美文网首页
登月,完成不可能的任务!

登月,完成不可能的任务!

作者: 千门公子慕容 | 来源:发表于2018-07-20 22:06 被阅读0次

    前言

    半个世纪前,人类完成了登月这个看似不可能的壮举。在实现这个任务的过程中,他们经历了群众的怀疑、技术实力的限制、面对意外的处理能力等种种挑战,顺利的将12为宇航员送上月球。今天,人类月球日,我满怀好奇,去探寻当年他们经历了什么?

    1969年7月20日,距今59年前,阿波罗11号宇航员巴兹·奥尔德林驾驶着名为“鹰号”的登月舱,在月球宁静海降落,尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗从登月舱中第一个走出,他成为首个登上月球的地球人,同时,他也留下了航天史上的名言“That's one small step for (a) man, one giant leap for mankind. (这是一个人的一小步,却是人类的一大步。)”为了纪念登陆月球的壮举,将7月20日订做人类月球日。

    然而,登月就像看上去那么容易?如今有一股声音在不断的提出质疑,怀疑当年的登月行动就是一个骗局。的确,在半个多世纪之后的今天看来,当年的科学技术条件简直难以想象,当时就被人戏称这是“坐着洗衣机横跨大西洋”。伴随着更加先进的航天飞机挑战者号与哥伦比亚号的事故,以及中国航天花费数十年还没有人登月成功的对比,这种质疑声音更多,涉及方方面面:

    美国人为什么要做这么疯狂的事,难道没有人反对嘛?

    当时的计算机的运算能力,还不如现在的手机,怎么支持当时那么多运算量的?

    传回来的视频和照片,有很多不合理之处,如何解释?

    如果中途出现问题了,当时没有国际空间站,又没有太空行走,怎么解决?

    为什么突然间停止了,现在看起来技术还倒退了?

    ……

    人们可以想象人坐着火箭飞到太空再回来,这种技术在二战时就已经具备了足够的基础,现在也很常见。但是,对于登月,绝大多数人没有看过当时报道,也难以想象其中的困难之处。正是因为完成了如今都看起来不可能的任务,当时参与登月工程的所有人才被称之为“伟大”。

    我们来看看当时是如何克服这些困难的:

    阻碍一,群众支持

    美国与中国不同,对于登月这种浩大的工程,都是需要得到足够的财政拨款的。而获得足够的拨款,就需要说服国会,说服国会议员背后代表的各州势力。为此,提出这个计划的总统肯尼迪亲自上证,在1962年9月12日在赖斯大学的一篇关于航天事业的演讲《我们选择登月》。他在其中说到

    “We choose to go tothe moon

    我们选择登月

    We choose to go tothe moon

    我们选择登月

    We choose to go tothe moon in this decade and do the other things

    我们选择在这十年间登月,并且实现更多梦想

    Not because they areeasy

    不是因为它们轻而易举

    But because they arehard

    而是因为它们困难重重

    Because that goalwill serve to organize and measure the best of our energies and skills

    因为这个目标将有助于统筹和衡量我们最佳的能力和技术

    Because thatchallenge is one

    因为这个挑战

    That we are willingto accept

    是我们乐于接受的

    One we are unwillingto postpone

    是我们不愿推迟的

    And one which weintend to win

    是我们志在必得的

    And the others, too

    其他的挑战亦是如此”

    当时记录的视频如下:


    我们选择登上月球月_腾讯视频

    当肯尼迪总统在讲出“We choose to go to the moon”这句话时,后方的人掌声雷动。

    阻碍二,技术实力

    在获得了全国人民的支持之后,登月事业并非顺风顺水。毕竟,在肯尼迪提出登月的同一年,美国才将艾伦·谢泼德送上太空。虽然掌握了将人送上太空的科技,但是距离登上月球任然有很大障碍:

    动力问题比较好解决,当时已经掌握了三级火箭技术,运载推动能力是如今SpaceX的猎鹰重型火箭的两倍以上;到了太空由于没有大气阻力,依靠推进器给予的初始速度就可以长距离飞行;到月球时依靠月球引力降落,月球稀薄的大气和六分之一的引力比在地球降落难度低很多。

    无论是半个世纪前,还是如今,飞船内绝大部分系统的具体操作,还是由计算机来操作执行的,人主要的工作只是操作对应的开关。现在和当年最大的区别,就是计算机的运算处理能力,尤其是遇到特殊情况时的运算处理能力。

    这就不得不提一位奇女子,玛格丽特·希菲尔德·汉密尔顿,她被分入阿波罗计划的备用方案设置组中,做的就是阿波罗计划中对于特殊情况的备用方案。由于当时计算机储存能力和运算能力有限,不允许带任何“累赘”,而且所有人都是奔着成功而去,认为失败是不可能的这个组被完全忽视,称为“forget it”。

    玛格丽特在模拟时检查出来一个系统漏洞,按下P01键导致系统奔溃,她立刻为这个系统做了备用方案,领导人却相信宇航员受过的专业性训练使得他们不会犯这个错。结果在阿波罗8号环月过程中还是出现了错,数据全部清空,玛格丽特带领团队奋战九小时找回了数据,使得飞船成功返航。

    阿波罗11号登月前3分钟,雷达数据信息量过载,又是由于玛格丽特设计的系统,保证了最主要的算力,确保了登月的成功。这就是现在程序员都知道的“冗余能力”与“异步程序”。

    玛格丽特被选为“世界上最伟大的程序员”,2016年11月24日,奥巴马授予玛格丽特自由奖章,与她同台的还有比尔盖茨、乔丹等人。

    阻碍三,意外应对

    这种大型工程,不可避免的就是意外,最可怕的也是意外。大洋航行,泰坦尼克号事件之后,现在有多重救援手段;南极探险,斯科特团队遇难后,建立了科学考察站尽可能保障探险团队的安全;即使是上天旅行,还有国际空间站作为中间平台。但是飞往遥远的月球并返回,中途遇到什么问题怎么办?

    尽管做了很多防范,在7次登月计划中的有一次,还是出现了意外。它就是“万分不幸又无比幸运”的阿波罗13号。

    在飞行的第2天,经历了55个小时的平稳时光,地面控制中心,代号“休斯顿”,发布了一个几乎致命的命令:搅拌2号氧气罐。电线中的电流在绝缘破损的情况下引发爆炸。三个燃料电池中的两个坏了,两个氧贮箱一个空了一个在不断漏气。宇航员清晰的看到飞船在朝太空喷出某种气体,就是他们赖以生存的氧气。这时候,能救他们的只有远在地球的休斯顿,三人的性命交在他们手上。

    为了尽可能保住三位宇航员的性命,休斯顿让指令舱“奥德赛”迅速断电,把保留下来的那一点点动力留到重新进入地球大气层的时候再启动,以抗住大气层摩擦的高温。同时,利用登月舱“宝瓶座”为救生船,利用它的动力系统和消耗品返回地球。

    利用登月舱作为救生船,是绝无仅有的想法。研制登月舱的格鲁曼飞机公司员工被迅速召集研究对策,为此一路狂奔,被警察拦了下来。当警察得知原因,非但没有处罚他们,反而开着警车以160公里的时速为他们开道。登月舱设计部主任斯特拉科什和他的小组成员为可能出现的应急情况和解决方法连续工作了三天三夜,不眠不休,列出了85种不同状况和配套设置。

    呼出的二氧化碳过多,准备用指令舱的机器代替,但是大小与形状不相容。为了解决这个问题,休斯顿在模拟器里利用飞船上能找到的一切材料做原料,用储藏袋、胶带、飞行手册的硬塑料封面做成一个袋子,套在指令舱的氢氧化锂罐上,把平时用于舱外活动时宇航服内的软管连接好,才终于解决。

    除此之外,天上与地下共同克服了定位、校准方向、缺点、缺水、低温等种种问题,最后还要担心经过爆炸后受损的指令舱能否抗住大气摩擦的高温,最终,他们都幸运的度过了。

    这个营救方案,凝聚了无数人的心血:由于接触了麻疹,在发射前3天被替换的肯·马丁利在出事之后主动前往模拟器中模拟当时的环境,提出了节能方案;尼尔·阿姆斯特朗与巴兹·奥尔德林在控制室待命为绕月飞行提供指导;连他们落地时,尼克松总统都在亲自等待他们。


    阿波罗13号_电影_高清1080P在线观看平台_腾讯视频

    至于说提到的质疑视频作假的问题,《流言终结者:登月疑云》做了全方位解析;登月计划叫停,是由于当时认为投入成本太高,收获太小,将资金转向近地轨道方面,也诞生了我们现在见到的空间站、哈勃望远镜等物件,而如今,随着技术的发展,商业领域进入太空领域,再次登月也并非遥不可及。

    相关文章

      网友评论

          本文标题:登月,完成不可能的任务!

          本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/avqcmftx.html