太空工程师到达土星时间

中国还没有登上月球的宇航员，只有探测器上去了。众所周知的中国首位航天英雄杨利伟，则是中国第一个登上太空的人，目前世界上登上月球的只有美国的阿姆斯特朗，而其搭档巴兹·奥尔德林也成了第二位登上月球的人。

旅行者1号（Voyager I） 是美国国家航空航天局（NASA）1977年9月发射的一枚重722公斤的太空探测器，它被送往太空研究太阳系的外层和星际空间。

旅行者1号 图源： NASA

截至2012年11月29日，它已经运行了超过35年零2个月。目前它距离地球约 x 10^10公里，是最远的人造物体。据推测，旅行者1号已经越过日光层进入了星际空间，它是人类 历史 上运行时间最长的宇宙飞船，通过接收常规指令和向地球发送信息及数据进行通信。

旅行者1号在太空中遨游并不断拓展，按照计划于1980年结束了第一阶段的运行，它被分配的任务是 探索 太阳系边界。

旅行者计划是如何诞生的

旅行者1号的建造及其任务是作为雄心勃勃的行星之旅计划（Planetary Grand Tour）的一部分而出现的，该计划想要发射无人探测器去研究太阳系外端的行星和其他天体。这个项目由航天工程师加里·弗兰德罗（喷气推进实验室）在20世纪60年代末提出构思，利用木星、土星、天王星、海王星和冥王星这五颗行星175年一次的直线排列（按照周期将在70年代末出现），使用“引力助推”技术将太空探测器送到外部界限，这种技术当时刚刚流行起来。

加里·弗兰德罗（Gary Flandro） 图源：NASA

旅行者1号所采用的技术旨在以最少量的推进剂和较短的行星间飞行时间来运载探测器。它最初是作为水手号计划（Mariner Program）的一部分 探索 金星、水星和火星，后来由于预算限制，它被设计成只飞掠木星和土星。该探测器最初被命名为水手号木星土星探测器，然而后来它的设计逐渐与水手号背道而驰，因此改名为旅行者号。

旅行者1号与木星示意图 图源：NASA

关于旅行者号

旅行者号太空探测器携带了一张镀金的视听光盘，如果飞船被太空中的智慧生命拦截，信息可以交换。它携带有地球的照片，也有名人演讲、莫扎特音乐、鲸和儿童哭声等形式的录音。

旅行者1号的设计是由喷气推进实验室的科学家们开创的。它由16个肼（一种无机可燃液体化合物）推进器、定位装置和陀螺仪组成，三轴陀螺仪用于保持卫星在太空中的正确方向，定位仪器有助于保持无线电天线指向地球。另外它还配备了8个备用推进器和11个额外的科学仪器，以便在飞过太空中不同行星和其他天体时研究它们。

旅行者1号的构造 图源：Harvard University

旅行者1号设计了能在其飞行中长时间运行的通讯系统，该系统由直径约米的抛物面碟形天线组成。正是通过这种天线，位于地球上的太空监测站将发送和接收无线电信号，信号波被调制，使用的是s波段和x波段的频率。当旅行者1号接近木星时，数据处理速率约为 kbps。有时，当旅行者1号无法与地球直接通信时，它会使用一个数字记录器记录62,500 kb的数据，以便在以后的某个时间点进行转发。在这种情况下，信息到达地球的时间取决于探测器与地球之间的直线距离，一般来说。按照去年2月的记录是约16个小时。

旅行者1号在三个放射性同位素发电机（热电）的帮助下获得动力，每个发电机包含24个钚238氧化物球。在发射期间，这三个发电机产生了大约450瓦的电力。电力输出预计每运行年减少一半，发电机预计将为许多操作提供动力直至2025年。

虽然等离子体光谱仪和光偏振测量仪系统已经开始出现问题，但宇宙射线系统、紫外光谱仪、三轴磁力计、等离子体波系统等科学仪器仍然在运行。

旅行者1号的发射和它的旅程

尽管旅行者1号的孪生探测器——旅行者2号发射时间比前者早了几周，旅行者1号到达木星和土星的时间却更早，因为它的路径更短。1979年3月间，旅行者1号离木星最近，距离木星中心约万公里，而早在同年1月它就开始拍摄这颗行星的照片了。大多数对于木星特征的观测都是在探测器近距离逗留的48小时内进行的，行星环首先被发现，然后木卫一（Io）上的火山活动第一次被观测到，还有许多更重要的事实被发现。

旅行者1号和旅行者2号的轨道 图源：NASA

旅行者1号在1980年11月飞近土星，最接近的时候是同年12月。探测器研究了巨大的土卫六（Titan）、它的大气层以及在土星环中发现的其他复杂结构。

十年后，旅行者1号从外部拍摄了太阳系的全貌。1998年，它超越了先驱者10号（第一艘穿越小行星带的宇宙飞船），成为距离地球最远的、能与地球进行信号传输与接收的人造太空探测器。这个探测器的永恒使命是研究星际介质，它目前的速度约为每秒公里。

太阳系的边缘 图源：NASA

在过去的两年里，旅行者1号一直处于太阳系的边缘或太阳风顶层。在这个区域内有从太阳向外运动的带电粒子，以平衡从星际空间向内流动的气体和尘埃。旅行者1号的探测仪显示，所有太阳风已经减弱，当前位置的太阳粒子处于静止状态。

旅行者1号离开太阳系，开启了星际空间 探索 的新时代，是太空 探索 领域的 历史 性事件。

参考资料

百科全书

2.天文学名词

3. 胖头鱼- thetimenow

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走向太空的脚印

——“阿波罗”登月成功在一片荒凉、全无生机的月球上，一架奇形怪状的飞行器，在耀眼的阳光照射下静静地停放着。它的四条细长的支脚，有一条镶着一块不锈钢的小牌，上边写着：公元一九六九年七月

地球行星上的人类

在此首次踏上月球

我们代表全人类和平来此这架飞行器——登月舱抛弃的下半截，是发生在1969年7月20日的一次历史事件的纪念碑，是美国“阿波罗”登月行动的杰作。那天，有2名美国宇航员——阿姆斯特朗和奥尔德林，第一次将人类足迹印到了月球上。这座纪念碑将会永远留在那里，因为月球上没有风和水会把它磨灭。

1961年4月12日，发生了一件令美国人恼怒的事：前苏联宇航员加加林首次进入太空。刚从床上被叫醒的美国总统肯尼迪，知道消息后十分震惊，因为这表明前苏联在航天技术上已领先美国一步，也就是说在科技竞赛中美国处于劣势了。

“这是继前苏联第一颗人造地球卫星上天之后，对美国民族的又一次奇耻大辱!”肯尼迪愤愤地说道。

为了迎接前苏联人的太空挑战，美国人决心不惜一切代价，重振昔日科技和军事领先的雄风。肯尼迪召集美国各有关部门头脑们商量对策，宣布：“美国最终将第一个登上月球。”

为了使“阿波罗”登月计划顺利进行，美国总统肯尼迪亲自过问此事，在人力、物力上给予充分的保障，空军中将菲利浦被任命为“阿波罗”计划的负责人，国家航宇局本部执行局长乔治·哈格被派作他的助手。为了准备载人登上月球，“阿波罗”号飞船将首先进行地面模拟试验和不载人试飞，然后载人进入月球轨道，最后飞向月球实地考察。

从1961年到1969年，美国宇航员为登月旅行进行了20次试验性的预备飞行。

首先，是乘坐小型的“水星”号宇宙飞船飞行，这种飞船约有3米长，只能乘1个人。“水星”号飞船共飞行了几次，取得了振奋人心的结果。第一次是约翰·格伦，他使用了3层轨道，全程5个小时。当飞船在最后一层轨道上飞行时，自动控制系统突然失灵，但约翰·格伦沉着冷静，用手操纵飞船，终于平安地将飞船驶回了地球。这次飞行表明人可以在太空中生存很多小时，太空环境对于人的健康和精神都没有损害，如果自动控制系统失灵，飞船可以由人自己来操纵。在“水星”号进行的最后一次飞行中，戈登·古柏绕着地球航行了22圈，他完成了一些太空试验项目：在一条轨道上，他抛出了一颗玻璃球，那上面有明亮的信号灯，然后，他在第二条轨道上又找到了信号灯发出来的光芒，而且看得很清楚。这是按计划对人的视觉所进行试验的内容。接着，从地面南美某一个城市发出了一束很强的闪光信号，古柏也看到了这束光线，并且在地图上标出了它的位置。

1965年，宇航员乘坐“双子星座”号宇宙飞船进行了更长时间、更大胆的飞行，这些飞船无论是体积还是重量都比“水星”号飞船大2倍左右，每只飞船可载2个人。在“双子星座”飞行过程中，宇航员们试验并实践了“阿波罗”计划中的各种技术。

接着，又进行了“阿波罗”宇宙飞船变换轨道的实验，约翰·扬和弗吉特·格里森首次掌握了这种技术。在另一次飞行中，宇航员爱德华·怀特身系一根长绳子，另一头系在飞船上，身带着一种特殊的仪器来给他引路，他在太空中居然浮荡了20分钟。他放声大笑，不时地说着开心的话，他感到兴味无穷，要不是他的伙伴詹姆斯·麦克第维特催他赶快回来，他不知还要呆上多长时间。这次实验说明，不但人能够离开飞船，而且还能安全地返回飞船。

“双子星座”号的飞行于1966年11月结束，美国宇航员们学习和实践了所有登月航行的复杂技术，他们的实验结果回答了很多使科学家们和医生们感到烦恼的问题。

1968年10月，“阿波罗”试验飞行开始了，沃尔特·希勒、唐·艾西尔和沃尔特·坎宁安，在太空中度过了将近11天，绕地球飞行了163圈，没有发生任何故障。“阿波罗”工作完好，宇航员们心情十分愉快，他们同控制中心有说有笑。10月22日，飞船溅落在百慕大以南波涛汹涌的海面上。2个月后，弗兰克·博尔曼、詹姆斯·洛弗尔和威廉·安德乘“阿波罗”-8号飞船进行了第一次绕月飞行，他们在圣诞节前夕进入绕月飞行的轨道。在圣诞节那天，他们想起了家里的亲人，希望能够看到妻子和孩子们，并高高兴兴地打开他们的礼物，还想到了他们不能参加的圣诞节家宴。但是，这不可能，他们只能打开一袋用绳子吊着的美餐，外面有着贺词——“圣诞愉快”。他们经过了10层绕月轨道，然后安全返回了地球。

在探索登月之路的同时，美国数百名工程师已装配了大型的月球飞船——“阿波罗”-11号。这是一项十分艰巨的工程，它约有25米长，重约45吨，“土星”-5号火箭则长85米，重约2700吨，仅制造宇宙飞船、火箭及其仪器的各个部件的工厂就有好几百个。制造工厂通过陆路和水路陆续把飞船的各个部分送到了太空中心——月球港，在那里有世界上最大的车间，人们在那高大的平台上垂直地将火箭和飞船的各个部件一一装配起来。

把月球飞船从车间运到7公里外的发射场，也是一件不容易的事。起重架和月球飞船大约共重8000吨，并且还要在使它保持垂直和平稳的状况下运送它，为此，科学家们建造了两辆44米长、38米宽的大型运输车。为了能承受巨大的压力，还专门修建了一条又宽又结实的路，路面铺了2米多厚的混凝土。但是，当履带式的运输车将它运到发射场后，混凝土路面还是被压陷了将近3厘米深。

在发射场，一个巨大的混凝土发射台上垂直竖起了月球飞船，它的高度为110米，就像一座36层的大楼。经过多年努力，“阿波罗”终于迎来了决定性的时刻。

1969年7月16日清晨，在灰白色的天幕下，在卡纳维拉尔角的第39号A发射台上，矗立着一柄刺向天空的利箭——“土星”-5号运载火箭和“阿波罗”-11号宇宙飞船。

大约6点半钟，阿姆斯特朗、奥尔德林、科林斯来到了太空中心，登上了可动式发射台的塔，走进了船舱。此时，一大群工程师已经用电子仪器试验了火箭上的200多万个工作零件，“土星”号火箭已经装满了将近5亿升的燃料。

在控制中心的值班室里，4000多名科学家、工程师以及一些已经在太空中飞行过的宇航员，他们将研究“阿波罗”的飞行过程，帮助解决可能发生的各种困难问题。指挥员在通过无线电给宇航员下达着命令，并通过电视荧光屏来观察他们的活动。

上午9时32分，在火山爆发般的滚滚浓烟中，“土星”-5号火箭颤动着腾空而起，拖着500多米的橙色火焰和浓烟离开了发射架，然后，这3817吨的飞行器努力克服着地球的重力，慢吞吞地飞离了发射台，按照弧形轨道飞往大西洋上空，把所载的“阿波罗”-11号飞船发往月球。

第三天下午，7月19日，船员们又穿上了太空服，准备进入月球轨道。电视摄影机投入了工作，在荧光屏上放映出飞船中的宇航员们的工作实况。千百万正守在电视机旁的人们兴高采烈，大家都对宇航员们泰然自若的风度称羡不已。难以预测的、巨大的危险就在前头，但这几个人却毫无惧色。

“阿波罗”进入了月球的背面，它和控制中心的通信联系立刻全部陷入中断，现在，“阿波罗”的船员们要在月球背面把飞船纳入轨道。这是一项艰巨的任务，可是指令中心对它却爱莫能助。

7月21日，指令长阿姆斯特朗作为人类的使者，首先爬出舱门，第一次踏上了神秘的月土，向征服太空的道路迈进了巨大的一步，这时，他说出等待已久的第一句话：

“对一个人来说，这是一小步，但对人类来说，这却是一个巨大的飞跃!”

宇航员们在月面上共停留了21小时18分，采回22公斤月球土壤和岩石标本，作为这次太空之行的纪念物。他们把两个舱对接起来，重新组成了“阿波罗”-11号宇宙飞船，3名宇航员重聚在一起，他们完成了他们的使命，该返回地球了。

7月22日，宇航员们开始了他们返回地球的长途旅行，登月舱已经完成了它的使命，于是，他们就把它解了下来，丢在了太空。

7月28日中午，“阿波罗”-11号飞船按照精心设计的航线和精确计算的角度，穿越大气层。

在溅落点20公里外的美国海军“大黄蜂”号航空母舰上，美国总统尼克松正等待着宇航员们归来。2架直升机飞临溅落点，将宇航员们带到了航空母舰上，尼克松向宇航员们表示了热烈的祝贺：

“这是创世以来世界史上最伟大的一周，由于你们尽力的结果，世人从没有像现在这么接近过。”

在这以后的几年里，美国一鼓作气相继发射了“阿波罗”—12号至17号6艘载人飞船，进行月球探险，共有21名宇航员进入了太空，12人成功地登上了月球，在月面活动时间累积达298小时！

1969年11月，“阿波罗”-12号飞船在月球的另一个地区进行了第二次着陆，登上月球的2名宇航员曾2次离开登月舱，在月球上漫步，并做了更重要的试验，还收集了更多的岩石和月球浮土。7个月后，“阿波罗”-13号飞船载着3名宇航员又一次登月飞行，但由于飞船发生故障，他们没能完成自己的使命，在太空飞行3天半后安全溅落在太平洋上。1971年，“阿波罗”-14号飞船进入绕月轨道，其中2人安全地在月球上着陆，他们还带去了小手推车，在月球上漫步将近3公里，并在月球上搞了一次小小的娱乐活动——打高尔夫球。几个月后，“阿波罗”-15号飞船把一辆特制的车子带到了月球上，这辆大约3米长的“月球漫游者”是由电力驱动的。两名宇航员在月球上住了3天，他们每天驾驶着“月球漫游者”在不同的地方探险，使用车中的仪器进行了很多科学试验，并用车子收集了大量岩石。1972年3月，“阿波罗”-16号又在月球上呆了3天。同年12月，“阿波罗”-17号进行了最后一次飞行，他们在月球上建立了一个实验室，这个实验室里有核动力和电子仪器，用来收集有关月球的资料，并把资料送回地球中。两名宇航员乘坐“月球漫游者”在月球上探险，一次开出了16公里，这是在月球上最长的一次驱车旅行。至此，历时11年的“阿波罗”登月计划圆满结束。