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第16章 飞向月球(1)

人类最早的登月幻想———嫦娥奔月

嫦娥奔月,是中国一个古老的神话传说,也是一个世界皆知的神话故事。

可以说,它也是人类最早的登月幻想。

关于嫦娥奔月的故事,有很多个版本。

一个版本这样说:

嫦娥是射日英雄后羿的妻子。相传,古时候的某一年,天上出现了10个太阳,烤得大地直冒烟,海水枯干,老百姓眼看无法再生活下去。后羿看到百姓受累,他登上昆仑山顶,运足神力,拉开神弓,一口气射下9个多余的太阳。

后羿立下盖世神功,受到百姓的尊敬和爱戴,不少志士慕名前来投师学艺。奸诈刁钻、心术不正的蓬蒙也混了进来。

不久,后羿娶了个美丽善良的妻子,名叫嫦娥。

某一天,后羿在昆仑山上访到王母娘娘,王母给他一包不死药。据说,服下此药,能即刻升天成仙。但后羿舍不得撇下妻子自己升天,就把药带回家,交给嫦娥珍藏。但这事却被蓬蒙知道了。

几天后,蓬蒙趁后羿上山打猎之际,持剑闯入内宅后院,威逼嫦娥交出不死药。

嫦娥知道自己不是蓬蒙的对手,危急之时她当机立断,转身打开百宝匣,拿出不死药一口吞了下去。不多时,嫦娥便飘离地面,冲出窗口,向天上飞去,最后飞落到离人间最近的月亮上成了仙。

傍晚,后羿回到家,侍女们哭诉了白天发生的事。后羿又惊又怒,立刻去找蓬蒙算账,可哪里还能找到他的影子!唯有捶胸顿足,仰望月亮千呼万唤爱妻的名字。

他的呼唤惊动了上天,皎洁的月亮上,果然出现嫦娥的身影。

后羿急忙摆上香案,放上她平时最爱吃的蜜食鲜果,遥祭在月宫里的嫦娥。

而百姓们闻知嫦娥奔月成仙的消息后,也纷纷在月下摆设香案,遥祭嫦娥。

从此,中秋节拜月的风俗在民间传开了。

另一个版本这样说:

嫦娥知道丈夫从西王母那儿讨来不死之药,就成仙心切。有一天,趁着后羿不注意,偷来吃下了,然后就飞到了月宫。

嫦娥虽然成了仙、住到了月亮上,琼楼玉宇却十分冷清,上面只有一个捣药的小兔子和一位砍树的老头,所以她整天总是闷闷不乐的,正是所谓的“嫦娥应悔偷灵药,碧海青天夜夜心”是也!特别是每年八月十五月光最美好的时候,嫦娥就想起他们从前的幸福牛活。一年中秋前夕,倍感孤寂的嫦娥就遥向丈夫倾诉懊悔,又说:“平时我没法下来,明天在月圆之时,你用面粉作丸,团团如圆月形状,放在屋子的西北方向,然后再连续呼唤我的名字。到三更时分,我就可以回家来了。”

翌日,后羿就依照妻子的吩咐去做,嫦娥果然由月中飞来,夫妻重圆。于是乎,中秋节做月饼供嫦娥的风俗就由此形成了。

不管怎么样,嫦娥奔月的故事就这样流传了下来。

这个故事,把我们中国人飞向月亮的幻想和神往深深地烙印下来。

浩瀚星空,月亮是我们最近的邻居,我们的祖先在神话里“安排”嫦娥奔向那里,是毫不奇怪的。

人类的登月行动

1969年7月16日,对人类历史来说是一个特殊的日子,这一天是人类首航月球的日子。“阿波罗11号”飞船就要载着三名宇航员飞向38万千米外的月球。发射时间定于东部地区夏季时间的上午9时32分,发射地点位于美国佛罗里达半岛中部的肯尼迪宇航中心。

时钟刚刚走过16日零时夜色茫茫,驶向发射基地的车辆就络绎不绝了。来自美国各地的4000名新闻记者和成千上万名观众,已按捺不住激动的心情,急切地盼望着,期待着那神圣时刻的到来。

离发射还有10个多小时,设在宇航中心的记者区已座无虚席,电话声、议论声响成一片,热闹非凡。

银白色的“土星5号”火箭紧靠着红色发射塔,矗立在5千米外的发射架上,在探照灯的照耀下闪闪发光。

距发射时间还有8小时15分钟,工作人员开始给“土星5号”燃料罐装填燃料。第一级的燃料是煤油,几天前已经装好了,现在要给第二级和第三级装填燃料———液氢。还要给第一级到第三级装填氧化剂———液氧。液氢和液氧是不能提前装填的,因为它们要求存放的温度很低,而且极易燃易爆,通常在零下200多摄错度以下存放,否则很容易挥发掉。这项工作整整花费了5个小时才完成。

燃料装完时,登月探险的勇士阿姆斯特朗、奥尔德林、柯林斯也用了早餐,换上了宇航服整装待发。这次登月行动,阿姆斯特朗担任“阿波罗11号”的指令长,柯林斯任指令舱(代号“哥伦比亚”)驾驶员,奥尔德林任登月舱(代号“鹰”)驾驶员。

发射前2小时零5分,3名宇航员由专车送到了发射架下。他们立刻乘上装配塔上的电梯,升到100米高处,然后跨过通向宇宙飞船的横桥,来到指令舱门口。只见他们两腿并拢,手拉入口上端的拉手,像从单杠上跳下来那样跳进舱内。

还有1小时40分。他们认真检查了出现故障时改变飞行计划的装置,并试验了救生装置。

“出发准备完毕!”从指令舱传来了指令长阿姆斯特朗的声音。此时,冯·布劳恩博士,肯尼迪航天中心主任库特·德布斯和他们所指挥的一个50多人的班子,正在发射控制中心那一排仪表板后面,透过仪表板监视着几千米外的火箭的每一个活动零件。

一切正常。

还有10秒!10……9———正式点火;8……7———第一级发动机喷出红色火焰;6……5……4———第一级发动机全部工作,火焰变成橘黄色,喷向发射架;3……2……1……0,发射!“土星5号”徐徐离开地面,它推动了“阿波罗11号”飞船,带着整个人类的光荣与梦想向月球进发了。

人类艰难的探月历程

月球出现在古老传说和科幻小说中,被誉为是赐予人类力量的天堂,是纯洁和美好的象征。

人类对月球的探索,从举头望明月时的翩翩浮想开始。中国有许多关于月亮的美妙传说:嫦娥奔月、吴刚伐桂……月亮也出现在很多脍炙人口的诗词歌赋中,用来寄托了人们的无限情思。

月球是人们心心向往的地方。随着科学的发展,人们已经不仅仅在叹月,而是开始了探月的历程,从1958年美苏启动探月计划开始,探索从未停止。

探月之声:幻想与希望并存英国中世纪有一本小说《月中人》,书中这样描述月亮:“那里没有绝望,没有动乱,也没有战争;居民们讲着音乐一般的语言,他们有着和地球人相似的长相,只是头大一些,这就使得月球居民比地球人更聪明……”

1865年法国出版的科幻小说《从地球到月球》。作者想象力非常丰富,他预言了火箭发射、失重、变轨飞行、海上回收等航天活动,这和后来航天科学发展的实际情况有惊人的相似。

想象力是科学发展的重要助力。“许多早期的火箭和航天专家,都是带着丰富的想象力和严谨的科学态度,开始最初的月球探索的。”中国卫星专家、中科院院士叶培建在接受新华社记者采访时这样说。

探月之路:辉煌与悲痛同在人类历史上第一个系统观测月球的是意大利天文学家伽利略。1609年,伽利略自制了一架直径不到3厘米的望远镜,并观测到了月球。尽管非常不清晰,但是伽利略仍然发现,月球并不像当时的天文家所宣称的那样光滑,是一个凹凸不平的球体,“完全不像完美球面上那样的圆滑”。伽利略的研究颠覆了很多人类已知的“成果”,也颠覆了一些宗教的教义,所以他的研究不但没有得到承认,相反还遭到了当时主流学者的反对。在漫长的岁月中,人类探索月球的脚步缓慢而艰难。但是,艰难中也有进步。

在伽利略之后,有无数人在为探索月球而努力,也取得了很好的成就。尤其是美苏狂热地开展登月竞赛的那个年代,两国都在那场狂热的登月竞赛中,投入了天文数字的资金和设备,人类登月史也有了质的飞跃。

1959年,第一个人造物体:苏联的无人登月器“月球2号”成功到达月球。

美国也不甘落后。5年以后,美国“徘徊者7号”月球探测器同样在月球上成功硬着陆。

1969年7月20日,人类迎来了航天史上的重要一刻,也是激动人心的一刻。美国宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林成功登上了月球,并留下了人类在外太空的第一个脚印。此后的3年中,共有12名美国宇航员登上了月球。

以上是探月过程中令人激动的成功时刻。然而,成功并非常在,有专家指出“成功率不到50%”。人类为了探月的执著梦想付出了不菲的代价。

在早期探月活动中,火箭故障率高发是导致探测行动失败的主要原因,随着火箭技术的发展和成熟,近年来探月活动的大部分故障主要集中在探测器上。

1986年“挑战者号”航天飞机爆炸是人类探月史上的一个巨大悲剧。然而,这些失败并没有阻挡人类进军月球的决心和脚步,因为月球对人类的吸引力是巨大的。

人类为什么要登月

虽然月球只是太空中亿万星辰中的小小一员,但对人类而言,它却并不仅仅是一颗小星星,它是人类踏足浩瀚宇宙的前哨站,更是人类赖以生存的资源存储宝库。月球上有对人类来说价值惊人的资源,是未来地球矿产资源的巨大储存库,月球上硅、铝、铁等金属资源十分丰富。地球上稀缺的铀、稀土等资源,在月球上也相当充足。月球的玄武岩中钛铁矿的体积占25%,钛储量大概在100万亿吨以上。将来人类可以直接用它生产水、液氧燃料等资源。尤其值得一提的是月球土壤中特有的3氦,是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料,1吨3氦所产生的电量足以供全人类使用1年。月球表面土壤中3氦的含量可达几百万吨。这将改变人类社会的能源结构。

月球还是研究月球科学、天体化学、空间物理、生命科学、对地观测科学与材料科学的理想场所。因为月球表面具有高真空、无磁场、地质构造稳定、弱重力和高洁净的环境;月球背面不受地球无线电波干扰,建立月球天文观测基地、生物制品和新材料实验室,对地观测站和深空探测前哨站均具有重大的政治和科学意义。在月球上建立天文观测台(站)可以不受地球大气层限制,波段可以从伽马射线一直到长无线电波。在月球上你可以设置一个任何波段的干涉仪阵列,月面上异常宁静的环境可以保证其测量精度。此外,一些天文物理现象如超新星爆炸和伽马射线爆裂可以用不同波段进行观测研究。因此,人类对月球的探测能力,可以大幅度地提升一个国家的深太空探测能力和整体的航天水平。月球对全人类都有着巨大的吸引力。

飞向月球

一切都很顺利,发射后2分15秒,第一级火箭5个发动机中的中间一个停止喷射。本来直向后喷的火焰开始向旁喷射,宛如一把打开的伞。

“‘阿波罗11号爷,我是休斯敦。发动机情况良好,准备甩掉第一级火箭。”

“是!”发射后2分42秒,第二级火箭点火,甩掉了第一级火箭。此时,飞船正以每秒2.7千米的速度,在东北方向离肯尼迪宇航中心95千米的高空飞行。

第二级火箭一边提高高度,一边慢慢向水平方向改变飞行姿势。9分11秒,第二级火箭燃料烧完被甩掉,第三级火箭点火工作。

第三级发动机是一种可多次启动的发动机。它的第一次喷射是为了使飞船进入环绕地球的停泊轨道。“阿波罗11号”为什么不从地球出发后直奔月球呢?这是因为从地球到月球的速度必须为每秒近11千米,如果一离开陆地就把速度加到这一标准,对宇航员的身体极为不利。更重要的是,月球围绕地球转的轨道面对赤道形成大约15毅的角,因此不能将月球火箭一下子从地球发射出去。要首先让它绕地球旋转,然后再让它进入月球轨道面。

第三级发动机在发射后11分40秒时停火,几乎完全按原定计划进入环绕地球的轨道。

“阿波罗11号”用1小时28分17秒绕地球一周后,决定1小时后就向月球进发。宇航员对飞船的各部分进行了最后的检查,向地面控制中心报告:

“休斯敦,‘阿波罗11号爷全部检查完毕,一切正常!”

“阿波罗11号”,发动机动力很足,制导装置正常,雷达追踪无误差。”

“1分钟内点火,向月球挺进!”

“是,点火!”

“阿波罗11号”离开绕地球轨道,顺利地飞向月球。到达月球的路程有38万千米,需要73小时,这个行程是绕圈的,而不是笔直的。“阿波罗11号”准确地进入了奔月轨道,令人兴奋,可是,宇航员却面临着一个难题———登月舱要掉转方向。

第三级火箭前端的指令舱和接在它后边的服务舱被人们称之为母船。7月17日凌晨1时40分,第三级火箭和母船分离。在第三级火箭上部的贮藏舱里装着登月舱。与火箭分离后的母船必须翻个筋斗,旋转180毅,面对第三级火箭,并且一定要和第三级火箭对直。

母船开始使用外围的喷射过氧化氢的小型发动机来改换方向。宇航员柯林斯小心翼翼地掌握着操纵杆,反复做着上下、左右、旋转等动作,终于把母船掉过头来。这样,指令舱的锥顶就对准第三级火箭的顶端了。

指令舱的雷达在不断地测试登月舱的方向和距离,并向计算机报告。计算机马上计算出来,向制动发动机发出工作指令。柯林斯把指令舱窗上的刻度对准登月舱上的连接目标。登月舱连接孔像奶瓶的奶嘴那样圆圆的凸出着。

距离越来越近。终于,母船锥顶连接器深深地插进连接孔。孔的内壁和锥底的三个钩环紧紧地吻合在一起。接着,指令舱稍往后退,咔嚓一声,孔内壁的12个卡销和连接器弹簧上的12个卡子严密吻合。这样,指令舱和登月舱结结实实地对接在一起了。

对接结束后,登月舱从第三级火箭中被拉了出来。第三级火箭就这样完成了它的使命,被送进离奔月轨道很远的绕太阳转的轨道。

在漆黑的宇宙真空中,“阿波罗11号”重新转变方向,把登月舱顶在母船头上直奔月球而去。

7月17日上午7时30分,“阿波罗11号”飞船距地球3万千米,速度降到每秒2.73千米。“阿波罗11号”奔向月球的航线是沿着一个椭圆形的轨道,从两侧包围地球。飞船在这样的轨道上,保持着惯性和引力的平衡。

飞行速度随着远离地球面不断减慢,在远地点时最慢。这时,“阿波罗11号”开始自转飞行。因为,在真空的宇宙里,向着太阳的一侧就会出现100—200益的高温,背着太阳的一面却是—150——100益的低温。宇宙飞船的金属外壳就会因此变形扭曲而毁坏。所以,必须让飞船以每小时三周的周期慢慢地自转,就像在火堆上烤羊肉串似的,以均匀地承受太阳的热量。

指令舱上有5个窗口,前窗两个,侧窗两个、舷窗盖上还有一个圆形窗口。

飞船的自转使宇航员们经历了一个罕见的现象:每当向着太阳时,强烈的阳光就照射进来,反之,就漆黑一片,似乎在每1小时,有3次日出和日落。

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