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[科普中国]-阿波罗月面实验装置

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阿波罗月面实验装置

在首次着陆月球时,两个独立的早期阿波罗月面实验装置单元从登月舱被带到几米外的部署场地。出舱活动的时间和首次月面活动操作区域离开登月舱距离的限制,限制了部署地点和背包的大小。后来任务中的阿波罗月面实验装置背包通过系索卸载,由吊杆牵引,帮助航天员卸载。在阿波罗15号上,由于倾斜着陆,所以不需要部署吊杆,而在阿波罗17号上,应航天员要求,在飞行前除去了滑轮。

卸下背包通常需要大约8~9分钟。虽然小月球坑对卸载操作有所影响,然而还是有足够的空间进行工作,以及将放射性同位素加热器燃料箱从储存箱转移到阿波罗月面实验装置背包。然后,背包由航天员步行运输,将天线杆当做杠铃。所有任务中,阿波罗月面实验装置背包都必须被带至登月舱西面约100 m远,确保不在阴影之下。它由每位登月舱航天员携带,他们都评论说,包裹下部巨大的弹性给移动带来一定困难,他们还反映,控制杠铃使手或者手臂不舒服。阿波罗15号任务中,欧文决定在肘部的弯曲处携带棍子,发现这样更轻松。但即使在月球的重力下,携带20~27 kg重的物资还是困难和令人疲劳的。

寻找不会影响单元热控性能的合适的、平整的部署位置也很困难,而且如果与登月舱的距离太远,仪器就不能记录结构的热量耗散、储罐的排放和上升时的碎片情况了。一旦找到合适的场地,部署活动就可以开始。大多数航天员在竖起原本就不够结实的天线时遇到了麻烦,将中心天线杆作为杠铃杆使用,使天线杆严重弯曲,很难在最终位置稳固竖立。有的航天员发现,把放射性同位素加热器从桶状容器中移出也要花费几分钟的时间,他们必须使用地质锤才能将它取出。

每个实验装置都通过遥测/电缆同中心站相联系。在阿波罗15号任务中,斯科特在移动喷气流实验的电箱时,绊倒在一根电线上。尽管训练中注意到,这些电缆总是保持它们储存时的形状,无法平展铺放,但在阿波罗16号前,没有采取任何改进措施。那次任务中,扬因疏忽而被电缆划破了月球靴,而且把电缆从实验装置中拉了出来,月球靴也不能再用了。由于航天服的灵活性不足和视线受限,他无法感觉到或者看到划破他的靴子的电缆。这些电缆并不是如想象中那样在月面平放,航天员必须“跳”过这些电缆以免触碰——如果他们能够看到的话。大多数航天员发现在月球开展任务比训练中花的时间要长,这导致了对阿波罗16号和阿波罗15号的时间和运动做对比研究,发现了微小的统计差,但大体上说明,在月球上部署阿波罗月面实验装置比训练时花费的时间要长50%。为防止阿波罗月面实验装置受到更多来自出舱活动留下的碎片的污染,和在上升中的登月舱中可能发生的干扰,在登月舱下降状态下、在最后一次出舱活动停止过程中,宽松的装置和垃圾(包装)被禁止使用。最重要的是,报告最多、最易重复发生的问题是月球尘埃特性的干扰,它们无处不在。1

未来应用鉴于来自阿波罗号的经验,当我们重返月球时可能不会使用小的实验包,尽管这取决于第7次载人月球着陆计划的目标是什么,当然,还有由哪个国家或组织来完成这件事。如果是中国,或者需要小的实验包,像在阿波罗11号那样,因为其后还将进行一系列的飞行。如果是美国人,更或者是国际性组织,他们重返月球时可能首先在科学研究前便将硬件设备发送到月球,建立研究中心(如国际空间站上那样),但新地点的一次性着陆所携带的必须是非常先进的实验装置。在阿波罗任务期间,每次实验的部署和进行所配备的阿波罗月面实验装置都是独特的,但有一定的活动和程序同通用的部署有关,在未来的月球表面实验装置部署中完全可以应用。未来的月面实验可能不必将设备运送至部署地点,技术的进步可能将是这样——不再需要惹麻烦的电缆,航天员被绊倒导致实验中止的情况也会避免。集成供电系统、更轻的材料,以及设备小型化,将减轻实验装置包的重量,主天线也将不再需要用做运输工具——杠铃杆。1

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