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​人类月球日,回顾53年前人类首次登月时刻

2025-05-23 16:40 来源:旺达屋 点击:

人类月球日,回顾53年前人类首次登月时刻

人类首次登月53周年

53年前的今天,1969年7月20日,阿波罗11号登月舱顺利着陆月球。六个多小时后,宇航员尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗(Neil Alden Armstrong)代表人类第一次在地球之外的月球上留下了足迹,并说出了那句著名的“这是我个人的一小步,却是人类的一大步!”(That's one small step for a man, one giant leap for mankind.)。为了纪念人类首次登月,7月20日这一天被人们定为“人类月球日”!

人类在月球上留下的首批足迹之一,来自奥尔德林|NASA

以现在的视角来看,半个世纪前的这项登月计划仍然让人感到无比的震撼。因为自阿波罗计划以来,人类已经半个世纪没有再到达过月球。让我们一起回顾一下这项53年前的野心勃勃的计划。这要从冷战时期美苏争霸说起。

阿波罗计划LOGO|NASA

1957年,苏联成功发射人类第一个人造卫星;1961年4月12日,苏联成功将人类第一个宇航员尤里·加加林送入太空。之后,苏联又将人类首个女性航天员瓦莲金娜·捷列什科娃送入太空;进行了人类首次太空出舱任务。美国开始在航天领域落后于苏联。

左:第一个人造卫星 右:尤里·加加林

1961年5月25日,时任美国总统约翰·F·肯尼迪(John·Fitzgerald·Kennedy)在国会宣布美国将在1970年前登上月球。这显示了美国在太空领域想要追上苏联的雄心。虽然肯尼迪在1963年11月22日便遇刺身亡,但其登陆月球的阿波罗计划(Apollo Program)仍继续被后任总统支持。

约翰·F·肯尼迪在国会发表的演说|NASA

美国采用一次性将登月载荷阿波罗飞船发射升空的方式进行月球登陆。其中登月舱(Lunar Module, LM)由上升级(ascent stage)和下降级(descent stage)组成,底部四个支脚展开后最大跨度达到9.2m,高度约6m,总重约14.7吨。指令舱(Command Module)同时也是返回舱,呈圆锥状,底部最大直径达到3.9m,高3.2米,重约6吨,可以容纳3名宇航员。服务舱(Service Module)整体呈圆柱形,高6.7米,直径4米,重量约25吨,尾部为巨大的真空发动机喷口。整个阿波罗登月飞船重量达到45吨以上。

阿波罗飞船描述|NASA

为了满足一次发射就把把重达45吨的有效载荷送入月球轨道,以德裔美籍火箭专家冯·布劳恩为首的科学家和工程师设计了人类迄今为止起飞重量最大的运载火箭—土星五号(Saturn Ⅴ)。

冯·布劳恩站在其得意之作土星五号火箭前|NASA

土星五号为三级火箭,高达110.6米,芯级最大直径10.1米级,起飞重量高达2900吨,起飞推力3450吨,近地轨道(LEO)运载能力118吨,月球轨道运载能力45吨以上。土星五号共计13次发射任务均宣告成功!

土星五号火箭|NASA、Homem do Espaço

1969年7月16日,位于美国东部佛罗里达州东海岸的肯尼迪航天发射中心39A发射台,周围聚集了一大群从各地赶来的想要见证历史时刻的民众。他们架起了长枪短炮,旨在记录将要载入人类史册的历史瞬间。

发射现场的观众及矗立在发射塔台上的土星五号火箭|NASA

13时32分,矗立在39A发射台的土星五号SA-506火箭一级五台F-1发动机同时点火启动,发动机巨大的喷口喷出大量的高温火焰将发射台喷出的冷却水瞬间气化,整个发射台被水汽所包围。发动机发出的声音震耳欲聋,即使在几公里之外也能感受到这种冲击心灵的震撼!人们的目光随着发动机耀眼的火焰移动,很快进入苍穹。

土星五号SA-506火箭发射|NASA

这次火箭发射所执行的是人类首次载人登月任务-阿波罗11号(Apollo 11)。此时,3名宇航员正坐在阿波罗飞船中静待创造历史的月球之行。这3名宇航员分别是:尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗(Neil Alden Armstrong)、巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)、迈克尔·科林斯(Micheal Collins)。

左:阿波罗11号任务徽章 右:乘组,阿姆斯特朗、科林斯、奥尔德林|NASA

发射升空后,火箭一级、二级相继分离。火箭三级和飞船组合体在绕地球一圈半后点火,将飞船推入地月转移轨道。

火箭各级分离|NASA

发射前,登月舱与指令舱并没有对接在一起。在地月转移轨道,指令舱和服务舱组合体将首先脱离,之后它将调转180°,将指令舱的对接口对准与火箭三级相连的登月舱,之后,阿波罗飞船与登月舱对接,并将其与三级火箭分离。之后,完整体阿波罗-11号飞船将继续飞向月球。

阿波罗指令舱与登月舱对接示意|NASA

此次阿波罗11号飞船指令舱被称为“哥伦比亚号”(Columbia),而登月舱被称为“鹰号”(Eagle)。

地月转移轨道对接过程中指令舱拍摄到的登月舱|NASA

在进入月球引力范围后,飞船真空发动机将点火减速,使飞船被月球捕获,成为绕月飞行器。尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林已进入“鹰号”登月舱准备登月,而迈克尔·科林斯将继续留在“哥伦比亚号”指令舱。在指定区域上空,“哥伦比亚号”和“鹰号”分离,“鹰号”执行下降程序,准备登月。

着陆过程-模拟图|NASA

此时的迈克尔·科林斯将承受历史上最伟大的孤独,它将驾驶“哥伦比亚号”环绕荒凉贫瘠的月球,见证两位伙伴登上月球,并等待着两位伙伴的凯旋。

登月舱与指令舱分离-互拍|NASA

迈克尔·科林斯(Micheal Collins)于4月28日在美国佛罗里达州去世,享年90岁。

迈克尔·科林斯老年与中年对比|NASA

1969年7月21日4时17分43秒(北京时),“鹰号”登月舱成功着陆于月球静海(Mare Tranquilitis)。人类从地球到达了月球,这是历史性的一刻!登陆点也被称为静海基地(Tranquility Base)。

登月舱着陆后拍下的月表图像|NASA

21日10时56分(北京时),宇航员阿姆斯特朗正式踏上月球,之后奥尔德林也登上月球。

阿姆斯特朗及奥尔德林登上月球|NASA

两人在月表行走时长为2小时31分钟4秒。奥尔德林将美国国旗插在月球,之后他们同时任美国总统理查德·尼克松(Richard Milhous Nixon)进行了通话。这次电话交谈被尼克松称为“从白宫打出的最具历史性的电话”。两名宇航员还在月球安放了一台被动式地震仪和一台激光测距反射镜。两名宇航员还收集了21.55kg的月球标本。

宇航员在月面工作|NASA

在登月舱下降级的爬梯上,还有一个纪念碑,上面画有2幅地球东西半球的图像、题字、宇航员的签名、和理查德·尼克松的签名。纪念碑上的题字为:公元1969年7月,来自地球的人类第一次登上月球,我们为全人类的和平而来。

登月舱下降级爬梯上的纪念碑|NASA

在完成月面工作后,两名宇航员进入登月舱休息,此时月球轨道上“哥伦比亚号”内的科林斯正在等待他们凯旋。指令舱拍摄下了执行完登月任务的登月舱上升级,灰色背景为月球,远处蓝色半球为地球。这张照片里包含了当时除迈克尔·科林斯之外所有的人类。

登月舱上升级|NASA

7月22日1时54分(北京时),登月舱上升级点火从月面起飞。随后,在月球轨道上空,“鹰号”与“哥伦比亚号“第二次交会对接。三名宇航员在指令舱内重逢。

月面起飞对接模拟|NASA

在两名宇航员顺利进入指令舱后,登月舱便完成了它的历史使命被抛弃在了月球。“哥伦比亚号”主发动机再此点火,三名宇航员开启回家之旅!1969年7月25日0时50分35秒(北京时),返回舱顺利溅落在太平洋指定着陆区。

“大黄蜂号”航母捕捞船回收返回舱|NASA

此时,等待在此的打捞船“大黄蜂号“(Hornet)航空母舰顺利将3名宇航员从返回舱转移到了船上。此刻,位于休斯顿的控制中心大厅内的人们脸上洋溢着喜悦的笑容。这一刻,他们是历史的见证者和创作者!

地面工作人员的欢呼|NASA

3名宇航员将在专用隔离舱内隔离3周。在这期间,他们见到了自己的妻子和总统尼克松。隔离结束后,全国多地为他们举行了盛大的庆祝仪式。这次登月成功让美国在航天领域超越苏联,极大地鼓舞了美国民众的自信心!

3名宇航员在隔离舱内与总统尼克松及自己的妻子相见|NASA

此后,美国又进行了阿波罗12、13、14、15、16、17号登月任务,除阿波罗13号任务未能登月提前返回外,其他任务均成功登月。阿波罗计划共将12名宇航员送上月球。他们也被称为能够同时在地球和月球生活的人类。

Apollo11、12、14、15、16、17乘组|NASA

而随着四次发射N-1火箭均失败,宣告着苏联失去了与美国登月竞争的实力。至此,美苏登月竞争以美国完胜结尾。

苏联N1火箭与土星五号对比

从1961年到1972年最后一次阿波罗17号登月,整个阿波罗工程历时约11年,耗资255亿美元。在工程高峰时期,参与工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构,总人数约40万。严格而科学地管理几十万人奋斗8年,实现载人登月,集中体现了现代科技的水平,推动了航天技术的迅速发展。

Apollo11、12、14、15、16、17任务LOGO|NASA

进入21世纪以来,人们又掀起了一股探测月球及火星的高潮。美国提出阿尔忒弥斯计划(Artemis Program)旨在与国际伙伴合作重返月球。为此,美国研制了推力比土星五号更大的太空发射系统(Space Launch System, SLS)。预计将于今年首飞,并在2024年将美国宇航员再次送上月球,并维持在月球的长期存在。(在古希腊神话中,Artemis是Apollo的孪生姐姐。)

太空发射系统-模拟图|NASA

中国也计划在2030年左右将宇航员送上月球,并与俄罗斯等国家共建国际月球科研站。为此,中国正在研制新一代载人火箭(921火箭)及重型运载火箭长征九号和适用于登月的新一代载人飞船。

长征九号&新一代载人火箭

当前世界各国对月球有了更深的了解,并将其作为人类未来星际探索的中转站。对月球的持续开发利用、建立月球科考站在不远的未来就能实现。

期待着中国早日将航天员送上月球!

期待人类对月球的和平利用!

期待人类早日踏上更远的火星!