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阿波羅10号真的登上月球了嗎

生活 更新时间:2024-09-29 19:33:13

是的,有火箭科學。但也有大量低技術含量的編織、縫紉和撚縫。

阿波羅10号真的登上月球了嗎(為阿波羅11号的月球航行提供動力的驚人的手工技術)1

1969年7月,阿波羅11号宇航員登上月球,需要開發一系列令人難以置信的創新高科技,以驚人的速度創造:世界上最大的火箭;世界上最小、最快、最靈活的計算機;全球第一個高速數據網絡;宇航服、太空食品和一輛準備好登月的沙丘車。

問題是,在20世紀60年代末,登月任務所需的許多前瞻性技術超出了我們以同樣先進的方式制造月球的能力。因此,數量驚人的阿波羅飛船關鍵部件最終都是由地球上一大批鮮為人知、默默無聞的工人手工制作和組裝的。

這種獨創性在冷戰時期是強制性的。在美國和蘇聯為争奪全球霸權而展開緊張鬥争之際,成為第一個在月球上插上國旗的超級大國的目标,給阿波羅登月任務增加了地緣政治的緊迫性。蘇聯人用人造地球衛星在太空中制造了第一個巨大的轟動,然後發射了第一個宇航員尤裡·加加林。約翰·f·肯尼迪總統希望美國重新樹立其在科學、技術和工程領域的領導地位。一些不容易制造的東西并沒有讓任何人放慢腳步。

在這裡,一些更生動的例子,尖端的太空飛行設備,艱苦的手工制作,使可能的,可以說是最雄心勃勃,幻想,在曆史上的航行。

阿波羅10号真的登上月球了嗎(為阿波羅11号的月球航行提供動力的驚人的手工技術)2

宇航服的

阿波羅号的宇航服是高科技的奇迹:21層嵌套的織物,堅固到足以阻止微隕石,但又足夠靈活,讓宇航員在月球上做他們需要做的所有工作。

這些宇航服是Playtex公司的作品,該公司在20世紀60年代為美國設計了一款名為“Cross Your Heart”的胸罩。Playtex把自己賣給了美國宇航局(NASA),理由是該公司對既要合身又要靈活的服裝非常熟悉。

事實上,Playtex的工業部門被證明是一個有創意的選擇。西裝的一些面料層直接采用了Playtex文胸和腰帶的材料。

但組裝宇航服被認為是如此精細和關鍵的工作,以至于它都是手工完成的,每一層都是由女性縫制的,并從Playtex的消費産品部門轉移到了該公司的工業部門。如果宇航服要在月球嚴酷的環境中正确地發揮作用,并保護宇航員,那麼每一針都必須是完美的。

Playtex的這個部門現在是一家名為ILC Dover的獨立公司。50年後,它仍然制造着NASA所有的宇航服。但“漫畫者”的車輪構成了一個重大挑戰:如何提供牽引力和穩定性,同時又不陷入月球上的砂礫中。

答案來自輪胎制造商固特異(Goodyear):這是一種複雜的設計,可以處理非常精細、非常粗糙的月球表面。外輪是由編織的鋼絲網做成的,形狀像一個輪胎,這給了探測車牽引力,并允許一些灰塵進入内部。當車輪轉動時,網孔彎曲打開,灰塵又掉了出來,車輪恢複到輪胎的形狀。

這種網孔由鋼琴絲制成,具有耐用性、靈活性和穩定性,在其他車輛中沒有類似的網孔。鍍鋅鋼琴絲是手工切割和手工編織成一個網格,在一個特别設計的織布機上,然後形狀看起來像一個充氣輪胎的網格版本。盡管輪胎的網眼可以伸縮開閉,但它的密度非常大:每個輪胎需要3000英尺長的鋼絲。

阿波羅10号真的登上月球了嗎(為阿波羅11号的月球航行提供動力的驚人的手工技術)3

的降落傘

阿波羅号太空艙在登月後依靠降落傘來減緩返回地球的速度,三個主要降落傘都很大,每個直徑83.5英尺。每一個都包含7200平方英尺的織物——足夠覆蓋三個典型的美國家庭的所有地闆空間。

降落傘是由結實的布料制成的,其強度足以減緩太空艙從每小時160英裡的速度下降,并使其輕輕漂浮在太平洋上濺落下來——然而,一平方碼的降落傘材料隻有一盎司重。

每一個降落傘都是由材料面闆組裝而成,每個降落傘用3.5英裡的線縫在一起,每根線縫200萬針。然後,因為即使是一個有缺陷的縫線也可能造成災難,降落傘被放在一個輕便的桌子上,每一寸縫縫都要檢查。

最後,降落傘被手工折疊和打包。在20世紀60年代和70年代初的阿波羅任務中,隻有三個人接受過訓練,然後獲得了美國聯邦航空管理局(Federal Aviation Administration)的許可,可以折疊阿波羅降落傘——諾瑪•克雷塔爾(norma Cretal)、巴斯•科裡(Buzz Corey)和吉米•卡隆加(Jimmy Calunga)——他們完成了所有11次阿波羅任務。

他們的技術被認為是如此重要,以至于NASA禁止他們一起乘坐同一輛車。該機構不能冒險讓這三人在一次事故中全部受傷。

阿波羅10号真的登上月球了嗎(為阿波羅11号的月球航行提供動力的驚人的手工技術)4

熱盾

為了從月球返回家園,阿波羅号的宇航員和他們的太空艙不得不穿越地球大氣層返回地球。返回艙以每小時2.5萬英裡的速度重新進入大氣層,摩擦很快造成了華氏5000度的高溫。

問題是:如何保護太空艙和宇航員免受足以使金屬汽化的高溫傷害?馬薩諸塞州的Avco公司發明了一種全新的材料,一種樹脂,可以保護太空艙不受熱量的影響,而太空艙的表面會逐漸被燒掉,以幫助散熱。

但這種新材料本身就構成了一個挑戰:如何把它固定在膠囊上。一個蜂窩狀的框架被開發來容納隔熱樹脂——框架的厚度沿飛船曲線的每一點變化,以提供必要的保護。

蜂巢裡有37萬個獨立的細胞。在20世紀60年代末,唯一能填滿這些細胞的方法是什麼?用手,一次一個細胞。Avco的工作人員——主要是女性——使用稍作修改的填縫槍,将樹脂填滿每個牢房,他們後來被稱為“槍手”。這項工作被認為是如此關鍵,也如此微妙,以至于每個炮手都訓練了兩周,然後才被允許在太空艙的隔熱罩上工作。

沒有留下任何機會:Avco x光檢查蜂房成品部分,以确保每個細胞已被填滿。

阿波羅10号真的登上月球了嗎(為阿波羅11号的月球航行提供動力的驚人的手工技術)5

電腦

阿波羅号上的計算機是那個時代制造的體積最小、速度最快、最靈活的計算機。阿波羅号上的計算機負責把指令艙送上月球,然後返回地球;阿波羅号上的計算機負責把登月艙從月球軌道安全着陸,然後返回軌道。

這些計算機由麻省理工學院的科學家、工程師和程序員設計和編程,是他們那個時代的奇迹,也是對計算未來的展望。在那個時代,一台小型計算機的大小相當于三個冰箱,并排擺放,阿波羅飛行計算機的大小相當于一個公文包。當時,地球上的計算機需要打孔卡才能工作,需要數小時才能得到結果,阿波羅飛行計算機有一個鍵盤,可以立即工作。在那個時代,使用計算機的人隻需提交打孔卡,等待計算機操作員的結果,宇航員自己操作阿波羅飛行計算機。

但在20世紀60年代中後期,當阿波羅計算機被設計、編程和制造出來時,它們實際上隻比我們制造它們的電路的能力領先幾年。計算機芯片和計算機内存還處于嬰兒期——實際上,阿波羅計算機是第一個使用集成電路和計算機芯片的重要計算機。

阿波羅計算機是用一種叫做“核心繩存儲器”的存儲器設計的。“這是當時可用的最密集的計算機内存——就重量和空間而言,它的效率是任何其他可用内存的10到100倍,在重量和空間總是很重要的航天器上,這是絕對必要的。

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但是core rope内存有一個小問題:它必須手工制作。

在計算機程序中,每根代表1或0的線都必須由一個人用針和線而不是線精确地定位。一根穿過環形磁鐵中心的導線就是一根。一根穿在磁鐵外面的線是零。

因此,它那個時代最引人注目的計算機——不僅是太空時代的計算機,而且是宇宙飛船飛行計算機——的電路是由婦女手工編織的,其中許多人以前是紡織工人,在馬薩諸塞州沃爾瑟姆的雷神公司的一個工廠裡。

阿波羅制導計算機隻有73千兆字節的内存,遠遠低于今天典型的微波爐的計算能力。總共有589,824個1和0組成的計算機程序——每一個1和0,每一根電線,都必須精确定位,否則計算機複雜的飛行程序的某些部分将無法正常工作。

因為威豪中心的女性不僅編織了計算機的内存,而且直接編織了編程指令——幾乎所有阿波羅計算機的内存都是固定的——并由這些女性編織。對于阿波羅來說,軟件實際上是硬件。

為一台飛行計算機編織記憶花了8周的時間。指令艙和登月艙中的計算機是一樣的,但它們的程序不同,每次阿波羅飛行的程序也不同。

這項工作雖然單調乏味,但需要注意力、技巧和經驗。雷神公司在阿波羅計劃期間發現了這一點,當時在20世紀60年代中期有一次短暫的罷工,其中包括威豪的工廠。

經理和主管們試圖通過坐下來自己織布來維持阿波羅計算機裝配線的運轉。工廠的高級經理Ed Blondin說,“他們做的所有東西都是廢料。”

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