144.1969年:登月
阿波罗16号登月任务中在月球表面的宇航员约翰·W.扬(John W.Young)。
宇航服(1969年),月球车(1971年)
登月计划的每一部分都包含了一项工程设计:火箭、航天器、生命维持系统、宇航服、电源……甚至是食物和包装,可谓面面俱到。
全部的努力集中于登月计划的方案设计。计划的目标是把宇航员送上月球,再把他安全地带回来。时间有限,因为他们担心苏联首先完成了登月。在这种情况下,工程师最终完成的方案既让人眼前一亮,又使人震惊不已。
土星五号火箭的起飞质量达到了6500000磅(3000000千克),上面运载着登月计划中全部的自给自足的设备,它们需要飞向月球并返回。150秒后,第一级火箭燃烧完毕并脱离,整个设备轻了5000000磅(2300000千克)。第二级火箭于360秒后脱离,又带走了1000000磅(454000千克)的质量。第三级火箭助推两次,第一次将航天器送入环绕地球的轨道,第二次将航天器送入飞向月球的轨道,这又被称为月球转移轨道入轨。当第三级火箭脱离的时候,260000磅(118000千克)的质量随之而去。
随后登月舱从整流罩中移出,并与指令/服务舱对接。登月舱由两部分组成:上升段和下降段。1969年7月20日,登月舱使用下降段在月球着陆。在宇航员完成月面探测后,登月舱的上升段将他们重新带回环月球轨道,并与指令/服务舱会合。丢弃上升段登月舱后,指令/服务舱将所有人带回了地球轨道。投弃服务舱后,宇航员乘坐指令舱返回地球,在隔热罩和三个降落伞的帮助下安全着陆。指令舱落入水中时重约13000磅(5900千克),指令舱内有三名宇航员(约500磅,约230千克)和47磅(约21千克)的月球岩石。
谁能够设计如此复杂的计划,并且如此漂亮地完成预定目标?而且使众多仪器设备在如此遥远的地方完美地工作?答案是:工程师。■ 工程学之书