人脑计算机从火箭缔造者到人脑计算机：阿姆斯特朗背后的英雄们

2021-11-27 10:37

排列:葫芦

后台:库特利亚弗卡李子琪

五十年前的今天，人类第一次在地球之外的星球上留下了足迹，第一个完成这一壮举的人是尼尔·阿姆斯特朗。他的名字早就和登月紧密联系在一起，甚至很多人都不记得一起登月的埃德温·奥尔德林，甚至很少有人记得独自绕月飞行的迈克尔·柯林斯。今天，在第一次登月50年后，让我们一起来探索为登月做出突出贡献的英雄们。

土星运载火箭的创始人

毫不夸张地说，没有土星系列运载火箭就没有阿波罗计划。在水星计划期间，运载火箭的推力最多只能将一名宇航员送入近地轨道，而登月则需要将三名宇航员和登月舱送出近地轨道。当肯尼迪总统在1961年5月25日吹嘘他将在20世纪60年代末之前把人类送上月球并安全带回时，美国人刚刚把他们的第一个人艾伦·谢泼德送到泰国空10分钟，甚至完全掉进了轨道。是什么让肯尼迪总统如此自信？

一个原因是当时NASA的Marshall Tai 空飞行中心已经有了大推力火箭的设计，设计者是维尔纳·马格努斯·马克西米利安·维尔纳·冯·布劳恩，他也被称为维尔纳·冯·布劳恩，纳粹德国V-2火箭的主要设计者。

你没看错。穿着深色西装，与纳粹军官谈笑风生的是沃纳·冯·布劳恩。他于1937年加入纳粹党，1940年加入党卫军。二战末期，韦恩赫·冯·布劳恩带着全套V-2火箭数据向美国投降，随后抵达美国，开始协助美国陆军设计弹道导弹武器。

虽然韦恩赫·冯·布劳恩是当时世界顶尖的火箭科学家，曾在美国陆军弹道导弹局工作，但由于其德国纳粹背景，他或多或少没有得到重用。即使他的“朱诺一号”火箭成功发射了美国第一颗卫星，也是因为美国国防部任命的“先锋”火箭屡屡失败，实在扶不上墙。

20世纪50年代末，韦恩赫·冯·布劳恩完善了木星系列火箭，在木星-C火箭-土星运载火箭的基础上提出了推力更强的设计。NASA对此非常感兴趣，聘请他担任马歇尔·泰空飞行中心主任，负责新型火箭的研发。当时土星火箭有很多设计，最早的是C-1，但由于F-1发动机的一些问题，C-5的研发被推迟了。C-1被称为土星1号，它源自C-1B，或土星1B。IB有比我更强大的第二级，发射指令舱或登月舱就够了，但两者不能一起发射。当F-1发动机的问题最终得到解决时，美国宇航局于1962年开始建造土星5号运载火箭。一个F-1的150万磅推力等于土星1号或1B火箭的8台发动机推力之和，所以一级5台F-1发动机的土星5号与1号和1B的区别很明显，土星V的“V”代表这5台F-1发动机。

沃纳·冯·布劳恩和他设计的火箭，从左边的微型红石火箭到右边的土星5号，也反映了美国航天飞行在短短十年间的快速发展。

到目前为止，111米高的土星5号仍然是人类制造并成功发射的最大、最重、最强大的火箭。不仅如此，其安全性也是首屈一指的。从1967年到1973年，土星5号成功发射了13次任务，包括11次载人阿波罗任务，安全运送了24名宇航员，没有出现任何失误。对于这样一个庞然大物来说，这个记录真的是太神奇了。

阿波罗1号

任何计划都不可能顺利开始，对阿波罗来说，这不是一场小风暴，几乎是一场彻头彻尾的灾难。

为了容纳三名宇航员，并考虑到登月的需要，科学家设计了一种全新的阿波罗飞船指挥/服务舱，并计划于1967年2月21日进行载人近地轨道试验，任务编号为AS-204。

1967年1月27日，一枚土星IB火箭矗立在肯尼迪航天中心34号发射平台上，编号为012的Block 1指挥/服务舱安装在顶部。I区块是一个原始设计，甚至没有考虑与登月舱的接口。

这一天只是一个简单的插件测试。土星火箭和宇宙飞船本身没有装载任何燃料。但是对于宇航员来说，还是需要模拟正式的环境，所以三位宇航员还是需要穿全套的宇航服，固定在座位上。同时，舱门关闭后，舱内空气空逐渐被纯氧替代。当宇航员还在查看监控画面中的任务清单时，控制中心人员突然听到一名宇航员大喊“着火了！”在接下来的几秒钟里，只有尖叫声传出，大火爆发后仅仅17秒，三名宇航员就被埋在了火海中...

事故调查指出了几个设计问题:

航天器内电线短路时产生的火花，在纯氧环境下很快变成大火灾。

从里面或外面打开舱门的程序太复杂；

Block I指挥舱的内门设计为向内开启，只有当舱内压力小于或等于外部压力，且着火时舱内压力迅速上升时才能开启；

机舱内的易燃物品

这场突如其来的致命灾难无疑是对阿波罗计划的重大打击。所有计划中的载人试验都被暂停，直到20个月后。新设计的第二区块指挥/服务模块进行了以下主要更改:

在海平面压力下，舱内气体调整为60%氧气+40%氮气，发射后逐渐被100%纯氧替代；

舱门经过重新设计，可以快速向外开启；

机舱内的尼龙材料换成了阻燃面料，所有易燃材料都换了

改进后的指挥/服务舱从未出现过类似问题，即使阿波罗13号发生事故，也没有造成任何短路。

为了纪念这三位勇士，在他征服之前，他已经死了，美国宇航局将AS-204的任务改为阿波罗1号。请记住这三个英雄:

从左到右:

曾经执行过双子座4号任务的爱德华·怀特高级飞行员，成为第一个在Tai 空行走的美国人。

指挥官，乘坐水星-自由钟7号，成为美国第二位进入Tai 空的宇航员，也执行了美国第一次双子座3号任务；

罗杰·查菲飞行员

最强大的人脑计算机

20世纪60年代，计算机技术还很落后。当时没有面向对象的开发语言，只有汇编。所需代码有多长？这张照片不言而喻:

照片中的美女是玛格丽特·哈米尔顿。她拿着的是阿波罗11号登月舱和指挥舱的程序代码，而不是废纸堆。不要低估这一堆代码。当尼尔·阿姆斯特朗驾驶登月舱LM准备着陆时，正是她编写的程序阻止了着陆的停止。

仔细看过整个着陆过程的同学，在着陆前两三分钟肯定会听到系统报出1201和1202错误，并伴有哔哔声报警，但阿姆斯特朗一开始显然是被搞糊涂了。如果发生这两个错误代码，正常情况下会触发系统重启，但汉密尔顿编写的程序具有智能优先级控制，它识别出这两个错误不是真正的错误，然后只显示警告而不处理。后来证明这两个错误是因为雷达开关位置不正确而触发的。

这是代码纸。恐怕现在没人能理解了。

不是美国人让世界看到了登月的直播

当尼尔·阿姆斯特朗离开机舱踏上月球时，大约有6亿人在电视和广播中观看和收听这一激动人心的场景，但如果你认为这一视频信号也是从休斯顿发出的，那就大错特错了。

当时，美国宇航局通过深空网deep 空与阿波罗飞船保持通信，deep 空网络在美国、西班牙和澳大利亚设有跟踪站。作为主要的跟踪站，加州的戈德斯通跟踪站有一个直径64米的碟形天线。在澳洲，除了巴夏礼天文台也有一个直径64米的大碟之外，还有一个小跟踪站:超级替补金银花溪跟踪站，只有一个直径26米的小碟。

64米大盘是什么概念？嗯，在上面打板球没问题。。。

当阿姆斯特朗离开机舱时，月亮正从美国落下，从澳大利亚升起。休斯顿希望戈德斯通跟踪站的相册能够稳定接收来自月球的信号，但没想到的是，戈德斯通跟踪站似乎遇到了一些麻烦。当时的语音记录显示，一个倒车开关无法确认位置是否正确，戈德斯通接收到的图像相当不稳定，技术人员在加强信号时甚至有所不同。这时，月亮的冉冉在澳洲升起，但巴夏礼天文台的大盘子不能马上开始工作，因为盘子太大，所以最大偏转角在地平线上只有30度，否则天线的边缘会磕到地面。此时，月球另一边的摄像机已经开始传输图像，尼尔·阿姆斯特朗也正准备离开机舱。当然，他不知道播音团队已经一团糟了。

超级替补在关键时刻成为了休斯顿的救命稻草，他们注意到金银花溪跟踪站只有小盘的画面非常稳定。