載人航天計(jì)劃在蘇聯(lián)和美國是同時(shí)進(jìn)行的。但美國宇航局(NASA)的計(jì)劃落后于蘇聯(lián),第一次載人飛行是在1961年5月5日進(jìn)行的,比尤里·加加林的飛行晚了三周,未能搶先于蘇聯(lián)。第一個(gè)進(jìn)入太空的美國宇航員是艾倫·謝潑德,乘坐“自由7號(hào)”飛船,屬于水星計(jì)劃。
但與只繞地球飛行一圈的尤里·加加林不同,艾倫·謝潑德進(jìn)行了亞軌道飛行。他的飛行時(shí)間僅有15分鐘,最高高度達(dá)到186公里,飛行距離486公里。
根據(jù)國際航空聯(lián)合會(huì)的分類,任何高度超過100公里的飛行都被認(rèn)定為太空飛行,因此艾倫·謝潑德成為首位進(jìn)入太空的美國宇航員。
火箭發(fā)射過程如下:
水星-紅石3號(hào)
可以看到這枚火箭體積非常小。NASA也沒有隱瞞這是一枚彈道導(dǎo)彈。沒有帶有排氣槽的發(fā)射臺(tái),底部只是一個(gè)金屬支架。旁邊有一座伸縮式發(fā)射塔,用來將宇航員抬升并安置進(jìn)水星飛船的艙內(nèi)。一切都很簡單,就像埃隆·馬斯克的火箭一樣。難怪整個(gè)水星計(jì)劃的花費(fèi)按今天標(biāo)準(zhǔn)來看只有區(qū)區(qū)2.77億美元,十分低廉。
令人驚訝的是,在這15分鐘的飛行時(shí)間里,艾倫·謝潑德還拍攝了一張地球照片。至少這張照片被認(rèn)為是他的作品。
1961年7月21日,第二艘水星-紅石4號(hào)飛船發(fā)射,同樣是亞軌道飛行。飛行時(shí)間15分鐘,最高高度190公里,飛行距離487公里。
宇宙神D型“Altas-D”
直到1962年2月20日,NASA才用另一枚火箭(阿特拉斯6號(hào)或阿特拉斯D型)【其他翻譯:水星-宇宙神6號(hào)或宇宙神D型】將另一艘水星飛船送入地球軌道。宇航員約翰·格倫的飛行時(shí)間為4小時(shí)43分鐘(繞地球3圈),這是NASA的首次軌道飛行。
“水星-阿特拉斯7”號(hào)或“水星-宇宙神”的飛行時(shí)間也差不多(1962年5月24日發(fā)射)。水星-阿特拉斯8號(hào)飛行了9小時(shí)13分鐘(6圈),水星-阿特拉斯9號(hào)則飛行了34小時(shí)20分鐘(22圈)。
“搭載約翰·格倫的水星-阿特拉斯6號(hào)發(fā)射,他成為第一位繞地球軌道飛行的美國宇航員?!?br/>
1963年計(jì)劃了水星10號(hào)(3天)、水星11號(hào)和水星12號(hào)(1天)的飛行任務(wù),但在水星-阿特拉斯9號(hào)之后,水星計(jì)劃宣布完成,后續(xù)發(fā)射被取消。
NASA的載人飛行隨后轉(zhuǎn)入雙人座的雙子星飛船計(jì)劃。這里對(duì)雙子星7號(hào)任務(wù)提出了質(zhì)疑:
2024年4月6日,《科學(xué)顛倒》問道:為什么要讓宇航員在狹小的艙內(nèi)呆上整整兩周,原因并不完全清楚。
雙子星飛船與水星飛船的比較
建議詳細(xì)看看水星飛船,并由此得出當(dāng)時(shí)美國載人航天計(jì)劃的發(fā)展水平。
水星飛船組裝情況。艙體很小,宇航員活動(dòng)空間僅有1.7立方米。下面的示意圖顯示了宇航員在艙內(nèi)是多么狹窄。蘇聯(lián)的“上升2號(hào)飛船”內(nèi)部也非常狹小,但它能容納兩名宇航員。
宇航員的任務(wù)就是忍耐幾個(gè)小時(shí)。在彈道下降時(shí),承受的過載高達(dá)12g。訓(xùn)練有素的人最多能承受8g,而且只能持續(xù)5分鐘。12g雖然不是致命,但經(jīng)歷過后不是所有宇航員都能立刻行走。NASA載人航天計(jì)劃與蘇聯(lián)計(jì)劃的不同之處在于,所有NASA的宇航員在海面著水后都狀態(tài)良好,精神飽滿。
美國博物館展出了其中一艘水星飛船。
對(duì)于亞軌道飛行來說,水星飛船是相當(dāng)適用的設(shè)備。但要用于飛行到400公里高度的軌道并返回,則顯得不夠可靠。飛船外殼是由螺釘固定的金屬板組成,空氣流速可能會(huì)把這些板子掀開。從軌道返回的過程更長,飛船承受高溫時(shí)間也更久。而且,水星號(hào)和后來的雙子星號(hào)飛船表面都沒有像“上升號(hào)”和“聯(lián)盟號(hào)”那樣的煤煙痕跡,也就是說,這些艙體只是設(shè)計(jì)用于拋物線軌道的低高度飛行。
艙內(nèi)安裝了55個(gè)電動(dòng)開關(guān)和35個(gè)機(jī)械開關(guān)用于操作飛船。發(fā)射時(shí)會(huì)進(jìn)行艙內(nèi)彩色視頻直播。有意思的是,阿波羅飛船發(fā)射時(shí)卻沒有類似的直播。
水星飛船艙內(nèi)情況
水星飛船配備了18臺(tái)使用過氧化氫的姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)(瓦爾特發(fā)動(dòng)機(jī))。但該飛船并不適合執(zhí)行改變軌道高度的機(jī)動(dòng)。有趣的是,過氧化氫在-0.4攝氏度時(shí)會(huì)結(jié)冰,這在軌道上可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)凍結(jié)失效,這是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。
有人認(rèn)為,NASA在航天飛機(jī)之前的載人計(jì)劃其實(shí)就是這些水星和雙子星的亞軌道飛行,阿波羅登月其實(shí)從未真正進(jìn)入太空。NASA因無法解決宇航員生命保障和火箭載重問題,選擇了造假。這是一個(gè)觀點(diǎn)與推測(cè)。
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