关注 50年前的今天，月球上的24个小时
发布时间：2019-07-20 14:13来源： 未知
来源：中国科普博览
50年前的近日，美东年华7月20日13时17分39秒，有数人聚集在电视机前，忐忑不安地等待着。
这是阿波罗11号飞船上的第5天，盲目射起，它也曾飞翔了100个小时12分钟。
在一天行进入环月球轨道之后，此时的阿波罗飞船正在第13圈盘绕月球，两名宇航员——尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林——也曾经进入登月舱中期待，另一名宇航员迈克尔·柯林斯将在往后的20多个小时里始终零丁搁浅在指令舱中策应。
阿波罗11号的三位宇航员：尼尔·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯与巴兹·奥尔德林。根源：NASA
Part.1 0-2时：汇集
而远隔了半个地球的中国大陆上，此时恰是北京工夫1969年7月21日凌晨1时44分0秒。
阿波罗11号的登月舱（LM）与指令&服务舱（CSM）结纳。
泉源：纪录片《阿波罗11号》
阿波罗载人飞船由三个一部分造成：指令舱、供职舱和登月舱（LM），而在终极抵达地球畴前，指令舱与就事舱始终毗邻在一起，合称为指令&任事舱（CSM）。
阿波罗11号飞船的布局。改编自：维基
阿波罗11号的登月舱叫做“鹰号”，指令舱叫做“哥伦比亚号”。
实际登月的时候，只有登月舱会下降到月球表面，而指令&办事舱会不停停顿在月球轨道上。
Part.2 2-4时：降轨
北京岁月7月21日晚上3时8分14秒（美东时日7月20日15时8分14秒），登月舱（LM）熄灭进入下降轨道。
这是一个近月点隔断月球外表15.7千米、远月点距离月球皮相105.9公里的大椭圆轨道，也是2个月前的阿波罗10号曾经“彩排”过的轨道。
2个月前，阿波罗10号的两位宇航员斯塔福德和塞尔南驾驶登月舱“史努比”与指令舱“查理·布朗”中的宇航员杨，联合测试了除了上岸月表以外的所有项目。
来历：NASA
此时的阿波罗11号登月舱正位于月球的后面，与地球的旌旗灯号处于中断形态。宇航员们将利用这段工夫调解下降参数与姿势，守候飞回月球正面的时刻。
44分钟后，筹备动力下降的登月舱打开下降雷达。
Part.3 4-6时：着陆
北京年华7月21日凌晨4时5分5秒（美东年光7月20日16时5分5秒），登月舱开始能源下降。
泉源：纪录片《阿波罗11号》
北京光阴7月21日早晨4时17分39秒（美东工夫7月20日16时17分39秒），经由12分多钟的能源下降，阿波罗11号登月舱“鹰号”终于带着两名宇航员得胜着陆在远在地球38万公里之外的月球表面——月球正面的静海基地。
底图：LROC，制图：haibaraemily
‘Houston， Tranquility base here。 The Eagle has landed。 （休斯顿，这里是静海基地。鹰号已着陆。）’
来源：NASA
而收到宇航员们报平安的信息之后，地面站的工程师们再起道：‘谢谢你们！咱们终于可以畸形呼吸了！’
来源：纪录片《阿波罗11号》
这话一点也不强调。
从1957年提出C-1火箭（也等于厥后的土星一号），到1967年土星五号AS-501飞行测试的成功，为了能够制作出足够把人类奉上月球的壮大运载火箭，美国在与年光（以及苏联）赛跑的过程当中经历了无数失败，还失去了阿波罗1号三名宇航员珍贵的生命；
旁皇者号系列任务、勘探者号系列任务、月球轨道器系列任务、水星管理、双子星解决…为了能为登月做好足量的操办工作，美国人尽悉数奋力相熟月球、培训宇航员。
即便在阿波罗11号跟着土星五号火箭胜利发射，成功达到月球轨道以后，行百里者半九十，着陆的时刻会发生什么，谁也不知道。
就多么，无数地球上的人们和两名宇航员一起，经历了惊心动魄的12分钟降落时光：
5次顺叙警报响起，更要命的是宇航员对这个警报是啥意思一脸懵逼；
鹰号提前飞过了预定着陆点，只能继续往前遨游飞翔，从头寻找适宜的着陆点；
自动导航缺乏给力，宇航员们不得不切换成手动遨游飞翔来掠过一个致命的陨石坑；
终极着陆的1分11秒早年，登月舱也曾发出了低燃料警报；
……
但终极，在教诲丰硕的指令长尼尔·阿姆斯特朗的沉着（？）利用之下，鹰号在仅剩的一杀绝料下安全着陆月面。
所有的奋力，在这一刻失掉了报答。
至于阿姆斯特朗童鞋实践上有多紧张，阿波罗飞船上的心率测量出售了他——着陆月表的时刻，阿姆斯特朗的心率飙升到了156。
来历：纪录片《阿波罗11号》
Part.4 6-10时：操办
登月舱内筹办和修整。
Part.5 10-12时：出舱
北京年华7月21日上午10时51分16秒（美东岁月7月20日22时51分16秒），着陆6个半小时以后，尼尔·阿姆斯特朗走出登月舱，开始走下梯子。
4分钟后，阿姆斯特朗将人类的第一个脚步踏上月球。
‘That‘s one small step for a man…one giant leap for mankind。
这是个人的一小步，倒是人类的一大步。’
一看这渣画质就知道是阿波罗着陆腿上的相机拍摄的…诚然有一部分影像在2009年做了做了后期修复重建。来历：NASA
20分钟后，北京时日7月21日上午11时11分57秒，第二名流类——巴兹·奥尔德林也走出了登月舱。
事实上，如今的咱们常看到的阿波罗11号宇航员出舱的高清照片，绝大多数都不是登月第一人阿姆斯特朗，而是第二人奥尔德林——因为这是先下来的阿姆斯特朗为奥尔德林拍摄的。
奥尔德林走下梯子，埃姆斯特朗的相机真的是清楚多了。起原：AS11-40-5866
这枚闻名的登月萍踪，也是奥尔德林的。
起原：NASA
再然后，他们在寰球的凝睇下竖起了美国国旗，与白宫的总统对话…在大多数阿波罗11号的先容里，故事到了这里，差不久不多就曾经竣事了。纵然是在《登月第一人》这样的电影里，阿姆斯特朗登上月球，抚玩了一会儿风景，然后镜头一转，就动身回地球了。
活着踏上月球表面，宛如曾经是整个阿波罗11号任务的胜利，之后发生了什么？总之咱们都晓得他们也都在世归来了…
然而，作为人类第一次月面科学考察，两名宇航员的任务才方才开始。
第一次样本采集
事实上，早在奥尔德林还不有出舱的20分钟里，阿姆斯特朗就也曾高效地完成了一波月面末尾考察：安设了相机、对月表进行拍照，以及展开了第1次月球样板采集（Contingency Sample）。
阿姆斯特朗第一次月面采样。来源：阿波罗着陆腿上的相机拍摄
这种看着像打高尔夫球似的动作，其实是宇航员在“捞”样品。
第一次月面采样发生于北京岁月上午11时5分58秒-9分8秒这三分多钟里，阿姆斯特朗共采集了约1kg月球样品装入塑料袋中。本源：NASA
而奥尔德林的参与，让接下来的探测变得更捏紧张有序。
太阳风成份实验
太阳始终在向外羁系高能带电粒子，也便是“太阳风”。荣幸的是，地球的磁场能够樊篱绝大有部分太阳风（除了极区），眷注了地球的大气，也关怀了地球上的生命。而几近不有磁场与大气层的月球就纷歧样了，太阳风可以当者披靡，直接轰击月球的外面。
为了探测太阳风的成分，奥尔德林展开了太阳风要素实行。
北京岁月7月21日上午11时35分20秒（美东岁月7月20日23时35分20秒），奥尔德林开始在距离登月舱约6米外的处所立起一壁“旗帜”——一块1.4×0.3米的铝箔板。这块铝箔板将在月球上停留77分钟，把打下来的太阳风粒子搜集起来，然后由宇航员拆下来带回地球。
（左）奥尔德林安置的铝箔板；（右）太阳风要素执行默示图。根源：NASA
事实上，除了阿波罗11号，日后的阿波罗12号、14号、15号与16号也展开了近似的太阳风因素实行。
第二次样本采集
笼统17分钟后，阿姆斯特朗开始了第二次样板采集（Bulk sample），继续约14分钟。第二次采样对具体的月岩类型抉择不有甚么申请，只必要采集少许的样本可以带回地球研究即可以。
第二次采样所用的铲子和采回的样品示例。来历：美国国度航空航天博物馆&NASA
Part.6 12-14时：安顿科学仪器
好不易来一趟月球，科学家们恨不得把地球上的仪器都让宇航员们带上，然而由于分量的限制…这是不行能的
而且由于是第一次着陆，思忖到月面行走的平安，阿波罗11号带的科学仪器尤其少——然后的几次阿波罗任务均安置了4-6种科学仪器，但阿波罗11号只带了2种——激光反射棱镜和积极月震仪。
北京岁月7月21日半夜12时25分38秒（美东时日同天0时25分38秒），奥尔德林从登月舱中取出仪器。
图中还可以看到用于太阳风因素试验的铝箔板。根源：NASA AS11-40-5931
奥尔德林：左手一台月震仪，右手一台激光反射棱镜，开快活心提着去安上。
来历：NASA
尔后的10分钟里，两台仪器前后被安装在月球皮相。
激光反射棱镜
激光反射棱镜是一种情理极为直观的考查才干：通过在月球正面安置棱镜，从地球上向棱镜发射激光并领受反射归来的激光，通过激光传达年光就能够推算每一个时刻地球与月球之间的间隔和变卦。
阿波罗11号在月球上安顿的激光反射棱镜阵列（左）和揭开彩色盖子之后的模样（右）根源：NASA&美国国度航空航天博物馆
阿波罗11号之后，NASA的阿波罗14、15、17号载人登月任务与苏联的月球17、21号无人登月任务均在月面安装了一台激光反射棱镜。
由于几近不紧要后期护卫（此处月震仪哭晕在厕所），这些安设在月球正面的激光反射棱镜阵列可以长光阴工作，布施咱们在几十年的规范上持续监测地月之间的间隔更动，并推算与之关系的地球物理参数。咱们熟知的月球正在以3.8 厘米/年的速度远离地球，这便是月面激光反射棱镜讲演咱们的。
至今仍在任务中的阿波罗月面激光反射棱镜同样成了克日的我们见证阿波罗登月着实性的铁证之一——2018年1月22日晚，中国科学院云南地理台团队利用1.2米千里镜激光测距琐细，多次成功探测到阿波罗15号月面激光反射棱镜前往的激光脉冲旌旗灯号，成功完成了我国初次月球激光测距。
（左）人类迄今为止安装在月球上的所有激光反射棱镜位子。来源：NASA；（右）云南地理台1.2米望远镜进行的激光测月观察与考察后果。源头：云南地理台
月震仪
阿波罗11号携带的是被动月震仪套装，所谓“积极”嘛，便是自身不生产月震，只在月球感应到震撼的时刻测一下。既然有自动月震视察，当然也就有主动月震考察——厥后的阿波罗14与16号任务的宇航员在月球上安设了主动月震观测摆设，并人工打造了几次月震。
奥尔德林在组装（左）与调处（右）月震仪根源：NASA
在月震仪被安设上不久，北京工夫7月21日三鼓12时40分39秒（美东工夫同天0时40分39秒），地球上的科学家们就也曾收到了阿波罗11号月震仪传回的第一份被动月震数据——宇航员们月面勾当发生发火的月震。
源头：纪录片《阿波罗11号》
与激光反射棱镜一样，月震仪也异样可以在宇航员们来到月球以后长久继续任务，无非遗憾的是，阿波罗11号安顿的月震仪仅仅工作了三周就坏了，远没有厥后阿波罗12、14、15、16、17号安置的月震仪那么坚固——后4台月震仪一直任务到了1977年才由于经费和供能的双重起因被终止。在此时期，这些月震仪记实下了共12558次月震（搜罗9次野生月震），大大捐献咱们认识了月球的外部构造。
（左）阿波罗任务在月球上安顿的几个月震仪，Apollo 17处安置了一个重力仪（Kawamura et al。，2015）。（右）月球内部机关（Wieczorek et al。， 2006），近月面四个绿色点（A12/14，A15，A16）透露表现阿波罗号安装的四个月震仪的纬度。
第三次样板采集
北京光阴7月21日夜间12时43分（美东光阴同天0时43分），阿姆斯特朗和奥尔德林开始了第三次样板采集（Documented Sample）。
相比于前两次随便捞捞对比任性的样板采集，第三次样板采集要承担严格良多。两位宇航员分工协作，完成了这末了一次采样。
一边，奥尔德林用直径2厘米的岩管采集了2管深达月表下列13厘米的岩芯样板，以后他将回收用于太阳风成份履行的铝箔板。
（左）奥尔德林正在进行岩芯采样；（右）阿波罗11号运用的采样管长何等（血色箭头）。泉源：NASA
另外一边，阿姆斯特朗精挑细选采集了一批月球岩石样本。
阿姆斯特朗第三次采集的月面样板示例。泉源：NASA
返回登月舱
北京光阴7月21日下昼13时1分39秒（美东岁月同天1时1分39秒），完成任务的奥尔德林回到登月舱，8分钟后，阿姆斯特朗也回到登月舱。
13时11分13秒（美东工夫1时11分13秒），舱外勾当完毕，登月舱门封锁。
Part.7 14-24时：修整
用饭，睡觉，做点操办工作…这一阶段对应于美东光阴早晨2点到夜间12点。
Part.8 0-2时：腾飞
北京光阴7月22日晚上1时54分（美东年华7月21日13时54分），登月舱燃烧起飞，离开月球皮相。
此时隔断它与指令&任事舱连系，才刚过去24小时10分钟。
3个半小时后，它将与在此期间始终在月球轨道上一圈一圈荡漾着、等候着的指令&供职舱对接，然后正式启程回到地球。
Part.9 结 语
在这短暂又漫长的24个小时里，人类在月球外面搁浅了近22个小时，其中出舱行走2.5个小时。
在这2.5个小时里，宇航员们只争朝夕地完成了月面照像、月壤评估、太阳风因素执行、月震仪与激光反射棱镜的安设等一系列工作，这些异景至今生活在月球上，被过后的月球轨道器一再回想。
2012年，至今照像最清晰的月球轨道器，月球勘探轨道飞行器LRO拍到的阿波罗11号遗址 本源：LROC
在这2.5个小时里的三次月面采样，共采集了22千克月球岩石和土壤样本并带回地球。这些珍贵的月球样本至今仍是环球的行星科学家们认识与试探月球的钥匙。
阿波罗11号月球样品汇总。数据源头：NASA，整顿：haibaraemily
在这24个小时里，环球约6亿观众通过电视直播，与宇航员们一路阅历了人类第一次登月的忐忑、心跳的快和狂喜，一起见证了人类是如何在这短短的24个小时里，升华成了一种全新的、跨星球物种。
正如阿波罗11号登月舱起落架的铭牌上目下的宣言：
HERE MEN FROM THE PLANET EARTH
FIRST SET FOOT UPON THE MOON
JULY 1969 A。 D。
WE CAME IN PEACE FOR ALL MANKIND。
公元1969年7月，
来自地球的人类第一次踏上月球。
咱们心胸战争、代表着全人类而来。
纪录片《阿波罗11号》
五十年前的近日，
这是属于全人类的高光时刻。
（本文感谢感动琪露诺的审稿）
出品：科普中国
制作：haibaraemily
监制：中国科学院合计机网络信息中心
（本文中抒发来历的图片已获得授权）
本文源头于”中国科普博览“人民号（kepubolan），转载请注明大众号来由
转载注明情由 未经授权不得转载
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