
登月50年(圖片來自NASA官網(wǎng))
從1969年7月到1972年12月,總共有12位美國宇航員通過“阿波羅計(jì)劃”踏上了月球。
物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報(bào)道,從火箭到衛(wèi)星,從個人計(jì)算機(jī)到深空網(wǎng)絡(luò),再到我們對地球和人類自身的認(rèn)知,都與登月息息相關(guān)。
建造火箭
1957年10月4日,太空時(shí)代曙光初現(xiàn)。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)朝著宇宙發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”(Sputnik 1)。
自此,太空推進(jìn)和衛(wèi)星技術(shù)迅速發(fā)展:1959年1月4日,“月球1號”(Luna 1)無人探測器脫離地球的引力場試圖撞向月球,但并沒有成功,在掠過月球之后開始圍繞太陽公轉(zhuǎn)。
1961年4月12日,蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林乘坐“東方1號”宇宙飛船進(jìn)入地球軌道,花1小時(shí)48分鐘繞地球一周后平安返回地球,成為第一個進(jìn)入地球軌道的人。
終于,日歷翻到1969年7月20日,德國科學(xué)家沃納·馮·布勞恩領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)的當(dāng)時(shí)世界上最大的火箭“土星5號”,第一次把人送上了月球。這枚火箭高110.6米,起飛重量超過了3000噸,總推力達(dá)到3400噸。如果沒有它,阿波羅計(jì)劃是不可想象的。事實(shí)上,“土星5號”運(yùn)載火箭直到今天仍然是人類所建造的推力最大的火箭之一。
這些火箭幫助衛(wèi)星、宇航員和其他航天器離開地球表面,并從其他世界帶回信息,拓展了人類的視野。
發(fā)射衛(wèi)星
將人類送上月球的初心,促使科學(xué)家建造出了足夠強(qiáng)大的運(yùn)載火箭,可以將有效載荷發(fā)射到地球表面以上34100—36440公里的高度。
在這樣的高度,衛(wèi)星的軌道速度與行星旋轉(zhuǎn)的速度一致,所以衛(wèi)星保持在固定點(diǎn)上,即位于所謂的地球同步軌道。地球同步軌道衛(wèi)星負(fù)責(zé)通信、提供互聯(lián)網(wǎng)連接和電視節(jié)目。
1962年7月10日,第一顆商業(yè)衛(wèi)星“電視之星”(Telstar)讓電視信號穿越大西洋。
截至2019年初,有4987顆衛(wèi)星在地球軌道上運(yùn)行。僅在2018年,全球就發(fā)射了超過382顆衛(wèi)星。目前正在運(yùn)行的衛(wèi)星中,有40%是通信衛(wèi)星,36%是觀測衛(wèi)星,11%是技術(shù)演示衛(wèi)星,7%是導(dǎo)航和定位衛(wèi)星,而6%的衛(wèi)星主要目的是進(jìn)行太空和地球科學(xué)任務(wù)。
計(jì)算機(jī)微型化
太空任務(wù),不管是過去的還是現(xiàn)在的,都對其設(shè)備和載荷的大小和質(zhì)量有嚴(yán)格限制,因?yàn)閷⑺鼈兯腿胲壍佬枰芏嗄芰?。這些限制促使航天工業(yè)不惜一切代價(jià)追求讓物體更輕、更小的辦法:即使是月球著陸模塊的內(nèi)壁也減少到兩張紙的厚度。
當(dāng)然,在追求更輕、更小方面,計(jì)算機(jī)的變化最為明顯。在20世紀(jì)60年代,為了更好地執(zhí)行太空任務(wù),讓計(jì)算機(jī)小型化的需求促使整個行業(yè)設(shè)計(jì)出更小、更快、更節(jié)能的計(jì)算機(jī),幾乎影響了當(dāng)今生活的方方面面——從通信到健康,從制造到運(yùn)輸。()科技日報(bào)記者 劉 霞