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月球密码-第5部分
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怕郊丁保饕芍贫⒍⒂味⒍驮仓瓮平料洹⒃虑蜓凡杉爸谩⒌己接肟刂葡低场⑽露瓤刂葡低场⑼ㄐ畔低场⒒У绯睾突撼遄怕郊艿茸槌伞Ｋ�1970年9月12日起程，？过5天的长途跋涉在月球表面软着陆。着陆级先开始工作，它伸出钻臂，露出空芯的钻管，开始采集月球样品。钻臂可以移动以避开过硬的月岩，钻头内的传感器可以测试月岩或月壤的阻力以确定钻头的转速，只用7分钟钻头就钻进35厘米深，采集了101克样品，然后它将含有月壤的钻管送进返回舱，并进行自动密封。随后，根据地面指令上升发动机点火，返回舱踏上返程。3天后，在约距地球48000千米时，返回舱与仪器舱分离；以大约11千米/秒的速度进入地球大气层。由于是弹道式返回，在穿过大气层时它的前缘温度超过了10000℃，过载达50g。距地面千米高度时返回舱的降落伞打开，落地前，它发出信号，帮助地面搜索人员寻找。
“月球16号”发射后，苏联又先后公布了4个月球自动取样返回探测器，但“月球18号”和“月球23号”失败，“月球20号”因遇到坚硬的月岩只取回了克样品，“月球24号”取回了170克样品。
1970年11月17日，当人们的目光关注于“阿波罗”登月航天员时，苏联发射的“月球17号”携带了世界第一辆无人驾驶月球车“月球车…1号”。它昼行夜伏，？受了炽热白天和寒冷夜晚的严峻考验，行走了14千米，测定了500多处月壤表层的物理力学特性，分析了25个地点的月壤化学参数，拍摄了20000多张月面照片和200多张全景照片，取得了巨大的成功。它在月球上平安度过了7230小时，它代表了当时无人月球探测技术的最高成就。“月球车…1号”的外形像个婴儿车，有8个轮子，每个轮子都分别控制，车子可前后运动和转弯。它带有能插入月壤测试物理力学性质的透度计，测定月壤化学参数的X射线分析仪，专门研究月表磁场特性的磁力计，用于测量地…月距离的激光反射镜，测量可见光和紫外线强度的光度计，以及接收宇宙射线和观测太阳的高灵敏仪器，它还携带了多个获取月表图像的摄像设备。它不但能够将一些测试数据及时送回地球，还能进行一些现场分析，并将结果送回地球。
月球车的电源系统设计得非常有创意。在月球车的仪器舱上有一个布满了太阳能电池的大盖子，白天，它敞开着，使太阳能电池接受强烈的太阳辐射，为蓄电池充电；夜晚，温度骤降，盖子闭合，起到保持温度的作用，并依靠放射性同位素燃料放热取暖。月球车用“放射性同位素温差发电器”作为长寿命电源，这种电源不受环境温度的影响，可以长时间放电。1971年2月9日，“月球车…1号”？历了一次月蚀，地球挡住了太阳，三个小时内温度从130℃骤降到…100℃，然后又返回到136℃。
“月球车…1号”走得最远的一天是第五个月球白天，即1971年3月7日至20日，这一天它走了2004米；最险的是在第六个月球日，它陷入了月坑中，控制人员不得不关上太阳能电池板，让它冒险冲出那个倒霉的月坑。当它？来第11个月球之夜时，它的放射性同位素燃料耗尽了，这时它已？自动考察了80000平方米的区域。
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奔月初征苏联一路凯歌（4）
“月球车…1号”之后，“月球车…2号”继往开来，它在月面上生存了5个月球昼夜，行驶了37千米，发回了80000张电视图片和86张全景图片，考察的面积是“月球车…1号”的4倍。苏联？准备在1977年发射更加先进的“月球车…3号”，但最后终止了这项计划。“月球车…3号”被永久地搁置在博物馆里。
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起步维艰的美国探月（1）
与苏联的辉煌相比，美国的起步显得更为艰难。美国探月初期发射的5颗“先驱者”探测器几乎没有一个获得成功，它失败的主要？因是，火箭没有足够的推力使之达到地球的逃逸速度并送到月球轨道，虽然“先驱者”4号勉强成功，但它飞越月球时距月球尚有近6000千米之遥，它的探测仪器基本没有发挥作用。
美国的“徘徊者”系列探测器从1961年到1965年间一共发射了9次，是用“徘徊者”的身躯活生生地砸向月球，利用高速撞击月球“壮烈牺牲”前的瞬间拍摄月球表面，并将拍摄的信息传送回地球，目的是获得月球形貌近距离照片，为在月面硬着陆提供参考数据。但“徘徊者”计划就像它不太吉祥的名字一样，在最初阶段遭受了巨大的挫折，前6次发射它们总在地月间徘徊不前均告失败，直到1964年7月“徘徊者7号”才首次圆满完成了任务，并在撞击月球前向地面发送了4316幅高质量的月球？面。其中，它的最后一幅？面是在距月面仅426米高时拍摄的，揭示了不到1米大小的细节。“徘徊者8号”飞向了静海内一个平坦的区域。它发现那里的地形虽然是坡势平缓的平？，但到处都是月坑。看来，要为“阿波罗”飞船选择又开阔又没有月坑的区域是十分困难的。“徘徊者”7、8、9号后来工作得比较顺利，它们共发回了上万幅照片。
“勘察者”计划是继“徘徊者”之后的一项大胆的月球软着陆计划。但“勘察者”的研制工作遇到了许多技术难题，造成了严重的进度延误。面对计划严重受阻，美国不得不将初步工作指标降低到“勘察者”飞行任务所需的最低水平——把975千克有效载荷送入月球轨道，并使科学有效载荷减少到45千克左右。该系列探测器共发射了7个，其中5个在月球上实现了软着陆，一个在修正航线时发生了滚转而失败，另一个在着陆时神秘失踪。
1966年是月球探测好戏连台的一年。在苏联的“月球9号”率先实现月球软着陆后不到4个月，美国的“勘察者1号”探测器便以第二名的身份于6月2日轻柔地着陆在风暴洋内一块平？地带，随后成功传回了11240幅图片。“勘察者1号”发现了一片点缀着无数个月坑并散布着大大小小、形状各异的岩石的荒？。它没有发现很深的软土层，分析人员据此推断月面的硬度足以支撑探测器和人体。此后的一年半时间里，美国又连续发射了6个“勘察者”探测器，其中4个取得了成功。
在为阿波罗12号飞船寻找着陆地点的时候，美国亚利桑那大学发现了“勘察者3号”的准确降落点，借助月球图片作“向导”，1969年11月“阿波罗12号”降落到离“勘察者3号”仅180米的地方。
1967年9月“勘察者5号”在静海一个月坑的陡峭内坡上着陆。它携带了一台阿尔法后向散射仪，该仪器对月面物质的化学成分进行了相当精确的分析，指出着陆区月表的化学成分类似于地球上的玄武岩。“勘察者5号”和6号在月球软着陆并完成考察任务后，还进行了发动机的瞬间点火，以试验火箭发动机会对月面产生什么影响。发动机点火后，“勘察者”飞到了距最初着陆点几米的新地点，从月面受到的侵蚀量不大这一点可以看出，发动机点火将不会给阿波罗飞船带来严重问题。1968年1月发射的“勘察者7号”是这项计划的最后一个探测器，它成功着陆在第谷月坑正北的一片高地上。
在“勘察者1号”升空后的两个月，美国无人月球探测器家族的第三个成员——“月球轨道器”开始了它的环月飞行旅程。“轨道器”的任务是对阿波罗飞船所有可能的着陆场进行拍照，测量月球周围的流星体通量，并通过对探测器的精确跟踪来确定月球的引力场。轨道器不仅完成了所有这些任务，而且取得了其他成果。“月球轨道器1号”于1966年8月发射，它对阿波罗飞船的9个主候选着陆场和7个次候选着陆场进行了大量拍摄，获得了质量甚佳的中等分辨率照片，此外还获得了一些月球背面的照片以及地球和月球的斜视照片。接下来的两颗“月球轨道器”分别于1966年11月和1967年2月发射，它们拍摄了20个候选着陆场的优质照片，再次拍摄了月球背面和其他具有科研价值的月球特征照片，另外还获得了月球地形的斜视景象。在“月球轨道器3号”所拍摄的阿波罗飞船候选着陆场中，还从无数个月坑之间找到了闪闪发光的“勘察者1号”。由于针对阿波罗计划的几项主要目标在第3次任务结束时就已基本实现，所以“月球轨道器”第4次和第5次飞行主要都用于实现更广泛的科学目标：第4次飞行期间对整个月球正面进行了拍摄，而第5次飞行则拍摄了月球正面36个有特殊科学意义的区域。此外，“轨道器”还拍摄了月球背面99％的区域，而且清晰度比此前利用地面望远镜拍摄的正面照片要好得多。
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起步维艰的美国探月（2）
阿波罗飞船着陆场勘察工作取得了令人意外的结果，似乎月面上没有一处很平坦无月坑的地方，找不到符合阿波罗飞船着陆场最初规定的地点。因此，美国宇航局对登月训练设施进行了改造，以使航天员练习如何避开月坑，在相对平坦的地方降落。
根据“月球轨道器”获得的信息，月球附近没有对航天员安全构成威胁的辐射或流星体。通过对探测器轨道进行详细分析发现，这些轨道有轻微的摄动，表明月球的引力场是不均匀的，由此推断月球内部隐藏着一些质量密集区——“质量瘤”。这提醒阿波罗计划的规划人员在精确计算阿波罗飞船飞行轨迹时，要相应地考虑“质量瘤”引起的轨道摄动。发现和确定这些“质量瘤”，为登月舱高精度地着陆和准确交会提供了可靠性。
“徘徊者”、“勘察者”和“月球轨道器”是值得信赖的先遣队，它们为“阿波罗”飞船的载人飞行打下了良好的基础，美国人从此有了足够的信心，“阿波罗”出风头的时机终于来临了。
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苏联登月为何折戟沉沙（1）
载人登月是整个探月活动的最高峰，之前所有的准备似乎都是登月前的热身。在这场最高级别的竞争中，美国人赢了——阿波罗的壮举成就了人类踏上地外星球的“一大步”。
但是，为什么率先实现载人登月的是美国，而不是当时已？在无人探月技术上拔得头筹的苏联呢？长期以来，苏联载人登月成为深深埋藏在人们的心中的不解之谜。
苏联多年来一直否认执行过载人月球探测计划，美国等西方国家曾在20世纪60年代动用了包括卫星在内的各种侦察手段和情报专家，对苏联的航天活动进行跟踪分析，但一直没有得到苏联载人探月的确凿证据。1986年，在莫斯科举办的一次国际图书交易会上，有一本名为《宇宙技术》的书摆在百科全书的架子上，封面上巨大的美国土星…5号运载火箭旁边，炫耀着不为人知的、同样巨大的苏联月球火箭，这就是苏联人秘密研制的N…1火箭。它的亮相气晕了美国的情报部门——对如此重要的情报竟然毫无察觉。后来，随着1989年苏联的解体，俄罗斯逐渐公开了当年的秘密档案，揭开了苏联载人探月的神秘面纱。
？来，最早提出载人月球探测的并不是美国总统肯尼迪，而是苏联一批著名的航天科学家和设计师。早在20世纪50年代末，苏联的几家设计局就向苏联领导层递交了短期、中期和长期航天计划，60年代，苏联不但实施了载人绕月飞行计划，而且还开展了载人登月计划。
苏联的载人绕月计划始于1964年8月，终于1969年，先后进行了12次“探测器号”无人试验月球飞船的发射，其中5次飞临月球，但飞船中的乘客只是乌龟、大麦等小动物和植物。1968年12月美国“阿波罗8号”率先完成历史性的载人绕月飞行后，苏联绕月飞船还没来得及载人，就过早夭折了。苏联的载人登月计划同样始于1964年，在8年的实施过程中进行了4次登月运载火箭的试射，其中的一次携带了模拟的登月飞船，但全部4次发射都以火箭坠落和爆炸告终，载人登月飞行最终魂断拜科努尔发射场。
从近期俄罗斯解密的资料中得知，1964年夏，当美国“阿波罗”载人登月计划已？取得一系列实质性进展时，在科罗廖夫的推动下，苏联开始重新审视自己的航天计划。1964年8月3日，苏共中央委员会和苏联部长会议共同通过了《关于研究月球及外层空间工作》的655…268号决议，正式出台载人月球计划，提出同时实施载人绕月与载人登月两套探测计划，并将1967年～1968年确定为苏联航天员飞往月球的最后时间，苏联领导人赫鲁晓夫要求在1967年10月实现航天员绕月飞行，以此来庆祝苏联十月革命50周年。
苏联的载人绕月计划从1964年启动，各种方案争论不休，直到1966年才最后确定：采用绕月飞船和增加了上面级的质子号火箭实现载人绕月，这就是“L…1绕月飞船/质子号火箭”方案。该方案的基本任务是在1967年将一名苏联航天员送入绕月飞行的大椭圆轨道，航天员驾驶飞船？过7天往返路程，在绕过月球后直接返回地球。绕月飞船与后来？常使用的联盟号飞船相差无几，由返回舱、推进和仪器舱、太阳电池帆板等几大部分组成。苏联在研制绕月飞船时，已？成功完成了东方号、上升号飞船的载人飞行任务，而且诸如飞船编队飞行技术、航天员太空行走技术、飞船返回技术等难关均告攻克。而在苏联制定的载人绕月技术方案中，似乎没有更多的不可克服的困难了。
事实远非如此，在地球轨道飞行和奔月飞行并不是一回事，就拿返回技术来讲，难度要大得多。苏联先后发射了十余艘无人飞船，反复试验采用跳跃式再入大气层的方案。所谓跳跃式再入大气层，有点类似打水漂，当石子以很小的角度入水时，快速飞向水中的石子会被水弹出水面，然后再落入水中，“蹦”过几次的石子比直接投入水中的石子速度要低，下沉动作缓和。如果把大气层比作水面，返回舱就是石子。当返回舱以较小的再入角度进入地球稠密的大气层时，会被大气层“弹”回到太空，在太空飞行一段后，再次进入大气层。这种跳跃式再入，可利用大气层反弹提供的升力对返回舱进行减速，有利于减小过载并调整着陆点。然而尖端技术并不能一蹴而就，科学家紧赶慢赶仍未能在庆祝十月革命50周年前将航天员送往月球。1968年9月、11月苏联发射的“探测器号…5”和“探测器号…6”虽然返回了地面，但是一个没有“漂”起来，返回舱“跳冰棍”似的直落入海，过载达到10～16g，如果载有航天员，航天员必死无疑。另一个“漂”起来了，也回到地面了，但返回舱出现致命的漏气释压，如果载有航天员，航天员也必死无疑。直到1969年8月，“探测器号…7”才取得了圆满成功。
苏联登月为何折戟沉沙（2）
“探测器…7号”的成功，标志着苏联拥有了载人绕月飞行的能力。可惜时间不饶人，美国“阿波罗8号”抢先苏联在1968年12月率先完成了载人绕月飞行，得到了这个项目的金牌。于是，本来就是为争夺政治金牌而开展的这场竞赛已？没有继续的必要了，苏联政府最终决定停止载人绕月计划。
苏联的载人登月计划与载人绕月计划几乎同时开展。1964年夏天，苏联确定用4年时间让航天员踏上月球，苏联的登月方案有三种：
第一种是直接登月，就是用火箭直接把登月飞船发射到月球表面，航天员完成月球考察任务后直接从月球返回地球。直接登月方式需要研制巨型运载火箭，为此著名的切洛梅设计局曾设计了起飞推力达6000吨的UR…700巨型火箭，它的运载能力是美国土星…5火箭的5倍，堪称火箭中的“巨无霸”，然而政府最终否定了这个方案。
第二种是地球轨道组装方案。科罗廖夫最初的设计是分三次将登月飞船、奔月火箭助推器、推进剂贮箱等部件送到低地球轨道，然后在轨道上将它们对接在一起，随后2～3名航天员驾驶“联盟号”飞船进入太空，并转移到登月飞船中，最终在轨道上形成一个庞大的载人登月装置。这个装置从低地球轨道上点火发射，抵达月球后直接降落在月球表面，航天员完成月球考察后直接返回地球。按科罗廖夫的设想，在发射载人登月飞船前，先向预定着陆点发射无人自动月球车，然后发出信号，引导飞船直接着陆。不过，当时苏联还未全面掌握交会对接技术，这一方案最终也被否决。
第三种是月球轨道交会方案。它的发射过程是，用N…1运载火箭将载有两名航天员的飞船与登月舱发射到月球轨道，在月球轨道上一名航天员进入登月舱，然后登月舱与母船分离，并降落在月球上，而母船继续环绕月球飞行，等待登月舱返回。登月航天员完成出舱考察后，返回登月舱，驾驶登月舱飞离月球并返回月球轨道，随后与绕月飞船对接，登月航天员返回到飞船中�
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