NASA的太空计划(2/2)
十二、地面各控制台站的工作满足远程太空飞行的要求。此外,该计划还在对地观测、科学试验方面取得大量成果。
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阿波罗计划:是美国在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。
辅助计划:
美国国家航空航天局为登月任务准备了四项辅助任务,分别为:
1.徘徊者号探测器计划(1961-1965年):共发射9个探测器,在不同的月球轨道上拍摄月球表面状况的照片1.8万张,以了解飞船在月面着陆的可能性。但探测器曾多次发射失败。
2.勘测者号探测器计划(1966-1968年):共发射5个自动探测器在月球表面软着陆,通过电视发回8.6万张月面照片,并探测了月球土壤的理化特性数据。
3.月球轨道环行器计划(1966-1967年):共发射3个绕月飞行的探测器,对40多个预选着陆区拍摄高分辨率照片,获得1000多张小比例尺高清晰度的月面照片,据此选出约10个预计的登月点。
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4.双子星座号飞船计划(1965-1966年):先后发射10艘各载2名宇航员的飞船,进行医学—生物学研究和操纵飞船机动飞行、对接和进行舱外活动的训练。
登月方案:
直接起飞或者地球轨道集合的设想图在登月成为主要目标后,阿波罗计划的决策者们开始面临如何才能尽可能安全、经济、简单地将宇航员送上月球,包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。
从阿波罗号飞船的4种飞行方案中选定月球轨道集合方案,相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局方案。类似于苏联同时期的登月计划,美国方面提出了四种登月方案:
1.直接起飞此计划提出由一个巨大的新型火箭携带一艘航天器,直接飞往月球;火箭在月球降落,任务完成后再次起飞,飞回地球。
2.地球轨道交会此计划需要两艘只有土星5号一半大小的小型火箭将登月航天器的不同部分送入地球轨道,集合并对接。整个航天器降落在月球表面。由于当时在轨道中集合多艘航天器的经验较少,且地球轨道拼装航天器是否可行也是未知数,所以此计划未被采纳。
3.月球表面交会此计划需要两艘航天器被发射:一艘自动航天器携带推进系统,先期登月;载人航天器晚些发射。推进系统在月球表面被移至载人航天器上,然后返回地球。
4.月球轨道交会这个方案由约翰·C·霍博尔特的团队提出。这种方案是一艘较大的航天器,称为指令/服务舱,携带一艘装载宇航员的登月航天器——称为登月舱。
指令/服务舱携带从地球到月球并返回的燃料和生活必需品,以及进入地球大气层所需要的隔热板。
进入月球轨道之后,登月舱与指令/服务舱分离,并降落在月球表面;指令/服务舱留在月球轨道,3名宇航员中的1名留在指令/服务舱中。
登月完成之后,登月舱重新起飞,与指令/服务舱在月球轨道集合,并返回地球。
与其他几个方案不同,该方案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,登月舱起飞质量得以再次减小。
登月舱本身分为两部分,包括降落部分和起飞部分,前者用于在登月时降落,后者在任务完成后起飞与指令/服务舱会合并返回地球。
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。当时的顾虑是次数较多的对接和分离所提出的技术难度。
飞行任务:阿波罗计划中包括11次载人任务,从阿波罗7号一直到阿波罗17号,全部从佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射。
计划成果:从1969年7月到1972年12月,先后有12名美国宇航员乘坐“阿波罗号”太空船,登上月球。
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天空实验室计划:美国的第一个空间站计划,将未使用的土星5号运载火箭改装成为空间实验室,并将作为阿波罗号飞船作为宇航员的天地往返工具。
轨道高度约435公里,运行周期93分钟,倾角50度。
由轨道工作舱、过渡舱、多用途对接舱、太阳望远镜和“阿波罗”飞船5部分组成,全长36米,最大直径6.7米,重约80吨。
航天员由“阿波罗”飞船接送。
自1973年5月到1974年2月先后接纳过3批航天员,每批3人,在站分别工作了28天、59天和84天,进行了270多项研究实验,拍摄了18万张太阳活动的照片、4万多张地面照片,还进行了长期失重人体生理学试验和失重下材料加工的试验。
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国际空间站计划:在轨运行的空间平台,拥有现代化科研设备、可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室,为在微重力环境下,开展科学实验研究提供大量实验载荷和资源,支持人在地球轨道长期驻留。
计划参与国家:美国、俄罗斯、11个欧洲航天局成员国(法国、德国、意大利、英国、比利时、丹麦、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士)、日本、加拿大和巴西共16个国家。