大家好!这里是“天天听好书”。今天我们要讲的是湖南人民出版社2020年5月出版的《登月第一人》。本书入选百道好书榜2020年8月新知类榜单。
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在这本书中,航天史学家詹姆斯•汉森根据诸多独家的第一手私密资料,详尽记录了阿姆斯特朗复杂而传奇的一生。从阿姆斯特朗的家族史开始,一直讲到他的飞行生涯、登月全过程以及成名后的生活。他深入挖掘阿姆斯特朗的过去和现在,揭开这位第一人的神秘而光辉的面纱,还原了一个真实的阿姆斯特朗。
全书共30章,这里要讲的是第24章“一小步”的内容。阿波罗号登月舱在月球着陆后,宇航员遇到了什么困难?他们在月球上看到了什么样的景观?他们又进行了哪些科学实验?这就是本章要讲的内容。
1969年7月16日,阿波罗11号宇宙飞船在美国休斯顿航空中心发射升空,经过4天航行,按预定时间进入月球轨道。
在384万千米外的登月舱上,宇航员尼尔•阿姆斯特朗和巴兹•奥尔德林在着陆后尽力压抑着自己的情绪。这是一个历史性的时刻,对于20世纪的人类而言具有划时代的意义。
在登月舱着陆后的最初几分钟,由于月球表面白天的高温,登月舱就降落在一个93摄氏度的光照表面,月球表面反射的大量热量到达登月舱底部,加热管道。燃料管道可能积聚了太多的压力。管道内的燃油压力增加、就会出现问题。
登月舱着陆后,发动机的燃油管道内的压力急剧上升。尼尔说,在着陆后不到两分钟,他们按计划两次释放了燃料罐和氧化剂罐内的压力。气体的排放减轻了压力,问题得以解决。
阿姆斯特朗和奥尔德林没有时间享受着陆的快乐。在首次近距离观看月球表面景色前,他们还必须为次日从月球表面起飞进行练习。必须检查所有程序,看它们是否正常工作,其中包括校准登月舱平台。
在完成所有这些检测之后,阿姆斯特朗才第一次有机会描述他在月球上所看到的景观。他从登月舱窗户往外看,左边是一片相对平坦的陨石坑,有许多1.5米至15米大小的陨石坑。有些山很小,大概6米至9米高。实际上,这片区域周围有成千上万个0.3米至6米大小的陨石坑。在他们前面几十米到几百米之处,有一些棱角分明的石块,大概有0.6米那么大。他还能看到一座小山就在他们前方,距离很难估计,可能是一两千米。
尼尔继续记录月球的颜色:“月球表面与我们从大约10度太阳角度的轨道上观察到的颜色非常相似。几乎没有任何颜色。与太阳呈0度角时,月球是灰色的,也非常白,是白垩灰色;呈90度角时,月球为深灰色,更像是灰白色。
巴兹和尼尔花了一个半小时才做好舱外活动的准备程序。他们大部分时间用于背上背包、戴上头盔和手套,准备好舱外活动所需的所有物品。耗时较长的主要原因是登月舱内部空间非常狭小。
二人小心翼翼地将预计时间全部都用于穿上宇航服。此后,他们又花了较长时间,让便携式生命保障系统背包的冷却装置开始工作。此外,他们还花费更长时间对登月舱的出口进行了减压。
要打开舱门非常困难。舱门很大,大约有50平方米。因此,舱内压力降到较低水平时,大约需要每平方米138公斤的压力才能打开舱门。舱门打开以后,尼尔小心翼翼地背朝外爬出舱门,从梯子上往下爬。
1969年7月20日,格林威治标准时间凌晨2点56份15秒,尼尔•阿姆斯特朗站在了月球表面。尼尔说出了他那句永恒的名言:“这是我个人的一小步,却是人类的一大步。”
阿姆斯特朗对月球尘埃的奇特性质很感兴趣。他告诉休斯敦航空中心说:“月球表面呈细粉状。我可以用脚将它们踢起。它们像是木炭粉,我鞋底和鞋边都粘着一层层粉末。我只踏进几毫米,也许是3毫米,但我能看到踩在细沙颗粒上的脚印。”
尼尔用小铲子,铲起少量土壤样本后,装进一个小袋子,他把袋子放在左大腿上的一个捆绑式口袋里。月球表层土壤非常松散,因此样本收集没有困难。在袋子扎起前,他放进了几块小石头。
尼尔考虑该如何进行试验。他将一个指环取下,扔到一旁,发现不怎么费力,就可以把东西扔得很远。
尼尔在舱外活动16分钟后,该是巴兹•奥尔德林出舱的时候了。巴兹下到月球表面后,将月球独特的美称为“壮丽的荒凉”。
舱外活动期间,奥尔德林的工作是测试所有不同的月球步态,其中有一种叫“大步走”的步态。在这种步态下,宇航员双脚交替行走,每走一步都被推开,然后向前飘浮,然后再迈出下一只脚。另一种叫“跳步”,指的是一直保持一只脚在前,前一只脚迈出几分之一秒后,后一只脚踢上前脚,然后两只脚都会蹬开,再开始下一次迈步。还有一种叫“袋鼠跳”,很少有阿波罗号宇航员使用过,因为这种动作太不自然了。
宇航员背上沉重的背包,穿上宇航服以后,每个人在地球上的重量将达到162公斤。在月球上,在六分之一的重力下,他们的重量都只有27公斤。他们觉得自己很轻,所以所有的动作都需要特别小心。
两个人朝地平线的方向望去时,都感到有点迷失了方向。因为月球是一个比地球小得多的球体,所以这颗卫星上的弯曲程度,比他们过去习惯的要明显得多。巴兹回忆说:“在地球上,你只需要关心前一两步。而在月球上,你必须密切注视前方四五步的距离。”
阿姆斯特朗确实尝试了跳高,直接从地面起跳,可以说跳得相当高。他发现着陆时有向后摔倒的倾向。同时,宇航员无法看清自己的脚。受到宇航服的影响,他们很难看到自己身体正下方的情况,无法看到自己的脚。
两个人的左手护手上,都缝上了一张舱外活动任务的顺序清单。
接下来,宇航员揭下登月舱梯子腿上的纪念牌,纪念牌上面写着:“公元1969年7月,地球人首次踏上月球。”
现在,他们需要收集大量土壤样本,以及各种形态的岩石样本,以便让全世界的科学家进行研究。
阿姆斯特朗在14分钟内铲了23铲样本。阿波罗11号共带回了近21.7公斤的岩石和土壤样本,其中绝大多数由阿姆斯特朗收集。
阿姆斯特朗收集的岩石主要为玄武岩,是一种密度小、深灰色细颗粒的火成岩,主要由富钙斜长石和辉石组成。在地球上,玄武岩是最常见的固结熔岩。阿波罗11号带回的最古老的玄武岩是在37亿年前形成的。此后的飞行任务,带回了更多类型的岩石,包括更古老的浅色火成岩。
除了岩石取样,宇航员们还需要在有限的时间内进行一些实验。阿波罗11号的宇航员在月球表面的活动时间为2小时40分钟。宇航员要进行6项实验。
最普通的是土壤力学研究,也就是取核心样本,根据深度进行土壤密度、粒度、强度和压缩性方面的测量。
太阳风组成实验是为了证明太阳可以释放出带电粒子流。他们把太阳风仪器安装在月球表面,77分钟后,这台仪器捕捉到了氦、氖和氩离子,扩展了科学家对太阳系起源、行星大气历史和太阳风动力学的知识。
奥尔德林部署的被动地震实验,主要是分析月球结构并探测月球地震。随后进行的有月球粉尘探测实验,这是用来监测月球尘埃的影响。
与此同时,阿姆斯特朗组装了激光测距反射器,用来测量地球和月亮之间的距离。这项实验中,他们得出了许多重要的测量结果,其中包括月球轨道、月球自转变化以及地球的自转速度和地球自转轴的岁差等最新数据。同时,科学家还用激光反射器的数据,对爱因斯坦的相对论进行了验证。
他们完成了所有样本采集和科学实验任务,然后爬上梯子,返回登月舱。
在休斯敦航空中心,心脏监测器显示,在舱外活动结束时,尼尔的心率上升到160次/分钟,这是赛车手在比赛开始时的典型心律。
登月舱舱门从打开到关闭,经过了2小时31分40秒。人类首次直接在月球表面登陆的时间,比一场足球比赛的时间还要短。
总之,登月舱着陆后,阿姆斯特朗和奥尔德林顺利登上月球,他们采集了月球表面的土壤和岩石样本,进行了月球土壤力学、地月距离、月球自转轨道等科学实验,然后返回登月舱。
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