太空竞赛是如何进行的

由:克雷格•Freudenrich博士。

让我们回到1969年7月20日的下午。两个阿波罗11宇航员在一个小登月车辆只有一次机会降落在月亮安全。他们的着陆雷达已经出了故障,引导计算机正引导他们进入一片巨石地带。指挥官已经手动控制飞船,并试图在燃料仅剩几秒钟的情况下将飞船降落在一个安全的地点。在着陆前燃料耗尽的后果将是灾难性的坠毁、宇航员死亡和任务失败:

休斯顿:30秒[剩余燃料]。

鹰:联系光!好的,引擎停止…下降引擎命令解除…

休斯顿:我们把你抄下来,老鹰。

鹰:休斯敦,这里是宁静基地。鹰号着陆了!

休斯顿:罗杰,宁静。我们在地面上复制你。你手下的人都快气炸了。我们再一次呼吸。非常感谢。”

【来源:阿波罗11号和NASA任务控制中心之间的通信记录

那天晚上晚些时候,宇航员尼尔·阿姆斯特朗走出登月舱的着陆台,踏上月球表面,并说:“这是人类的一小步……这是人类的一大步。”有了这些来自月球的文字和阿波罗11号的成就美国完成了约翰·f·肯尼迪总统在1961年提出的挑战,成为第一个将人类送上月球并使其安全返回的国家。这次任务是一项重大的科学技术成就,是人类历史上的一个关键时刻,从根本上结束了美国和苏联之间漫长的太空竞赛。

br / >照片由美国航天局
阿波罗11号的宇航员尼尔·阿姆斯特朗(左)和埃德温·奥尔德林(右)在第一次载人飞行中展开了美国国旗
月球着陆。

作为国际地球物理年的一部分,美国和前苏联之间的太空竞赛始于20世纪50年代初。它在20世纪60年代升级,70年代结束。随着国际空间站的建立和运作,美国和俄罗斯的太空项目进入了一个合作的时代空间站

在这里,我们将探讨美国和俄罗斯太空计划在太空竞赛中的起源、成就和悲剧,以及这个新的合作时代和21世纪新太空竞赛的发展世纪。

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太空竞赛开始

在…的最后几年第二次世界大战当时,纳粹政府雇佣了一组火箭为首的科学家德国科学家沃纳·冯·布劳恩开发、建造并发射了V-2火箭。这些火箭携带炸药,能够从位于波罗的海的发射场以及移动发射场袭击伦敦。阿道夫·希特勒的梦想是拥有一种或一种更强大的火箭核弹盟国或美国.但是,当时的火箭技术还没有那么先进,在战争中实现这个梦想已经太晚了。在战争即将结束的时候,冯·布劳恩带领一群科学家向美国陆军投降。凭借技术信息和专业知识,以及从波罗的海发射场捕获的部件,冯·布劳恩和他的科学家们开始为位于新墨西哥州白沙市的美国陆军工作,以建立一个火箭计划。这个项目后来搬到了阿拉巴马州的亨茨维尔。它现在是美国国家航空航天局马歇尔航天中心。

苏联还在战争结束时逮捕了一些德国火箭科学家,并把他们带到俄罗斯在那里他们开始了火箭计划。一位名叫Sergei Korolev的杰出火箭设计师领导着苏联的太空计划。冯·布劳恩和科罗列夫都是有成就的科学家,在太空飞行技术的发展中发挥了重要作用。他们各自的同事(被俘的纳粹科学家、美国科学家、苏联科学家)开发了新的火箭技术,并在两国建立了太空计划。

科洛夫
照片由美国航天局
这是俄罗斯航天器设计师谢尔盖·科罗列夫的照片,
1906 - 1966。
冯布劳恩
照片由美国航天局
美国火箭科学家沃纳·冯·布劳恩,1912 - 1977年。

双方的军事领导人都知道利用火箭进行远距离运载弹头的潜力,都希望自己的国家拥有这样的优势。科学家们意识到使用火箭运载的潜力卫星地球的轨道用于研究地球,并利用它们探索外层空间。

随着火箭项目的发展美国世界各地的科学家联合起来,将1957年定为国际地球物理年,他们将在那里联合起来研究地球。美国和苏联都宣布他们打算发射卫星从轨道上研究地球。

人造卫星
照片由美国航天局
苏联在1957年发射了第一颗人造卫星Sputnik。
苏联在球门上击败了美国。1957年10月4日,他们将第一颗人造卫星Sputnik i送入轨道。这颗卫星的有效载荷为184磅,比美国人的设想要大得多,而且全世界都能听到它发出的无线电信号。这是苏联的一项伟大成就,共产主义政府也对此大肆宣扬。经过几次失败后,美国终于在1958年1月31日将“探索者”卫星送入轨道。探索者1号绘制了范艾伦辐射带的地图,这些辐射带环绕着地球,是地球磁层的一部分。

这两颗卫星的发射开始了太空竞赛。美国民众的利益、强烈的民族自豪感、麦卡锡时代的反共产主义氛围、美国保持技术优势和优越性的必要性,这些因素共同导致了太空竞赛。在冷战竞争和美苏紧张关系的推动下,美国人和他们的领导人感到在太空技术上赶上并超越苏联的紧迫性。这是一个关乎民族自豪感的问题。

1958年,国会通过了《太空法》,成立了NASA;苏联为他们的太空计划创建了一个类似的组织。这两个项目的下一个合乎逻辑的步骤是尝试将一个人送入环绕地球的轨道。

在下一节中找出谁最先实现了这个目标。

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肯尼迪总统加大了赌注

苏联人参与了东方计划,他们的计划是将人送入太空并最终进入太空地球的轨道。与此同时在美国美国国家航空航天局开始项目汞招募了七宇航员训练和驾驶水星宇宙飞船。这两个项目在很多方面都非常不同:

  • 苏联将东方号送入太空的火箭比美国使用的红石和阿特拉斯运载火箭威力更大。
  • 苏联的节目是秘密进行的,而美国的成就和失败则在电视上播出电视让媒体,国家和世界看到。
  • 从一个在他们的一艘东方号宇宙飞船中,苏联人了解到纯氧大气是非常危险的(多年来外界都不知道这场火灾)。相比之下,美国人继续在航天器中使用纯氧大气层。
  • 苏联人使用的是一个球形宇宙飞船,宇航员是其中的一名乘客。球体可以以任何姿态重新进入地球大气层,而不需要机动推进器。相比之下,锥形水星胶囊必须适当对齐返回由宇航员操作的姿态控制推进器,从而使宇航员成为真正的飞行员。
  • 东方号太空舱是为在陆地上着陆而设计的。宇航员将在7000米的高空弹射并跳伞逃生,而无人驾驶的太空舱则空降到地面。相比之下,水星太空舱降落到着陆时宇航员还在里面。

    尤里加加林
    照片由美国航天局
    1961年4月12日,苏联宇航员尤里·加加林(Yuri Gagarin)成为搭乘东方一号(Vostok-1)进入太空的第一人。

这两个项目都在以狂热的速度进行,但苏联成为第一个将人送入太空的国家。1961年4月12日,宇航员尤里·加加林不仅成为第一个进入太空的人,而且也是第一个乘坐东方1号宇宙飞船环绕地球飞行的人。苏联再次为这一胜利而欢呼,这让NASA和美国人很尴尬。

肯尼迪和Shepperd
照片由美国航天局
肯尼迪总统(右中)向第一位进入太空的美国人艾伦·谢泼德颁发奖章。

作为回应,美国于1961年5月5日将艾伦·谢泼德乘坐“自由7号”飞船送入太空。这次短暂的15分钟亚轨道飞行虽然比不上苏联的成就,但却把美国送上了太空竞赛的轨道。谢泼德的飞行几周后,肯尼迪总统向美国提出挑战,并承诺NASA将一名宇航员送上太空月亮在这个十年结束之前;此举明显加剧了与苏联的太空竞赛。在当时的副总统林登·b·约翰逊(Lyndon B. Johnson)的指导下,国会拨款,NASA扩大了其项目,以实现肯尼迪总统的愿景。

Tersehkova
照片由美国航天局
1963年6月3日16日,宇航员瓦伦蒂娜·捷列什科娃成为第一位进入太空的女性。她乘坐东方6号绕地球飞行了48圈。
美国水星计划的大部分时间都用来证明人类和宇宙飞船可以在外太空环境中生存和运行。到项目结束时,宇航员戈登·库珀已经乘坐“信仰7号”环绕地球22次。在此期间,苏联在太空中积累的时间比美国所有飞行时间的总和还要多;仅东方5号就完成了81次轨道飞行。“东方6号”项目于1963年结束,宇航员瓦伦蒂娜·捷列什科娃在“东方6号”上成为首位进入太空的女性。她与东方5号飞船一起绕地球飞行了48圈。但在接下来的几年里,苏联并没有保持领先。在下一节中,我们将看看美国是如何推进和超越苏联的太空计划的。

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美国开始在太空竞赛中领先

列昂诺夫
照片由美国航天局
1965年,苏联人第一个在太空行走,宇航员阿列克谢·列昂诺夫在沃斯科德2号。
完成后以及Vostok计划,这两个国家都开发了可以搭载两人或多人的宇宙飞船。的美国开发了双子飞船而苏联则开发了Voskhod宇宙飞船。苏联建立了一个早期的第一个,Voskhod 1,其中三名宇航员进入地球的1965年3月18日,阿列克谢·列昂诺夫(Alexei Leonov)在沃斯霍德2号(Voskhod 2)进行了首次人类太空行走。

有了双子座计划,美国很快开始在太空竞赛中赶上并超过苏联。“双子座”号宇宙飞船携带了两个宇航员并且可以在太空中机动(例如改变轨道)。在10次飞行任务中,宇航员改变了轨道,与其他航天器会合,与无人驾驶的阿金纳火箭对接,并在太空行走。

在双子座项目完成后,美国国家航空航天局学会了如何在太空中飞行、生活和工作(2周)月亮和背部。

相比之下,苏联在此期间执行了许多无人驾驶的宇宙任务。大部分是利用动物收集在太空的时间延长数据或利用新开发的“联盟号”和“Zond号”收集轨道数据。

随着双子座计划的完成,美国显然有了登月的动力。尽管遭遇了挫折阿波罗1在1967年1月27日杀死了宇航员维吉尔·格里森、埃德·怀特和罗杰·查菲之后,美国宇航局继续开发和建造阿波罗飞船和土星5号火箭去月球

与此同时,苏联已经开发了一种强大的N1火箭,上面装有10个固体火箭助推器。这枚火箭从未飞起来,因为苏联在让所有助推器协同工作方面遇到了困难。很明显,美国正在接近月球。因此,苏联转而专注于发射无人航天器绕月飞行,开发自动对接系统,并在地球轨道上完成长时间的太空飞行。

到1969年底,美国完成了两次登月任务,阿波罗11号和12号。苏联曾发射过一艘无人驾驶的Zond航天器绕月飞行。美国显然已经迎接了肯尼迪总统的挑战,美国宣布自己是太空竞赛的赢家,因为他们在月球上击败了俄罗斯。当美国继续用剩余的阿波罗任务探索月球时,苏联继续开发和测试他们的联盟号宇宙飞船和礼炮号空间站。

双子座
照片由美国航天局
双子飞船

1972年阿波罗登月任务完成后,美国现在集中精力在其太空实验室探索长期太空飞行空间站程序。尽管太空实验室在发射时受到了最初的损坏,但美国宇航员在三次任务中修复并居住在太空实验室,最后的太空实验室4飞行持续了84天。

太空竞赛现在已经结束,美国和苏联需要决定下一步该做什么。他们的解决方案是:联合力量,征服更多的空间。请在下一节阅读所有相关内容。

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合作的时代开始了

在太空竞赛结束后,很明显,这两个太空国家可能需要以某种方式进行合作。为此,有人提议与苏联联合执行一项任务阿波罗联盟号测试项目。一艘阿波罗飞船携带了一个特殊的对接舱,使其能够与苏联联盟号飞船连接并转移宇航员。1975年,一艘阿波罗号宇宙飞船载着三名宇航员与一艘飞船会合并对接俄罗斯载有两名宇航员的联盟号宇宙飞船。宇航员们花了两天时间一起做实验。这次飞行表明,两国可以在太空领域进行合作,并为航天飞机/和平号项目和建立国际空间站奠定基础空间站二十年后。

联盟号,阿波罗
照片由美国航天局
在阿波罗联盟号测试项目飞行期间,宇航员们拍摄了联盟号(左)和阿波罗号(右)接近对方的照片。

今天,美国与俄罗斯合作建造和运营国际空间站。这种合作的部分原因是阿波罗联盟号测试项目的成功,以及俄罗斯和平号空间站在长期太空飞行方面积累了大量经验(和平号空间站上的宇航员在太空中经历了一年多)。在国际空间站,由俄罗斯宇航员和美国宇航员组成的机组人员永久居住在空间站,并轮流离开。机组人员可以搭乘美国航天飞机或者俄罗斯联盟号宇宙飞船。国际空间站的补给由航天飞机和自动的联盟号和进步号补给飞船提供。此外,一艘联盟号宇宙飞船作为紧急逃生工具仍然永久地停靠在空间站。

当俄罗斯和美国在国际空间站上合作时,另一场太空竞赛正在升温。看看谁在21号比赛中获胜世纪的种族。

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21世纪的太空竞赛

根据乔治·w·布什总统的指示,美国国家航空航天局重新审视了未来太空飞行的目标。的航天飞机将于2010年退休。一艘新的航天器,猎户座乘员探索飞行器正在被设计用来将美国人送回月亮

具体来说,NASA正在努力实现以下目标:

  • 扩大其在科学、航空和探索方面的项目,同时专注于探索人类太空飞行的努力。
  • 在2014年之前开发、建造和飞行一个新的乘员探索飞行器(猎户座计划)和它的运载火箭(战神)。
  • 发展和扩大与私营企业的伙伴关系。
  • 制定一个让人类重返月球的计划,建立一个月球基地并进行后续的探索火星和其他目的地。

然而,NASA并不是唯一一个有这个目标的国家。除了美国以外的其他国家美国俄罗斯进入了空间。

联盟号飞船
照片由美国航天局
2004年10月14日,联盟TMA-5号宇宙飞船从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场发射升空。
2003年10月15日,中国中国第一位宇航员杨利伟中校搭乘神舟五号飞船进入太空。杨中校在地球轨道上停留了21个多小时,并于2003年10月16日着陆。到目前为止,三名航天员已经完成了两次神舟飞行。中国已经宣布了将人类送上月球的计划。尽管中国有这样的意图,美国也有这样的目标,但这种情况与美国和苏联最初的太空竞赛不同。一方面,美国公众不像20世纪60年代和70年代初那样对太空探索感兴趣。

除了政府之外,私营公司之间的太空竞赛也在日益激烈,它们都想成为第一个建立亚轨道和轨道太空旅行的公司。这场竞赛始于安萨里x奖,随后由Scaled Composite公司的“太空船一号”(SpaceShipOne)获得该奖项太空飞船是如何工作的).宇宙飞船一号的成功将被发展成一个商业冒险项目维珍银河理查德·布兰森爵士。

本着同样的精神,x奖基金会和谷歌赞助了谷歌月球X奖该竞赛将为第一个由私人资助的团队提供3000万美元的资金,他们将把机器人送上月球,飞行500米,并将视频、图像和数据传回地球。

这种竞赛和竞赛,如最初的太空竞赛,带来了新的技术和产品,如聚酯薄膜和全球定位系统(GPS)系统。他们已经开发了新的宇宙飞船,比如太空船一号。国家之间为民族自豪感的竞争,公司之间为有利可图的市场的竞争,将为新空间技术的发展提供激励,并为未来的太空探索奠定基础。

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更大的链接

来源
  • 2006年NASA战略计划。http://www.nasa.gov/pdf/142302main_2006_NASA_Strategic_Plan.pdf。
  • 中国的太空计划:概述。http://www.fas.org/sgp/crs/space/RS21641.pdf
  • 水星-13水星时代的女人。http://www.mercury13.com/index.html
  • 美国国家航空航天局。http://www.nasa.gov
  • NASA历史部。http://history.nasa.gov/
  • NASA人类太空飞行历史http://spaceflight.nasa.gov/history/
  • 美国宇航局,“人造卫星五十周年纪念”。“http://history.nasa.gov/sputnik/
  • 美国宇航局,“登月的决定:约翰·f·肯尼迪总统1961年5月25日在国会联席会议上的演讲。”“http://history.nasa.gov/moondec.html
  • 美国宇航局“剥离主页。“http://www.sti.nasa.gov/tto/
  • 美国宇航局地球观测站,“在巨人的肩膀上:沃纳·冯·布劳恩。“http://earthobservatory.nasa.gov/Library/Giants/vonBraun/vonbraun_4.html
  • NASA“在这十年结束之前……”第三章沃纳·冯·布劳恩。http://history.nasa.gov/SP-4223/ch3.htm。
  • NASA SP-4209伙伴关系:阿波罗-联盟试验项目的历史,附录B -载人航天飞行的发展,美国和苏联。http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4209/appb.htm
  • NASA SP-4209伙伴关系:阿波罗-联盟号测试项目的历史。http://history.nasa.gov/SP-4209/toc.htm
  • RussianSpaceWeb.com。http://www.russianspaceweb.com/index.html
  • 太空探索的愿景。http://www.nasa.gov/mission_pages/exploration/main/index.html
  • 美国飞行委员会百年纪念,“早期苏联载人航天计划”。http://www.centennialofflight.gov/essay/SPACEFLIGHT/soviet_
    人类/ SP20.htm
  • 美国飞行委员会百年纪念,“苏联登月竞赛”。http://www.centennialofflight.gov/essay/SPACEFLIGHT/soviet_
    月球/ SP21.htm

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