第24章 飞向月球的火箭和飞船(5)

返回舱——用于航天员返回地球的舱段，与轨道舱相连。装有用以降落的降落伞和反推力火箭，施行软着陆。

推进舱——装有推进系统，以及一部分的电源、环境控制和通讯系统，装有一对太阳能电池板。

“阿波罗”飞船

美国的“阿波罗”计划是人类第一次登上月球的伟大工程，始于1961年5月，结束于1972年12月，历时11年7个月。“阿波罗”计划的目的是把人送上月球，实现人对月球的实地考察，并为载人行星探险做技术准备。

“阿波罗”号飞船由指挥舱、服务舱和登月舱三个部分组成。

“阿波罗”指挥舱指挥舱

宇航员在飞行中生活和工作的座舱，也是全飞船的控制中心。指挥舱为圆锥形，高32米，重约6吨。指挥舱分前舱、宇航员舱和后舱3部分。前舱内放置着陆部件、回收设备和姿态控制发动机等。宇航员舱为密封舱，存有供宇航员生活14天的必需品和救生设备。后舱内装有10台姿态控制发动机，各种仪器和贮箱，还有姿态控制、制导导航系统以及船载计算机和无线电分系统等。

“阿波罗”登月舱服务舱

前端与指挥舱对接，后端有推进系统主发动机喷管。舱体为圆筒形，高67米，直径4米，重约25吨。主发动机用于轨道转移和变轨机动。姿态控制系统由16台火箭发动机组成，它们还用于飞船与第三级火箭分离、登月舱与指挥舱对接和指挥舱与服务舱分离等。

登月舱

由下降级和上升级组成，地面起飞时重147吨，宽43米，最大高度约7米。

①下降级：由着陆发动机、4条着陆腿和4个仪器舱组成。

②上升级：为登月舱主体。宇航员完成月面活动后驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。上升级由宇航员座舱、返回发动机、推进剂贮箱、仪器舱和控制系统组成。宇航员座；舱可容纳2名宇航员（但无座椅），有导航、控制、通信、生命保障和电源等设备。

“阿波罗11”号

“阿波罗11”号（Apollo11）承担了美国国家航空航天局（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA）的“阿波罗”计划（ProjectApollo）中的第五次载人任务。这是人类第一次登月任务，三位执行此任务的宇航员分别为指令长阿姆斯特朗（NeilArmstrong）、指令舱驾驶员迈克尔·科林斯（MichaelCollins）与登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林（BuzzAldrin）。1969年7月20日，阿姆斯特朗与奥尔德林成为了首次踏上月球的人类。

“双子星座”飞船

“双子星座”飞船美国载人飞船系列。从1965年3月到1966年11月共进行10次载人飞行。主要目的是在轨道上进行机动飞行、交会、对接和航天员试作舱外活动等。为“阿波罗”号飞船载人登月飞行作技术准备（见“阿波罗”工程）。“双子星座”号飞船重约32～38吨，最大直径3米，由座舱和设备舱两个舱段组成。座舱分为密封和非密封两部分。密封舱内安装显示仪表、控制设备、废物处理装置和供两名航天员乘坐的两把弹射座椅，还带有食物和水。无线电设备、生命保障系统和降落伞等安装在非密封舱内。座舱前端还有交会用的雷达和对接装置，座舱底部覆盖再入防热材料。设备舱分上舱和下舱。上舱中主要安装4台制动发动机。下舱中有轨道机动发动机及其燃料、轨道通信设备、燃料电池等。设备舱内壁还有许多流动冷却液的管子，因此设备舱又是个空间热辐射器。飞船在返回以前先抛弃设备舱下舱，然后点燃4台制动火箭，再抛掉设备舱上舱，座舱再入大气层，下降到低空时打开降落伞，航天员与座舱一起在海面上溅落。

“双子星座”飞船内部结构日本太空货运飞船

空间站转运飞行器日本标准时间11日凌晨2时01分（北京时间1时01分）从种子岛宇宙中心升空的空间站转运飞行器是日本首款太空货运飞船，它将承担起为国际空间站运送实验设备、食品等补给物资的重任。

等待升空的空间站转运飞行器该空间站转运飞行器呈圆筒状，全长约10米，最大直径约44米，能装载约6吨货物，发射时的质量约165吨，与运载火箭分离后能自主飞行直到空间站；补给物资后，能从空间站脱离，在冲入地球大气层时燃烧殆尽。该空间站转运飞行器由加压货舱、非加压货舱、暴露集装架、电子模块和推进模块组成，还搭载有通信系统、天线和反射板等设备。加压货舱主要运载国际空间站内部用补给物资，包括实验台、饮用水和衣物等，当空间站转运飞行器处于和空间站对接状态时，宇航员们能够进入加压货舱作业。暴露集装架收藏于非加压货舱内，是运送国际空间站外部实验装置和电池的货架。作为国际空间站补给物资的运输工具，除日本的空间站转运飞行器外，还有俄罗斯的“进步”飞船、欧洲的自动货运飞船（ATV）等，但是同时运载空间站内部和外部用物资，则是日本的空间站转运飞行器的特长之一。“空间站转运飞行器1”号飞行任务预定持续约36天，主要为空间站送去7个实验台、“希望”号实验舱保管室所需的1个保管台、空间站外部实验装置等共约45吨物资。本次飞行任务的目的是检验空间站转运飞行器脱离运载火箭后向国际空间站靠拢的交会飞行技术，飞行器的安全化技术、控制技术，验证推进系统的构成以及与空间站对接状态下宇航员可进入货舱的载人对应设计等。

欧洲“ATV”自动货运飞船

“ATV”自动货运飞船欧洲航天局制造的“ATV”自动货运飞船运货能力接近8吨，大于俄罗斯的“进步”货运飞船。“ATV”飞船除了向国际空间站运送货物外，还可用作太空拖船，在必要时帮助国际空间站提升轨道。“ATV”飞船的一大特点是具有先进的高精度导航能力，可在较少地面控制的情况下自动与国际空间站对接。

正在地面运载的ATV太空货运飞船的研发对于欧洲计划具有重要意义，由此欧洲将加入国际空间站任务。如果欧洲能够一年交付6吨补给，其宇航员就可在空间站停留6个月。“ATV”的自动交会和对接技术使其有独特的方法与空间站衔接，并无需人员操控。该飞行器的能力将能够满足在月球、火星和其他太阳系目标的许多探索任务。

未来服役的飞船

俄罗斯“快船”号

“快船”号依靠乌克兰“天顶”号火箭发射“快船”号的建议，与俄罗斯将所有航天和国防项目的分承包合同从前苏联加盟共和国转移到俄罗斯的既定政策是相违背的。特别是在2004年岁末，乌克兰发生政治骚乱的动荡背景下，RKK公司的这一提议尤其令人吃惊。但赞成使用“天顶”号的支持者们，其有说服力的辩解是“快船”号可以使用现存的运载火箭，而不需要研制原先为“快船”号建议使用的“奥涅加（onega）”火箭，这样可使整个“快船”号计划在技术和经费方面更具有现实性。

这艘像熨斗形状的“快船”号重13吨，将可以做25次重复飞行。它设计的能力是可乘载2名驾驶员、4名旅客和多达700千克的货物，而同为RKK公司研制的联盟号系列飞船其乘员不能超过3人。快船号的外壳，即它的热防护系统是基于为“暴风雪”号航天飞机研制的材料。

“快船”内部布局具有20立方米容积的、可重复使用的乘员舱被设计成一个独立的舱段，它能够与两种可以改变气动力的壳体组装在一起：一种是航天飞机型的带翼滑翔体；另一种是所谓的升力体。后者的外形（不带翼）能够提供有效的气动升力。这种升力在飞行器再入大气层期间进行控制是必需的。

飞机型（或带翼型）“快船”号能够在偏离所设计的着陆航线时可机动达到2000千米；而采用升力体外形的飞船型（或叫无翼型）只能够机动500千米。前者可以像飞机一样在跑道上着陆，后者是用三件一套的降落伞着陆。

“快船”号能够运送乘员和货物到空间站上去或者进行6人、10天的游览旅行。一个可分离的生活舱安装在主乘员座舱的后面，它是从“联盟”号系列飞船借用过来的，可满足部分乘员生活所需。生活舱装有一个对接口、一个卫生间和生命保障系统。

“奥赖恩”载人飞船美国“奥赖恩”号

新设计的“奥赖恩”融入了计算机、电子、生命支持、推进系统及热防护系统等领域的诸多最新技术。它的外形为圆锥状，这种形状被认为是航天器重返地球大气层时最为安全可靠的外形设计。

除了采取新技术，“奥赖恩”还与目前国际上正在使用的几种航天器颇为相似，其中包括中国的“神舟”号飞船。第一个相似点是都采用了可回收技术，“奥赖恩”使用了降落伞和气囊相结合的降落设计，使载人舱在落地后还可重复使用，另外也节省了在海上降落的昂贵搜救成本。目前，俄罗斯的“联盟”号飞船和中国的“神舟”飞船都采用这种设计。

第二点是隔热层脱落技术。美国以前使用的“水星”号飞船、俄罗斯的“联盟”号和中国的“神舟”飞船都使用这种技术，即覆盖在飞船表面的隔热层在飞船冲出大气层后脱落，以减轻着陆重量。正因为此，“奥赖恩”号可重复使用10次。

这种飞船在2015年飞往国际空间站，2020年开始登月，2031年开始飞往火星。知识点库鲁航天发射场

库鲁发射场位于南美洲北部法属圭亚那中部的库鲁地区，建成于1971年，是目前法国唯一的航天发射场所，也是欧空局（ESA）开展航天活动的主要场所。它占地约90600平方千米，属法国国家国家空间研究中心领导，主要负责科学卫星、应用卫星和探空火箭的发射以及与此有关的一些运载火箭的试验和发射。库鲁发射场也称圭亚那航天中心，在沿大西洋海岸的一片狭长草原上。由于发射场紧靠赤道，对发射静止卫星极为有利。库鲁发射场1966年动工兴造，1971年建成，共耗资52亿法郎。早期仅进行探空火箭和“钻石”号运载火箭发射。1979年12月“阿丽亚娜”运载火箭在这里首次发射成功，至今该系列发射成功率已达90%以上，独揽了全球一半以上的卫星发射市场。