飞行日期与研究目标

指令飞行员Frank Borman和飞行员James A. Lovell Jr.乘双子星座7号,于1965年12月4日升空,12月15日与6A号会合,12月18日溅落,结束飞行。7号既要使人在轨工作约两周,也为另一艘载人飞船提供会合目标。

美国国家航空航天局的长航时试验按约4天、8天、14天逐步延长,每次利用前一任务的医学资料评估下一次更长飞行的风险。载人航天器中心的Charles A. Berry及同事负责总结生理反应;乘员则同时担当操作者和医学观察对象。

参考:[1] [3] [5]

工程设计与发射准备

项目负责人Charles W. Mathews等人的报告说明,双子星座采用尽可能独立的系统模块,并让乘员参与故障判断和备用系统切换。地面研制包含部件鉴定、综合系统试验和整船热平衡试验;在工厂交付前,乘员参加系统检查、模拟飞行、物品存放审查及低压舱试验,使训练与具体飞船的验证结合。休斯敦任务控制中心须同时处理两船的运行,长航时任务还要求飞控团队轮班,并把换班安排纳入训练。轨道机动也增加了回收力量的机动部署需求。

马丁—玛丽埃塔公司的Walter D. Smith记述,运载火箭由大力神II改型,增加备用飞控、制导及故障探测。为从肯尼迪角19号发射台先后放飞两船,6号火箭暂时撤下;7号删去飞行构型模式试验,并以加注试验替代带推进剂的模拟发射,于12月4日升空。

参考:[2] [4]

把日常生活纳入观测

医务人员通过通话、两路心电信号、呼吸测量、口腔温度和血压了解乘员状况,地面站把资料实时送往控制中心。两船同时在轨时,网络要监测四名航天员。每人以自己的飞行前测量为基线,避免把个人差异误读为失重的共同反应。

7号乘员每天在三餐前各锻炼10分钟,用弹力绳活动手臂和腿部,并做等长收缩练习。计划安排接近肯尼迪角夜间的共同10小时休息时段,使一人的活动不致唤醒另一人;这并非实际睡足10小时,两人睡得都不如地面安稳,Borman还出现间歇性疲劳。飞行后核算显示,每人每天实际摄入约2200千卡,低于预备的约2450千卡。

参考:[3]

从接近到位置保持

7号在会合中充当目标,6A号实施接近。Thomas P. Stafford、Walter M. Schirra与飞行乘员支援部门的Dean F. Grimm把会合方法写成技术报告:雷达、计算机、惯性平台和座舱显示共同提供信息,乘员独立控制这些子系统,并用备用图表核验机动。雷达的距离变化率与平台的角度资料尤其重要。

实际接近也暴露了目视后备手段的局限:原先告知乘员应在30海里可见的闪光捕获灯,直到14.5海里才被看见。最后的制动从相距3000英尺开始,到1500英尺时相对接近速度降为每秒7英尺;6A号到达7号正下方约120英尺处,转入位置保持。会合要求控制两船的相对位置。

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地面团队处理舱内积水

飞行控制部门的John D. Hodge和Jones W. Roach记录了会合后的异常:7号降低用电后,乘员发现航天服软管流出水,舱内湿度约90%。控制人员怀疑服装热交换器积水;若水进一步进入氢氧化锂吸收罐,可能削弱二氧化碳清除能力。

地面拟定程序,经跟踪船传给乘员:切换泵,使飞船侧面对日并以每秒8至10度滚转,让冷却液绕过散热器,再短时开启蒸发器加热器,借蒸发排出储水。操作后约两小时,乘员报告舱内温暖而干燥。这个案例显示,长航时飞行依赖地面人员依据遥测和乘员报告及时制定具体处置步骤。

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飞行结束后的医学结果

医学报告列出的7号飞行时间为330小时35分。返回后,Borman和Lovell的体重分别减少10磅和6磅;两人还在数小时内感到四肢沉重,肌肉僵硬持续数天。着陆结束了在轨飞行,身体重新适应地面重力的观察仍在继续。

Berry等人认为,完成14天任务的经验增强了执行8天登月飞行的信心。他们同时说明,参加飞行的人数很少,分析必须考虑个体差异,部分变化还要继续研究。7号提供的是具体乘员、生活安排和设备条件下的经验,一次成功并不意味着长期失重已无生理限制。

参考:[3]