:土星5号火箭的高度(单位:米)
年7月16日凌晨,在卡纳维拉尔角火箭发射基地(CapeCanaveral)39a发射台的停车场,巨大的土星5号火箭开始注入燃料。背靠漆黑的海洋,航天器沐浴在氙弧灯的灯光中,燃料箱排出的氧气云弥漫环绕。
土星5号有36层楼高,是人类在20世纪其中一项最伟大的技术和工程成就。由天才的火箭科学家冯布劳恩(WernhervonBraun)牵头研发。冯布劳恩甚至在当年为希特勒制造V2火箭的时候,就梦想着造出一枚可以将人送上月球的火箭。
这枚火箭以液态氧和煤油为燃料,由多级推进器组成。最底下部分,或者说第一级火箭,安装了5个巨大的F-1发动机。另外两级火箭推进器,共计有6个发动机,负责将土星5号送入太空轨道。推进器上面是装着登月舱,然后是三名宇航员的服务和指挥舱的隔热层。土星5号的顶部装有一枚逃生火箭,发射过程中若出现任何差池,能将指挥舱送到安全的地方。
2:履带式运输车的最大速度(单位:英里/小时)
土星5号在运载器装配大楼(VAB)组装。这座建筑是个庞然大物,大到有自己的天气系统。组装完备后工程师面临的挑战是,要如何把如此巨大的火箭运送到大约5公里外的发射台。一开始的建议是用驳船将航天器运过去,后来决定建造一种巨大的履带式运输车。
履带式运输车有8条巨大的履带,由2台发电机发电,16台马达驱动,行驰与其说是驾车不如说是静水行船。而且,和行船一样,驾驶员也是操作人员和工程师团队的一员,他们负责让运输车缓缓地驶向发射台,速度慢如蜗牛。运输车的马力可每小时走2英里。虽然驾驶员坐在驾驶室里,但履带式运输车的核心是控制室。
在阿波罗计划期间,将装载了航天器的土星5号从装配大楼送至发射台需要16个小时,但从发射台到进入轨道则只要8分钟。
万:土星5号升空时的推力(单位:牛顿)
土星5号是有史以来功率最强大的火箭。阿波罗8号是太空史上最大胆、最危险的任务之一。首次载人绕月飞行的阿波罗8号的指挥官是博尔曼,与博尔曼一起进入阿波罗指挥舱的还有洛弗尔(JimLovell)和安德斯(BillAnders),他们认为成功的几率只有30%。
之所以认为这项任务如此危险,是因为之前对土星5号(有时被称为阿波罗6号)的无人驾驶测试并不顺利。在阿波罗8号之前进行的试飞几乎是一场灾难,几乎所有方面都出了问题。最严重的是,火箭开始上下弹动,这产生的力量有可能杀死宇航员。
在接下来的8个月里,冯布劳恩的火箭团队着手解决所有的问题,然后说服美国宇航局的管理层,土星5号可以安全飞行了。
5:土星5号留在月球上的第三级推进器数量
发射仅9分钟后,土星5号的第一级和第二级火箭就脱落,掉进大西洋。随后只带一个发动机的第三级(S4B)点燃推进,给阿波罗航天器有足够的速度到达预定轨道,然后关闭发动机。
接下来,在绕地球一周半后,宇航员重启S4B的发动机。在一波名为“月球转移轨道射入”(TransLunarInjection)的操作中,第三级火箭以抛物线方式将阿波罗航天器抛出绕地轨道,射往月球方向。
在宇航员第二次关闭发动机后,随着阿波罗航天器从火箭顶部弹出,这枚火箭就该寿终正寝了。不过,由于火箭第三级与阿波罗航天器以同样的速度和方向前进,除非宇航员改变其运行轨迹,否则这枚用过的火箭也会跟着他们抵达月球。
在最初几次阿波罗任务中,美国宇航局的解决方案是将S4B送入绕太阳的轨道。今天,阿波罗8号、9号、10号和11号的S4B级仍在绕太阳运行。不过,阿波罗12号任务的第三级火箭已经被地球引力重新捕获。
从阿波罗12号开始,登月的阿波罗宇航员都会在月球上留下阿波罗月球地表实验数据包(Alsep),其中包括一个地震仪。这个实验数据包会将收集的月球数据传送回地球。美国宇航局会将用完的三级火箭撞向月球,地质学家可以追踪撞击月岩产生的震动来确定月球的地质构成。
随着任务的继续,坠毁月球的第三级数目增加,传回来的数据也增多。Alseps一直在返回数据,直到年,美国宇航局终止了这个项目。