“长得像只蜘蛛相同!”为什么登月器长成这个古怪的姿态?

“长得像只蜘蛛相同!”为什么登月器长成这个古怪的姿态?
阿波罗11号登月舱正在下降到月球外表。(图片:NASA)没座位?不要紧。1969年7月20日,为了让宇航员可以安全地初次登上月球外表,美国国家航空和世界飞翔局(NASA)做出的立异规划之一便是把座椅丢掉。50年前的7月,尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)搭乘登月舱成功在月球静海着陆。这艘世界飞船与任何人见过的都不相同,它没有润滑的旁边面,只要高低不平的边际和天线,形状也十分古怪,以至于阿波罗9号的宇航员称他们的登月舱为“蜘蛛”,由于它伸出的腿让它看起来像一个令人毛骨悚然的爬虫类。那为什么登月舱的形状这么古怪?迪克·邓恩(Dick Dunne)指出,这是出于减轻登月舱毛重的意图。邓恩开端是格鲁曼飞机工程公司(格鲁曼航空航天公司,现更名为诺斯罗普·格鲁曼公司)的铆工,但在退休前,邓恩现已在该公司的公共事务部分担任高档职位。“就算只削减一盎司,咱们也会很快乐,”他说。尽管这艘世界飞船或许会招引一些古怪的眼光,但它却超乎人们幻想地证明了它自己的价值。在1969年至1972年期间,它曾六次将宇航员安全送到月球外表,并将他们送回主飞船(指挥舱),其间只发生了几回小毛病。(最著名的一次毛病是阿波罗11号着陆时的两部计算机呈现过载过错,但每一次都只是一个正告——“鹰”登月舱确真实娴熟飞翔员阿姆斯特朗的操控下安全着陆在月球上。)1970年,这个登月舱还挽救了宇航员的生命,其时,阿波罗13号的指挥舱在一次爆破中严峻受损,在假定指令舱主引擎现已失灵的情况下,格鲁曼公司的工程师和美国宇航局的使命操控中心施行了一项备用方案,运用登月舱作为“救生艇”,把宇航员送了回家。在阿波罗13号使命期间,这艘“蜘蛛”飞船屡次点着引擎,以使宇航员安全绕月并回来地球。在爆破后的四天里,宇航员把登月舱当作一只救生艇,运用登月舱的健康氧气和水来弥补指挥舱中严峻受损的氧气和水。由于电力和暖气运用有必要保持在最低供给极限,所以宇航员们感到不舒服,并且很冷,但他们后来都安全回到家了。开展前史早在登月舱开发之前,美国宇航局就现已在考虑应该怎样最好地将宇航员送上月球。简略来说,该组织考虑了三种首要方案:制作一枚巨型火箭将宇航员直接送上月球;组织两艘世界飞船在地球轨迹会集;或许测验一个更有构思的概念,叫做月球轨迹交会方案。终究NASA采纳了终究一个方案。在月球轨迹交会方案中,将会有两个飞翔器一同前往月球,然后再别离,一个会留在轨迹上,而另一个会在月球外表着陆并再次回来轨迹飞翔器。弗吉尼亚州兰利研讨中心的约翰·霍博尔特(John Houbolt)以为,这个进程将会为NASA节省能源和燃料,但他花了两年半时刻才压服高层管理人员采纳这个方案。他曾在给美国宇航局副局长的一封信中称自己为“荒野中的声响”。与此一起,格鲁曼公司也在研讨这一个方案。当美国宇航局挑选运用月球轨迹交会方案之后,它需求一种全新的航天器——一种只能在太空中运转的航天器。这在20世纪60年代初的时分是很难幻想的——一切迄今为止规划的航天器都被以为可以将宇航员送入太空,并通过地球大气层安全回来地球。这些航天器的形状像润滑的圆锥体,带有钝化的隔热层,可以接受回来地球大气层时遭到的热量冲击。在1962年,格鲁曼公司获得了制作登月舱的合同,该公司不得不敏捷立异。这两艘航天器要搭载巨大的土星五号火箭进入轨迹,但火箭可以接受的质量只要这么大。邓恩回忆说,登月舱前期的一个规划看起来像“两个球相互叠在一同”,其间登月舱的上晋级有“许多玻璃”。但玻璃很重,座椅和润滑的线条也很重——航天器规划师们曩昔习气的一切东西都太重了。所以他们把这些都丢掉了。通过屡次迭代,大玻璃窗演变成小的三角形舷窗。这些座椅也消失了,由于他们以为宇航员在登月的时分只需求时间短地站立;在月球外表的时分,他们会睡在简便的吊床上。月球着陆器的外形也发生了改变。他们移除了一个额定的对接口,在某些当地,登月舱的“外壳”被削薄到只剩下几层,由于为太空制作的加压航天器也不需求太多维护。润滑的外表消失了,取而代之的是前史学家和航天迷们现在都十分了解的凹凸和有用的外形。飞翔1968年1月22日,在阿波罗5号使命期间,第一个登月舱在没有载人的情况下飞入太空。这次飞翔比一切人预期的都要晚——研发这种新式航天器无法防止也会有一些延误。但除了鄙人降级的测验中呈现的一些问题之外,登月舱在轨迹上运转得相当好。美国宇航局曾方案进行第2次无人驾驶测验,但该组织终究决议越过第2次测验。但是,登月舱开展的进一步推迟影响了航天飞翔的前史。阿波罗8号载人使命原本是要在地球轨迹上测验登月舱的,但美国宇航局其时对该航天器并没有决心。而另一方面,面临苏联或许很快就会测验绕月飞翔的传言,美国宇航局终究改变了使命方案,将登月舱测验从飞翔使命中移除。在1968年12月下旬,阿波罗8号成功进行了绕月飞翔,阿波罗8号使命宇航员也就成为了第一批近距离调查月球外表的人类。1969年头,载人登月舱总算在阿波罗9号使命中进行了测验,其时登月舱和指令舱成功地在地球轨迹上别离和从头对接。随后,登月舱的着陆才能也在阿波罗10号使命中进行了测验,阿波罗10号将登月舱带到离月球外表不到5万英尺的当地。但宇航员把开关拨错了方向,导致登月舱意外地开端“查找”指令舱,并在月球地上上旋转了几秒钟,不过宇航员很快再次从头操控了登月舱。阿波罗11号、12号和14号登月舱的安全下降,以及阿波罗13号爆破后宇航员的获救都证明了登月舱的价值。在阿波罗15号、16号和17号这终究三次使命中,登月舱乃至还带了一部周游车到月球外表,好让宇航员可以探究更多月球地上。邓恩标明,除了略微扩展一点货舱以包容折叠月球车之外,添加月球车并不需求对登月舱进行严峻规划更改。他说:“当它抵达月球时,他们让(周游车)从窟窿里出来,然后它就敏捷就位了。”登月舱并不是格鲁曼民用航天作业的完毕,也不是美国航空航天局(NASA)终究一次呈现严峻延误。今日,诺斯罗普·格鲁曼公司正在制作固体火箭助推器,以在2020年左右协助大规模太空发射体系(SLS)火箭进行初次无人绕月飞翔。一起,该公司也是詹姆斯·韦伯太空望远镜的首要承包商,该望远镜方案于2021年发射。和20世纪60年代末的登月舱相同,SLS和韦伯太空望远镜都落后于预订方案——但也和登月舱相同,SLS和韦伯太空望远镜也依赖于没有得到证明的新技术,而登月舱的故事向咱们标明,有时分新技术确实是值得等一等的。