美国最早的载人航天计划_国外航天_外空网

xing123 发表于 2016-11-1 01:15:14

美国最早的载人航天计划

（一） 　　墨丘利计划系美国最早的载人航天计划，首次载人航天飞行是在1961年5月5日。但是，美国的太空计划可追溯到第二次世界大战末期，即：1945年。在德国政府的支持下，德国火箭专家花费了15年时间将火箭发展成了武器。二战接近尾声时，德国开始向英国发射导弹。其V-2火箭可以运载一吨炸药，飞行高度达80公里，飞行距离为320公里。二战结束时，美军找到了约100枚V-2火箭。他们将其运回了美国，并发射了其中的66枚。 　　美军在几所大学向美国科学家揭示了V-2火箭的发射程序。民用科学家利用V-2火箭研究地球大气，他们大量收集新信息，深入研究火箭和卫星的设计。 　　战后，许多德国高级火箭专家来到了美国，他们与美国科学家及工程师一起工作，为军事和科学用途开发试验新型的火箭。1956年，美国发射了一枚“朱庇特”军用火箭，火箭飞出了5000多公里。 　　军方建议马上用“朱庇特”将一颗科学卫星送入地球轨道，但美国政府不同意，因为政府决定不混合军用和民用火箭计划。美国政府打算等到非军用火箭“先锋”可以发射卫星时，再来发射科学卫星。 　　海军科学家为科学用途打造的22米长的“先锋”火箭，可以将一颗小型科学卫星送上地球轨道。1958年系国际地球物理年，美国打算发射一颗小型科学卫星来庆祝国际地球物理年。卫星本身不到2公斤，却装有很多供科学研究的高精密电子仪器。 　　此时，前苏联的科学家也正忙着打造火箭和卫星。1957年，一枚前苏联的军用火箭将一颗小型卫星送上了地球轨道。83公斤重的“斯普特尼克”号卫星绕地球飞行，并装有两个发送无线电信号的仪器。一个月后，前苏联又发射了一颗更大的“斯普特尼克”号卫星，卫星上还带了只狗。狗在发射时幸免于难，但却没有办法返回地球，最后死在了太空。几个月后，前苏联将一颗1360公斤重的卫星送上了太空。 　　前苏联“斯普特尼克”号卫星的成功发射迫使美国改变其太空计划，美国政府决定尽快发射“先锋”火箭。首次发射定在1957年12月6日，但是火箭在发射时发生了爆炸，发射宣告失败。这时，前苏联已经成功地发射了两颗“斯普特尼克”号卫星。还不到两个月，美国就用军用火箭“朱庇特”将第一颗卫星“探索者1号”送上了轨道。卫星净重才14公斤，但装有很多供科学研究的电子设备。这些设备大量报告了有关太空情况的新信息，最重大的发现是环绕地球有一条辐射带，我们现在称之为“范·艾伦辐射带”。 　　美国国会和科学家大力支持美国成立一个民用太空机构。很快，国会就通过表决成立美国宇航局。艾森豪威尔总统签发了这次投票，使其合法有效。美国宇航局的职责是制定科学的太空探索计划，首要目标是将第一个美国人送上太空。 　　美国政府给予了美国宇航局大量的拨款，并从军队和民用机构调配了数以千计的工程技术人员。三个月后，一项名为“墨丘利计划”的载人航天工程启动了。墨丘利系希腊神话，意思是众神的使者。 　　要实现载人航天，得做大量的工作。首先，要试飞火箭；其次，得打造飞船，建立全球无线电通讯系统；最后就是选拔、培训宇航员了。 　　为了节省时间，美国宇航局决定同时开展各项工作。美国宇航局为墨丘利飞行选定了4种军用火箭，指定麦克旦尼尔航空公司设计、打造墨丘利飞船，并开始物色宇航员。 　　美国宇航局要求宇航员候选人年龄应在25～40岁之间，身体健康，身高1.8米以下，文化素质高，受过理工科教育。美国宇航局还要求首飞宇航员必须是军机飞行员，且当过飞机试飞员，因为试飞员能够在危险条件下快速准确地操作。 　　一位观察家开玩笑地说美国宇航局是在寻找几个“人间超人”。但这不是闹着玩的，美国宇航局在500名候选人中找到了7名“人间超人”。1959年4月7日，美国宇航局选定了第一批美国宇航员：斯克特·卡彭特，戈登·库珀，约翰·格伦，弗吉尔·格里索姆，沃尔特·锡拉，艾伦·谢泼德和唐纳德·斯莱顿。他们都已经成家，还有孩子，都来自城市，其身高、体重和年龄都差不多，都曾当过军机试飞员。 　　每位新宇航员都将自己的特长献给了墨丘利计划。例如，海军飞行员斯克特·卡彭特在通讯和航空方面受过良好的训练，所以他帮着做墨丘利的通讯和航天系统。另一名海军飞行员沃尔特·锡拉精通海军潜水员穿的压力服，于是他帮助设计保护墨丘利宇航员的宇航服。空军飞行员戈登·库珀成为红宝石火箭的专家，红宝石火箭将在短程训练飞行上发射墨丘利宇航员。另一名空军飞行员唐纳德·斯莱顿帮着做远程的阿特拉斯火箭，阿特拉斯（Atlas）是希腊神话中的双肩掮天巨神。海军飞行员约翰·格伦是飞机仪器专家，他帮助设计方便墨丘利飞船使用的仪器。还有一名海军飞行员艾伦·谢泼德帮助安排墨丘利的全球通讯系统，空军飞行员弗吉尔·格里索姆则做墨丘利的电力系统。 　　墨丘利计划启动后才9个月，美国宇航局就开始试飞无人操作的墨丘利飞船，发射地点定在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空中心。这次飞行试验了用来保护飞船的隔热板，因为当飞船穿过大气层返回地球时，势必产生高温高热。 　　在接下来的两年中，美国宇航局又多次试飞无人操作的墨丘利飞船。最后一次试飞是在1961年1月底，乘客是黑猩猩Ham，飞船飞越大西洋700公里。飞行过程中出现了几个小问题，但Ham死里逃生并在海上着陆。后来，美国宇航局就再也没有请Ham上飞船了。 　　美国太空官员宣布宇航员艾伦·谢泼德将作为美国首飞宇航员，他拟在1961年5月初作15分钟的短程太空飞行。 　　　　（二） 　　1958年10月1日，美国宇航局正式挂牌办公，其最重要的工作就是将一名美国人送上太空，并保证他安全地返回地球。墨丘利计划就是美国首次载人航天计划，该计划从几种可靠的军用火箭中挑选了一种来发射一艘小型单人飞船。飞船可以返回地球，并在海上着陆。宇航员将从优秀的军机试飞员中挑选，并且宇航员还得受过理工科教育。 　　这个想法很简单，但做起来很难，需要数以千计的科学家和工程技术人员，还有数十亿美元的经费。 　　美国国会批准这笔经费，美国宇航局组织了计划，麦克旦尼尔航空公司打造了飞船，陆军和空军研制了红宝石、朱庇特和阿特拉斯火箭。1959年4月9日，美国宇航局宣布选中了7名宇航员，并将马上进行培训。 　　没时间耽搁了，首次无人试飞就定在1959年下半年，只有证明飞船是安全的，人才可以坐上去。最后一次试飞是在1961年1月底，墨丘利飞船带上黑猩猩Ham飞越大西洋700公里。飞行中出了点小问题，但黑猩猩Ham还是死里逃生，并在海上着陆了。 　　三个月后，美国宇航局将一名宇航员送上了太空，他就是海军飞行员艾伦·谢泼德。1961年5月5日清晨，艾伦·谢泼德钻进了小小的墨丘利飞船。飞船里几乎没有活动的空间，有报道说艾伦·谢泼德像是穿着两件笨重的雨衣坐在小车的驾驶座上。艾伦·谢泼德在飞船里等了4个小时，天气是延误发射的部份原因。云层会阻碍拍摄发射的场面，检查无线电系统又耽误了几分钟。艾伦·谢泼德等累了，他叫地勤人员赶快解决这点小问题，尽快发射。 　　地勤人员终于点燃了火箭，火箭咆哮着从发射塔上徐徐升空，但加速很快，一会儿就消失在视野外。 　　谢泼德才飞了15分钟零几秒，飞行高度有187公里，从发射塔算起有480公里远。他减速重返了大气层，且按计划在海面上软着陆。 　　谢泼德报告说：“一切顺利”。几分钟后，一架直升飞机将谢泼德从飞船里救了出来，并将他送到一艘待命的船上，美国首次载人航天圆满成功。 　　广播、电视和报纸详细报道了这一振奋人心的消息，美国政府还决定公开所有的太空发射计划，成功和失败都将向全世界报道。电视和电影展示了飞行准备和发射，还可以通过广播电视听见宇航员和飞行控制员之间的对话。 　　10周后，美国又发射了一艘墨丘利飞船。宇航员弗吉尔·格里索姆重复了谢泼德成功的短暂飞行，但着陆后出了大问题。门开得太快，返回舱进满了水并沉入了水中，弗吉尔·格里索姆差点被淹死，但他逃了出来，直升飞机很快营救了他。 　　通过这两次短暂的试飞，太空官员相信墨丘利计划已具备了轨道飞行的条件，但还得先让动物试飞。于是，太空官员先让一只名叫Enos的黑猩猩在轨道上试飞了三圈，试验了全球通讯系统和失重对生物的影响，全球通讯系统保证了飞船与佛罗里达州卡纳维拉尔角太空中心的飞行控制人员的通讯联系。在飞第二圈时，出现了一个问题，一枚推进飞船的小火箭不工作了。于是，飞行控制人员决定飞完第二圈后，让这枚火箭脱离飞船。着陆很完美，Enos平安无恙。 　　现在，让宇航员上轨道飞行已万事俱备了。美国宇航局宣布将派宇航员约翰·格伦驾驶墨丘利飞船飞行5小时，绕地球3圈。 　　发射计划原定在1962年1月27日，但由于天气和机械的原因，发射推迟了将近1个月。2月20日，宇航员约翰·格伦终于钻进了巨大的阿特拉斯火箭顶端的小飞船。一会儿后，便开始了倒计秒。 　　5分钟后，飞船脱离了阿特拉斯火箭。宇航员约翰·格伦进入了位于地球上方160公里的轨道，时速是2.8万公里。约翰·格伦报告说系统一切正常，轨道飞行进行得很顺利，他计划在飞第一圈时适应一下失重环境。在失重后一小时，约翰·格伦报告说他感觉很好，失重不成问题。后来，约翰·格伦解释说失重也有好的一面，比方说：忙着拍照时，突然想做点别的事，他可以让照相机漂浮在空中，就像把照相机放在桌面上一样。 　　快飞完第一圈时，约翰·格伦报告了一个故障，有一枚自动控制系统的小火箭不工作了，结果飞船偏向了一边。约翰·格伦关闭了自动系统，排除了故障，自行操纵飞船准确飞行。 　　墨丘利飞船的全部系统向飞行控制人员发送无线电信号，无线电信号报告了系统的情况。在飞第二圈时，有一个无线电信号警告飞船底部的隔热板可能没有锁定。这可能是一个大问题，隔热板用来保护飞船在重返地球大气层时免遭高温高热的侵害。工程师们认为这个警告信号是错误的，他们相信隔热板是锁定的，但还是让约翰·格伦别释放与隔热板相连接的火箭。在飞船返回地球前，为了让隔热板保持自由状态，一般要释放这些火箭。 　　接近飞完第三圈时，约翰·格伦点燃了减速火箭，让飞船返回地球。重返大气层时，高温高热使得无线电信号中断了7分钟。飞行控制人员听不到约翰·格伦的声音了，大家都在担心隔热板。7分钟后，飞行控制人员又听见了宇航员的声音。约翰·格伦报告说他很好，隔热板一直锁着。 　　降落伞让墨丘利飞船落在了海面上，约翰·格伦留在了飞船上。17分钟后，一艘军舰赶到了，并将飞船弄到了军舰上。约翰·格伦打开了舱门，走出了飞船。 　　当约翰·格伦返回佛罗里达州卡纳维拉尔角太空中心时，恭候在那里的人们热烈欢迎这位航天英雄。约翰·肯尼迪总统飞到了佛罗里达州向航天英雄约翰·格伦献上了一份特别的奖赏，约翰·格伦成名了。后来，他被俄亥俄州选为美国参议员。1998年，77岁高龄的约翰·格伦又重返了太空。 　　墨丘利计划作了多次飞行，最后一次飞行是宇航员戈登·库珀，他绕地球21圈，飞行了34小时。戈登·库珀将大部份时间用来做医学检查和拍照，他的工作为双子星座计划扫清了道路。双子星座计划是肯尼迪总统誓言在二十世纪六十年代末将人送上月球的下一步计划，而墨丘利计划的宇航员使登月成为可能。（郑明） 　　来源：国家航天局

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