阿波罗计划是美国太空总署执行的迄今为止最庞大的月球探测计划,“阿波罗”飞船的任务包括为载人登月飞行作准备和实现载人登月飞行,已于1972年底结束。迄今(2023年)已50余年不再有载人航天器离开过地球轨道。阿波罗计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。
(相关资料图)
航天器包括两个主要部分:指挥/服务舱以及登月舱。
指挥舱(Command Module,CM)呈锥形,用于搭载太空人从地面一直到月球轨道,是唯一在任务完成时返回地球的部分。指挥舱的设备包括反应控制推进器、对接口、导航系统以及阿波罗导航电脑。服务舱(Service Module,SM)中储存了太空人需要的各种设备,例如服务推动系统、燃料、氧气罐、机动喷口和通讯天线。在阿波罗15号任务中,太空船进入月球轨道时的推进器也位于服务舱的末尾。指挥舱与服务舱被称为指挥/服务舱(CSM)。服务舱还携带了科学仪器模块。返回大气层前,服务舱被丢弃。只有指挥舱外层有隔热板,能够抵挡进入大气层时的高温。进入大气层后,指挥舱打开降落伞,逐渐减速并降落在海面等待救援。
登月舱是真正登月时使用的部分。为了尽可能减轻重量,登月舱没有隔热板,动力很小,只能在月球表面飞行。登月舱能够搭载两名宇航员,包括一个降落部分和一个起飞部分。后者在登月任务完成时使用前者作为发射平台,进入月球轨道后与指挥/服务舱对接,准备返回地球。降落部分里还装载了阿波罗科学实验包,以及最后三次任务中的月球车。
格鲁门航空航天公司进行登月舱的设计和建造,负责人是汤姆·凯利(Tom Kelly)。登月舱也出现过许多问题;由于其测试的延迟,整个阿波罗计划都险些没能成功[15]。由于登月舱进度缓慢,首次登月舱的载人飞行也不得不推迟,使得阿波罗8号9号互换。阿波罗9号在地球轨道中首次使用了登月舱,阿波罗10号将登月舱带到了月球轨道(但没有登月),对整个航天器的各个部分进行了详细的测试。
阿波罗计划中包括11次载人任务,从阿波罗7号一直到阿波罗17号,全部从佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射。阿波罗4号到阿波罗6号都是无人测试飞行(正式地讲没有阿波罗2号和阿波罗3号)。
1967年9月,位于休斯敦的载人航天中心提出了一系列任务以完成登月任务。七个任务类型被提出,每个类型都对特定的航天器和任务进行测试;每一个任务类型的执行都需要前一类型的成功完成。这些任务类型分别是:
A- 无人指挥/服务舱测试B- 无人登月舱测试C- 载人近地轨道指挥/服务舱飞行D- 载人近地轨道指挥/服务舱和登月舱飞行E- 载人指挥/服务舱和登月舱绕地球进行椭圆轨道飞行,远地点7400千米F- 载人月球轨道指挥/服务舱和登月舱飞行G- 载人登月之后又增加了H任务,月表停留时间被加长;最后的J任务中,登月舱在月球表面停留三天。被取消的阿波罗18号至20号都是J任务。
最遥远的设想甚至还包括了I任务,有相当大的科学研究比例。当预算缩减成为现实时,这些科学研究项目被放到了J任务里。
月球任务采集了多少标本?
阿波罗11号22千克
阿波罗12号34千克
阿波罗14号43千克
阿波罗15号77千克
阿波罗16号95千克
阿波罗17号111千克
阿波罗计划的各次登月任务共带回了千克的月球岩石标本,大部分目前储存在休斯敦林顿·约翰逊太空中心的月球物质回收和回归宇航员检疫实验所中。
通过放射测年后,研究人员发现月表岩石标本与地球相比都很古老。最年轻的月表岩石都比地球上已知的最古老岩石要久远。月海中的玄武岩标本的年龄多在32亿年左右,高地中的标本甚至达到46亿年的年龄。由此可见,月球是在太阳系早期形成的。
大卫·斯科特和詹姆斯·艾尔文在执行阿波罗15号任务时找到的起源石是月球岩石标本中最重要的岩石之一,被认为是在月球诞生时形成的。
许多月球岩石似乎集中在微流星形成的撞击环形山中;在地球上由于有较厚的大气层而不可能出现类似情景。
阿波罗计划的总投资为亿美元(至1973年),折合2005年的1350亿美元。 1960-1973年,NASA总预算亿美元。1960年至1973,阿波罗计划的年度预算和美国航天局的年度预算的最高峰都出现在1966年,1966年美国GDP是8150亿美元。当年阿波罗计划年度预算亿美元,占美国GDP的%;当年NASA年度预算亿美元,占美国GDP的%。总重为公斤的月球矿石在阿波罗计划中被带回地球。现在绝大部分矿石保存在休斯顿的月球物质回收和回归宇航员检疫实验所。少数被美国政府分配到全国各个实验室进行分析,或作为礼物送给其他各国政府。
影像资料:
阿波罗16号: /YvFUb2d
阿波罗17号:
来源:维基百科 NASA