(fā)射臺(tái)發(fā)射。

完成此次任務(wù)后，瓦爾特·施艾拉成為了第一位（也是唯一一位）在水星、雙子星以及阿波羅三項(xiàng)航天計(jì)劃中均執(zhí)行過任務(wù)的航天員。

首次登月——阿波羅11號(hào)

▲ 阿波羅11號(hào)飛行小組成員，左起：尼爾·阿姆斯特朗, 邁克爾·柯林斯，巴茲·奧爾德林

阿波羅11號(hào)是阿波羅計(jì)劃中的第五次載人任務(wù)，發(fā)射于1969年7月16日。7月20日，尼爾·阿姆斯特朗與巴茲·奧爾德林成為了首次踏上月球的人類。阿波羅11號(hào)降落在月表靜海附近，被阿姆斯特朗稱為“靜?；亍保ò⒛匪固乩试诮德浜笙蛑笓]中心報(bào)告“休斯頓，這里是靜?；?。‘鷹’著陸成功?！保?。

阿波羅11號(hào)登月的準(zhǔn)確時(shí)間是1969年7月20日下午4時(shí)17分43秒（休斯頓時(shí)間）。1969年7月21日凌晨2點(diǎn)56分，阿姆斯特朗的左腳踏上了月球，并說：這是一個(gè)人的一小步，卻是人類的一大步。 阿姆斯特朗和奧爾德林在月球表面活動(dòng)了兩個(gè)半小時(shí)，使用鉆探取得了月芯標(biāo)本，拍攝了一些照片，也采集了22千克的月表巖石標(biāo)本。

從60年代初期開始，“太空競賽”的勝利“標(biāo)準(zhǔn)”被定義為率先登月。所以，從某種意義上講，阿波羅11號(hào)的成功標(biāo)志著美國在太空競賽中的勝利。同樣，阿姆斯特朗和奧爾德林在1969年7月登月，也完成了肯尼迪總統(tǒng)1961年5月25日宣布美國會(huì)在1970年之前將航天員送上月球并成功返回的承諾。

最后一次登月——阿波羅17號(hào)

▲ 1972年12月19日，阿波羅17號(hào)在完成12天的飛行任務(wù)后返回地球

阿波羅17號(hào)是阿波羅計(jì)劃中的第十一次載人任務(wù)，是人類第六次也是迄今為止最后一次成功登月的太空任務(wù)。阿波羅17號(hào)是阿波羅計(jì)劃中唯一一次夜間發(fā)射的任務(wù)，也為阿波羅計(jì)劃畫上了句號(hào)。

阿波羅計(jì)劃中的唯一一位科學(xué)家，地質(zhì)學(xué)博士哈里森·施密特在阿波羅17號(hào)中擔(dān)任登月艙駕駛員。他與塞爾南在三次月球行走時(shí)收集了111千克的巖石標(biāo)本。

阿波羅17號(hào)創(chuàng)造了阿波羅計(jì)劃中的很多記錄，包括最長的登月飛行；最長的月表行走時(shí)間；收集了最多的月球標(biāo)本，也在月球軌道中航行了最長的時(shí)間。

在即將結(jié)束最后一次登月任務(wù)之前，指令長尤金·塞爾南在登月艙前說道：在我們離開月球的陶拉斯-利特羅山谷時(shí)，我們來過這里，我們現(xiàn)在要離開這里；如果情況允許的話，我們還會(huì)帶著全人類的和平與希望回到這里的。在我邁出離開月球的腳步時(shí)，我想說美國今日對(duì)太空的挑戰(zhàn)將鑄造人類明天的命運(yùn)。愿阿波羅17號(hào)一路平安。

事故記載

阿波羅計(jì)劃雖然取得了巨大的成功，但計(jì)劃中也有過幾次嚴(yán)重的危機(jī)。其中最著名的就是阿波羅1號(hào)的大火和阿波羅13號(hào)成功的失敗。

阿波羅1號(hào)

1967年1月27日下午1時(shí)，阿波羅1號(hào)的3名航天員進(jìn)入指令艙進(jìn)行例行的地面試驗(yàn)。進(jìn)入飛船后，格里索姆把他的航天服與艙內(nèi)供氧系統(tǒng)相連時(shí)，向控制人員報(bào)告說，他聞到一股“酸味”。于是航天員們停下手頭的工作，抽取了空氣樣品。試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。緊接著，氧氣流動(dòng)異常主警報(bào)器發(fā)出了警告。飛船環(huán)境控制系統(tǒng)技術(shù)人員當(dāng)時(shí)認(rèn)為是艙內(nèi)乘員的運(yùn)動(dòng)引發(fā)了警報(bào)器。

試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行。突然，艙內(nèi)的查菲像是不經(jīng)意地說：“火，我聞到了火的氣味！”兩秒種后，懷特更加肯定地說：“艙里著火了！”由于阿波羅1號(hào)采用了新的機(jī)械式艙門，在艙內(nèi)不可能很快打開，三名航天員失去了逃生的機(jī)會(huì)。

事后調(diào)查表明，大火起于座艙左側(cè)一束導(dǎo)線或其附近出現(xiàn)的一個(gè)小火花。因?yàn)楫?dāng)時(shí)飛船已做完了加壓試驗(yàn)，艙內(nèi)充滿了純氧，火花的出現(xiàn)無疑是一場災(zāi)難。

這次事故給阿波羅登月計(jì)劃帶來了嚴(yán)重打擊。此后，美國宇航局對(duì)阿波羅飛船進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，對(duì)防火、生命保障系統(tǒng)都進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)。

阿波羅13號(hào)

阿波羅13號(hào)是阿波羅計(jì)劃中的第七次載人任務(wù)，發(fā)射于1970年4月11日。是計(jì)劃中第3次登月任務(wù)，但是由于飛船在抵達(dá)月球前發(fā)生了氧氣罐爆炸，電力和氧氣均大量損失，所以登月計(jì)劃被迫放棄，三名航天員與地面控制人員密切配合，最終成功返回地球，成為了登月史上最著名的一次成功的失敗。三位航天員以及地面控制人員的英勇事跡后來被拍成電影《阿波羅13號(hào)》。

阿波羅13號(hào)在發(fā)生爆炸的時(shí)候曾經(jīng)對(duì)休斯頓指揮中心回報(bào)了一句非常有名的話：“休斯頓，我們出問題了（Houston, we have a problem）?！边@句話后來不斷地被各種星際任務(wù)相關(guān)的電視節(jié)目與電影使用，變成了整個(gè)任務(wù)里面最有名的一句話?！?/p>

阿波羅計(jì)劃載人飛行一覽表