美苏竞争 人类奔向太空
- 来源:微型计算机Geek
- 关键字:美苏竞争,人类,太空
- 发布时间:2011-01-30 11:04
苏联的三个第一次
斯普特尼克1号的发射让苏联在太空探索的战斗中先拔头筹，并且在载人航天技术的发展中领跑了相当长的一段时间。
为了验证人类乘坐飞行器进入太空的可能性，1957年11月3日一只名叫莱伊卡的两岁小狗就乘坐斯普特尼克2号进入了地球轨道。在发射前小狗已经在舱内被困了三天，由于仓内温度较低，工作人员用一根管子将太空舱和加热器连接以保温。在随后的发射过程中，研究人员发现莱伊卡的脉搏过快，进入太空后，它的脉搏和血压又恢复正常，在升空一星期后狗狗被实施了安乐死。苏联解体后，有人透露因为仓内太热，其实莱伊卡根本就没有等到安乐死那刻就已经熟了。为了解决过热的问题，随后苏联又做了几次试验，又有几只狗狗牺牲在了飞向太空的路途中。直到人类历史上第一位航天员加加林坐宇宙飞船升空前的半年，贝尔卡和斯特热尔卡两只小狗才成为第一批离开地球后又平安返回的生命体。为此加加林曾经开玩笑说：“我实在无法理解自己是谁，太空试验的第一个人还是最后一只狗”。
1959年9月12日苏联向月球发射了无人探测器—月球2号。它是世界上第一个在月球表面硬着陆（其实就是狠狠地撞上去）的航天器，苏联科学家在月球2号上携带了两颗刻有苏联国徽的装饰物，领导人赫鲁晓夫把其中一颗这种装饰物的复制品送给了美国总统艾森豪威尔，这样的炫耀狠狠的刺激了当时的美国人一把。
苏联的载人航天技术在东方（Vostok）1号以及2号飞船升空后达到了巅峰。前者第一次将人类送到了地球之外的外太空空间，而后者则实现了人类的第一次太空行走。人类历史上第一位航天员尤里·加加林是在3400多名35岁以下的空军飞行员中经过层层选拔脱颖而出的。加加林乘坐东方1号宇宙飞船在1961年4月12日从拜克努尔发射场发射，在远地点为301公里的轨道上绕地球一周，历时1小时48分钟后降落在萨拉托夫州斯梅洛夫卡村地区。就在这108分钟的飞行过程中加加林由上尉荣升为少校，之后他荣获列宁勋章并被授予“苏联英雄”和“苏联宇航员”称号，在27个国家演讲访问，被22个城市授予荣誉市民称号，成为了名副其实的全人类的The One。真是天上走一遭，地上逍遥似神仙。
4年后，阿里克谢·列昂诺夫成为了航天史上第一位实现太空行走的宇航员。他在离飞船5米处活动了12分钟，系着安全带实现了到茫茫太空中潇洒走一回。然而这次太空行走并非如想像中那般轻松惬意，东方2号的发射过程与斯普特尼克1号非常相似。整个行动从飞船升空到返回地面不过26小时，阿里克谢·列昂诺夫和他的指挥长别利亚耶夫却经历了多次在生与死的边缘徘徊的情况。万无一失的安全保障向来是人类探索太空时的基本准则，而航行中遇到的意外之多足以载入吉尼斯世界纪录。
为了和美国竞赛，苏联太空行走的计划实施得非常匆忙。出于安全考虑，苏联率先向轨道上发射了一艘不载人的侦察飞船，以收集太阳辐射、高能量粒子流等各种因素将对航天员身体造成影响的数据。飞船在返回地面过程中却意外地启动了自爆程序，关乎航天员生命的珍贵数据就这样消失得无影无踪。此时美国的太空行走计划也已准备就绪，虽说他们的航天员只是准备把手伸到飞船外面，但这也将被宣传为人类首次进入太空。
此时前苏联已经无暇重新进行不载人侦查飞船的再次发射，列昂诺夫和他的搭档唯有硬着头皮完成这次没有任何保障的任务。这次准备不足的飞行从飞船一起飞就麻烦不断，本来飞船预定进入距地球30万米高的轨道，发射后的实际高度却达到了50万米。不过这才是一切麻烦的开始，真正的险情还在后面。地面气压训练室只能模拟相当于距地球9万米高空的气压，而航天员走出飞船时周围则是真空状态。为了防止宇航服膨胀变形，列昂诺夫在宇航服上系上了许多条带子。即便如此，在完成12分钟太空行走后他还是发现因为宇航服发生膨胀自己无法返回飞船了。列昂诺夫穿的是一套多层特制宇航服，它不仅能保持恒温，还有装有可以支持航天员在太空工作一个小时的生命保障系统。为了回到5米远处的飞船，列昂诺夫只有调低生命保障系统的气压。为确保手中的摄像机万无一失，列昂诺夫是头朝前进入飞船的，可这样的姿势又让关闭舱门成了一件难事。东方2号飞船的高度只有120厘米，而宇航服的高度是190厘米，为了顺利回到飞船，列昂诺夫只好维持这头朝前的姿势拼命旋转扭曲着身体做出各种瑜伽动作。从发现宇航服膨胀到进入飞船舱门前后不过210秒钟，宇航员却在生死线上徘徊了多次，这样极其巨大的心理和生理压力让列昂诺夫体重减少了数公斤，每只靴子里积聚了3升汗水。在多次排放掉宇航服内气体后他才最终进入太空舱内。最后在降落过程中，由于某种原因太空舱内的氧气压力和温度开始升高，两名宇航员进入昏迷状态。昏迷过程中，可能是他们中的谁触碰了补充空气的开关，使舱内环境开始恢复正常。不过飞船的导航系统也出现了故障，飞船降落在距离预定地点3200公里的西伯利亚森林中，在经历了两天饥寒交迫的等待后，二人靠步行到达9公里外的临时机场才获救。看看吧，这就是不负责的苏联人干的好事，差点让自己的同胞白白地搭上了小命。
美帝国反击战
到1961年，前苏联已经连续拿下第一颗人造卫星、第一次载人航天飞行和第一次太空行走三个NO.1，美国在航天争霸中处于全面下风。其实美国在此期间并非没有作为，虽然总是慢苏联那么一些，但在技术层面它们并不落下风，大名鼎鼎的探险者系列、水星计划和之后的阿波罗登月计划均在紧锣密鼓的进行当中。
就在斯普特尼克1号升空后的3个月（1958年1月），美国探险者一号卫星就带着更成熟的技术和更明确的科研目的登上地球轨道。探险者1号卫星总重13.97千克，其中仪器重8.3千克，它的轨道近地点为360千米，远地点2520千米，114.9分钟绕地球一圈。卫星携带的仪器包括体格宇宙射线探测仪，三个外部温度探头，一个前部温度探头，一套微波背景探测器。探险者1号最主要的发现是确定了地球外的磁辐射带—范艾伦辐射带。这个辐射带内的高能带电粒子对载人空间飞行和卫星材料、仪器都有一定的危害性，它的发现对之后航天技术的安全发展具有深远的意义。同年年底，美国发射了世界上第一颗试验通信卫星“斯科尔”（ProjectSCOR E），开始了卫星通信实验。它与之前发射的第一颗气象卫星—泰罗斯2号，以及拍摄了第一张地球照片的探险者6号一起组成了美国颇为实际的太空探索进程的第一部分。从这几颗卫星的发射就可以看出，美国人探索外太空的初衷是为科学的发展，并没有想要搞什么竞赛，改变这一切的都是那些可恶的政治佬。
“水星”计划是美国1958年开始实施的第一个载人航天计划。与苏联相同，该计划的基本指导思想是尽可能利用已经掌握的技术和成果，以最快的速度和简单可靠的方式抢先把人安全送上天并返回。为了争取美苏这场太空竞赛的第一，美国的工程师们做了许多的努力。可“水星”计划早期的实验并不顺利，而且还发生了多次事故。直到1961年春季这种情况似乎有了好转，1月和3月的两次实验都取得了良好的成果。为了在太空竞赛中抢先一步，太空任务小组提议提前进行载人航天飞行，但火箭专家冯·布劳恩却坚持要按原计划进行。在同年加加林实现太空飞行后，时间显得更加紧迫。令美国人可以稍许宽慰的是，5月5日，航天员艾伦·谢泼德乘坐“水星”飞船“自由7号”实现了一次亚轨道飞行，这次飞行被赫鲁晓夫戏称为“跳蚤般的一跃”。谢泼德并没有进入绕地轨道，他的飞行其实比较像是弹头改为载人的弹道导弹飞行，在亚轨道飞了15分22秒后回到地面。直至1962年2月20日，航天员约翰·格伦乘坐“友谊7号”飞船终于实现了美国人的航天梦。此后，水星号又进行了3次太空飞行。
虽然晚于苏联10个月才实现轨道飞行，但水星计划在技术上取得的成就却比“东方”计划更大，美国在整个“水星”计划中，将多种导弹改进作为运载火箭，从中获得了丰富的经验，这为后来的大型航天计划创造了必要条件。同时“水星”计划在技术上虽然比较复杂，可整个开发过程比较科学，具有推广的潜力，并且发展了几项新技术，在大型航天计划的管理上也积累了相当的经验。可惜这种按部就班的航天发展态势并没有持续多久，特别是在加加林首航太空成功后被提速。时任美国总统约翰·肯尼迪知道这一消息后十分震惊，因为这让世界上所有人都认为苏联在航天技术上已领先美国，在竞赛中美国处于劣势了。为了迎接苏联人的太空挑战，美国人决心不惜一切代价，重振昔日科技和军事领先的雄风。肯尼迪召集美国各有关部门头脑们商量对策，最终商议宣布：“美国最终将第一个登上月球”。他提出在10年内将美国人送上月球，这也就促成了阿波罗（Apollo Project）登月计划的诞生。
希腊神话中的太阳神阿波罗曾用金箭杀死巨蟒替母亲报仇雪恨，以阿波罗之名命名的登月计划，其庞大和难度可见一斑。计划开始执行两个月后，美国科学家为实现登月拿出了4种方案，即“直接登月”、“地球—轨道会合”、“加油飞机”、“月球表面会合”。
但是每种方案的背后都存在当时科技能力难以解决的问题。正当美国科学家们和政府首脑犹豫不决时，一位名叫约翰·霍博特的太空署工程师提出了第5种方案—“月球轨道会合”方法。这种方法建议从地球上发射一支推力为750万磅的“土星”5号火箭，将装载3个宇航员的“阿波罗”太空船推向月球。“阿波罗”太空船绕着月球轨道运行，但整艘太空船并不在月球上降落，而是分离出一艘小的登月舱。登月舱带着2名宇航员依靠倒推火箭抵达月球表面，第3名宇航员则留在太空船上。当他的两个同伴在勘查月球表面时，飞船继续保持环绕月球飞行的状态。当勘查工作完成后，月球上的两位宇航员就引发登月舱上的火箭，重新和太空船会合，最后3名宇航员乘坐太空船回到地球上来。在经过多方计算和实验后，美国科学家们最终决定采用这种分阶段“月球轨道会合”法。这个想法相当的大胆，在月球上降落和起飞都要计算得非常精确，不过计算这事向来都是那些高IQ家伙们的拿手好戏。为了实现这个宏伟的计划，美国国家航空航天局的科学家和工程师要设计制造出大小与火车头相近的宇宙飞船“阿波罗”号。为了发射这个庞然大物，还要制造出一个与足球场差不多长的火箭。此外，科学家们还要建起一座大型的模拟太空训练中心—月球港。这里拥有车间、试验室和办公室，宇航员要在这个中心的“登月模拟装置”中进行长期多项训练。
此时美国开始了自己的第二个载人航天计划—双子座计划。该计划实施于水星计划和阿波罗计划之间，在1965年至1966年间共有10次载人飞行。双子座计划的主要内容包括以下几点：考察宇航员和飞船在地球轨道的最大驻留时间，最短8天，最长两周；研发能与其他航天器交汇对接，并使用推进系统移动组合的航天器；进行太空行走技术验证，并考察宇航员在太空的任务执行能力；完美返回并在预定地点着陆；为宇航员提供阿波罗计划需要的零重力环境以及对接经验。由此可见该计划的主要目标就是为阿波罗登月计划积累技术经验。美国人在航天技术上真是大胆设想，小心求证。宁愿另开一个档，浪费些金币也要确保阿波罗计划的万无一失。
双子座计划的最重要成果当属阿波罗登月飞船的前身—双子座飞船。“双子座”这个名称源于计划使用飞船所能容纳的人数，双子座飞船与水星飞船最大的不同是，水星飞船将除制动发动机外的所有设备都放在飞船中，与宇航员仅有一个舱门之隔。而双子座飞船将动力、推进、生命维持系统都放在一个独立的设备模块中，类似后来阿波罗飞船的命令舱/服务舱分离的设计。水星飞船只能在轨道平面做调整，而双子座飞船可以上下、左右、前后六个方向上动作，并能自行改变轨道。双子座飞船被设计为可以与阿金纳目标飞行器对接，而后者拥有更强大的变轨能力。最初飞船被设计为使用滑翔伞在陆地着陆，由宇航员控制。为了实现这种设计，滑翔伞不只固定在飞船端部，还须固定在热防护盾附近以维持平衡。但此项设计最终还是被降落伞海域着陆方式替换。飞船在早期几次短期飞行任务中均使用普通化学电池供电，后来的长期飞行任务换成了燃料电池，这也是燃料电池的首次应用。另外双子座飞船是第一个引入机载计算机的美国载人飞船，双子座引导计算机用来协助管理，控制飞船机动。飞船还采用了飞机上的部分设计如弹射座椅、飞行雷达、高度仪等等。
1967年是阿波罗登月计划启动后的第六年，在双子座计划的推动下，阿波罗1号飞船做好所有的准备，只待发射。然而谁也想不到的可怕事故就在此时发生了，在1月27日的模拟发射测试中，大概是一个电火花点燃了阿波罗飞船座舱的纯氧，阿波罗1号的指令舱忽然发生大火，指令长维吉尔·格里森、高级驾驶员爱德华·怀特及驾驶员罗杰·查菲三人均在大火中殉职。阿波罗1号事故造成的人员和飞船的损失给阿波罗登月计划造成了严重打击。面对预算削减的困难，阿波罗计划并没有停滞不前。之后的两年间阿波罗计划进行了5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，为登月做了更加细致完全的准备。就算已经另开档了，但还是没能避免杯具的发生，看来太空游真不是什么人都能够玩得起的，搞不好连自己怎么挂掉的都不知道。
从1961年至1972年12月第6次登月成功结束，阿波罗计划历时约11年，从事了一系列载人登月飞行任务，总共有12名航天员登上月球。它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万人。
人类最大的一步
1969年7月20日，距地球表面384401公里外的孤零零了40多亿年的月球迎来了它的第一位人类客人。在她的母星上有六亿人正通过电视现场直播观看着这位人类代表的登门拜访，休斯顿飞行控制中心内鸦雀无声，大家都在静静地等待着那个历史时刻的到来。终于，他们听到了阿姆斯特朗遥远又亲切的声音：“休斯顿，这里是静海基地。
‘鹰’着陆成功。”随后阿姆斯特朗第一个走出登月舱，用他脚上特制的大号胶鞋在月球表面留下了人类的第一个足迹。这小小一步跨越了人类5000年的梦想。如果阿基米德还在世的话，他肯定会说：“站在月球上，我看到了撬动地球的那个支点。”
到现在肯定有很多童鞋不知道登月当时是怎么回事，那就不妨跟着《Geek》一起回顾一下这个激动人心的时刻是如何到来的。装载着阿波罗11号的土星5号火箭于当地时间1969年7月16日9时32分在肯尼迪航天中心发射升空，12分钟后进入地球轨道。环绕地球一圈半后，第三级子火箭点火，航天器开始向月球航行。30分钟后，指令舱从土星5号分离，在调转方向后与登月舱连接，航天器被射向月球。阿波罗11号于7月19日经过月球背面，很快点燃了主火箭并进入了月球轨道。在环绕月球的过程中，三名宇航员在空中辨认出了计划中的登月点—宁静海。
7月20日18点11分，当飞船在月球背面时，呼号为“鹰号”的登月舱从呼号为“哥伦比亚号”的指令舱中分离。三位宇航员之一的科林斯独自一人留在哥伦比亚号上，在鹰号绕垂直轴旋转时仔仔细细地检查了一遍，以确保这个飞行器一切正常。检查过后，科林斯做了一个简单的告别手势—“两位多加保重”—便离开了。科林斯的任务是留在指令舱中并绕月球环行，在以后的24个小时中只能监测控制中心与鹰号之间的通讯并祈祷登月一切顺利。如果鹰号发生了意外并且不能够从月面起飞的话（可能性极大），科林斯就只能独自一人返回地球。
阿波罗11号的登陆点在宁静海（M a r eTranquillitatis）南部，这个登陆点被选择的原因是它比较平整，不会给登月舱的降落和舱外活动制造太多困难。阿姆斯特朗和奥尔德林启动了鹰号的推进器并开始下降，他们很快意识到鹰号可能飞过头了—鹰号在下降弹道中多飞了4秒，登月点会在计划点西面若干米处。在休斯顿的约翰逊太空中心，飞行控制指挥官史蒂夫·贝尔斯面临着一个关键的、一刹那间的抉择—终止登月计划（这也意味着终止整个飞行计划，因为飞行器上的燃料仅够进行一次尝试），或者命令宇航员按照计划行动，不要理会可能出现的问题。贝尔斯后来承认，他是“凭着直觉”允许阿姆斯特朗尝试登月的。重新开始注意窗外之后，阿姆斯特朗发现他们正处在一块岩石和一片硬地之间。计算机失灵导致他们飞过了预选着陆区，而燃料也很快就要耗尽了。此时，阿姆斯特朗选择了手动控制登月舱。他在遍布砾石和陨石坑的月面冷静地找到一处适合于着陆的地方，并驾驶登月舱稳稳地降落在月球上。由于在紧急关头的一句“继续”，贝尔斯后来获得了一枚总统自由勋章。降落后不久，奥尔德林通过无线电向地球发出了著名宣言：“这里是登月舱驾驶员。我想利用这个机会让所有正在听的人，不论他们是谁或在哪里，静下来，回顾一下过去几小时所发生的一切，并以他或者她自己的方式表示感恩。”
只有上帝知道鹰号降落之前他们面临的抉择有多么困难，看来真的只有超人才能登陆上月球。阿姆斯特朗缓缓走下了登月舱的支脚，在踏上了月球后说出了：“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步。”在月球上安放美国国旗之后，宇航员们与美国总统理查德·尼克松通了电话，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”。之后阿姆斯特朗和奥尔德林开始了紧张的工作，他们在月球表面安放了一些科学仪器，包括宇宙射线计数器、测震仪、激光反射器等；拍摄了大量的照片，并采集了一些月球土壤和岩石标本。奥尔德林则兴奋地测试了包括双脚跳在内的几种在月球表面走动的方法。在月球表面停留了3个多小时后，他们返回了登月舱，临走也没有见到嫦娥JJ和她那可爱的小白兔。为了减轻登月舱上升级的重量以返回绕月轨道，两名宇航员在转换到登月舱上的生命保障系统后，开始将宇航服上的便携式生命保障系统背包、月面套鞋、相机和其他一些设备抛弃在月面上。在进入客舱时，奥尔德林的背包意外损坏了解除上升级主发动机保险的开关，这个开关的损坏导致无法点燃离开月球的引擎。此时阿姆斯特朗脑中想起确定阿波罗11号成员前，飞行任务成员办公室主任曾询问他是否要将奥尔德林换成一名曾经穿越火线，外挂经验更丰富的宇航员。阿姆斯特朗考虑了一天后回复道，奥尔德林完全可以胜任。奥尔德林果然没有辜负阿姆斯特朗的眼光，这个最佳拍档在千钧一发之际用一支圆珠笔成功接通了电路、点燃了引擎，回家的大门重新向二人开启。
宇航员们于7月24日返回地球，并受到了英雄般的欢迎。在降落约一小时后，宇航员们被回收直升机发现，之后宇航员们进入了一个用做隔离设施的拖车。尼克松总统亲自登上了回收船欢迎地球的英雄宇航员返回。不过盛大的庆祝活动并没有立刻展开，为避免从月球带回未知病原体，阿波罗11号的乘员在返回地球后被隔离了3周。1969年8月13日，宇航员们离开了隔离区并接受全体美国民众的欢呼，同一天在纽约、芝加哥和洛杉矶都进行了为他们庆祝的游行。当晚在洛杉矶为阿波罗11号成员举行了国宴，出席的有国会议员、44位州长、首席大法官和83个国家的大使。总统尼克松和副总统斯派罗向每位宇航员颁发了总统自由勋章，这次庆典只是一个长达45天的名为“一大步”的FB游开始，在这次巡游中宇航员们去了25个国家，期间拜访了许多著名人物包括伊丽莎白二世女皇。许多国家为庆祝第一次载人登月都发行了纪念邮票或纪念币。
东方红 实现中国太空梦
中国航天史是从1956年2月开始的，当时著名科学家钱学森向中央提出《建立中国国防航空工业的意见》。1956年4月航空工业委员会的成立，标志着中国的航天事业创业的开始。1970年4月24日21时31分，中国“东方红”一号飞向太空，这是中国发射的第一颗人造卫星。1971年3月3日，中国发射了科学实验卫星“实践一号”，卫星在预定轨道上工作了8年。事隔4年后，“长征二号”和卫星成功进入地球轨道，返回舱于三天后成功回到地球。再过了近9年的时间，“长征三号”火箭点火升空，顺利将搭载着的“东方红二号”卫星送入预定的椭圆轨道。中国人在地球之外36000千米的高空放上了自己的第一颗通信卫星。
在东方红二号放上天后的几年，中国自行研制的“长征”三号运载火箭在西昌卫星发射中心，把美国制造的亚洲1号通信卫星送入预定的轨道，首次为国外用户发射卫星取得圆满成功。同年中国新研制的大推力运载火箭“长征二号”捆绑式运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功，将模拟卫星送入了预定轨道。之后120公里高空低纬度探空火箭“织女三号”也在中国科学院海南探空发射场发射试验成功。1998年5月2日，中国自行研制生产的“长征二号丙”改进型运载火箭在太原卫星发射中心发射成功。这标志着中国具有参与国际中低轨道商业发射市场竞争力。迄今为止，长征系列火箭已成功把多种试验卫星、科学卫星、地球观测卫星、气象卫星和通讯卫星等送入太空，为香港、巴基斯坦、瑞典、菲律宾、美国、澳大利亚等国家提供了商业发射服务。
关注读览天下微信，
100万篇深度好文，
等你来看……