阿波羅歷次登月（關於阿波羅工程的知識點全在這）

2023-08-03 17:16:23

出品 | 新浪科技《科學大家》

撰文 | 龐之浩 全國空間探測技術首席科學傳播專家，神舟傳媒公司首席科學傳播顧問，衛星應用產業協會首席專家，中國首次太空授課專家團隊組成員

2019年7月20日是人類首次登月50周年日子，這幾天國內外都在開展各種形式的廣泛紀念活動。

在當今美國要「重返月球」、建立月球空間站，其它國家也競相探測月球的大背景下，人們更是不能忘懷阿波羅載人登月對人類社會的政治、科學、技術、經濟、生活和甚至精神等帶來的巨大影響和促進作用。

就目前來看，美國「重返月球」計劃還將大量借鑑阿波羅載人登月工程的經驗和技術，許多當年的方案和技術即使在今天也不過時。阿波羅載人登月工程將繼續在各方面對全球影響多年，影響幾代人。

慶祝阿波羅11號登月50周年標識（logo）。突出的兩個字母O分別嵌套了月球和火星，寓意美國航空航天局先後探索的兩個星球，從「阿波羅」登月，到「重返月球」，再到未來登陸火星。下一個巨大飛越指下個時代探索重點：火星。三星代表獵戶座腰帶上的三顆恆星。此標識由美國航空航天局圖形藝術家馬修·斯金斯親手設計

1 不可估量的作用

20世紀50年代末至60年代初，在美蘇開展的激烈太空競賽中，蘇聯連續獲得數項第一：發射了世界第一顆人造地球衛星、發射了世界第一個月球探測器、發射了世界第一艘載人飛船……

美國深感這是一個極其嚴重的政治問題，於是美國就虎視耽耽地提出一定要趕超蘇聯的口號，下定決心要顯示一下美國作為世界頭號超級大國的科技水平和國力。

1961年5月25日美國總統甘迺迪向全世界宣布：實施雄偉的載人登月計劃。

「我認為我們的國家應當在本10年結束之前，實現把人送上月球並使其安全返回地球這一目標。」由此可見，美國實施載人登月計劃是一項政治性決定，主要目的是為了在全世界人民的心目中重新確立美國的技術領先地位，振奮美國全民的精神。

甘迺迪總統就「阿波羅」工程在國會發表演講

該工程以太陽神「阿波羅」命名，它雖可看作是與蘇聯競賽的特設計劃，但也同樣是人類向太陽系擴張的第一步，其目的就是實現載人登月飛行和人對月球的實地考察，為載人行星飛行和探測進行技術準備。

阿波羅載人登月工程對美國進展緩慢的航天計劃起了巨大的激勵作用，全國各界紛紛獻計獻策，結果只用了8年時間，就登上了月球。

阿波羅11號徽章

阿波羅計劃獲得的成功和取得的成就具有偉大歷史意義和現實意義。

在政治上，它終於使美國在航天技術的許多方面確立了領先地位，產生了極大的聲譽。

在科學上，它使人類對月球及近月空間有了首次直接的研究和認識。

在技術上，取得了許多突破，不僅為後來的航天計劃奠定了基礎，而且廣泛地用於國民經濟領域。

在工程管理上，美國航空航天局因此取得了一系列寶貴的大型工程計劃和管理的經驗。

在經濟上，這是一個較有爭議的問題，但據蔡司報告指出，「阿波羅」計劃使美國經濟增長率提高2％，物價指數下降2％，創造80萬個就業指標，蔡司報告還認為，美國1958年國民收入為4062億美元，1968年達到8640億美元，1970年增至9046億美元，10年間翻了一番，這是阿波羅計劃刺激的結果。

該工程的實施，帶動起了美國液體燃料火箭、微波雷達、遙控作業、無線電制導、超高強度和耐高溫合成材料、新型電子計算機、藥物及生物工程等一大批高科技工業群體。

後來，該工程的人工智慧、機器人和遙控作業等許多技術成果又轉移到民用，促進了科技與工業的整體發展與繁榮，其二次開發應用的效益，遠遠超過阿波羅計劃本身所帶來的直接經濟與社會效益。

美國在20世紀後10年能夠保持高速、高效增長，很大程度得益於阿波羅載人登月工程派生出的約上千種應用技術成果或專利在經濟領域的應用，美國領先於世界的信息、生物、新材料等高新技術，很大部分來自對月球探測技術的消化、優化和二次開發。

例如，在實施阿波羅載人登月工程時，為了降溫和確保登月航天員的生命安全，研製液冷服，其原理是靠泵輸送冷水循環製冷，後來，這項技術直接應用於陸海空三軍，改善了坦克兵、潛艇兵和飛行員的工作條件，它還為一些特殊病人減少了痛苦。例如，有個小男孩得了外皮鱗化症，不能通過皮膚散熱，因此，他的大部分時間只能關在空調冷卻的環境中，許多日常活動都參加不了，有了液冷服後，他可以外出玩耍，從病痛和孤獨中解救出來，航天液冷服技術在我國抗擊「非典」中也曾發揮過作用。

大眾接觸最多的購物計價用的條形碼是航天技術傑作之一，它最初是美國為控制「阿波羅」計劃不計其數的組件而發明的。

條形碼

重症監護病房是航天技術帶來的重要醫學進步之一，它是應阿波羅計劃對登月航天員進行健康檢測的需要而誕生的。

重症監護室的標識（logo）

方便麵調料中的乾菜葉就是航天食品中常說的脫水菜，它是蔬菜中所含過多水分脫去以便貯存、保管、運輸出售，阿波羅計劃中首先使用這種技術讓航天員吃上含有蔬菜的航天食品，現在這種航天食品已廣泛普及。

各類時髦的運動鞋也是阿波羅成果的「產物」，其中「空吹塑成型」製造技術來源於阿波羅計劃中航天服的製作技術，當時的科學家為製造一個完整並且厚度均勻能耐受很大壓力的航天服內膽，發明了把一團耐壓軟材料加熱軟化，放在一個模具中，然後再向這個模具中吹入高壓氣體的方法，之後，運動鞋製造商發現這種工藝可以快速高效地來製造一個完整的鞋幫，廣泛地使用起來。

氣墊運動鞋

2004年，在紀念阿波羅載人登月35周年時，耐克公司一則氣墊運動鞋廣告引吸了許多人的注意：這款暢銷世界的氣墊運動鞋，靠的就是公司當年為阿羅波研製登月靴積累的技術。

阿波羅計劃產生了3000多項專利技術，到現在人類仍然受益不淺，投入產出比是1：14，即投入1美元，產出14美元。這工程結束後，「阿波羅」飛船還用於「天空實驗室」空間站的建造，並與蘇聯聯盟號飛船在太空對接1次。

為了同美國「阿波羅」登月計劃競爭，蘇聯曾設計了一種體積過大，結構複雜，未經過充分地面試驗的龐然大物——H1(這種火箭西方國家稱為N1運載火箭)運載火箭。

這枚火箭由5級組成，高113米，起飛推力45000千牛，第1級裝有30臺使用常規推進劑的液體火箭發動機，第2級和第3級也分別捆綁了8臺和4臺發動機，無論從級數、使用的發動機數量，還是起飛推力方面，都遠遠超過美國的土星5號運載火箭。

H1火箭結構過於複雜，發動機點火和級分離次數過多，火箭氣動穩定性和控制相當困難，加之未進行全面的地面試驗，最終導致H1火箭4次發射全部失敗。在這場載人登月的競賽中，蘇聯輸給了美國，至今甘拜下風。

儘管當時美國國內對「阿波羅」登月計劃有著不同的認識和結論，但是它對關鍵科學和各種邊緣交叉學科的興起與進步，進而轉化為國家未來經濟實力並確保了國家安全這一點不可否認。

總之，「阿波羅」載人登月工程對促進科學發展、推動科技進步等起到了巨大的作用，它將永載人類史冊。

2 載人航天的壯舉

美國的「阿波羅」載人登月工程始於1961年5月，1969年7月20日首次實現了登月的理想，航天員阿姆斯特朗和奧爾德林駕駛阿波羅11號飛船的登月艙降落在月球赤道附近的靜海區，並相繼走出艙外，在月球上邁出了人類的第一步，引起全球震動。

此後，美國又相繼6次發射「阿波羅」飛船，其中5次成功，共有12名航天員先後登上了月球。

整個登月工程分以下幾個部分：確定登月方案；實施為登月飛行做準備的4項輔助計劃；研製土星號系列運載火箭；研製「阿波羅」飛船；進行試驗飛行；實現載人登月飛行。

人類在月面留的第1個腳印

確定登月方案包括論證飛船登月飛行軌道和確定載人飛船總體布局，相應地確定了由指令艙、服務艙和登月艙組成的「阿波羅」號登月飛船的總體布局。

率先實施的4項輔助計劃是：發射9個「徘徊者」月球軌道器，在不同的距離上拍攝月球表面狀況的照片，以了解飛船在月球表面著陸的可能性；

發射5個「勘察者」月球自動著陸器，通過電視發回8.6萬張月面照片，了解月球土壤的理化特性；

發射3個「月球軌道器」，對40多個預選著陸地點進行詳細觀測，獲得1000多張小比例尺高清晰度的月面照片，據此選出10個登月點；

發射10艘「雙子座」飛船，進行生物醫學研究和飛船機動飛行、對接及艙外活動訓練等。

「徘徊者」月球探測器

1964年1月30日發射的徘徊者6號是美國第1個在月面硬著陸的月球探測器，著陸點在月球靜海地區，但未能拍攝月球照片。

1964年7月28日發射的徘徊者7號在硬著陸前逼近月球的過程中，用6臺電視攝像機拍攝並向地面傳回月面照片。

1965年2月17日發射的徘徊者8號和3月21日發射的徘徊者9號分別在月球的靜海和雲海地面硬著陸，共發回了1.2萬張清晰的月球近景照片。

「勘測者」月球著陸器

1966年5月30日發射的勘測者1號是美國第1個實現月球軟著陸的探測器，著陸點在風暴洋地區，它向地球發回黑白月面照片。

1967年4月17日發射的勘測者3號是美國第1個裝備月球取樣設備的探測器，它按地面指令在月面掘出巖樣，供給月壤分析器分析，同時發回6300張照片。

1967年9月8日發射的勘測者5號為美國首次測定了月壤的化學成分；獲得月壤化學性質的電視圖片。

「月球軌道器」

1966年8月10日～1967年8月1日，美國相繼發射5個「月球軌道器」，其中，月球軌道器1～3號圍繞月球赤道飛行，而4、5號運行於月球極軌道，它們拍攝了高解析度的月球表面照片。根據「月球軌道器」拍攝的照片資料，繪製了1∶4800的月球地形圖。

1966年11月6日發射的月球軌道器2號進入近月點39千米的繞月軌道，拍攝到月球赤道以北枯海地區的清晰照片412張，其中幾幅近景照片有較高的科學價值。

為了研製發射「阿波羅」飛船用的大推力運載火箭土星5號，美國先研製了土星1號和1號B火箭，用以獲取研製經驗和進行試驗飛行。

此後研製成功的土星5號火箭近地軌道運載能力達127噸，這一能力至今仍是舉世無雙。

1966～1968年進行了6次「阿波羅」飛船不載人的試驗飛行，在近地軌道上鑑定了「阿波羅」飛船的3個艙，尤其是登月艙的動力裝置；

1968～1969年用阿波羅7、8和9號飛船，先後進行了環繞地球、月球飛行等載人飛行試驗，鑑定了飛船的可靠性；

1969年5月用阿波羅10號進行了登月全過程的演習，有2名航天員乘登月艙降到了離月面15.2千米的高度。

1969年3月6日，阿波羅9號航天員在艙外拍攝指令艙-服務艙與登月艙對接

首次載人登月是由阿波羅11號飛船於1969年7月完成。當時飛船載3名航天員飛行2.5天後，便開始接近月球。

此時服務艙的主發動機減速，使飛船進入環月軌道，接著，2名航天員進入登月艙，並駕駛登月艙與飛船分離，這時飛船指令艙內的1名航天員繼續駕駛飛船繞月球軌道飛行，而另2名航天員則乘坐登月艙在月面著陸。

登月後航天員採集了巖石和土壤，展開了太陽電池陣，安置了雷射測距反射器、宇宙線探測器、太陽風收集器和月震儀等儀器，帶回了月面巖石樣品和照片。任務完成後，他們乘坐登月艙的上升級返回月球軌道，與飛船對接，最後返回地球。

從阿波羅11號飛船上拍攝的地球從月球地平線上升起的景象

小知識點：在月球上著陸是登月式飛船的關鍵技術，因為在月球上著陸與在火星和金星上著陸不同，月球上沒有大氣層，所有靠大氣阻力的著陸手段都無法應用，只能依靠反向推力制動。

此後，在1969年11月至1972年12月期間，美國又陸續發射了阿波羅12～17號飛船，其中除阿波羅13號因故沒有登月（航天員安全返回地面），另5艘飛船均登月成功。

阿波羅12號從環月軌道上將登月艙上升級射向月面，進行了人工「隕石」撞擊試驗，引起月震達55分鐘。

阿波羅15和16號從環月軌道上各發射了1顆環月運行的科學衛星。阿波羅15、16和17號的登月艙中還各帶有1輛重200千克左右的月球車，航天員駕駛它在月面活動和採集巖石，進行科學考察，非常令人神往。

彩色攝像機和通信設備將航天員驅車巡遊月面和登月艙從月面起飛的情景實時傳回地球，在返回地球途中，航天員還出艙進入太空，把相機和其他設備收回艙內。阿波羅17號飛船首次載運地質科學家參加登月活動。

阿波羅12號航天員舉著1個特殊的環境樣本容器，它用於搜集月球土壤

美國的月球車是有人駕駛的。它長3米，寬1.8米，重209千克，雙座4輪，以電池為動力，最高時速可達16千米。航天員坐在裡面駕駛著它在月球表面巡遊，爬越障礙，翻越溝壑，對山脈、峽谷和火山口進行考察，並把激動人心的彩色圖像傳回地面。

小知識點：月球車主要用於擴大航天員的活動範圍和減少航天員的體力消耗，存放和運輸航天員採集的巖石和土壤標本。

它由蓄電池提供動力，每個輪子由一臺電動機驅動，航天員操縱手柄駕車前進、後退、轉彎和爬坡。車上有照相機、電視攝像機和各種測量儀器等，用於拍照和探測月球的物理特性。

1971年9月30日，阿波羅15號飛船登月，2名航天員駕駛月球車行駛了27.9千米。阿波羅16和17號攜帶的月球車分別行駛了27千米和35千米。

航天員駕駛月球車在月面上行駛自如

6艘「阿波羅」飛船的航天員在月球上一共停留了近280小時，足跡達100千米，帶回巖石樣品約385千克。這些均大大充實了人們對月球的認識。

尤其是航天員在月球上鑽取了3米深的月球巖芯，發現土壤多達57層，每層代表一次隕石衝擊，還測量了月球內部發出的熱流，從而結束了100多年來關於月球是冷還是熱的爭論……

另外，1985年科學家們通過對「阿波羅」號登月飛船的航天員帶回的月球巖土樣品的分析，證實了月球上存在一種非常有用的核能源氦3，這一發現給月球的研究和探測工作注入了巨大動力。

航天員在月面安放「阿波羅月面實驗裝置」

3 複雜的登月方案

整個阿波羅登月工程歷時約11年，到1972年12月第6次登月成功結束，耗資255億美元。

在工程高峰時期，參加工程的有2萬家企業、200多所大學和80多個科研機構，總人數超過30萬，嚴格而科學地管理幾十萬人奮鬥8年，實現登月工程，集中體現了現代科技的水平，推動了航天技術的迅速發展，其主要負責人是馮·布勞恩。

在甘迺迪航天中心，馮•布勞恩站在土星1號B運載火箭前

在實施過程中，登月方案的確定花了很長時間，直到1961年5月25日甘迺迪總統正式宣布美國將實施「阿波羅」登月計劃時，美國航空航天局仍沒有在登月方案上形成統一的意見，此後又經過了半年多的緊張研究和詳細論證，才於1962年最終選定月球軌道對接法。

所謂月球軌道對接法就是將1艘載有3名航天員的飛船發射到月球軌道上。然後2名航天員乘登月艙在月面上降落，進行月面探險。

另1名航天員仍留在指令艙中繞月球軌道飛行，並進行科學實驗。

返回時，在月面上的2名航天員啟動登月艙的上升級發動機飛上月球軌道與指令艙交會對接。2名航天員進入指令艙後，拋棄登月艙的上升級，脫離月球軌道返回地球。

在再入大氣層前，拋棄服務艙，僅指令艙在太平洋上濺落。這種方法的好處是只須在月面上降落小型登月艙，但在軌對接的成功與否直接決定了航天員的生命安全。

月面工作結束後航天員返回登月艙，進入上升級，上升級從登月艙上起飛，離開月球表面上升

看到這裡，可能不少讀者會問：為什麼不採用直接登月法，即把整個飛船直接送入月球表面？其實這種方法科學家早已考慮，認為比較簡單和安全，但對運載火箭的要求太高，而且大型飛船在月面上著陸有可能陷入塵土中。

剛開始，阿波羅工程總負責人馮·布勞恩及馬歇爾航天中心都偏愛另外1種方法——地球軌道對接法，即先發射幾枚土星火箭，把大型飛船的幾個部分分別送入地球軌道，然後對接起來；

對接後的飛船利用自身的發動機加速朝月球飛去；當靠近月球後飛船掉轉方向，啟動發動機減速，最後在月面上著陸；

當工作完畢後，拋掉這一級發動機，載人飛船部分利用上升發動機離開月球返回地球。

他們認為這種方法有2大優點，一是不需要研製名叫新星號的超大型運載火箭；二是在地球軌道上對接比較安全，萬一對接失敗，載人飛船亦可以安全返回地面。

地球軌道對接法的優點是既不需要研製超大型運載火箭，也比月球軌道對接法安全，但它也存在大型飛船在月面著陸的困難。

登月艙上升級與指令艙-服務艙組合體在月球軌道上交會

經過眾多科學家對上述3種呼聲很高的方案進行反覆比較、分析，最終的結論是：

月球軌道對接法可在1967年10月實現，成本約77億美元；

地球軌道對接法可在1968年7月完成，成本約92億美元；

直接登月法所需資金106億美元，且在1968年10月以前難以實現。這為月球軌道對接方案提供了更有利的證據。

所以，事先不被看好的月球軌道對接法最終被認定是載人登月的最佳途徑。

該方案在技術、時間和資金方面的優點大致如下：

（1）只用一個較小的登月艙登月，以避免整個飛船降落月面的困難。登月艙重約13噸，月面可以經受得住，而且對於飛船減速也極為有利。

（2）登月艙只需攜帶小型發動機，所以可以減少燃料攜帶量。這對於離開月面也有利，而且整個飛船的重量能大大減輕，從70多噸減至50多噸，使土星5號火箭可以勝任。

（3）在返回時，由於登月艙可以拋掉，又可進一步減小返回艙的重量，從而簡化服務艙的設計。另外，只有指令艙再入回收，對於回收也有利；

（4）經濟性較好，這一點勝於直接登月法和地球軌道對接法。

1962年6月7日，航空航天局在馬歇爾中心舉行了一次會議，對月球軌道對接方案進行最後的討論。

馮·布勞恩在會上通報了馬歇爾航天中心的最新研究結果，他說：「有4種模式在技術上都是可行的，只要有足夠的時間和資金」，但他認為，如果要求在10年內完成登月計劃，那麼月球軌道對接是最有保證的方案，在講話的末尾，馮·布勞恩坦率地承認在方案選擇方面曾存在某種感情色彩。

指令艙-服務艙組合體進入環繞地球飛行軌道，在進行了最後的軌道修正後，將服務艙分離

航空航天局於1962年7月11日舉行了記者招待會，將登月方案的最後決策公諸於世。在這次招待會上，向外界通報了最終批准的月球軌道對接登月方案。

小知識點：美國「阿波羅」計劃登月方案的選擇由於開始計劃目的尚不明確等原因，前後花費了近3年時間，確實長了些。主要原因是參與研究的單位和人員太多，反覆爭論、各自為政不可避免地浪費了許多時間。

但正是由於在長時間的研究和討論中，工作進行得非常細緻、周到、全面，對於後來計劃的順利進行提供了保證，也避免了許多不必要的失誤。從後來「阿波羅」計劃的執行來看，這些討論不僅是有極大價值的，而且也是非常必要的。

4 新穎的登月工具

在登月方案確定後，研製新型載人飛船就成為登月工程的「重頭戲」了。「阿波羅」是人類發射的第1種、也是目前惟一1種登月式飛船，構思十分巧妙，其技術對今天將要進行的月球基地建設和載人火星探測也有重要的參考價值。

「阿波羅」總高29米，重約50噸，由指令艙(相當於返回艙)、服務艙(相當於推進艙)和登月艙3部分組成，發射上升段時還有救生塔，其中類似衛星式飛船返回艙的指令艙是航天員生活和工作的地方，也是全飛船的控制中心；服務艙裝有主發動機、姿控和電氣系統；特設的登月艙由下降級和上升級組成，用於降落到月球表面和離開月面。

「阿波羅」載人登月飛船結構

指令艙為圓錐形，高3.5米，底部直徑3.9米，重約6噸，艙內充以34.3千帕的純氧，溫度保持在21～24°C。

它又細分為前艙、航天員艙和後艙。前艙放置著陸部件、回收設備和姿態控制發動機等；航天員艙為密封艙，存有供航天員生活14天的必需品和救生設備；後艙裝有10臺姿態控制發動機、各種儀器和貯箱，還有姿態控制、制導導航及船載計算機和無線電分系統等。

指令艙的中央並排放著指令長、駕駛員和飛行工程師等3名航天員的座椅，飛船發射和返回地面時，3名航天員躺在椅子上，其餘時間航天員可離座活動。

指令艙

服務艙是一個高6.4米、直徑4米的圓柱體，重約25噸， 裡面裝有變軌推進劑和主發動機、3副氫氧燃料電池等，其中變軌主發動機推力達95.6千牛，能把飛船從月球軌道送回地面。

服務艙的前端與指令艙對接，後端有推進系統主發動機噴管。該艙又分6個隔艙，分別容納主發動機、姿態控制系統等，其中姿態控制系統由16臺小火箭發動機組成。它們還用於飛船與第3級火箭分離、登月艙與指令艙對接和指令艙與服務艙分離等。

登月艙質量為14.7噸，直徑4.3米，高約7米，由下降級和上升級組成。下降級由下降發動機、4條著陸腿和4個儀器艙組成，用於從月球軌道降落到月面，能把2名航天員送到月球上。

上升級為登月艙主體，由航天員座艙、返回發動機、推進劑貯箱、儀器艙和控制系統組成，在登月過程中，2名航天員在這裡生活和工作，完成任務後航天員乘上升級返迴環月軌道與指令艙會合。

「阿波羅」飛船沿用了水星號飛船的發射救生系統，目的是在運載火箭第2級工作前20秒內，如果發生緊急事故，該系統可將指令艙彈出並安全回收。

飛船研製出來後，相繼進行過6次無人亞軌道和環地軌道飛行、1次環地飛行、3次載人環月飛行，最後才正式進行了登月飛行。

月面上的登月艙和月球車，航天員在月球車後面工作

登月飛船說起來簡單，實際上十分複雜。例如，阿波羅13號在飛往月球的途中因服務艙出現嚴重故障，別說登月，其上面的3名航天員差點命喪太空。還有3名航天員在阿波羅1號飛船內做發射前的飛行實驗時，因實驗中電路短路引起失火而被燒死，但是，這些都沒能動搖人類登月的決心，最終有6艘飛船載12人登上了月球。

小知識點：美國第3代飛船「阿波羅」飛船的結構遠比此前研製水星號和「雙子座」第1、2代飛船複雜和危險。其飛行控制以自控為主，手控為輔。航天員在飛行中主要起軌道試驗員和月面探險者的作用。

在一些緊急情況下，航天員的手控操縱仍起到了決定性作用，如遇到危險的阿波羅13號就是通過手控安全著陸返回的。

5 擁抱美麗的月球

1968年12月21日、1969年3月3日、1969年5月18日，美國先後用3枚土星5號火箭先後發射的阿波羅8、9、10號載人飛船，除繼續驗證人與飛船的適應性和飛船的性能外，還進行了環月飛行、遠距離通信、登月艙分離與對接、近月環境考察等試驗和探測工作，歷時分別為147小時、241小時、192小時。

阿波羅8號實現了首次載人繞月飛行（共繞月飛行10周，達20小時），3名航天員拍攝了從地球不能直接看到的月球背向地球一面的大量照片，並拍攝了面向地球月面的環形山、峽谷及可能的登陸場的照片，為後來的月面著陸計劃提供了依據。

阿波羅8號載人飛船進入月球軌道示意圖

阿波羅9號首次攜帶了登月艙，在地球軌道內試驗了指令艙與登月艙的分離，此後再進行交會對接操作。

飛行第4天，載1名航天員的指令艙與載2名航天員的登月艙分離，在達到最大分離距離182千米時，登月艙拋掉下降級發動機，而將15.5千牛的上升發動機點火，模擬登月艙完成登月任務後從月面起飛的情況，成功地實現了與指令艙的交會對接，初步完成了「阿波羅」飛船的登月與再返回的技術操作準備。

阿波羅10號為成功的登月預演試驗飛行。包括指令艙、登月艙和服務艙的阿波羅10號飛船首次完整地進人月球軌道，並成功地進行了登月預演，除未實際在月面著陸外，其飛行過程與後來的各次「阿波羅」系列飛船登月飛行幾乎完全相同。

當土星5號火箭的第3級把飛船加速到第2宇宙速度並進入飛向月球的路徑後，飛船的指令艙與服務艙分離、轉向並與從連接部彈出的登月艙對接，然後整個飛船系統再次轉向並朝月亮飛行，飛行路程39.92萬千米。

在進入月球軌道後，航天員約翰·楊駕駛指令-服務艙在距月面111 千米軌道繼續繞月飛行，登月艙在與指令艙分離後斯坦福德和塞爾南駕駛登月艙依靠下降發動機減速朝月面降落，模擬登月動作，2次到達距月面15.2 千米高度。

2艙在分離8小時後登月艙的航天員拋掉下降級，利用登月艙的上升級發動機返回軌道並與指令艙對接。在返回指令艙並拋掉上升級後，3位航天員返回了地球。這次飛行為飛船的登月飛行完成了最後的技術準備。

阿波羅10號的2名航天員乘登月艙降到了離月面15.2千米的高度

阿波羅11號實現了人類首次登月。在登月艙接近月面時，航天員阿姆斯特朗在發現著陸場散布有巨大礫石的情況下，及時果斷地改用手控並選擇新登陸場，在月面安全著陸。2名登月航天員在月面共活動2個多小時，採集了21.75千克的月面巖石與土壤標本。

阿波羅12號採集了34千克的月面巖石與土壤標本，在月面安放並啟動了第一臺「阿波羅月面實驗裝置」（ALSEP，該裝置由核動力電池組驅動，帶有6個科學試驗項目），並回收了阿波羅11號乘員安放在月面的探測器上的電視攝像機與其他設備，以供科研人員了解長期暴露於太陽風環境以及月面真空環境下的溫度劇烈變化對這些儀器、設備的影響。

航天員還安置了一組為阿波羅月面科學實驗而設計的實驗儀器，除太陽風收集器（在月面短期曝露後，捲起來帶回地球進行分析研究）外，阿波羅月面科學實驗裝置還包括一臺月震儀、磁強計、太陽風分光計、超離子探測器和冷陰極計，這些探測儀器可以探測月震、磁場、太陽風粒子和月球表面上的氣體，它們的探測數據通過中心發射及發回地球。在航天員離開月面後，大多數探測儀器還要繼續工作很長一段時間。

阿波羅13號因故障未能登月。

阿波羅14號採集了44.5千克月面標本，並在月面安放了阿波羅月面科學實驗裝置和一個雷射反射器。

飛行中還首次進行了材料科學演示試驗，在地球轉移軌道對一些熔融狀態合金固化過程的觀測證明，在微重力條件下，不同密度的材料仍保持其合成時的原狀態，而不像地麵條件下那樣因重力作用而出現密度較大材料的沉積。首次在空間進行區帶電泳試驗，證明了在微重力條件下進行電泳的通過量和分離效率遠高於地麵條件。

阿波羅14號航天員艾倫·謝潑德在月球上打高爾夫球

阿波羅15號在進入月球軌道前及在月球軌道上，3名航天員使用裝在服務艙內的測繪全景相機和光譜儀（其中2臺光譜儀裝在長達6.1米的可伸縮懸臂上，以分析月面的成分）等儀器進行了8項科學實驗，主要包括月面測繪與全景拍攝，月面光譜分析，太陽X射線相互作用，以及粒子發射等。

首次使用月球漫遊車，2名航天員乘漫遊車在月面上行進12千米後，安置好阿波羅月面科學實驗裝置的設備和一個雷射反射器——登月點三角形的第3個頂點。

雷射反射器的目的是為了使天文學家通過精確記錄從地球上發射的雷射束往返地-月之間的時間，來精細測定地-月之間的距離。測量數據有可能揭示月球是否正在離開地球後退。

首次從月面直接向地球發送電視圖像。並採集了78.6千克月面標本。完成登月任務後，乘組人員從飛船上將一顆質量為35.4千克的用於觀測月球質量密度等現象的科研衛星送入月球軌道。

自阿波羅15號開始，返回的航天員不再進入隔離車，在軍艦甲板上，舉行隆重的歡迎儀式

阿波羅16號的2名航天員在月面3次出艙活動，共歷時20小時14分，行進27千米，採集了97.5千克月面標本。

在登月點附近，2名航天員在三角架上架起了一架天文觀測紫外相機，藉助鑽機挖取月面深處的巖石樣品，試圖安裝測量月球內部熱流的探測器（但因偶然情況損傷了它），並安置了無源和有源的月震儀。

磁強計試驗提供了他們所處區域的資料，可能存在一個古磁場。完成登月任務後，乘組人員將一顆質量為40千克的科研衛星從飛船送入月球軌道。

阿波羅17號的月球車行進了35千米，並創造了採集月面標本達113千克的最高記錄。

阿波羅17號航天員正在採集月巖樣本

小知識點：阿波羅11號在月面停留約21小時，航天員出艙活動約2小時；

阿波羅12號在月面停留約31小時，航天員出艙活動約8小時；

阿波羅14號在月面停留約33小時，航天員出艙活動約9小時；

阿波羅15號在月面停留約67小時，航天員出艙活動約18小時；

阿波羅16號在月面停留約71小時，航天員出艙活動約20小時；

阿波羅17號在月面停留約95小時，航天員出艙活動約22小時。

在6次成功的登月飛行中，共有12名美國航天員登上月球，在月面共出艙活動80小時36分，帶回地面共約 385 千克月面巖石與土壤標本，為月球研究提供了直接的依據，例如，通過對月面土壤樣品的分析，科研人員確定，月面上土壤由微小的桔紅色玻璃形式顆粒構成，這些顆粒一般富含鋁、硫和鋅，在月殼部分融化過程中。

在月面下約300千米深處形成，因火山活動而噴出到月面，並且通過對樣品的分析與實驗證實。從月面土壤和巖石中可以製取水和氧，因為月面土壤和巖石中氧化鐵的含量很高，這樣就有可能在未來利用月面物質維持月球基地內工作人員的生命，及為登月飛行器補充燃料。

航天員在艙外活動中展開的月面試驗裝置。前景中間是被動地震試驗儀，背景中間是「阿波羅月面實驗裝置」，左邊是放射性同位素熱電發電機，右邊像旗子一樣固定在地面的是主動地震試驗儀

登月航天員在月面安放的各種科學儀器也為科研人員提供了大量有價值的數據，例如，利用各次登月飛行中登月航天員安放的5個「阿波羅月面實驗裝置」（其中由阿波羅12號航天員安放的裝置工作長達8年），地面科研人員能夠測定月球上11個地區的月震，甚至可提前一個月加以預報。

月面的儀器還向地面發回了有關月面溫度變化、宇宙射線及隕石撞擊等情況的大量數據。直至1977年10月1日，即最後一次「阿波羅」登月飛行後近5年，美國航空航天局才停止接受月面儀器發回的數據。

航天員採集的月球巖石樣品，質量142克

小知識點：1978年卡特總統的安全事務顧問布熱津斯基到中國訪問，送給華主席兩件禮品，一件是一克月球樣品，一件是中華人民共和國的國旗，發射上月球後返回來的。

我們組織了全國的有關力量研究，只用了半克樣品研究，發表了十幾篇文章，我們可以證明它是在哪採的，樣品的編號，樣品的物理、化學特點，樣品的礦物組成和巖石結構，樣品的成因等，這些都是可以證明人家真的上去了，還有半克樣品提供給北京天文館供公眾觀看。

「阿波羅」計劃始於1961年5月，結束於1972年12月，歷時11年7個月。

6 人類第一次登月

美國航空航天局在阿波羅10號綜合演練了登月全過程飛行試驗結束後，宣布阿波羅11號將執行載人登月任務。具體任務和目標只是簡單的2句話：完成載人登月並安全返回任務，完成月球考察和取樣任務。

裝載著阿波羅11號載人登月飛船的土星5號火箭升空

1969年7月16日美國東部時間9時32分，40層樓高的土星5號火箭在億萬人的關注下徐徐升空，載著世界上第1艘載人登月飛船阿波羅11號飛往月球。

這一天，天空晴朗，萬裡無雲，似乎亙古沉睡的月球正靜靜地等待著土星5號運送地球使者的來訪，當土星5號把阿波羅11號飛船送入近地軌道後，後者便開始獨自飛向月球。

阿波羅11號航天員：阿姆斯特朗（左）、科林斯和奧爾德林（右）

阿波羅11號飛船上載有3名航天員，指令長是阿姆斯特朗，登月艙駕駛員是奧爾德林，指令艙駕駛員是柯林斯。

從地球到月球大約有38萬千米，阿波羅11號飛船載著3名航天員經過75小時的長途跋涉，於18日進入月球引力圈，此時一切正常。

19日凌晨，阿波羅11號到達距月球上空4500千米高時服務艙的主發動機逆向噴射，使飛船減速進入了遠月點313千米，近月點113千米的橢圓軌道，此時飛船繞月球一圈只需2小時。

在月球軌道上，航天員們緊張地進行登月前的準備工作，其中最主要的一項是阿姆斯特朗和奧爾德林進入名叫「鷹」的登月艙，而柯林斯則仍留在稱作「哥倫比亞」的指令艙中，一切就緒後，他們開始用呼號與休斯敦飛行指揮中心聯繫，等待分手。

20日，一切就緒後偉大的時刻終於來到了。20日2時許，登月艙的發動機被點燃，它與指令艙分離，指令艙由柯林斯駕駛繼續繞月飛行，而登月艙則載2名航天員緩慢向月面飛行，當航天員檢查艙內儀器時，休斯敦中心也在監視艙內情況，並似乎從讀數上發現一個問題，認為中心難與登月艙直接通信，須用指令艙作為中繼站，然而，實際上每一步驟都是良好的。

登月艙向地球源源不斷地傳輸信息，以致休斯敦中心的計算機過載，不能及時處理這些數據，報警燈在閃爍，休斯敦中心經分析認為這是地面儀器失靈，登月艙沒有問題，指示阿姆斯特朗準備手動著陸系統著陸，當阿姆斯特朗向窗外看到要降落的地方有亂七八糟的卵石時，便決定繼續飛行，避開亂石嶙峋的危險地方，尋找平坦的地方，最後，奧爾德林手控登月艙在月面靜海的一角平穩降落，登月獲得成功。

阿姆斯特朗向休斯敦中心報告：「休斯敦，這裡是靜海基地，『鷹』已降落。」此時休斯敦中心一片沸騰，為人類首次登上月球而歡欣鼓舞，奔走相告。

踏上月球的第1隻腳

他倆向窗外眺望，進入眼帘的是一個遍布隕石坑和大石塊的陌生世界，雖然他們都情不自禁地想走出去看一下這塊神秘的地外之，但還是自我克制按預定計劃等待地面中心指令，他們先在艙內美美地睡了一大覺，醒後在艙內吃了月球上的第一頓飯，接著又檢查了艙內儀器、燃料裝置、氧氣供應情況，調查周圍環境是否允許長時間停，地面中心對他們的健康狀況進行了檢查。

當一切都經過精確核對後，阿姆斯特朗與奧爾德林彼此幫助穿上極笨重的航天服。

1969年7月20日11時56分，阿姆斯特朗率先打開「鷹」艙艙門，帶著電視攝像機站在5米高的平臺上，小心翼翼地放下梯子，據悉這一動作在地球上未曾模擬過，扶梯的幾級臺階他走了3分鐘，左腳先邁上月球第一步。

在地球上收看電視的大約5億人，用驚奇的眼光從屏幕上看到了第一個地球人踏上月面瞬間的情景，阿姆斯特朗在月面上留下了第一個長約32.5釐米、寬15釐米的人類腳印,當他踏上月面時，道出了一句意味深長的名言：「這只是一個人的一小步，但卻是整個人類的一大步。」

這確是人類航天史上的一座豐碑。登月艙上的電視攝像機記錄下了這具有歷史意義的第一步,人們用驚奇的目光從電視上看到了第一個地球人踏上月球的情景。

阿姆斯特朗感到無比幸福，貪婪地欣賞著這塊從未有過人跡的地外星球,他後來在敘述踏上月面第一步看到的景象時說：「月面是美麗的，仿佛上面鋪著一層細細的炭粉，可以清楚地看到腳印登月艙支腳好像陷了進去，實際上立得很穩,走路並不那麼困難，比在地面模擬訓練輕鬆多了。」

他圍繞著登月艙跳躍式走動，向地球上居住的人們介紹看到的月面情景，然後俯首拾月巖和收集礦物,他證實人在月球上可自由行動。

19分鐘後，奧爾德林緊步阿姆斯特朗的後塵，也走出登月艙，與他的同伴共同進行月面活動,當他走到月面上時，第一句話就讚嘆說：「啊！太美了！」但他環顧四周，又感慨萬千地說：「這真是一個荒涼而孤寂的世界。」

他也像阿姆斯特朗一樣，很快學會了地球人不習慣的移動方法——跳躍,他倆時而用單腳蹦，時而又用雙腳跳，有些像袋鼠。

由阿姆斯特朗拍攝的奧爾德林，在奧爾德林的面罩上可以看到阿姆斯特朗的影像

2人首先在月球上安放了一塊金屬紀念牌，上面鐫刻著：「1969年7月。這是地球人在月球首次著陸的地方。我們代表全人類平安地到達這裡。」

下面還籤有阿波羅11號3名航天員和美國總統的名字,然後他們豎起一面美國國旗。接著，又表演在月面上的移動方式和證實各種移動方法。

他們把一架電視攝像機放在三角架上向地球上的人們播放月面實況電視畫,還與新上任的尼克森總統通了話，向總統和美國人民致敬！

美國總統尼克森在白宮對月球上的2位航天員說：「今天，對每個美國人來說，是一生中最值得自豪的日子，對全世界的人類來說也是如此。由於你們的成功，太空已成為人類世界的一個組成部分。」

說完他們又安放了地震測量儀和雷射反射器，讓地球上的科學家測定地球到月球的精確距離（精度達0.15米）,最後，他們清除了登月艙內的垃圾及汙水，又相繼回到登月艙上睡覺。

阿姆斯特朗在登月艙外逗留了2.5小時，奧爾德林也至少呆了幾十分鐘。在月面時，由於月球的引力只有地球的1/6，所以他們顯得輕飄飄的。

地面控制中心告訴阿姆斯特朗：「你們能拿到的一切都放入盒子裡帶回來。」他們把收集的月球巖石和土壤標本帶回登月艙，關緊艙門後啟動發動機，告別靜海，與分別28小時在月球軌道上的指令艙會合。

當登月艙停靠指令艙，出現了輕微搖動，經受了少許對接困難,在無重大故障情況，阿姆斯特朗和奧爾德林與指令艙駕駛員柯林斯會合，帶著約22千克月巖、土壤及身臨其境拍攝的月球照片，進入指令艙。登月艙完成自己的使命後被棄置在月球軌道上。

阿波羅11號指令艙降落在太平洋

7月21日下午1時56分，阿姆斯特朗奉命指揮阿波羅11號飛船指令艙離開月球軌道，踏上返回地球的旅途。

23日上午，在飛船返回途中，阿姆斯特朗通過電視向地面發表了最後一次談話,他說：「100年前，法國作家凡爾納寫了一本關於月宮旅行的小說。他的飛船哥倫比亞號從佛羅裡達出發，結束月宮旅行後，降落在太平洋,現代的哥倫比亞號明天就要如同小說裡的哥倫比亞號一樣濺落到太平洋上了。」

7月24日凌晨1時50分，阿波羅11號飛船指令艙載著3名航天英雄平安濺落在太平洋中部海面，人類首次登月宣告圓滿結束。

尼克森總統在白宮舉行盛宴歡迎他們凱旋歸來，尼克森對登月英雄們說：「當你們勝利返回地球，就意味著我們取得了巨大的成功。我想，這次飛行的8天，不僅是短暫的一周，而且也是漫長的一周，更是創世以來最偉大的一周。」他們所到之處充滿了鮮花、鼓聲……

首次登月的航天員返回到軍艦上後進入移動隔離車，美國總統尼克森也只能與航天員們隔窗相望

不過，這些都是在關進檢疫室內一段時間後確認沒有「月球瘟疫」以後進行的，即使是總統接見，也必須隔窗相會，後來經過3次登月後的隔離，並未發現任何月球病毒和細菌，證明「月球瘟疫」之說只不過是一場虛驚而已。

小知識點：登月第1人阿姆斯特朗先後獲得了美國自由勳章、國家宇航最高卓越服務獎章和國際宇航聯合會金質獎章。

第一次登月成功之後，他告別了航天員職業，先到國家宇航局設在華盛頓的機構工作。1971年到辛辛那提大學航天工程系任教，1979年擔任航天電子貿易公司顧問，並作過月球之行電視紀錄片的主講人。後來在俄亥俄州萊巴嫩城的家庭農場過著平靜的生活。

1999年7月16日在美國宇航局紀念阿波羅11號登月成功30周年的新聞發布會上，阿姆斯特朗在會上露面，並發表講話說：「阿波羅計劃的成就在於證實了人類可以不被束縛在地球上，我們的想像會走得更遠，登上火星將是人類的下一步跨越。」

7 那些真真假假的秘聞

據1999年公開的一份秘密文件透露，如果當年第1批登月航天員遇上技術故障而無法飛離月球，他們將會悄無聲息地在月球死去，美國航空航天局當時曾發出「秘密警報」和相應的善後措施：由於沒有任何救援計劃，如果確認阿姆斯特朗和奧爾德林無法飛離月球，兩人與地面的通訊屆時將會被切斷，而他們所能做的只能是等死或者自殺，尼克森總統甚至已擬定了1份訃文，準備在兩位登月者未能成功離開月球時發表演講。

訃文中說：「命運已做出安排，這兩位登上月球打破其平靜的人將在平靜中安息。這兩位勇敢的人會清楚，他們已失去返回地球的希望，但更清楚他們的犧牲將為人類帶來希望。」

歡迎阿波羅11號航天員凱旋

有關阿波羅11號登月活動，還有一些有待進一步證實的傳聞。比如，有報導稱，臃腫的航天服不慎刮斷了啟動引擎極為關鍵的一個電路開關，如果不能修復，飛船就無法起飛，奧爾德林靈機一動，用一根原子筆插入電路開關，接通電路，使得登月艙得以起飛，奧爾德林至今仍珍藏著挽救了他們生命的那支筆。

另外，阿波羅11號升空沒多久，飛船上的航天員就發現飛船後面跟隨著一些「閃亮的光球」，這些「光球」以同樣的飛行軌跡跟隨著阿波羅11號一路飛行。

當航天員將觀測到「不明飛行物」（UFO）的情況向休斯敦地面任務控制中心匯報後，引起了巨大的震驚和擔憂，一些美國航空航天官員認為，這一定是蘇聯玩的「骯髒把戲」，其中一種傳聞是，蘇聯為了挫敗美國的登月計劃，用火箭秘密發射「太空魚雷」跟蹤阿波羅11號，試圖將其炸毀在太空中。

在阿波羅11號飛抵月球軌道後，登月艙載著阿姆斯特朗和奧爾德林降到月球表面，當時，全世界都在傾聽從月球上傳回的聲音。

航天員的聲音聽起來有些怪：「我看到了許多小隕坑，有的直徑只有5米到15米。在離我們登月艙半英裡外的地方，顯然有一些軌跡，看起來就好像是一輛坦克留下的一樣。」

突然間，數百萬電視觀眾聽到無線電中傳來了類似火車頭或電鋸發出的混合聲音，阿姆斯特朗更換了一個頻道繼續對地面控制中心說：「我想知道這兒到底發生了什麼。」

地面控制中心問：「怎麼了？那兒有什麼事不對頭嗎？」航天員說：「閣下，那兒有許多大東西！老天，它們真的非常大！它們正坐在大隕坑的另一頭，它們正在月球上看著我們到來！」

沒有人知道阿姆斯特朗說的是什麼，因為美國航空航天局已經迅速切換到了安全通訊頻道，防止阿姆斯特朗後來說的話被全世界聽到。

美國總統歐巴馬在白宮接見阿波羅11號航天員

有報導稱，阿波羅11號登月時,登月艙由於燃料箱漏氣差點墜毀月球，阿姆斯特朗和奧爾德林差點長眠在月球上！當登月艙和指令艙分離之後飛向月球表面時，登月艙的燃料箱開始輕微漏氣,但當時誰都沒有覺察到這一輕微的漏氣現象。

在阿姆斯特朗把「自動駕駛」模式更改為「手動控制」操控登月艙飛過了迎面逼來的月球亂石堆，登月艙燃料夠用時間已經不到30秒，登月艙計算機也發出了嚴重超負荷警告，幸運的是，就在這生死攸關的緊急關頭，臨危不亂的阿姆斯特朗終於成功找到了一處安全著陸地點，駕駛登月艙平穩降落月球。

地面控制室一開始並不知道登月艙經歷了那樣生死攸關的時刻，因為當登月艙降落月球前幾秒鐘，人們只聽到奧爾德林的「倒數計時聲」，而阿姆斯特朗始終保持沉默，沒說一句話，唯一洩漏他當時正面臨生死挑戰的信號，來自於他所穿航天服的遙感勘測數據，因為阿姆斯特朗航天服上的傳感器當時傳回地球的數據顯示，他當時的脈搏竟飆升到了每分鐘150下！

還有報導稱，1969年，登月第1人阿姆斯特朗一句被後人奉為經典的話——「這只是一個人的一小步，但卻是整個人類的一大步。」但一項語言分析證實，阿姆斯特朗在說出這句登月名言時遺漏了一個單詞「a」(一個)，他當時所說的並不是「one small step for a man」(一個人的一小步)。

經過分析，研究人員第一次證實阿姆斯特朗當時本想說「a man」(一個人)，但可能由於壓力太大，他遺漏了「a」。

研究人員表示，雖然從嚴格意義上講這句話並不完全正確，但卻有一絲詩的風格和味道，從其韻律和對稱性來看，阿姆斯特朗的登月名言完美地詮釋了這個具有史詩性的歷史時刻。

有新證據顯示，阿姆斯特朗富有靈感的登月「開場白」完全是出自本能或者說臨場發揮，而不是美國航空航天局或者白宮事先為他準備的臺詞。可能正是因為這種「即興」，才導致阿姆斯特朗犯下一個小小的語法錯誤……

阿波羅11號飛船指令艙降落到海面

儘管經歷了起飛時的波折，碰到了「不明飛行物」，遭遇燃料不足，計算機故障，以及靠原子筆絕處逢生等等危險，有人仍然認為他們是不可能失敗的：「回顧過去的時候，我不會撫著自己的胸口，為自己活下來感到慶幸，仿佛九死一生。我認為我們做了一些大膽的決定。不錯，有些地方也確實出了問題，但我們是一群充滿激情、勇於進取的人。那些讓我活著登上月球，又讓我活著下來並且生活到今天的種種狀況，讓我非常感念。只有現在，我們才會真正了解到，阿波羅11號曾經面對過怎樣的考驗。」

8 登月之路不平坦

實際上，執行阿波羅計劃並非一帆風順，它曾屢遭磨難，其中最慘痛的是1967年1月27日的那次大事故，這也是第1次被全世界人民所知道的重大惡性事故。

1967年1月27日，3名美國航天員進入位於甘迺迪航天中心內的阿波羅1號飛船，做發射前的飛行實驗。

這3名「天使」都是從美國首批和第2批選拔出來的太空「精英」，其中指令長格裡索姆中校已參加過2次航天飛行；懷特中校則曾乘雙子星座4號飛船升空，並是美國第1個到艙外進行太空行走的英雄；另1名航天員是查非少校。

阿波羅1號飛船的3名航天員進行訓練

這次實驗的方案是3名航天員在採用1/3大氣壓和純氧的阿波羅1號飛船指令艙中，進行模擬太空飛行，假若這次實驗圓滿成功，這3名航天員便能乘阿波羅1號飛船升空進行勘測，為登月飛行做準備了，然而，意外的事情發生了。

在實驗中突然有一個電路短路出現火花，只聽「砰」的一聲，火焰頓起，全艙一片火海，3名航天員被濃煙和火舌包圍，有人不禁大喊：「著火了！「快放我們出去」。但無論是艙內還是艙外一時間都打不開艙門，因為這個艙門被設計成需要1.5分鐘才能打開，而此刻艙內著火形成負壓，人再有勁也無濟於事了。

就這樣眼看著3名航天員在很短時間內被活活燒死了。最為感人的是格裡索姆死前曾說過一段話：「如果我們死了，請大家不必大驚小怪，而是把它看成一件普通事件，因為我們從事的是一種冒險事業，我們希望不要影響計劃及進程，徵服宇宙是值得冒生命危險的。」

這些話充分表現了航天員們視死如歸的大無畏精神，至今讓人難以忘懷，給後人以極大的鼓舞。

被燒毀的阿波羅1號試驗飛船指令艙內部

「阿波羅」工程並沒有因此而擱淺。在安葬了這些先驅者後，有關人員總結了沉重的教訓，從安全角度出發，改進了飛船結構，使艙門能在2～3秒內自動打開，把所有能出現明火之處都改成暗火，對防火、生命系統等也進行了不同程度的改進，並決定再度發射幾艘無人飛船，此後才慎重地在1968年10月用阿波羅7號飛船進行了第1次載人飛行。

「阿波羅」載人登月也不是一件浪漫的事，那裡沒有空氣和水，沒有任何生命氣息，更沒有文人筆下的詩情畫意，而是充滿著風險，其中阿波羅12、13號的飛行就是典型例子。

1969年11月14日，110米高的土星5號火箭豎立在甘迺迪發射場，其上裝有阿波羅12號飛船。這是美國第2次載人登月飛行，因此很受重視，尼克森總統、阿格紐副總統和基辛格國務卿等顯要人物全來到發射場觀看。

但天不作美，沒多久就下起了大雨，把在露天等待的觀看者淋成了「落湯雞」，發射前半小時，雨勢減小，但還是細雨綿綿，遠處還有雷聲，從設計上講，阿波羅12號是允許雨中發射的，但怕雷擊，所以，發射負責人曾考慮延期發射，不過，因有總統親臨現場，名人又多，所以又擔心推遲發射影響不好。

此時氣象部門報告，在發射陣地上空32千米範圍內無閃電，而且發射前１小時液氧補加裝置已失靈，若延期發射，蒸發的液氧無法補加，根據這些情況，發射負責人決定在上午11時準時發射。

阿波羅12號在濛濛細雨中離開了發射臺，飛船指令長不時回答地面問話：「感覺良好，一切正常。」

但在起飛後36.5秒，突然一道閃電劃空而過，飛船指令艙的紅色警示燈亮了，警鈴也鳴叫起來，3名航天員均驚呆了。在場的人們也在火箭與發射臺之間看到了一道藍色閃光，包括總統在內所有觀看者一時間不知所措，一陣騷動後尼克森總統馬上詢問情況，飛船指令長回答：「燃料電池失靈，飛船上穩定平臺失靈。」

此時氣氛驟然緊張，因為這有可能危及航天員的生命。就在這千鈞一髮之機，飛船指令長康拉德果斷命令駕駛員立即啟用備份電池，以保證飛船正常工作，經過1分鐘的緊急「搶險」，電源故障及其它毛病被排除了，飛船順利進入繞地軌道，重新校準後，穩定平臺也恢復了正常。一場災禍總算倖免了，真是有驚無險啊！

阿波羅12號著陸在以前發射的勘測者3號月球著陸器附近

事後，尼克森總統感到太「丟份兒」，下令調查此事。結果是沒有敵人破壞，而是一次由於火箭飛行而引起的「激發閃電」現象。

有道是禍不單行。阿波羅12號剛剛躲過一場災難，緊接著升空的阿波羅13號又在太空遇到更大的危險。

9 一次成功的失敗

1970年4月11日，阿波羅13號飛船順利升空了，剛開始一路平安，航天員們也輕鬆愉快，13日晚，飛船已正常飛行了56小時，此時離地球已有33萬千米，距月球只有6萬千米左右了，當夜9時零8分，飛船上忽然傳來一聲巨響，把3名航天員從勝利的憧憬中驚醒。他們面前的警燈全亮了，主要電器的電壓也在下降。

航天員施韋格特立即意識到大難臨頭，馬上向地面中心報告：「我們這裡出事了，已聽到一聲巨響，主線路電壓不足。」指令長洛弗爾從窗口看到一股股氣流從飛船服務艙冒出來，又立即補充道：「服務艙正向空中放出什麼東西，好像是某種氣體。」

另一航天員海斯急忙從登月艙返回指令艙，在他經過2艙之間的通道時，聽到了一種金屬折曲的聲響，飛船也晃了起來。當海斯到達指令艙時，他看到一些電器的電壓已降到零，服務艙的3組燃料電池壞了2組，這預示登月任務要告吹，然而險情還在加劇，更多的紅燈在閃光，另1組電池也不行了，1個貯氧箱空了，另1個貯氧箱的壓力也在迅速下降。

顯然，有1個貯氧箱爆炸了，另一個被它炸裂，因破洞漏氣使飛船失去穩定而翻動起來，施韋格特幾次試圖用服務艙推進器來穩定飛船的船身，但都告失敗，這些都表明服務艙損壞嚴重，好在指令艙和登月艙均好，與地面的聯繫未曾中斷。

阿波羅13號乘組在升空前一天的合影

看來登月已不可能了，當務之急是千方百計保全生命，設法安全返航。由於服務艙的燃料電池失效，喪失了大部分電力、水和氧氣，所以全部希望只能寄托在登月艙有限的電力、水和氧氣，由於這時飛船已離月球較近，月球引力吸引著它，飛船本身也沒有那樣大的動力使其脫身而歸，要想脫離險境，只能繼續往前飛，待繞過月球後選擇一條新的軌道返回地球，指令長洛弗爾把這個計劃報告給地面控制中心。

爆炸發生後25分鐘，飛船指令艙內的氧氣只能再供應15分鐘，3名航天員惟一生還的希望，就是外殼薄得幾乎可用拳頭砸一個洞的登月艙。但飛船升空前根本就沒有應急計劃，所以他們根本沒有學習如何緊急啟動登月艙維生設施。

航天員在地面的指導下，一步步往登月艙的計算機中輸入複雜的數字,他們知道,哪怕輸錯一個數字,對他們來說就意味著死亡，最後，就在指令艙中的氧氣含量只剩5分鐘可用時，登月艙的功能終於被激活。

阿波羅13號飛船服務艙在奔月途中爆炸示意圖

由於指令艙內的氧氣不夠3人用，因此洛弗爾和海斯進入登月艙，把登月艙當作臨時救生艇。斯韋格特1人留在指令艙內，他把服務艙中剩下的氧氣輸送到指令艙的後備貯箱內，把應急電池組接到指令艙的自動控制設備上，使它能運行到登月艙推進系統啟動為止，因為爆炸的碎片和洩漏的氣體瀰漫在飛船周圍，經太陽強烈的反射擋住航天員的視線，所以無法找到導航的基準天體，為此，地面控制中心要航天員把一個窗口始終對準太陽以確定航向。

3名航天員一直等到了4月14日凌晨，而休斯敦地面控制中心此時仍處在一片繁忙和焦慮之中，他們遇到的主要問題是按設計，登月艙的電力只能供2人用45小時，而今卻是3人要用100小時。

航天員海斯也在計算，如關閉登月艙的大部分系統，則電力能延長4天，但冷卻水是一個問題，要保持飛船的電子設備不致過熱，冷卻水是必不可少的，不過這時只能頭痛醫頭，腳痛醫腳了，海斯關閉艙內的部分系統。這一做法與地面中心的想法不謀而合，因而休斯敦中心對此備加讚賞。

為了節省電力，航天員們鋌而走險關掉飛船上的計算機、導航系統和其他電力設備，讓飛船的電流消耗量降低到12安培———只相當於一個家庭攪拌機使用的電量。當加熱設備關閉後，登月艙中的溫度急劇下降，儘管他們穿上了宇航靴和剩餘的內衣褲，仍然凍得無法入睡。

阿波羅13號服務艙嚴重損壞

不久,登月艙中的小型空氣過濾器開始無法處理他們排出的大量二氧化碳氣體，他們面臨中毒身亡的危險。他們在地面科學家的指導下，用一些粘性膠帶、一塊從飛行手冊後面撕下的紙板以及從他們太空內衣褲上扯下的一些塑料片，做成了一個幫助空氣過濾器更有效工作的粗糙適配器，登月艙中的空氣最後終於從毒性狀態降到了清潔狀態。

經過艱難、細緻的分析，在爆炸的第12小時，休斯敦地面控制中心果斷做出逃生計劃第一步的決定：繼續向前飛，認為這是最省燃料的返回軌道。

當飛船距離月球218千米時，洛弗爾啟動登月艙的降落髮動機進入繞月飛行的軌道，15日上午飛船繞月21小時後，海斯再次啟動登月發動機，飛船進入了返回地球的航程，在此期間，3名航天員睏乏已極，他們輪流休息。

儘管通過登月艙的窗口已可看到一個巨大、灰色而帶麻點的月球，月面上的隕石坑用肉眼就可一目了然，但此時他們毫無觀賞興趣。

近看受損服務艙

雖然休斯敦已編完了返地飛行程序，可是登月艙的導航系統無法使飛船精確瞄準地球，為此航天員只得使用航行望遠鏡尋找恆星作為參照物。

然而事故發生後，阿波羅13號周圍的天空充滿了閃爍的碎片，根本無法找到恆星，真是雪上加霜，危急時刻，地面導航專家告訴他們：「你們可用太陽來定向，那是一定能找到的。」結果還真獲得成功，可謂雪中送炭。

飛船朝地球奔去。在返回途中，飛船上所剩的水、氧、電都越來越少，航天員們感到悲觀失望，地面人員不時提醒他們吞服興奮劑，以驅散疲勞、寒冷和失望。

為了節省電力，以備再入大氣層時使用，飛船溫度調節系統被關閉了，艙內溫度降至4°C；人呼出的二氧化碳在不斷增加，艙內氧氣逐漸減少，航天員千方百計去戰勝這些困難。

他們把指令艙內的清潔空氣劑灌入登月艙的圓形裝置內，使登月艙內的二氧化碳下降到正常水平；為了取暖，3人緊圍在一起，互相擁抱而坐……

在阿波羅13號飛船處在最艱難境地時，美國國會動員全國為航天員的安全祈禱，並呼籲、懇請世界13個國家提供飛機和艦隻救援，這3名航天員的生命安全引起了全世界的關注。

阿波羅13號飛船指令艙成功地返回地球後，出現在人們的視野中

到了16日下午7時30分，休斯敦向阿波羅13號發出了最新編制的重返大氣層的程序表。到了午夜，航天員們開始興奮，因為已隱約看到一輪似眉毛形狀的地球，而且一分鐘一分鐘地變大。

不過，阿波羅13號飛船已偏離了重返地球大氣層的正常軌道，故此時須精確地選定進入地球的角度，如角度太陡，飛船會在大氣層中燒毀；如太平，飛船將從大氣層表面彈出，再也無法回到地球了。

不知是老天開恩，還是從哪裡來了一股力量，阿波羅13號奔向淺平軌道，指令長洛弗爾抓住這一千載難逢之機啟動登月艙的姿控火箭，使飛船進入了正確軌道位置。

這真是不幸中的萬幸啊！此時休斯敦中心十分擔心，航天員們已極為疲勞，很容易失誤，萬一出錯就難以挽救了。但他們不知道還有更糟糕的情況，航天員海斯尿道感染正在發燒，人很虛弱。

進入正常軌道後，休斯敦中心指令施韋格特在指令艙內開動爆炸螺栓，擲掉已被炸壞的服務艙。此時航天員們才看到了拋掉的服務艙嚴重損壞的模樣。

洛弗爾和海斯又重新回到了指令艙，封閉了通向登月艙的艙門。施韋格特打開指令艙制導系統的開關，發現電力還較充足，電子儀器也沒有因寒冷而損壞，這才放心，於是便帶著一種傷感和感激之情，把拯救過他們而完成了使命的登月艙拋到九霄雲外，但心裡卻永遠也不會忘記它的救命之恩。休斯敦的人們也喊道：「別了，登月艙，我們感謝你！」

救援直升機將出艙後的阿波羅13號航天員接上直升機

隨著飛船逼近大氣層，休斯敦中心雲集了幾乎全體工作人員。4月17日，阿波羅13號掛在3把漂亮的大傘之下緩緩濺落在萬頃波濤的太平洋中。

沒過多久，3名航天員溫文爾雅地走出船艙，美國總統尼克森趕到降落地歡迎這3位太空英雄的歸來，此刻美國航空航天局爆發出一片歡呼聲，「他們勝利了! 」全世界的人們也向歷時6天、經歷艱險、戰勝困難、平安生還的3名航天員投以欽佩的目光，慶幸這次登月飛行「失敗的成功」。

事後的事故分析表明，飛船服務艙爆炸並非隕石碰撞所致。在地月軌道轉移期間，低溫推進劑混合時液氧貯箱爆炸。

爆炸毀壞了2號液氧貯箱和其他系統，造成供氧與供電困難，這次故障的根源在服務艙液氧貯箱加熱系統的兩個恆溫開關上，

這種開關在1962年設計時採用28V電壓，1965年在改進設計時把許可電壓提高到65V，可是製造這種開關的廠商生產的開關工作電壓沒做相應改變，仍是28V，雖然這種開關在一定條件下也能承受65V電壓，但是超負荷時會產生電火花，破壞了絕緣材料聚四氟乙烯塑料的性能，從而導致了液氧貯箱的爆炸。

尼克森總統出席慶祝阿波羅13號航天員成功歸來典禮

現在，人們還把阿波羅13號的返航稱為美國航空航天局最美好的時刻，前些年上映的「阿波羅13號」巨片生動地再現了這次飛行。

10 探月競賽結束

狂熱的登月競賽使美蘇承受了巨大的經濟壓力，計算表明，每艘「阿波羅」登月飛船比用金子製成還要貴15倍！美國人從月球帶回的月巖和土樣（共 385千克）按單位重量計算，其價格竟是金剛石的 35倍！這些使美國每一個家庭要負擔472美元！

於是，在1972年，已陷入越戰泥潭的美國總統尼克森下令停止登月活動，這使得阿波羅18、19、20號飛船的航天員們永遠失去了登月的機會。

從科學角度看，美國「阿波羅」載人登月比蘇聯月球無人探測器價值要高得多，因為航天員登月可實地勘查月面，有選擇地收集月巖和土壤，可放置長壽命科學試驗和觀測儀器，有的儀器甚至到1989年7月還向地球發送數據。

有人稱，一次「阿波羅」載人登月的成果相當於12次月球探測器的自動探測飛行，而一次月球探測器飛行耗資又是一次載人登月的1/4，所以蘇聯整個探月費用是美國的好幾倍，更何況蘇聯探測器取樣返回飛行有一半是失敗的。美蘇取回的月巖總量是385∶1。

1976年以後，蘇聯停止了月球探測計劃。至此2個超級大國曆時10多年的探月競賽以美國的勝利而告結束。

延伸閱讀：新舊登月飛船的對比

隨著政治、科技和經濟等各方面發生的巨大變化，現在美國正實施的「重返月球」計劃與冷戰時期的「阿波羅」登月計劃有明顯的不同，比如：載人登月的目的由冷戰時期主要滿足政治和科學需要，改變為把科學探索和經濟利益相結合，以探測月球資源為主，為未來月球資源開發、利用打基礎。

目前，美國計劃在2024～2028年載人重返月球，並命名該計劃為「阿爾忒彌斯」，她是希臘神話中的狩獵女神和月女神，是太陽神阿波羅的孿生姐姐，有「阿波羅」登月計劃珠玉在前，用「阿爾忒彌斯」來命名新登月計劃非常合適。

為此，美國打造了新一代多用途載人飛船「獵戶座」。「獵戶座」和「阿波羅」飛船有一些重要相似之處，當然也有許多不同的地方。例如：

（1）外形酷似。「獵戶座」的乘員艙和「阿波羅」飛船的指令艙外形十分相像，只是它比後者「更大」、「更壯」，被稱為吃了類固醇的「阿波羅」，或者是「吃了菠菜的大力水手」，從一個「普通的小弟弟」長成「格外強壯的超級勇士」。這表明，由於航天物理學原理並沒有發生變化，再次證明「阿波羅」的當年設計有多么正確，對於飛往低地軌道以外的任務來說，它具有最安全而有效的形狀。

「獵戶座」飛船乘員艙剖視圖

（2）載人更多。獵戶座」的乘員艙比「阿波羅」的指令艙大2倍，底徑從3.9米增加到5米；體重也大大增加了，達25噸。所以「獵戶座」的乘員艙可搭載4～6名航天員，還能運送較多物資到月球，為將來的連續登月做準備。而「阿波羅」只能載3人。

（3）電源充足。「獵戶座」的服務艙由歐洲航天局研製，在太空飛行時使用太陽能作為動力，所以它可為飛船提供很長的時間電力。而「阿波羅」飛船使用的是電池，因而提供電力的時間十分有限，無法用於建立月球基地。

（4）重複使用。「獵戶座」的外部防護層可以替換，可該飛船能重複使用，所以能顯著降低成本。而「阿波羅」是一次性使用飛船。

（5）多種用途。「獵戶座」是多用途的，可用於載人登月，也能用於近地軌道空間站的天地往返運輸，還可作為行星際式飛船用於載人登火星和載人登小行星。而「阿波羅」飛船不能用於行星際飛行。

（6）著陸地點。「獵戶座」使用的月球著陸器可使航天員月球上任何區域著陸。而「阿波羅」使用的登月艙只能降落在月球赤道附近區域。

（7）登月人數。「獵戶座」使用的月球著陸器可帶4名航天員登陸月球。而「阿波羅」使用的登月艙只能帶2名航天員登月。

（8）返回方式。「獵戶座」的乘員艙可採用空氣緩衝氣囊或者減速火箭等降落方式，直接降落到地球陸地上，比如加州的愛德華空軍基地。當然，如果遇到特殊情況，也可以像「阿波羅」一樣落到海裡。「阿波羅」只能落到海裡。

「獵戶座」多用途乘員飛行器。其服務艙將改用歐洲航天局的自動轉移飛行器服務艙

總之，「獵戶座」乘員艙將採用「阿波羅」指令艙的形狀，不過與後者相比有一些明顯的進步，包括：採用現代材料和製造工藝；它採用先進的宇航電子設備；採用計算機和40年載人航天飛行所積累的經驗；體積加大了，可運送更多的乘員和貨物；具有更高的使用效率和綜合能力。

雖然「阿爾忒彌斯」所使用的月球著陸器由誰來研製目前還未確定，美國航空航天局已選定11家公司開展月球著陸器論證工作，但基本構型仍採用「阿波羅」飛船登月艙的設計理念，即由上升級和下降級組成，最多再增加一個轉移級。

上升級是航天員完成登月使命後將他們送回月球軌道的乘員艙，下降級是一個有4條腿、通過火箭發動機實現「軟著陸」的著陸平臺，轉移級用於將月球著陸器由月球空間站送到距離月面100千米的環月軌道上。

美國藍色起源公司設計的「藍月亮」月球著陸器

美國洛馬公司已設計出基於「獵戶座」的可重複使用登月艙。它將月球軌道空間站作為母艦，航天員將從月球軌道艙空間站出發，奔赴月球。

它高14米，可從環月軌道向月球表面運送4名航天員和1.1噸貨物，可在月球停留最多14天，也可作為早期的火星登陸艙（也是攜帶4名航天員）。

其個頭是「阿波羅」登月艙的兩倍，後者只能搭載兩名航天員並且只能在月球逗留幾天。

美國藍色起源公司正在研製的「藍月亮」著陸器能把3.6噸貨物送到月球表面，它是單程著陸器，能落下去卻飛不起來。此後將研製加長版的「藍月亮」，它能把6.5噸貨物送上月面，足以搭載一個「上升艙」，帶航天員飛離月球。

據悉，2024年「阿耳忒彌斯」載人登月任務的首選方案這樣安排：首批登月者會是一對男女航天員，這樣就會誕生人類史上「登月第一女人」，就像登月第一人阿姆斯特朗一樣，名垂青史。

月球軌道空間站示意圖

與「阿波羅」計劃最大的不同是，「阿耳忒彌斯」計劃將首先建造一個名為「門戶」的月球軌道空間站，它運行在近月點距離2000千米，遠月點距離75000千米的地月拉格朗日點的暈軌道上，可支持4名航天員長達42天的深空任務；也能為載人登月任務提供中轉服務，即航天員先到月球軌道空間站，再根據需要乘轉運級 載人月球著陸器登月。

轉運級把月球著陸器由月球空間站送到距離月面100千米的環月軌道上，著陸器降落到月面開展探測任務，任務結束後再由上升級提供動力返回月球空間站。

有了月球軌道空間站的支持，航天員可隨時到達月面各個地點實施探索，包括含有大量水冰的月球極區在內，甚至可以支持月面短期或半永久科研站的運轉。「獵戶座」飛船將承擔起地球和月球軌道空間站之間轉運航天員的任務。

本文轉載自新浪探索

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