科技日历 | 54年前双子星8号完成人类首次太空对接,阿姆斯特朗经历“殊死时刻”

2020-03-18 08:20 分类:公司新闻 来源:

在尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和戴维·斯科特(David Scott)在月球迈出“人类”之前,他们在54年前的今日完结的人类初次航天器太空918博天堂平台对接,是美国宇航局最生动的太空使命之一。

这是一项关键性航天技能,不管是完结载人登月,仍是构建轨迹空间站,这项技能都是绕不过的坎。美国阿波罗登月期间运用的太空对接技能,最早便是通过此前的“双子星”方案期间的一系列飞翔把握的。

1966年3月17日,美东时刻上午10:41:02,阿姆斯特朗担任指令长的“双子星8号”飞船完结了与无人的“阿格纳”(Agena)方针飞翔器的交会对接。这也标志着人类初次太空对接顺利完结。“Flight, we are docked!”在成功对接那一刻,阿姆斯特朗激动地喊了出来。

双子星8号

双子星8号使命方案为期3天,在此期间,阿姆斯特朗和斯科特将与Agena-D方针飞翔器会集,并进行四次对接测验。这次飞翔是树立在双子座6号和双子座7号机组人员成功的基础上的,他们在1965年12月完结了两架太空飞翔器之间的初次交会。

双子星8号发射后,于11:47:36将嵌入159.9×271.9公里的轨迹。在接下来的六个小时中,飞船进行了9次演习,与早些时候(美国东部标准时刻上午9:00)发射的双子星Agena方针飞翔器(GATV)会集。会集阶段在下午4:39完毕。美国东部标准时刻,航天器相距45米,相对运动为零。驻扎和其他演习进行了大约半小时,然后双子座8号在下午5:14进入并与GATV对接,这是有史以来第一次在太空中进行的对接。

当它们对接时,机组人员一向在运用方针的引擎来驾驭两艘飞船,以节约双子座的燃料供给。禁用Agena操控体系好像能够中止运动,但这仅仅时间短的。

在这场里程碑式的“对接”之后不久,因为飞船损害体系忽然失灵,宇航员们不得不进行紧迫着陆处理。下午5:41,对接约27分钟兼并后的两个航天器开端强烈横摆和翻滚。

接着,宇宙飞船上12只小型助推火箭中的一只原因不明地起火。

阿姆斯特朗(Armstrong)遵从使命操控(Community Control)的主张后,要求阿格纳(Agena)撤离。阿姆斯特朗(Armstrong)和斯科特敏捷脱离飞翔器,将注意力转移到安稳飞船上。

很快,他就发现问题并不是出在Agena身上,而是出在他们自己身上。

其时他们并没有认识到,可是双子座8号的轨迹姿势和操作体系(OAMS)推动器中的一个短路并被卡住了。当太空舱进入与地上树立联络的规模时,状况变得越来越严峻。

“咱们在这里有严峻的问题,”斯科特通过播送向使命操控部说明晰状况。“咱们在这里辗转反侧。”

双子星8号正在挨近乃至或许超越每秒一转的速度。在里面,宇航员越来越头晕。

阿姆斯特朗说:“当我从火箭发动机的操控设备上方看时,状况变得越来越含糊。” “我知道咱们将有必要敏捷采纳举动,以保证咱们能够解决问题,而不会失掉咱们的视界或认识。”

阿姆斯特朗只剩下一个挑选:禁用OAMS推动器,改用再入操控体系。斯科特说:“咱们都知道,假如这行不通,那咱们就死定了。”

随后,阿姆斯特朗伸过头顶,拨动开关,激活双子座前端的推动器。阿姆斯特朗(Armstrong)和史考特(Scott)设法停用了轨迹姿势与操作体系(OAMS),并在终究一次阻止暴力翻滚的终究测验中,悉数16个再入操控体系(RCS)推动器都被用来减震。这项操作成功地在下午6:06:30安稳了航天器。

走运的是,不久,飞船又回到了他们的操控之中。

他们总算找到了元凶巨恶——第8个OAMS推动器。两位宇航员发现,双子星8号上25磅重的OAMS侧倾推动器(8号侧倾推动器)一向被卡住,然后引起翻滚。明显,它在用于操作Gemini-GATV组合时发生了短路,而且一向处于翻开状况。

但即便现已知道了,双子星8号的使命也完毕了。这个进程现已运用了75%的RCS燃料。

因为过早运用了重入操控体系,因而宇航员按照了双子星安全规矩要求当即着陆,方案中的EVA和其他活动被暂时撤销。

尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)说:“我知道使命规则是什么,咱们有必要着陆,并在下一个便利的时机着陆。” 

尽管失利了,后续影响却不小

航天器发射后仅十个多小时,双子星8号与Agena别离,在其第七轨迹从头进入地球大气层,并于晚上10:22在太平洋上溅落。

宇航员在几分钟之内从一架C-54救援飞机上跳下来,并在飞船周围贴上了浮环。机组人员被美国救援船接住。阿姆斯特朗和斯科特很累,但很安全。

“咱们很绝望,咱们无法完结使命,可是咱们的确具有的部分以及咱们所阅历的,咱们不会为任何意图而买卖,”阿姆斯特朗其时写道。

使命的提早停止无法完结许多使命方针,可是会集和对接得以完结,一起辅佐磁带存储单元的评价和受控重入的演示也得以完结。

在六个科学试验中,只要Agena微陨石搜集成功。其他使命(1)黄道光拍摄;(2)蛙卵成长;(3)气候地势拍摄;(4)核乳剂和(5)云光谱拍摄 都进行得不完好。Agena方针飞翔器仍留在轨迹上,并通过地上指令进行机动,包含成功地将其放入圆形轨迹。

4个月后,约翰·杨(John Young)和迈克尔·柯林斯(Michael Collins)的双子星10号将双子星8号的Agena用作被迫方针,并完结了阿姆斯特朗和斯科特的使命方针。

尔后的五年中,更多的太空舱已与其他航天器对接,卫星已与其他卫星对接,航天器已与空间站对接。苏联是美国在太空比赛中的竞争对手,于1967年10月完结了第一次无人对接。(第一次苏联乘员对接于1969年1月在联盟号4和联盟号5之间进行)。

至于阿姆斯特朗和斯科特,他们各自完结了今后的对接,在月球上行走后,将各自月球舱的上升阶段引向与阿波罗11号和阿波罗15号使命的指挥舱衔接。

双子星8号和子体系

双子星飞船是一个由两个组件组成的锥形舱,一个再入舱和一个适配器舱。适配器模块构成了航天器的底座。它是截顶圆锥体,高228.6厘米,底部直径304.8厘米,上端228.6厘米,它衔接到折返组件的底部。可重入模块由一个圆锥形的圆锥体组成,圆锥形的直径从底部的228.6 cm减小到98.2cm,顶部是相同直径的短圆柱,然后另一个圆锥形的圆锥体在平顶减小到74.6 cm的直径。再入舱高345.0厘米,双子星飞船的总高度为573.6厘米。

双子星8号

(图源:NASA)

适配器模块为外皮纵梁结构结构,带有镁纵梁和铝合金结构。适配器由两部分组成,底部是设备部分,顶部是后火箭部分。设备部分装有燃料和推动体系,并通过玻璃纤维夹心蜂窝防爆板与后火箭部分阻隔。火箭后段装有再入舱火箭。

再入舱首要由加压舱组成,该舱包容了两名双子星宇航员。曲折的硅酮弹性体烧蚀热屏蔽层将折返模块与适配器的撤退部分从底部分隔。该模块首要由钛和镍合金以及铍瓦组成。在模块的狭隘顶部是圆柱形的再入操控体系部分,在此上方的是会集和收回部分,用于包容再入降落伞。机舱内装有两个座椅,配有应急弹出设备,仪表板,生命支撑设备和设备储物格,总加压容积约为2.25立方米。能够向外翻开两个带小窗的大舱口,每个舱口上方一个。

操控,推动和动力

姿势操控由两个平移操作手操控器,一个姿势操控器、冗余的水平传感器体系和再入操控电子设备进行,并通过惯性丈量单元和雷达体系供给辅导。轨迹姿势和操作体系运用了由增压压力为2800 psi的氦气体系向发动机供给的一甲基肼和四氧化二氮的超高推动剂组合。沿着适配器的底部边际装置了两个95磅的平移推动器和八个23磅的姿势推动器,在适配器的前部装置了两个79磅和4个95磅推动器。由燃料电池电源体系向22至30伏的直流两线制体系供电。在再入和着陆后期间,由四个45安培/小时的银锌电池供电。

通讯技能

语音通讯的输出功率为296.9 MHz,输出功率为3W。还供给了备用的收发器,频率为15.016 MHz,输出功率为5W。运用了由四分之一波单极子组成的两个天线体系。遥测是通过三个体系传输的,一个用于实时遥测,一个用于记录仪回放,以及一个备用。每个体系都通过最小2 W的频率调制。航天器盯梢由两个C波段雷达应答器和一个获取辅佐信标组成。一个应答器装置在适配器中,峰值功率输出为600 W,到适配器底部的缝隙天线。另一个在折返区,将1000 W功率传送到在舱口正前方以120度距离装置的三个螺旋形天线。收集辅佐信标装置在适配器上,功率为250mW。

再入体系

再入时,航天器将被操作到恰当的方向,设备适配器部分将被拆开和扔掉,然后暴露出后火箭模块。逆向火箭弹由四个装置在折返适配器模块中心邻近的球形壳体多硫化物高氯酸铵固体推动剂电动机组成,每个电动机的推力为11,070N。他们会开战将航天器从头送入大气层,其运转姿势由16个引擎的再入操控体系坚持,每个引擎的推力为5.2N。然后将后火箭模块扔掉,将防热罩暴露在折返模块底部。除烧蚀隔热罩外,模块底部的薄Rene 41散热板和顶部的铍板也供给了折返进程中的热维护。在木瓦下面是一层MIN-K隔热材料和thermoflex毯子。在大约15,000米的高度,宇航员将从会集和康复区布置2.4米的锥管滑道。在3230米的高度,机组人员开释了锥套,抽出5.5米的飞翔员降落伞。调集和康复部分在2.5秒后开释,布置了25.6米的主环帆降落伞,该降落伞存储在该部分的底部。

使命总结

预订的3天使命的首要方针是与双子座Agena方针飞翔器(GATV)会集和对接,并进行舱外活动。非必须方针包含航天器交会和对接,运用GATV主推动体系履行对接演习,履行10个试验,进行对接操练,履行从头交会,评价辅佐磁??带存储单元,演示受控的重入以及将GATV停放在220海里的圆形轨迹上GATV刺进标称161海里的圆形轨迹。

因为使命提早停止,无法完结一切使命方针,但一个首要方针——会集和对接成功了。还完结了几个非必须方针:在第四次旋转期间会集和对接,评价辅佐磁??带存储单元,演示受控的从头进入以及将GATV停放。