差一点错过的交会：LOR与“阿波罗”计划.doc

差一点错过的交会：LOR与“阿波罗”计划许多航天历史学家看来，NASA兰利研究中心对“阿波罗”计划最重要的贡献就是提出了“月球轨道交会（LOR）”的概念。兰利研究中心几个信念非常坚定的研究员用智慧创造了这一概念，其基本前提是发射一个强有力的火箭搭载三艘组合起来的航天飞船。图为“阿波罗”登月舱与指挥舱正在月球轨道上进行交会。如果月球轨道上的交会失败，那幺宇航员的距离就会因太远而无法施救。背景中的深色区域是史密斯海，地球正在月球的地平线上冉冉升起。航天员埃德温奥尔德林、尼尔阿姆斯特朗和迈克尔柯林斯被当选为“阿波罗”11号月球登陆任务的首要机组人员。1969年7月20日，登月舱“鹰”号飞船搭载“阿波罗”11号航天员尼尔阿姆斯特朗和埃德温奥尔德林小心翼翼地飞向静海，使两人首次在月球登陆。从那时起，已有整整四十六年了。来自不同地区的数千人和多个组织在这“人类的一大步”中起到了关键的作用。1961年5月，肯尼迪总统在国会的讲话中宣布了美国挑战月球的决心：“这并不是一个人登上月球的问题，这将关系到整个国家，因为要想把他放到月球上，我们大家都必须付出努力。”一个机构有幸参与了登月计划，在实现登月目标的过程中贡献很大，那就是位于弗吉尼亚州汉普顿市的NASA兰利研究中心，这里是美国最早的民用航空实验室，是空间特遣大队所在地，这支特遣大队构思和指导了美国首个载人航天计划水星计划。NASA兰利研究中心帮助证实了许多基本原理，确定了许多航天任务概念，这些对于“阿波罗”计划来说都是最重要的。在实验室风洞的特有复杂环境中，研究人员研究了“土星阿波罗”发射构造的空气动力完整性以及“阿波罗”号指挥舱重新回到地球大气时的气动加热问题。兰利研究中心的工作人员和测试设备在训练计划中也起到了主要作用，这些对于NASA航天员在月球登陆以及在月球表面行走都是必要的。然而，在许多航天历史学家看来，兰利研究中心对“阿波罗”计划最重要的贡献就是提出了“月球轨道交会（LOR）”的概念。1961年，约翰F肯尼迪总统决定在六十年代结束之前让人类在月球上登陆，这意味着NASA不得不迅速采取行动，找出完成月球之行的最佳办法。NASA对三个可供选择的方案进行了认真考虑：最初是直接升空；然后是地球轨道交会（EOR）；最终是一个出乎意料的候选方案月球轨道交会（LOR）。从根本上来讲，直接升空是科幻小说和好莱坞电影中描绘的方案。一艘巨大的火箭犹如一艘战舰那幺大，径直地发往月球、着陆、然后直接从月球表面回到地球。整个行程就像一次包车游，从甲点到乙点，然后又乘坐同一辆车回到A点。在NASA内部，对直接升空方案有着强烈的抵触情绪，这在很大程度上是因为该方案意味着要研发一个被称为“新星”的巨大助推器，它不得不携带所有必需的燃料起飞，脱离地球的引力，通过制动克服月球引力障碍，还要脱离月球的引力，然后再通过制动进入地球的引力范围然而，在工程师们做过计算之后，NASA认识到制造一个如此大型火箭的方案显然是不现实的，特别是要想在肯尼迪总统预定的时间左右完成更是不现实研发一个那幺庞大的火箭所花费的时间将会太长，花费的资金量也太大。在兰利研究中心的风洞中，NASA对影响“土星-阿波罗”号火箭的空气动力展开了广泛的研究。在那里，研究人员研究了风对“土星I” 号和逃逸塔的影响。直接升空方案终止了，就开始对第二个方案进行严格的评估：地球轨道交会（EOR）。EOR的主要观念是：利用当时正在研发的“土星”号高级火箭分别将两个船舱送往太空；然后使这两个船舱在地球轨道上交会、对接；在连接起来的船舱中组装一辆月球任务飞船，为其提供燃料，再使之与船舱分离；然后乘坐这艘加固的飞船继续前进，就像直飞模式中那样到月球，再回到地球轨道。EOR的好处是，所需要的火箭不用那幺强大，而且这种火箭当时也已经快要开发出来了。在NASA内部，对EOR有着强烈的支持，特别是那些科学家认识到，选择EOR作为“阿波罗”任务的行动模式意味着需要建立一个实质上的空间站结构，使其成为地球轨道上的平台。除了“阿波罗”任务之外，这样的平台还有很多其他科学上和非科学上的用途。出于这个原因，像阿拉巴马州亨茨维尔市NASA马歇尔太空飞行中心的沃纳冯布劳恩博士及其同事们，就是建立空间站的支持者，他们也赞成EOR。最终，NASA没有选择前两个方案中的任何一个，而是选择了第三个方案：月球轨道交会。约翰C霍博尔特博士解释说：在许多历史学家看来，美国要在十年之内设法进行人类的首次地外之行，在众多可供选择的方案中，月球轨道交会的概念是最重要的。兰利研究中心几个信念非常坚定的研究员用智慧创造了这个概念，他们自从1959年开始对这个方案进行实验。LOR的基本前提是发射一个强有力的三级火箭，将三艘组合起来的航天飞船送进地球轨道。组合飞船包括：第一，一个母飞船，或称为指挥舱；第二，一个服务舱，其中包含燃料电池、形态控制系统和主推进系统；第三，一个小型月球着陆器，或者叫做登月舱。一旦进入地球轨道，火箭的最后一级开始点火，将带有三名机组人员的“阿波罗”号飞船送进月球的飞行轨道。到达月球轨道之后，两个机组人员将穿上航天服，爬进登月舱中，然后与母飞船分离，下行至月球表面。第三个机组人员将留在指挥舱中，在寂寞的月球轨道上保持着清醒状态。如果一切顺利，登月舱的上半截将会利用所配备的上升引擎回升，重新跟指挥舱对接，然后将着陆器丢弃到暗淡无边的太空中，或者使之撞击到月球上，就像后来执行“阿波罗”航天任务做地震实验时那样，最后三名航天员乘坐指挥飞船就可以返回地球了。德国研究火箭的先驱赫尔曼奥伯特早在1923年