阿波罗计划对中国航天的借鉴意义
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阿波罗工程是20世纪60到70年代由美国成功组织实施的载人登月工程,为美国在全球航天领域确立了领先地位,不仅让冷战中的美国拥有了极大的声誉,压过苏联一头,也切切实实地使人类对月球及近月空间有了首次直接的认识,更重要的是让美国获得了一系列宝贵的大型工程计划和管理经验。
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阿波罗工程在包括航天科技在内的各个领域的技术上都取得了重大突破,不仅为美国后来的众多航天计划奠定了基础,更被广泛地用于国民经济领域,为助推社会发展作出了积极贡献。据统计,阿波罗工程使美国经济增长率提高了2%,物价指数下降了2%,创造80万个就业指标。
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阿波罗工程对于中国航天科技发展以及大型航天工程组织实施具有非常重要的借鉴意义。我们从回顾美国阿波罗工程组织实施,可以为中国登月项目在内的大型航天工程找到很多可参考的经验,也可以避开不少前车之鉴。
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从战略决策上,阿波罗工程的实施具有美国航天项目的特点,即商业气息很浓,成果转化率很高,这使得整个项目具有更好的持续性和生命力。阿波罗工程产生的3000多项专利有1000余项直接转化为民用成果造福民众,比如“尿不湿”最初就是用来解决航天员在太空行走生理问题的。阿波罗工程的间接受益远远大于直接受益,投入产出比更达到1:14,也就是说投入1美元,受益14美元,这说明了阿波罗工程是一项“赚钱”的项目,而不是像苏联航天那种纯投入性航天工程。
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从工程管理方面看,阿波罗计划是人类历史上跨度时间最长、工程量最大的航天科技工程,它在信息沟通管理方面的宝贵经验对我国正在实施的重大科技专项具有重要借鉴作用。阿波罗工程管理分为5级:0级是NASA载人航天办公室;1级是阿波罗计划办公室;2级是阿波罗计划办公室各职能部门和3大航天中心;3级是航天中心下设部门和主承包商;4级是主承包企业下属部门和大量从承包商。这5级体制沟通管理计划、流程、制度、机制完善,重视信息化建设,确保了整个计划成千上百个部门、企业有效运转。
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在技术领域,阿波罗计划更是引领着当年航天科技的方向,虽然已经过去数十年,但对中国航天发展仍然具有指导意义。比如在运载火箭方面,阿波罗计划中使用的土星5号运载火箭即使在今天仍然是首屈一指的巨型火箭。整枚火箭高达110.6米,起飞重量3038.5吨,总推力达3408吨,月球轨道运载能力45吨,近地轨道运载能力118吨。共有13枚土星5号运载火箭发射升空,并保持了完美的发射记录,其中9枚将阿波罗号宇宙飞船送上月球轨道。
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阿波罗计划最让人关注的是登月舱的设计,这也是到目前为止唯一成功实现载人登月的航天器,虽然已经过去数十年,但对我国登月航天器的设计具有借鉴作用。阿波罗登月舱由指挥舱、服务舱、登月舱组成,其中最复杂的是登月舱,由下降级和上升级组成,地面起飞时重14.7吨,宽 4.3米,最大高度约7米。宇航员完成月面活动后需要驾驶上升级返回环月轨道与指挥舱会合。
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阿波罗计划中的月球车也让人神往。月球车包含了轻型机械、机构、遥控操作、自主导航和机械臂等技术,还因为要在登月舱中塞进一辆月球车,在航天器设计上要考虑更多。1970年11月,前苏联发射的无人驾驶月球车1号降落在月球上,成为世界上第一辆月球车。1971年7月,美国阿波罗15号的宇航员首次进行了有人驾驶的月球车行驶。中国目前也研制了名叫“玉兔”的月球车,将在未来月面任务上发挥重要作用。
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阿波罗计划有力助推了宇航员航天服的开发。在另一个没有空气的星球生活必须要身着航天服,这是保障航天员生命活动和工作能力的个人密闭装备,可防护真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。阿波罗项目中的航天服是美国第三代航天服,月面环境和浮空状态下的情况不一样,宇航员需要在遍地是岩石的月面工作。阿波罗航天服除了更加坚固和方便移动外,与前代宇航服最大的差别是采用了便携式生命保障系统,即将生命保障系统固定在背上,以进行供氧、二氧化碳的净化和排除体热。
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人们都还记得阿波罗13号的灾难,“休斯顿,我们有麻烦了”则成为很长时间美国人的口头语。这艘航天器在发射后两天遇到了爆炸,三名宇航员在随后的日子里艰难地控制着受损的阿波罗13号朝月球飞去,并利用月球的引力返回地球。好在在宇航员和地面控制中心的努力下,阿波罗13号安全返回地球。虽然成功的经验值得我们借鉴,但对阿波罗13号故障的评估,以及宇航员在遇险时的处理方式更值得我们学习。
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最后笔者想说的是,阿波罗计划这样庞大的航天计划只有倾全国之力进行,但是科学地组织实施大型航天计划并不是好大喜功的表现,这样的大型计划不但对于提升技术能级、推动经济发展有帮助,更对提振整个民族的自信心具有巨大的凝聚作用。中国航天已经走在了世界前列,外媒认为中国将成为继美国之后第二个踏上月球的国家,无论是月球还是火星,甚至是遥远的星域,都将是我们星海征途的目标,阿波罗计划是我们人类踏足其他星球的起点,中国航天人也将延续这一征程,向着深空迈进!
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