人类第一次看到真实月球是什么感觉?阿波罗8号告诉你

来源:中国航天科普微信公众号发布时间:2020-01-14

这次飞行不仅验证了奔月技术,而且使美国在与苏联进行的月球竞赛中,第一次走在了苏联的前面。

  1968年10月11日,阿波罗7号乘着土星-1B火箭开始了阿波罗计划的第一次载人飞行,它在地球轨道上成功模拟了太空中指令服务舱与登月舱的对接操作。这促使阿波罗8号的飞行方案迅速评审,最终,阿波罗8号被决定实施月球轨道飞行。两个月后的12月21日,阿波罗8号飞船发射升空。

阿波罗7号乘土星-1B火箭发射升空

  由于那时阿波罗登月舱的研制进展缓慢,阿波罗8号并没有携带登月舱。但这对阿波罗8号的飞行并没有多少影响,毕竟,阿波罗8号不会登月,这次任务是为了验证阿波罗环月飞行和地球轨道再入方案的可行性。

  既然登月舱还没完成,那么阿波罗7号是如何模拟指令服务舱与登月舱的对接的呢?当时与阿波罗7号的指令服务舱进行模拟的是土星-1B火箭的第二级,是不是很机智呢?

  与阿波罗7号指令服务舱进行模拟的土星-1B火箭第二级

  回到阿波罗8号,发射几小时后,搭载阿波罗8号的土星5号火箭第三级点火,将速度提到了10.81km/s。随后,阿波罗8号与火箭分离,奔向月球而去。迎接阿波罗8号航天员的第一道障碍是距离地球100千米到几百千米的空间中存在的一个高能辐射层,它在赤道附近呈环状绕着地球,并向极地弯曲。1958年,美国物理学家詹姆斯·范·艾伦探测到地球周围存在高能带电粒子,证实近地空间存在高能辐射带,这一辐射层通常称为范·艾伦辐射带。

阿波罗8号与火箭分离后拍摄到的火箭第三级

  范·艾伦辐射带内的带电粒子对人体和实验仪器有伤害作用,因此,各国在发射航天器和载人飞行时,辐射防护相当重要。当时人类对此知之甚少,尽管预测辐射带对人体的影响和普通的胸透X射线差不多,阿波罗8号的3名航天员还是穿戴了辐射防护服,这保护了航天员的身体免遭辐射。

地球周围的范·艾伦辐射带

  在飞往月球的旅途中,3位航天员并没有太多的机会看到月球。由于5个舷窗中的3个起了雾,在阿波罗飞船内几乎不可能看到月球。直到飞到月球背面,3位航天员才第一次看到月球。

阿波罗8号航天员,从左依次为洛威尔、安德斯、博尔曼

  飞行到第69小时,阿波罗8号进行减速机动,以便被月球捕获并进入绕月飞行轨道。这次减速机动,必须在月球背面进行,并且绝对不能出现任何差错。如果服务舱上的火箭发动机燃烧时间稍有偏差,阿波罗8号飞船很有可能坠毁在月球表面或者进入一个过于扁平的绕月轨道,甚至无法被月球捕获,直接飞入更加遥远的太空。

  而最大的困难来自于月球的阻隔,阿波罗8号飞船在月球背面和地球无法保持任何联系。值得庆幸的是,阿波罗8号飞船携带的火箭发动机性能非常可靠,顺利完成了预定的4分钟喷射后按时关闭,阿波罗8号飞船成功进入了近月点112km、远月点3112km的绕月轨道。对阿波罗8号3位航天员来说,这是他们一生中最漫长的4分钟。

阿波罗8号飞船拍摄的月球照片

  当阿波罗8号飞船飞出月球背面,透着阳光看到月球的瞬间,他们被深深震撼。他们没想到,这个在人类心目中最美丽的星体,竟然是这副模样。航天员们尽管对月球地貌烂熟于心,在首次目睹月球上那苍凉景象时,仍然有些心理准备不足。

阿波罗8号拍摄到的苍凉月面

  下面是40年前休斯顿地面控制中心与阿波罗8号航天员极有意思的一段对话:

  地面飞船通信官问道:“从112千米处看,古老的月球是什么样子?”

  航天员洛威尔回答说:“月球基本上是一片灰暗,没有什么色彩,看起来很像是一块熟石膏,又像是铺满浅灰色沙子的海滩。我们可以看清很多细节。丰富海不像在地球上观测的那么明显,它和其他环形山并没有太多的区别。环形山都是圆的,数量很多,看得出有些较年轻。许多环形山都很相像,尤其是那些圆形的,好像是陨石撞击的痕迹……贫瘠的月面,无边的孤寂让人恐惧,并让我们意识到地球上是多么丰富多彩。”

  航天员博尔曼说:“它真的是一片不毛之地,像一块被上百万颗子弹射击过的灰色钢板……它肯定不是一个工作和生活的好去处。”

  阿波罗8号的主要任务之一是勘察月球着陆点,尤其是阿波罗11号的计划着陆点——静海。工程人员考虑到飞船到达静海时的阳光照射条件,为飞船专门携带了一部摄像机。任务结束时,3位航天员总共拍摄了700张月球照片以及150张地球照片。

  在阿波罗8号第四次进入月球背面时,3位航天员第一次看到了“地出”的景象。航天员安德斯看见窗外有一个蓝白相间的球体,发现那是地球。他们立刻用相机将此情景拍摄下来。安德斯拍摄的第一张照片是黑白的,后来又拍摄了更著名的彩色“地出”照片。

航天员拍摄的彩色“地出”照片

  环月飞行第10圈时,阿波罗8号飞船要再次点火,将飞船送入月地转移轨道,准备返回地球。这是整个飞行过程中另一次最关键的点火,如果不能成功点火,那么3位航天员将会永远困在绕月轨道中。并且,这一次点火也在月球背面,与地球失去联系时进行。最终,发动机点火准时开始,与计划时间完全一致。

  圣诞节的下午,3位航天员进行了一次电视转播。当结束转播后,他们在食品柜里发现了来自迪克·斯雷顿的圣诞礼物——塞了馅的火鸡肉,以及3小瓶未开封的白兰地。航天员们还发现了各自妻子准备的圣诞礼物。1968年圣诞节过后两天,阿波罗8号飞船指令舱成功在太平洋海域溅落。

被打捞到船上的阿波罗8号指令舱

  阿波罗8号是人类第一次离开地球引力影响并环绕另一个天体飞行,3名航天员在本身安全系数仅有50%的情况下,成功完成了人类第一次绕月飞行。这次飞行不仅验证了奔月技术,而且使美国在与苏联进行的月球竞赛中,第一次走在了苏联的前面。

  参考文献/《奔向月球》《探月的故事》

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