人类的一大步——阿波罗计划

　　阿波罗计划，又称阿波罗工程，是美国从1961年到1972年组织实施的一系列载人登月飞行任务。目的是实现载人登月飞行和人对月球的实地考察，为载人行星飞行和探测进行技术准备，它是世界航天史上具有划时代意义的一项成就。阿波罗11号宇宙飞船首次载人登月，尼尔·阿姆斯特朗成为第一个踏上月球表面的人类。

　　阿姆斯特朗

　　阿波罗计划设想之初，NASA的技术人员曾认为登月的途径无外乎两种：直接登月法和地球轨道对接法。

　　第一种方法用火箭直接将飞船送到月球上。在登陆月球时火箭翻转，使其发动机对着月球表面，然后，发动机按照和发射相反的程序令下降停止。离开月球时，再由同一枚火箭把航天员带回地球。这种方法需要研制推力5450吨的新星级运载火箭，而且使大型火箭实现垂直着陆在技术上也面临很多问题。

　　第二种方法是发射几枚土星火箭，把大型飞船的几个部分分别发射到地球轨道上，然后对接起来。对接后，飞船利用自身的发动机加速向月球飞去。当靠近月球时，飞船调转方向，启动发动机减速，最后在月面上着陆。当工作完毕后，抛掉这一发动机，载人飞船部分利用上升发动机离开月球返回地球。虽然这种方法所需的火箭只有新型火箭的一半大小，但当时对于轨道会合、如何在轨道中组装零部件还不是完全清楚。

　　后来兰利实验室的霍伯特提出了另一种方案。此方案需要发射一个主飞船和一个较小的运输舱，在地球轨道对接后，进入月球轨道。然后，运输舱下降到月球上，完成任务后，再返回月球轨道，与主飞船对接，但需要考虑月球轨道对接的安全性。与其他几个方案不同，月球轨道集合最大的特点是，只需要一艘很小的航天器降落在月球表面，使返回时在月球上起飞航天器的质量大大减小，通过将登月舱的一部分留在月球上，月球起飞质量得以再次减小。

　　登月舱

　　1961年底NASA决定发展土星5号运载火箭，以及双子星计划的开展，更为该计划的通过提供了有利的条件。NASA的技术人员对这三种方案经过了长时间的研究、分析和论证，最终于1962年6月22日确定了载人登月的方案为月球轨道对接法。据保守的估计，这一方案使阿波罗的登月着陆至少提前了两年。

　　根据此计划设计的“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱3个部分组成。其中，登月舱本身分为两部分，包括降落部分和起飞部分。由于航天器质量减轻，一次任务只需要一次单独的火箭发射。

　　登月舱中的下降级中包括了登月装备、雷达天线、降落火箭引擎、以及降落所需的燃料。下降级上还带有几个装载其他货物的隔间，比如阿波罗月面实验包、移动仪器推车（阿波罗14号）、月球车（阿波罗15号、阿波罗16号和阿波罗17号）、月面摄像机、月面工具和月面样品采集箱。 而且登月纪念牌也安装在下降级的爬梯上。

　　起飞部分包括舱盖、反应控制系统、雷达和通信天线、起飞火箭引擎以及回到月球轨道并与指令/服务舱对接所需的燃料。

　　1969年7月16日，由“土星”5 号火箭运载“阿波罗”11号飞船升空。第三级火箭熄火时将飞船送至环绕地球运行的低高度停泊轨道。第三级火箭第二次点火加速，将飞船送入地—月过渡轨道。飞船与第三级火箭分离，飞船沿过渡轨道飞行2.5天后开始接近月球，由服务舱的主发动机减速，使飞船进入环月轨道。

　　登月成功

　　宇航员N．A．阿姆斯特朗和E．E．奥尔德林进入登月舱，驾驶登月舱与母船分离，下降至月面实现软着陆。另一名宇航员仍留在指挥舱内，继续沿环月轨道飞行。登月宇航员在月面上展开太阳电池阵，安设月震仪和激光反射器，采集月球岩石和土壤样品22千克，然后驾驶登月舱的上升级返回环月轨道，与母船会合对接，随即抛弃登月舱，起动服务舱主发动机使飞船加速，进入月—地过渡轨道。在接近地球时飞船进入载人走廊，抛掉服务舱，使指挥舱的圆拱形底朝前，在强大的气动力作用下减速。进入低空时指挥舱弹出3个降落伞，进一步降低下降速度。“阿波罗”11号飞船指挥舱于7月24日在太平洋夏威夷西南海面溅落。

　　至此，人类第一次登月计划完满成功。阿波罗计划是美国国家航空航天局执行的迄今为止最庞大的月球探测计划，阿波罗计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。后来的天空实验室计划和美国、苏联联合的阿波罗-联盟测试计划也使用了原来为阿波罗建造的设备，也就经常被认为是阿波罗计划的一部分。

　　阿波罗计划的各次登月任务共带回了381.7千克的月球岩石标本，大部分目前储存在休斯敦林顿·约翰逊太空中心的月球物质回收和回归宇航员检疫实验所中。

　　通过放射测年后，研究人员发现月表岩石标本与地球相比都很古老。最年轻的月表岩石都比地球上已知的最古老岩石要久远。月海中的玄武岩标本的年龄多在32亿年左右，高地中的标本甚至达到46亿年的年龄。由此可见，月球是在太阳系早期形成的。

　　月球营地

　　阿波罗计划取得了巨大的成功，但计划中也有过几次严重的危机，包括阿波罗1号测试时的大火造成维吉尔·格里森、爱德华·怀特、罗杰·查菲的死亡；阿波罗13号的氧气罐爆炸以及阿波罗-联盟测试计划返回大气层时排放的有毒气体都几乎使执行任务的宇航员丧命。

　　阿波罗计划历时约11年，计划总耗资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。从1969年11月至1972年12月，美国相继发射了“阿波罗”12、13、14、15、16、17号飞船，其中除“阿波罗”13号因服务舱液氧箱爆炸中止登月任务外，均登月成功，可谓是人类航天史上的一个重大里程碑。