阿波罗11号发射：“如果能在模拟中幸存，任务就是小菜一碟”

阿拉米人首次登陆月球，阿波罗11号（图片来源：Alamy）阿拉米

来看头条扯航空航天新闻，1969年阿波罗11号本周发射升空，载着第一批人类登陆月球。在这次历史性的起飞前的几个月里，美国宇航局让机组人员进行艰苦、无情的模拟，以便为他们做好准备——BBC明日世界也进行了访问。

1968年8月，在加利福尼亚州美国宇航局太空研究中心的阿波罗太空舱模拟器中，BBC的约翰·帕里(JohnParry)与詹姆斯·伯克(JamesBurke)一起倒挂着，说道：“这里空间不大，而且这些沙发非常不舒服。”“但这并不重要，”他承认，“因为当你在太空中时，你的身体根本没有任何重量。”

BBC明日世界节目采访了美国国家航空航天局(NASA)如何投入大量资金和大量精力，试图模仿宇航员的任务。阿波罗11号会在太空中看到、听到和体验。

1962年，约翰·F·肯尼迪总统向美国承诺实现将人类送上月球并安全返回地球的雄心勃勃的目标。

从那时起，航天局集结了大量的人力和技术，更不用说聪明才智和毅力，最终在1969年7月完成了一个项目，推动宇航员尼尔·阿姆斯特朗、巴兹·奥尔德林和迈克尔·柯林斯进入太空——还有历史书。

为了让宇航员为这次未知的航行做好准备，美国宇航局建造了一个由极其详细的模拟器组成的复杂系统。这些使机组人员能够掌握阿波罗飞船的复杂性，并使任务控制中心能够精心排练任务的每个阶段，从发射到登月再到重返大气层。

帕里和伯克发现自己被绑在这个装置上，重现了在里面的感觉，并驾驶绰号为“哥伦比亚”的指挥舱。它配备了与太空舱相同的飞行控制和显示器，可以生成任务中可能发生的所有响应和读数。它还被设计成与宇航员最终使用的“感觉”完全相同，这样他们就可以发展肌肉记忆。

“进入这里的太空人可能要被关起来长达14天，在这整个时间里，他们将轮流在这个控制面板上进行8小时的轮班，查看表盘和仪器。并控制开关，”帕里说。

为了创造一种身处太空的感觉，美国宇航局煞费苦心地创建了一个地球的3D比例模型和一个精密的光学系统，当地球和阿波罗飞船在任务的每个阶段旋转时，该系统可以投射出真实的窗外景色。宇宙飞船需要缓慢旋转，以防止面向太阳的一侧过热，而另一侧则因太空寒冷的温度而结冰。宇航员将这种操作称为“烧烤模式”。

“航天器的每一分钟运动都在这里反映出来，随着棱镜的转动和滚动，宇航员对他下方数百英里处的地球有了生动的印象。西班牙和北非海岸线——六位艺术家花了六个月的时间才在这一切上作画。这张地图上的一些区域主要是通过卫星照片手工绘制的，精确到半英里，”伯克说。

为了让机组人员确定航天器的位置并导航他们的旅程，另一个电视摄像机投射了他们视野中天空中星星的真实图片。“当飞船在深空旋转时，它们轻轻地滚过阿波罗号的窗户，其中1353个最重要的物体彼此之间的尺寸都是正确的。”

他们计划发射的航天器极其复杂，有一系列复杂的系统控制着月球飞行的各个方面，从推进和导航到通信、电气和宇航员的生命支持。

美国宇航局组建了一支飞行控制员队伍，他们坐在控制台前，在飞行的每一秒中管理和监控不同的系统。这些飞行管制员中有很多都很年轻，都是刚从大学毕业的人——平均年龄只有27岁。

伯克说：“在这次模拟飞行中，太空舱内发生的一切都在这个主控制室以及1,500英里外的德克萨斯州休斯敦航天管理局总部的另一个主控制室中进行监控。”

“所有这些都被记录下来，供控制室工作人员和正在试用设备的宇航员事后研究。他们没有重现太空飞行的实际身体和心理压力，而是试图将现实主义带入这里的其他一切。”

这些飞行控制器对于这次任务至关重要。他们实际上充当了航天器副驾驶团队的角色，不断向机组人员传递信息，监控他们的生命体征，计算火箭发射的准确时间以保持他们的航向。

“在模拟飞行期间，控制人员和宇航员一样忙碌，检查大量计算机信息，”伯克说。

“[他们]正在观看一系列闭路电视监视器并进行交谈，并与德克萨斯州的同行保持联系。墙壁导航控制装置完全可以操作；机组人员在改变航向之前必须与机载计算机交叉检查每个决定”。

做好一切准备

在实际的太空飞行中，宇航员和飞行控制人员需要做好一切准备，因此模拟包括美国宇航局能想到的所有场景。除了练习登月舱的对接和脱离对接等复杂的操作外，美国宇航局还将模拟潜在的系统故障、异常和紧急情况，以测试宇航员和飞行控制人员保持冷静、协同工作、准确沟通和快速做出明智决策的能力在压力之下。

2019年，阿波罗任务前飞行总监吉恩·克兰兹(GeneKranz)向BBC播客“登月13分钟”解释这些模拟是如何进行的。

“你有一个由模拟主管领导的培训团队，他们的工作是提出完全现实的任务场景，并对机组人员、管制员和飞行指挥员的各个方面的知识进行培训。培训就像真实的一样你会得到手心出汗的感觉，这不再是训练——同样的情绪，同样的肾上腺素会流淌，”他说。

这些紧张、疲惫的训练模拟将宇航员、飞行控制员和任务控制中心联系在一起，磨练他们在突然出现问题时创新策略的能力，并淘汰那些无法应对压力和压力的人。

“在一天的工作中，我们每天会练习10到12次。运行它，汇报它，转动它，运行另一个，”前阿波罗飞行控制员约翰·亚伦(JohnAaron)在2019年告诉BBC。

“当你在一天结束时离开房间时，你会感到筋疲力尽。我曾经告诉人们，你知道如果你能在模拟中幸存下来，任务就是小菜一碟，因为你通常不会同时解决20个问题。也许一次。”

事实证明，登月舱（绰号“鹰”）的模拟器尤其重要。它启用了阿姆斯特朗和奥尔德林反复练习下降和登陆月球——在执行任务时，迈克·柯林斯留在后面，在指令舱中绕轨道运行。

着陆由于月球表面不可预测，因此需要精确的手动控制。通过模拟，机组人员能够模拟如果出现发动机故障或起落架问题他们会做什么。

这些艰苦的训练模拟使宇航员和飞行控制员能够直观地了解不同的系统和机器，以至于当1969年实际着陆时，他们能够做出正确的决定，尽管收到了来自他们的警告警报。

前美国宇航局飞行控制员格里·格里芬(GerryGriffin)讲述见证历史2019年：“阿波罗11号下降的最后阶段有点令人担忧，我们有两个计算机警报，一个1202和一个1201警报，表示计算机正在过度工作，所以这不是一件好事。

“幸运的是，在我们实际启动任务之前的最后一次模拟中，我们看到了它们，”格里芬说，“当它在航班上出现时，这些人对此有了更多了解。他们快速查看了一下，以确保所有指导都是正确的，但很快就给了他们一个‘开始’。顺便说一句，那个年轻人那通电话是在他20多岁的时候。”

几分钟后，阿姆斯特朗同样能够在瞬间做出呼叫，因为他从鹰号的窗口看到美国宇航局选择的着陆点实际上布满了陨石坑和巨大的岩石。尽管燃料耗尽，并感受到中止的压力，他还是决定进行机动，试图找到一个平稳的着陆点。

“我们正在观看这一幕，这令人伤脑筋。当时它就在尼尔·阿姆斯特朗的手中，”格里芬说。“我永远不会忘记巴兹·奥尔德林说‘我们正在捡起一些灰尘’。那时我以为我们会成功，我们有一台发动机可以吹走月球上的灰尘。

“尼尔有一次告诉我，‘这就像一辆汽车。当它空了时，油箱里还剩下一点。’”

阿波罗11号安全着陆并返回后，美国宇航局登月计划一直持续到1972年，又五次登陆月球。现在，将人类送上月球的竞赛再次升温——这一次技术更加发达。美国宇航局阿耳忒弥斯宇航员的目标是2026年着陆中国正在说到2030年它将把人们送上月球。

“你知道，50年后的今天，我认为历史意义现在对我的影响比以前更大，”格里芬说。“你知道我们用旧技术做了什么吗，这让我感到惊讶。令我惊讶的是我们能够做到我们所做的事情。”