阿波罗飞船登月舱问世后,NASA没有急于让它进行载人绕月来验证性能,而是采取了稳妥的办法,先在地球轨道上进行一次登月演练。
1969年3月3日,指令长麦克迪维特带领着指令舱驾驶员斯科特、登月舱驾驶员施韦卡特,一行三人乘阿波罗9号飞船开始登月演练飞行,他们要在地球轨道上演练登月过程的各种操作。
从左依次为航天员麦克迪维特、斯科特、施韦卡特
入轨的第一天,飞船被送入180千米的圆轨道,在这条轨道上,阿波罗飞船要进行空中组装并与土星5号火箭的第三级分离,然后进行后续的任务。为什么阿波罗飞船要在空中进行组装呢,直接在地面组装好不是更加安全省力吗?
这还要回到发射阿波罗飞船的火箭土星5号上来说。在土星五号火箭顶端,有一个形状尖尖的发射逃逸塔,它的作用是在发射段或是火箭上升段遇到危及航天员生命安全的紧急情况中出手,带着飞船的指令服务舱迅速逃离运载火箭附近以及飞行航向,飞到安全的区域。
土星五号火箭上部结构示意图
在火箭发射过程中,航天员都呆在阿波罗飞船的指令舱中。为了能够在紧急情况下更快的逃离危险,逃逸塔当然是携带尽量少的载荷以提高速度。登月舱在这里就显得笨重多余了,要知道登月舱可有15吨左右重呢。
接着来看阿波罗飞船完全体的首次飞行之旅。入轨后,指令服务舱首先按预定操作程序先同飞船其他部分分离,然后在太空中掉头,再与登月舱对接,对接起来的完整飞船随后利用弹射机构从运载火箭第三级上弹出,一个完整的阿波罗飞船出现啦!
阿波罗飞船空中组装过程示意图
随着飞船主发动机,也就是服务舱的勤务推进系统点火,完整的阿波罗飞船首次在太空中实现了自主飞行。之后,航天员们进行了多次点火试验,以检测飞船的机动能力。
飞行第三天,航天员麦克迪维特和施韦卡特进入登月舱,他们即将进行舱外移动装置和登月舱设备试验。在登月舱与指令服务舱对接的条件下,航天员发动了登月舱的下降发动机,验证了下降发动机、自动驾驶仪和姿态控制系统。他们还试用了在月面上使用的电视摄像机,并做了7分钟的实况转播。
当时的电视转播画面
第四天,两名航天员穿上登月服再次进入登月舱,由于施韦卡特出现呕吐不适,取消了从指令舱到登月舱的舱外行走。于是,他完全按照在月球表面工作的程序演练动作,在舱外活动大约46分钟。在这次舱外活动中,留在登月舱中的麦克迪维特保留了与登月舱生命保障系统相连的脐带,以便在需要的时候可以支持施韦卡特身上的便携式生命保障系统。
施韦卡特进行舱外活动
阿波罗9号在太空的第五天飞行,麦克迪维特和施韦卡特在斯科特的配合下驾驶登月舱脱离了指令服务舱,开始自由飞行。他们点燃了下降发动机,模拟从月球轨道上的下降过程,并且使登月舱进入一条距指令服务舱约4.8千米的并行轨道。
留在指令舱中的斯科特
在这条轨道上,两名航天员对接近和离开月球的各个可能阶段进行了多次演练。完成这些演练后,他们抛掉了登月舱下降段,从距离指令服务舱16千米的下方位置启动了上升段发动机,登月舱迅速上升并接近了指令服务舱,接着它们圆满地进行了交会和对接。
阿波罗9号登月舱抛掉下降段,准备与指令服务舱交会对接
三名航天员会合后,他们抛掉了登月舱上升段,开始返回地球,并准确地降落在大西洋上的百慕大南部海区。从此时起,成功登月几乎没什么悬念了,因为飞船性能无疑能够满足登月旅行的所有要求。
阿波罗9号指令舱落入大西洋
参考文献/《奔向月球》