“阿波罗”工程

美国于２０世纪６０年代至７０年代初组织实施的载人登月工程，或称“阿波罗”计划。这一工程的目的是实现载人登月飞行和人对月球的实地考察，为载人行星飞行和探测进行技术准备。它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。工程开始于１９６１年５月，至１９７２年１２月第６次登月成功结束，历时约１１年，耗资２５５亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有两万家企业、二百多所大学和八十多个科研机构，总人数超过３０万人。整个“阿波罗”工程包括：

１、确定登月方案；

２、为登月飞行作准备的４项辅助计划；

３、研制“土星”号运载火箭；

４、进行试验飞行；

５、研制“阿波罗”号飞船；

６、实现载人登月飞行。

登月方案：包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。从“阿波罗”号飞船的３种飞行方案中选定月球轨道交会方案，相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局方案。

辅助计划：为登月飞行进行准备的４项辅助计划是：

１、“徘徊者”号探测器计划（１９６１～１９６５年）：共发射９个探测器，在不同的月球轨道上拍摄月球表面状况的照片１．８万张，以了解飞船在月面着陆的可能性。

２、“勘测者”号探测器计划（１９６６～１９６８年）：共发射５个自动探测器在月球表面软着陆，通过电视发回８．６万张月面照片，并探测了月球土壤的理化特性数据。

３、“月球轨道环行器”计划（１９６６～１９６７年）：共发射３个绕月飞行的探测器，对四十多个预选着陆区拍摄高分辨率照片，获得一千多张小比例尺高清晰度的月面照片，据此选出约１０个预计的登月点。

４、“双子星座”号飞船计划（１９６５～１９６６年）：先后发射１０艘各载２名航天员的飞船，进行医学—生物学研究和操纵飞船机动飞行、对接和进行舱外活动的训练。

运载火箭：“阿波罗”号飞船使用大推力的“土星”号运载火箭发射。运载火箭研制分两个阶段进行：

１、研制“土星”１号和１b号，用以获取大型运载火箭的研制经验并进行“阿波罗”号飞船的飞行试验。

２、研制“土星”５号巨型３级运载火箭作为飞船登月的运载工具。

试验飞行：１９６６～１９６８年进行了６次不载人飞行试验，在近地轨道上鉴定飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置。１９６８～１９６９年，发射了“阿波罗”７、８、９号飞船，进行载人飞行试验。主要作环绕地球、月球飞行和登月舱脱离环月轨道的降落模拟试验、轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱与指挥舱的分离和对接。按登月所需时间进行了持续１１天的飞行，检验飞船的可靠性。１９６９年５月１８日发射的“阿波罗”１０号飞船进行了登月全过程的演练飞行，绕月飞行３１圈，两名航天员乘登月舱下降到离月面１５．２公里的高度。

“阿波罗”号飞船：“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱３个部分组成。

指挥舱：航天员在飞行中生活和工作的座舱，也是全飞船的控制中心。指挥舱为圆锥形，高３．２米，重约６吨。指挥舱壳体结构分为３层：内层为铝合金蜂窝夹层结构，中层为不锈钢蜂窝夹层隔热层，外层为环氧—酚醛树脂烧蚀防热层。舱内充以３４．３千帕（０．３５大气压）的纯氧，温度保持在２１～２４℃。指挥舱分前舱、航天员舱和后舱３部分。前舱内放置着陆部件、回收设备和姿态控制发动机等。航天员舱为密封舱，存有供航天员生活１４天的必需品和救生设备。后舱内装有１０台姿态控制发动机，各种仪器和贮箱，还有姿态控制、制导导航系统以及船载计算机和无线电分系统等。

服务舱：前端与指挥舱对接，后端有推进系统主发动机喷管。舱体为圆筒形，高６．７米，直径４米，重约２５吨。服务舱采用轻金属蜂窝结构，周围分为６个隔舱，容纳主发动机、推进剂贮箱和增压、姿态控制、电气等系统。主发动机推力达９５．６千牛（９．７５吨力），由计算机控制，用于轨道转移和变轨机动。姿态控制系统由１６台火箭发动机组成，它们还用于飞船与第三级火箭分离、登月舱与指挥舱对接和指挥舱与服务舱分离等。

登月舱：由下降级和上升级组成，地面起飞时重１４．７吨，宽４．３米，最大高度约７米。

１、下降级：由着陆发动机、４条着陆腿和４个仪器舱组成。着陆发动机推力可在４．６７～４６．７千牛（４７６～４７６０公斤力）范围内调节，发动机摆动范围为６°。着陆腿末端有底盘，上面装有触地传感器。下降级内还装有着陆交会雷达和４组容量为４００安时的银锌蓄电池。

２、上升级：为登月舱主体。航天员完成月面活动后驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。上升级由航天员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱和控制系统组成。航天员座舱可容纳２名航天员（但无座椅），有导航、控制、通信、生命保障和电源等设备。座舱前方有舱门，门口小平台外接登月小梯。返回发动机推力为１５．６千牛或１５９０公斤力（不可调），可重复起动３５次。姿态控制系统包括１６台小推力发动机。仪器舱装有两组容量为２９６安·时互为备份的银锌蓄电池。

登月飞行：“阿波罗１１号”飞船于１９６９年７月２０～２１日首次实现人登上月球的理想。此后，美国又相继６次发射“阿波罗”号飞船，其中５次成功。总共有１２名航天员登上月球。

“阿波罗１１号”飞船登月飞行：１９６９年７月１６日由“土星”５号火箭运载“阿波罗１１号”飞船升空。第三级火箭熄火时将飞船送至环绕地球运行的低高度停泊轨道。第三级火箭第二次点火加速，将飞船送入地月过渡轨道。飞船与第三级火箭分离，飞船沿过渡轨道飞行２．５天后开始接近月球，由服务舱的主发动机减速，使飞船进入环月轨道。航天员 Ｎ·Ａ·阿姆斯特朗和Ｅ·Ｅ·奥尔德林进入登月舱，驾驶登月舱与母船分离，下降至月面实现软着陆。另一名航天员仍留在指挥舱内，继续沿环月轨道飞行。登月航天员在月面上展开太阳电池阵，安设月震仪和激光反射器，采集月球岩石和土壤样品２２公斤，然后驾驶登月舱的上升级返回环月轨道，与母船会合对接，随即抛弃登月舱，起动服务舱主发动机，使飞船加速，进入月地过渡轨道。在接近地球时飞船进入再入走廊，抛掉服务舱，使指挥舱的圆拱形底朝前，在强大的气动力作用下减速。进入低空时指挥舱弹出三个降落伞，进一步降低下降速度。“阿波罗１１号”飞船指挥舱于７月２５日在太平洋夏威夷西南海面溅落。

“阿波罗”１２～１７号飞船：从１９６９年１１月至１９７２年１２月，美国相继发射了“阿波罗”１２、１３、１４、１５、１６、１７号飞船，其中除“阿波罗１３号”因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务（两名航天员驾驶飞船安全返回地面）外，均登月成功。“阿波罗１２号”从环月轨道上将登月舱上升级射向月面，进行了人工“陨石”撞击试验，引起月震达５５分钟。“阿波罗”１５和１６号在环月轨道上各发射出一颗环绕月球运行的科学卫星。“阿波罗”１５、１６、１７号的航天员都曾驾驶月球车在月面活动和采集岩石。彩色摄像机和通信设备将航天员驱车巡游月面和登月舱从月面起飞的情景实时传回地球。在返回地球途中，航天员还出舱进入太空，把相机和其他设备收回舱内。“阿波罗１７号”飞船首次载运地质科学家参加登月活动。

──朱毅麟、范剑峰，选自《中国大百科全书·航空航天》，中国大百科全书出版社１９８５年版