有哪些50年前的“阿波罗”登月技术?如今我们依然还在使用


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当约翰·肯尼迪总统说美国也要在1960年代结束前登上月球的时候 , 很多人认为他是在开玩笑 。 因为在肯尼迪发表该著名演讲的1962年 , 大部分登月所需的技术并不存在 。 甚至在很多方面连需要解决的问题都不清楚 , 刚不用说解决的技术方案了 。 美国宇航局刚开始计划“阿波罗”任务的时候 , 人们甚至担心登月舱可能会沉入月表或陷入其中 。

1962年时任美国总统肯尼迪发表演说声称美国要在1960年代将人送上月球
需要感谢所有参与“阿波罗”计划的40万人 , 最终人类在1969年7月20日首次涉足我们的摇篮——地球之外的星球 。 也因为登月计划的影响 , 在此后的几十年里我们对于太阳系的知识急剧增加 。 美国宇航局在登月过程中面临的许多挑战 , 也迫使该机构及其合作伙伴设计出许多新发明和新技术 。 这些发明和技术中的绝大多数现在被运用在我们的日常生活之中 , 并被认为是理所当然的 。

阿波罗11号的“土星V”号运载火箭于北京时间1969年7月16日21点32分在卡纳维拉尔角发射升空
随着美国宇航局准备在2024年重返月球 , 它正在制定到2028年在月球表面建立永久性基地并在未来将人送上火星所需的下一轮技术进步 。如果历史可以作为指导 , 那么许多这些技术将继续成为地球上日常生活的一部分 , 正如许多阿波罗发明已经实现的那样 。
“阿波罗”计划给人类带来的发明创造之多 , 可能三天三夜也写不完 。 本文将在这浩瀚大海中截取一粟做以介绍 , 也算是作者稀星天外对于“阿波罗”计划50周年的一点纪念 。

1969年7月20日北京时间10点56分人类首次踏足地球以外星球 , “一个人的一小步 , 人类一大飞跃”
数字式电传飞行控制系统“阿波罗”计划对于前沿技术做出重大贡献的最明显例证可能就是飞船用于飞行控制的数字电传操纵控制系统 。 这项技术在当时闻所未闻 , 但它现在已经成为现代民用客机不可缺少的一部分 , 甚至在很多汽车中都可以找到 。

“阿波罗”飞船主制导 , 导航和控制系统
当阿波罗计划开始时 , 飞行员通过机械链接控制飞机 , 线缆将飞行员操纵设备 , 如操纵杆和脚踏板 , 连接到飞机的控制面 , 例如机翼襟翼和尾舵 。 为了在为期三天的月球之旅和之后的登月期间消除人为错误 , 并且更准确地引导飞行 , 美国宇航局委托德雷珀(Draper)实验室为阿波罗指令舱和登月舱建立一个计算机制导系统 。阿波罗主制导 , 导航和控制系统(Primary Guidance Navigation and Control System)将飞行员的输入转换为电信号 , 并将其和来自各种传感器的信息一起输入阿波罗的制导计算机 。然后计算机决定如何调整控制点火以达到预期的结果 。 通过数字式控制 , 而不是模拟控制 , 计算机可以利用复杂的软件并存储大量数据 。

主制导 , 导航和控制系统的工作原理是将宇航员和各传感器信息数字化 , 然后传给制导计算机
“阿波罗”计划之后 , 美国宇航局及其合作伙伴又花了数年时间将该系统一直到飞机上 , 现在数字电传已经是现代飞机的必备 。 也因为有了它 , 战斗机才能被设计成静态不稳定的已增加敏捷性 。 导致波音737MAX失事的MCAS系统也是一种数字电传系统 。 同时 , 数字电传操纵技术也出现在现代汽车中 , 如定速巡航控制 , 防抱死制动(ABS)系统和电子稳定控制(ESP)系统等 。

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