先在地球轨道验证载人飞船
阿波罗7号是美国国家航空航天局阿波罗计划首次完成载人飞行的任务。它于1968年10月实施,重点是在地球轨道检查指令舱、服务舱、乘员操作和地面支援系统能否共同工作,为后续月球航行积累工程证据。机组为指令长沃尔特·希拉、指令舱驾驶员唐·艾斯利及沃尔特·坎宁安;坎宁安虽任登月舱驾驶员,这次飞行并未携带登月舱。
任务由多个工程单位配合。同期新闻资料列明,北美罗克韦尔公司负责指令舱和服务舱,麻省理工学院负责制导导航的技术管理;土星IB火箭一级由克莱斯勒承制,S-IVB二级由麦克唐纳·道格拉斯承制。休斯敦载人航天器中心的任务控制中心接收跟踪和遥测资料,将船上试验同地面判断连接起来。
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改造与发射
这次飞行之前,航天器和发射设施都经过安全改造。新闻资料说明,原来的双片式侧舱门换成可快速开启的单片舱门,舱内材料调整以降低可燃性,系统冗余得到加强。1967年地面试验火灾后,34号发射区也改进了消防、紧急进出路径和相关设施。改造涉及乘员逃生和地面操作,不能只看作一次例行更换飞船。
1968年10月11日15时02分45秒左右(格林尼治时间),阿波罗7号从佛罗里达肯尼迪角34号发射区起飞。火箭将飞船与S-IVB组合体送入近地点约123海里、远地点约153海里的轨道。它的目的地就是地球轨道,没有在这次任务中飞抵月球或实施月面着陆。
分离后再接近火箭二级
入轨后的工作包括人工控制验证。第二圈期间,乘员接管组合体的姿态控制;飞行约2小时55分,指令与服务舱同S-IVB分离,随后转向并进行模拟对接和伴飞。这个练习使用火箭二级上的转接结构作为目标,并未把两者实际对接在一起。
为完成次日交会,机组先调整轨道相位。S-IVB轨道衰减比预期快,任务因此增加了一次相位修正。飞行约29小时17分,乘员使用六分仪跟踪所得资料和船上计算机解算实施末段机动;到约30小时,飞船接近二级至约70英尺,并伴飞约20分钟。结果说明光学观测和船上计算能够支持交会,报告同时指出末段若有测距信息会更理想。
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八次发动机点火与持续运行
全程完成八次计划中的服务推进系统机动,试验覆盖不同持续时间和控制方式。其中一次仅持续0.5秒,用来考察最小冲量能力;第五次持续67.6秒,是本次任务速度变化最大的一次,过程中还转入人工推力方向控制。不同点火把发动机、燃料测量、制导和乘员接管放在同一个飞行环境中检验。
长时间运行也暴露了需要处理的情况。第二组燃料电池冷凝器出口温度升高后,机组曾预防性地将其退出运行,直到后一次主发动机机动前再投入。乘员还受到感冒及上呼吸道不适影响。任务报告认为主要系统整体表现符合要求,消耗品仍处安全水平,并记录七次向地面传送实况电视;这些结论来自实际运行,而非仅靠发射成功推定。
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地形与天气摄影的收获和边界
阿波罗7号执行S005地形摄影和S006天气摄影实验,使用改装的70毫米哈苏相机。任务报告称,五百余幅照片中约二百幅可用于地形实验;天气实验评估的约五百幅彩照里,约三百幅具有云或其他气象研究内容,约八十幅有海洋学价值。这些按用途筛选的集合可以重叠,不能简单相加当作总片数。
照片记录了飓风Gladys、台风Gloria、岛屿附近的云分布以及海面涌浪等现象,并可同气象卫星影像比较。但研究材料并非处处理想:斜视会扭曲地表形状,曝光和手持稳定性影响成像;原定同地区彩色与黑白照片的比较,也因对焦、曝光和滤镜问题未能成功。观测价值和实验局限在报告中同时存在。
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溅落、回收与验证范围
飞行约259小时39分,机组实施离轨机动,抛离服务舱后进入大气层。10月22日约11时12分(格林尼治时间),指令舱在百慕大以南的大西洋溅落,任务飞行时间约260小时9分。舱体一度倒扣,经充气扶正系统恢复正常姿态;乘员由直升机接走,在溅落约56分钟后登上“埃塞克斯”号,指令舱约1小时51分钟后吊装上船。
任务评估团队的结论是,结合此前飞行和地面试验,指令舱与服务舱已具备地球轨道运行资格,并准备进入地月空间和月球轨道的飞行试验。阿波罗7号验证了长时间载人运行、操作配合与交会方法,但它所建立的是继续试飞的基础,不能替代尚未经历的月球环境验证。
参考:[2]