43—阿波罗号宇宙飞船
阿波罗号宇宙飞船
外文名称Apollo Spacecraft
阿波罗号宇宙飞船，是继水星号与双子星号系列飞船后，美国研制使用的第三代载人宇宙系列飞船，是美国阿波罗计划的重要组成部分。阿波罗号各代飞船为美国创下了许多“**次”：阿波罗4号是阿波罗计划中**次使用土星5号运载火箭发射的航天任务；阿波罗5号是**次使用登月舱的航天任务；阿波罗7号是阿波罗计划中**次载人飞行任务；阿波罗8号是人类**次绕月球航行的太空任务；阿波罗11号宇宙飞船，实现了人类**次成功的登月任务。阿波罗号宇宙飞船登月的成功，是人类**次离开地球而到达别的天体，是人类文明向太空渗透的里程碑，也是航天事业的一次飞跃。1984年12月8日，美国阿波罗登月与中国成昆铁路、苏联**颗人造卫星上天被联合国并称为“象征20世纪人类征服自然的三大奇迹”[1]。
阿波罗号宇宙飞船的建造设想来源于1961年5月25日肯尼迪总统宣布的美国将执行阿波罗计划。1965～1972年，共发射17艘阿波罗号宇宙飞船：1～3号为模拟飞船，4～6号为不载人飞船，7～10号为绕地球或月球轨道飞行的载人飞船，11～17号为载人登月飞船。1972年，阿波罗计划结束，由后续的阿波罗-联盟测试计划接替。
阿波罗号宇宙飞船，总质量45吨，由指令舱、服务舱和登月舱组成。指令舱为圆锥形，高3.2米，底面直径3.1米，重约6吨；服务舱前端与指令舱对接，舱体呈圆筒形，高6.7米，直径4米，重约25吨；登月舱由下降级和上升级组成，宽4.3米，*大高度约7米。阿波罗计划从1961年5月开始，至1972年12月第6次登月成功结束，历时约11年，总耗资255亿美元。阿波罗号宇宙飞船共进行17次飞行试验，包括6次无人亚轨道和地球轨道飞行，1次载人地球轨道飞行，3次载人月球轨道飞行，7次载人登月飞行。共12名航天员先后登上月球，月面停留时间总计305小时20分钟，*大舱外活动半径为30千米，进行了成功登月和安全返回、考察地月空间环境、考察月表环境及月球构造、在月球上安装科学仪器和驾驶月球车等科学实验，共带回3817千克各种月球岩石和土壤。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多家科研机构，总人数超过40万人[2-4]。
1958年7月29日，艾森豪威尔总统签署了《美国公共法案85-568》，即《美国国家航空暨太空法案》，创建了美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA)，统一组织协调美国的航天发展。1960年7月，时任美国国家航空航天局副局长休 拉蒂默 德莱顿宣布启动阿波罗计划，并开始对飞船的可行性进行研究。8月，美国国家航空航天局收到了14份投标意向。*终，通用动力公司与康维尔公司、通用电气公司、格伦.L.马丁公司收到了合约。经过科学家与工程师的不懈努力，阿波罗计划取得了成功[5]。
阿波罗号宇宙飞船具有极强的影响力，它帮助人类**次离开地球而到达别的天体，使人类在外星探索的道路上迈出了坚实的一步。在阿波罗计划执行过程中，科学家越来越懂得如何摆脱宇宙的桎梏，为探索其他星球做了重要铺垫。
一、工程背景
20世纪50年代，苏联与美国的太空竞争异常激烈。1960年11月，肯尼迪成为美国第35任总统，他竞选时便承诺要使美国在太空探索和导弹防御上全面超越苏联。但肯尼迪的这个计划并没有落实，因为他对美国航天业的发展状况不太熟悉，而且太空计划还会消耗大量的资金。1961年4月12日，苏联宇航员尤里 加加林顺利升入太空，这一壮举引起美国的不安，激励美国占领航天领域的高地。
1961年5月25日，肯尼迪提出要在20世纪60年代结束前将美国宇航员送上月球。此后，美国于1966～1968年进行了6次不载人飞行试验，在近地轨道上检验飞船的指挥舱、服务舱和登月舱，考验登月舱的动力装置；1968～1969年，先后发射了阿波罗7号、8号、9号飞船，进行载人飞行试验，包括环绕地球、月球飞行和登月舱脱离环月轨道的降落模拟试验、轨道机动飞行和模拟会合、模拟登月舱与指挥舱的分离和对接，检查飞船的可靠性；1969年5月18日发射的阿波罗10号飞船进行了登月全过程的演练飞行，绕月飞行31圈，两名宇航员乘坐的登月舱也降至离月面15.2千米的高度[3]。
1969年7月16日，土星5号超重型运载火箭载着阿波罗11号飞船从美国卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心点火升空，开始了人类*次登月的太空征程。美国宇航员尼尔 奥尔登 阿姆斯特朗、巴兹 奥尔德林、迈克尔 柯林斯驾驶着阿波罗11号宇宙飞船跨过38万千米的征程，承载着全人类的梦想踏上了月球表面。宇航员在月球上停留了21小时18分钟，他们在月面上放置了一台激光反射器、一台月震仪和一个捕获太阳风粒子的铝箔帆，拍摄了月面、天空和地球的照片，采集了月球土壤和岩石标本。阿波罗12号和14号均成功完成了登月任务，但美国并不满足于登月本身，如何采集更多外星资源也是美国所追寻的目标'阿波罗15号是阿波罗计划中的第九次载人任务，也是人类第四次成功登月的载人登月任务，与前几次任务相比在月球上停留更久，科学研究的意义更大。
阿波罗计划的成功使人类**次离开地球而到达别的天体，是人类开拓新的疆域的里程碑，也为人类今后开发利用月球创造了有利条件。
阿波罗号宇宙飞船载人登月工程影响十分深远，它对促进科学发展、推动科技进步等起到了巨大的作用，并将永载人类史册。
1.工程主要成果
阿波罗号宇宙飞船登月过程产生了3000多项专利技术，至今人类仍然受益匪浅，投入产出比是1:14，即投入1美元，产出14美元。
2.工程管理创新
在研制阿波罗号宇宙飞船过程中，美国政府、企业部门、大学结成一体，举国上下参与和支持实施登月计划，他们运用系统工程的方法，特别是采用计划评审技术、关键线路法等新的管理技术，使用电子计算机进行各种模拟和仿真，确保各项实验研究准确按期完成，终于使这项举世瞩目的宏伟目标得以如期实现。因此，载人登月飞行的成功，不仅是科技史上更是航天科技史上一项具有划时代意义的成就，而且也是管理上的一次革命（被称为“管理学的革命”），标志着人类在组织管理方面已经走向一个新时代。
3.工程科学价值
(1)阿波罗号宇宙飞船登月实现了多项重要的技术突破，包括火箭发射技术、航天器结构设计、环境控制系统等。这些技术在之后的太空探索任务中得到了进一步的发展和完善，为之后的载人航天计划提供了重要的基础。
(2)阿波罗号宇宙飞船成功登陆月球，使人类对月球的认识从远古神话进入科学探索的新纪元，人类对月球的起源、地质、地貌、物质成分等方面的认识得到了极大的丰富和提高。搭载的许多科学仪器，对月球的辐射环境、太阳风、月球磁场等进行了详细的记录，这些记录为人类对太阳系的认识提供了宝贵的数据。
4.工程社会价值
阿波罗号宇宙飞船的建造完全是由政治因素决定的，但它的意义却远远超出政治之外，在经济、科技、文化、社会等多方面都产生了重大影响，极大地推动了经济和社会发展。阿波罗号宇宙飞船的成功研制，直接带动了美国微波雷达、遥控作业、无线电制导、超高强度和耐高温合成材料、新型电子计算机、药物及生物工程等一大批高科技工业群体。人工智能、机器人和遥控作业等许多技术成果又转移到民用领域，促进了科技与工业的整体发展和繁荣，其二次开发应用的效益，远远超过阿波罗计划本身所带来的直接经济与社会效益。
蔡司报告指出，阿波罗计划使美国经济增长率提高2%，物价指数下降2%，创造80万个就业指标；美国1958年国民收入为4062亿美元，1968年达到8640亿美元，1970年增至9046亿美元，10年翻了一番，这是阿波罗计划剌激的结果。宏观经济学研究表明，阿波罗计划技术研发的花费对固定产出（经济效益）的影响是：投入产出比从过去的1:7变为1:14。在阿波罗计划结束后的20年内，阿波罗计划仍然对经济发展有推动作用，估计产出比是1：9。
从某种意义上说，20世纪70～80年代支撑美国经济高速发展的技术，主要来自对月球探测技术的消化、优化和二次开发。今天美国航天工业、国防工业和许多民用工业的关键技术，很大部分来自阿波罗计划的第二代或第三代技术，或这些技术衍生的技术，通过月球探测发展起来的技术，已融入人们的日常生活和整个工业体系。据不完全统计，从阿波罗计划中派生出了大约3000项应用技术成果。
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