<p class="ql-block"> 美国国家航空航天局 (NASA) 是一个政府机构,负责载人航天、航空、空间科学和空间应用方面的研究和开发。先后实施完成了水星计划、双子座计划<span style="font-size:18px;">、</span>阿波罗计划<span style="font-size:18px;">、</span>天空实验室计划和航天飞机计划。</p><p class="ql-block"> 过去的60多年里,美国国家航空航天局通过尖端的航空研究,完成了对太阳系的探察,对所有行星进行了密集的调查。极大地改变了对周围宇宙以及人类居住的星球的理解。</p><p class="ql-block"> 建于1962年的载人飞行中心是美国国家航空航天局下辖的10个研究中心之一,1973年以美国第36届总统约翰逊的名字命名为约翰逊航天中心。该中心位于休斯顿东南的克利尔湖畔,占地656公顷。主要负责设计、研制和试验载人飞船及有关系统、选拔和训练航天员、计划和实施载人飞行任务、参与医学、工程学和科学实验。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 乘坐电动车游览约翰逊航天中心 (Tram tour johson space center)</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 约翰逊航天中心内绿草如茵,大树成荫,道路宽阔,建筑成群,就像进入了一个大型公园。与之前的想象截然不同。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 航天员训练中心、计算机大楼和飞船环境舱楼。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 约翰逊航天中心诊所 (Clinic),门口停着中心2号救护车。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 空地信号接受站,这里请勿入内。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 液态氮供应中心的液氮罐,罐体上写着:警告! 液氮温度-320'F (-196摄氏度)</p><p class="ql-block"> 液氮具有低温特性且化学性能稳定,是用于模拟外空环境研究的优良介质。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 约翰逊航天中心有130多栋建筑楼,绝大多数楼只有门没有窗户。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 约翰逊航天中心行政管理大楼 (1号楼) 。 </p><p class="ql-block"> 行政大楼停车场前的大树下埋葬着为航天事业献身的航天员。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 水星计划(Project Mercury)是美国第一个载人航天计划,1958年10月7日正式实施,由美国国家航空航天局 (NASA) 负责。该计划的目标是向太空发射搭载宇航员的航天器并安全返回。</p><p class="ql-block"> 红石运载火箭 (Redstone Launch Vehicle),是水星计划中使用的第一种载人亚轨道飞行运载器。</p><p class="ql-block"> 红石运载火箭由美国陆军弹道导弹局 (ABMA) 红石兵工厂研制。</p><p class="ql-block">1960年11月20日第一次发射失败,</p><p class="ql-block">1960年12月19日首次发射成功, </p><p class="ql-block">1961年5月5日首次载人亚轨道飞行。</p><p class="ql-block">1961年07月21日后再没有执行发射任务。由其他型号的火箭取代。</p><p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> 红石运载火箭竖立在约翰逊航天中心火箭公园 (Rocket Park) 内,后面竖着的是大名鼎鼎的F1火箭发动机。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 小乔伊运载火箭搭载试验版飞船,主要用来进行逃逸系统和飞行中断程序测试。1959年12月4日小乔伊2号火箭运送一只名叫山姆的猕猴到达85千米高空。在水星计划里其共进行了8次亚轨道飞行。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 1967年世界级的重型运载火箭 “土星五号”(Saturn V)横空出世。</p><p class="ql-block"> 1973年正式退役。</p><p class="ql-block"> 服役期间,被公认为世界上体积最大,功率最强的运载火箭,展现了美国强大的航天运输能力,实现了人类去月球的梦想。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 土星5号重型运载火箭是美国国家航空航天局(NASA)在阿波罗计划和天空实验室计划中使用的三级液体燃料火箭。</p><p class="ql-block"> 火箭由世界顶级火箭专家沃纳•冯•布劳恩 (Wemher von Braun) 主持设计研发。</p><p class="ql-block"> 土星5号由三级火箭、仪器舱和有效载荷组成,总重量约为2970吨,最大直径10.1米,高度110.6米,近地轨道运力140吨,地月转移轨道极限运力48.6吨。名副其实的钢铁巨兽。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 火箭第一级总重约2290吨,壳体和发动机质量仅为130吨,液氧煤油燃料载量2160吨,发动机工作时间为165秒,总推力达到了惊人的3510吨!平均每秒钟燃烧13.1吨燃料。</p><p class="ql-block"> 火箭强大的推力得益于采用了洛克达因火箭公司 (Rocketdyne) 的五台F1发动机,这种发动机一个重量才8.4吨,但理论上的推力却达到了770吨。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 土星五号火箭的第一级火箭。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 火箭第一级长42米,直径10米,底部直径增大到13米。尾段上装有4个稳定尾翼,翼展约18米。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 火箭第二级长25米,直径10米,总重约496吨,其中壳体和发动机质量仅为40吨,液氧液氢燃料载量456吨。使用 5台洛克达因公司的J-2火箭发动机,发动机工作时间为360秒,总推力为521吨。第二级消耗的燃料足够开车绕地球赤道250圈。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 火箭第三级长17.8米,直径6.6米,总重约123吨,壳体和发动机质量仅为13吨,液氧液氢燃料110吨,使用单台洛克达因公司的J-2发动机,发动机工作时间两次共计500秒,发动机总推力为102吨。</p> <p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> 月球舱 (舱内设施已被移除,展示的是空舱) 和服务舱组合体。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 指令舱和逃逸塔组合体</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 阿波罗计划中阿波罗飞船1~17号飞行任务介绍和土星五号火箭同展。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 阿波罗号飞船是美国第三代载人宇宙飞船系列。</p><p class="ql-block">1966年至1972年共发射17艘:</p><p class="ql-block">1~3号为模拟飞船,</p><p class="ql-block">4~6号为不载人飞船,</p><p class="ql-block">7~10号为绕地球或月球轨道飞行的载人飞船,</p><p class="ql-block">11~17号为载人登月飞船。 </p><p class="ql-block"> 阿波罗11号飞船于1969年 7月20~21日首次实现人类登上月球的梦想。</p><p class="ql-block"> 首个踏上月亮表面的宇航员是尼尔•奥尔登•阿姆斯特朗(Neil Alden Armstrong 1930年~2012年)</p><p class="ql-block"> 经典名言: " 这是个人迈出的一小步,但却是人类迈出的一大步 "。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 阿波罗13号于1970年4月11日从肯尼迪航天中心起飞,但两天后因服务舱氧气瓶爆炸被迫中止登月任务。 机组人员驾驶飞船绕月旋转,直到4月17日安全返回地球。</p><p class="ql-block"> 三位宇航员在太空中面临维生系统损坏所导致的种种危机,经历了阿波罗计划中最惊险的一幕。被称为最失败的成功。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 阿波罗13号指令长詹姆斯•阿瑟•洛弗尔 (James Arthur Lovell) 在遇到突发状况时,报告约翰逊航天中心飞行控制中心 : " 你好,休斯顿,我们这里出了点问题。" 从语词上可以看出宇航员临危不惧的心理素质。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 1972年12月7日阿波罗17号发射升空,</p><p class="ql-block"> 1972年12月11日降落在月球表面,</p><p class="ql-block"> 1972年12月19日返回地球。</p><p class="ql-block"> 期间美国地质学博士、宇航员哈里森•施密特 ( Harrison Schmitt ) 用80毫米镜头的哈苏 (Hasselbland) 相机,拍摄到地球的照片《蓝色弹珠》。当时阿波罗飞船距离地球18000英里 (29000公里) ,</p><p class="ql-block"> 阿波罗计划的最大收获除了人类登上月球以外,同时人类也看到了居住的蓝色星球漂亮的容貌。</p><p class="ql-block"> ●●●每当我们打开微信时,开机图像正是《蓝色弹珠》。●●●</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 约翰逊航天中心宇航员训练中心,运行控制中心太空飞行器模型设施 (0perations Control CenterSpace Vehicie Mockup Facllity)。这些设施以1:1制作,专门用于宇航员对太空飞行器的认识熟悉和舱内操作。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 运营控制中心国际空间站各国舱段模型训练处。</p> <p class="ql-block"> </p><p class="ql-block"> 图片中的三个舱段分别是 :</p><p class="ql-block"> 日本物流模块 (Logistics module)</p><p class="ql-block"> 美国和谐号节点舱 (Harmony) 由意大利制造,舱长24英尺,重量31000磅。用国际空间站的机械臂从“发现”号航天飞机的货舱卸下并提到位。和谐号为国际太空站的八个舱组提供空气、电能、水和其它系统支持。</p><p class="ql-block"> 欧洲哥伦布实验舱(Columbus)由欧洲10个国家共同参与制造,是欧洲航天局最大的国际空间站项目。哥伦布实验舱装备有多种实验设备,能开展太空医学、生物技术、新材料和基础物理方面的研究。哥伦布实验舱长8米,直径4.5米,可容纳3名宇航员。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 美国探索号联合气闸舱 (Quest</p><p class="ql-block">Joint airlock) 是做为身着宇航服的宇航员做太空行走出发前的准备舱段。探索号气闸舱包括2个分段,储存宇航服和设备的装备段和让宇航员进入太空的乘员段。它连接在团结号节点舱上。探索号气闸舱有2个高压氧气罐和2个氮气高压气罐附着于舱的外部。这些气罐向宇航服的空气控制和补给系统提供了一种可补充的气源。</p><p class="ql-block"> 探索号气闸舱由铝制成,长度: 5.5米(18英尺),直径: 4米(13 英尺),重量: 6000千克 (13000磅)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 美国命运号实验舱 (Destiny) 是国际空间站使用时间最久的实验舱,长8.5米,直径4.3米,加压舱体积105立方米,形似圆筒,由铝和不锈钢材质制成。命运号实验舱拥有51厘米直径的玻璃观测窗,内部配有13个科学机柜, 11个系统机柜,还有一台可以制冷到零下八十摄氏度的实验室冰柜。</p><p class="ql-block"> 命运号实验舱实验功能相当强大。</p><p class="ql-block"> </p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 俄罗斯曙光号 (Zarya) 功能货舱是国际空间站的首个舱段,由气闸舱、货物舱、科学仪器舱和多功能舱组成。提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、气候环境等多种功能。</p><p class="ql-block"> 曙光号重为24.2吨 (包括4.5吨燃料) ,长13米,内部容积72立方米 (可用面积为40平方米)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 联盟号飞船(Soyuz)是前苏联设计的一款载人飞船,是世界上服役时间最长、发射频率最高、可靠性最好的载人飞船。“联盟号”飞船是一种多座位飞船,内有1个指挥舱和1个供科学实验和宇航员休息的舱。</p><p class="ql-block"> 俄罗斯“星辰”号 (Zvezda) 服务舱,用于接待载人飞船或货运飞船。服务舱由过渡舱、生活舱、工作舱和放置燃料箱、发动机和通信天线的非密封舱组成。</p><p class="ql-block"> 生活舱可容纳3名航天员,设有供宇航员洗澡和睡觉的单独“房间”,舱内有带冰箱的厨房、餐桌,有锻炼身体的运动器械。</p><p class="ql-block"> 图片中,前是联盟号飞船,后是星辰号服务舱。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 美国团结号(Unity)节点舱是国际空间站的第一个节点舱,舱体长5.49米,直径4.57米,重11612千克,用于存贮货物和调节电力供应。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 美国状态模块 (States Module)</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 美国&意大利PMM 永久多用途模块,最大容量 9人。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 高保真舱外活动训练区 (High-Fidelity EVA Training Area)</p><p class="ql-block"> 这种训练通常用于培训在高压力和恶劣环境中工作的人驾驭困难的能力。如飞行员和宇航员等。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 新一代舱外活动装置(Extravehicular Mobility Unit),用于宇航员重返月球表面时穿的。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 猎户座飞船乘员生存系统(Orion Crew Survival System),用于飞船发射和返回时乘员穿的。</p><p class="ql-block">图左边橘红色的宇航服。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> "星座计划‘’ 猎户座飞船EFT-1探索飞行试验,六自由度动态测试系统 (Six Degree of Freedom Dvnamic Test System)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 猎户座飞船(Orion)是美国国家航空航天局(NASA)研制的新一代载人太空飞船,是美国火星载人登陆计划的主要载体。2022年10月1日NASA发布消息:计划于11月12日至27日在“阿尔忒弥斯1号”探月任务框架内再次尝试发射 “猎户座” 飞船。</p><p class="ql-block"> 猎户座飞船载人舱,直径为5米,根据飞行任务能携带4到6位宇航员,返回大气层时,外层隔热层能承受2200摄氏度超高温。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> NASA为火星载人登陆计划而研制的多款在火星上行驶的车辆。有有人驾驶的舱式对接居住车,有有人驾驶的越野车,有无人驾驶的科考车,有机器人驾驶的微型四轮车。图中能看到六种车辆。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 制作机器人的工作团队,NASA约翰逊航天中心瓦尔基里团队 (NASA-JSC Team Valkyrie)。该团队的口号是:学习、分享、竞争、成长 (Learn Share Compete Grow) 。并每年进行机器人竞赛,获奖班组的29面蓝色奖旗高高挂在墙上。这种团队精神和激励机制看来东西方有相似之处。</p><p class="ql-block"> 图中还能看到十个人的班组在开会讨论工作事宜。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 制作机器人的工作团队工具间,摞满了各种各样的装配工具和调试设备。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> NASA研制的六自由度新型太空机械臂。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 有门的工作隔间,右边一间还有裁剪台和两台工业缝纫机。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 八爪螃蟹型机器人,看不出用途。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 用勒带2000磅的受力来测试新一代机器人宇航员。架子上写着 ‘’不可触碰受控物体 ‘’。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 1958年11月NASA 太空任务组成立,小克里斯托弗•克里斯•克拉夫特(Christopher C. Kraft, Jr 1924 - 2019)成为第一位飞行总监。其创建了载人航天任务规划、执行和控制的概念和流程,并开发了 NASA任务控制中心、操作程序和文化,这是美国载人航天计划成功的关键因素。</p><p class="ql-block"> 2011年4月4日为纪念克拉夫特,美国宇航局将约翰逊航天中心30号楼任务控制中心以他的名字命名,以表彰他对国家及其太空计划的贡献。</p><p class="ql-block"> 不远万里来到了神秘之地任务控制中心 (Mission Control Center)。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> NASA退役宇航员在飞行控制大厅的玻璃幕墙外,向参观者讲解美国航天的历史和约翰逊航天中心的概况。</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 约翰逊航天中心任务控制中心未来猎户座任务控制中心飞控大厅 (Future Orion Mission Control)</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">飞控工作人员专席</p> <p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"> 正在值班运行(24小时) 的国际空间站地面监控厅,只有一个工位能用俄语和空间站联络。</p> <p class="ql-block"> NASA制定了宏伟蓝图 - 火星之旅 (Journey to Mars),并宣布人类火星任务的所有元素目前都在开发中。</p><p class="ql-block"> 2017 - 2020年代中期,国际空间站运行到2024年、近地轨道的商业发展、深空系统的发展、生命维持和人类健康。</p><p class="ql-block"> 2018 - 2030 定期的载人任务和在地月空间的太空行走,使深空居住成为可能,并进行为期一年的任务,以验证对火星的准备。 演示人工和机器人的综合操作,通过重定向和取样小行星巨石。 </p><p class="ql-block"> 现在- 2030 为去火星铺平道路。展示进入、下降和着陆以及现场资源使用情况。在21世纪20年代末进行机器人往返演示,并提取火星样本返回。在21世纪30年代初将人类送入火星轨道。</p><p class="ql-block"> 全世界都在翘首期盼!</p><p class="ql-block">下一篇介绍休斯敦赫曼公园和自然博物馆,欢迎阅读。</p>