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[分享] 【NASA】新闻,科普,历史

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发表于 2009-9-24 17:04:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
记录NASA的点点滴滴,毕竟将来的太空探测项目越来越多,本专题可以促进大家的积极性,特别是对于那些参加宇宙相关项目的人们

一般情况下,本帖的视频都为英文。大家就一起练听力,积累词汇量吧~
This Week @ NASA这档节目是有英语字幕的,其他视频就不能保证有字幕了。。。
总之,这是一个NASA的资源贴

本帖所有视频均可在线观看与下载

[ 本帖最后由 胡喨涵 于 2009-10-21 01:39 编辑 ]

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BiscuiT + 9 200⑨国际天文学娘!

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 楼主| 发表于 2009-9-24 17:08:39 | 显示全部楼层
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发表于 2009-9-24 18:44:23 | 显示全部楼层
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发表于 2009-9-24 20:15:38 | 显示全部楼层
下载后才发现是英文的 LZ要说明
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 楼主| 发表于 2009-9-24 21:49:47 | 显示全部楼层

阿波罗(太阳神)计划 (1961-1972 年)

来源:http://www.gogogoo.com/discuz/thread-129236-1-2.html
(可能需要翻墙,原文为繁体)

原文的网页图片版:

注意,本文为内幕历史回顾,数据详细,有适当的文字及图片内容的增改



太阳神计划徽标


太阳神计划(Project Apollo)或作太阳神工程,是美国太空总署从1961年到1972年从事的一系列载人太空飞行任务,在60年代的十年中主要致力於完成载人登月和安全 返回的目标。在1969年太阳神11号宇宙飞船达成了这个目标,尼尔•阿姆斯壮成为第一个踏上月球表面的人类。为了进一步执行在月球的科学探测,太阳神计划 一直延续到1970年代早期。总共耗资约240亿美元,因此有人认为,资金是美国能领先一步登月的最大因素。

太阳神计划是美国太空总署执行的迄今为止最庞大的月球探测计划,「太阳神」飞船的任务包括为载人登月飞行作准备和实现载人登月飞行,已於1972年底结 束。迄今为止还没有过其他的载人太空飞行器离开过地球轨道。太阳神计划详细地揭示了月球表面特性、物质化学成份、光学特性并探测了月球重力、磁场、月震等。后来的天空实验室计划和美国、苏联联合的太阳神-联盟测试计划也使用了原来为太阳神建造的设备,也就经常被认为是太阳神计划的一部分。

太阳神计划取得了巨大的成功,但计划中也有过几次严重的危机,包括太阳神1号测试时的大火造成维吉尔•格里森、爱德华•怀特、罗杰•查菲的死亡;太阳神13号的氧气罐爆炸以及太阳神-联盟测试计划返回大气层时排放的有毒气体都几乎使执行任务的太空人丧命。


背景
太阳神计划於六十年代早期在艾森豪执政时被提出,作为水星计划的后续计划。水星计划使用的太空飞行器只能进入地球轨道,只能搭载一名太空人,而预想中的太 阳神太空飞行器不仅能搭载三名太空人,也许还可以登月。航空太空局经理阿伯•西尔弗斯坦(Abe Silverstein)当时选择以希腊神话中的太阳神命名此计划,事后提到这是他给自己的儿子预留的名字。虽然航空太空局已经开始进行计划,但艾 森豪对太空计划似乎并不热衷,太阳神计划的经费始终没得到落实。


1962年9月12日,美国总统约翰•肯尼迪在莱斯大学发表关於太空计划的演讲

1960年11月,竞选时承诺要使美国在太空探索和飞弹防御上全面超过苏联的约翰•肯尼迪(John F. Kennedy)当选总统。虽然对太空计划较为热衷,他在当选总统后并没有立刻决定开始登月计划。甘乃迪对太空事业并不十分了解,太空探索需要的大量资金 也使他不敢轻易做出决定。当航空太空局局长詹姆斯•韦伯(James Webb)要求年度财政预算增加百分之三时,甘乃迪支持加快发展大规模推进器的研发,却没有支持其他更大的项目。

1961年4月12日,苏联太空人尤里•加加林成为了首次进入太空的人类,加深了美国对在太空竞赛中落后的恐惧。次日,在与白宫科学委员会的会谈中,许多 议员希望能够立刻开始一项太空计划以保证在於苏联的竞赛中不至於落后太多。肯尼迪对此事却较为谨慎,不愿意立刻进行任何重大举措。4月20日,肯尼迪给副 总统林登•詹森(Lyndon B. Johnson)发去备忘录,询问他对於美国太空计划的意见,以及美国追赶苏联的可能性。在翌日的回覆中,詹森认为「我们既没有尽最大努力,也没有达到让美国保持领先的程度。」詹森还提到未来登月的计划不仅可行,也绝对可以使美国在太空竞赛中获得领先地位。


1961年5月25日,肯尼迪在参议两院特别会议中宣布支持太阳神计划:

“ ……我相信这个民族能够齐聚一心全力以赴达成这个目标,即在1970年以前,人类将乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回。没有任何一个太空项目能够超越它对人类的影响,超越它对宇宙远程空间探索的重大作用,也没有一个太空项目开发如此困难而且花费如此昂贵…… ”

肯尼迪(左4)和副 总统林登•詹森(左二)率官员到NASA作资金决策:


肯尼迪发表这段演讲前一个月,美国刚刚将第一个太空人送入太空,还没有进入地球轨道。这种不利局面使一些航空太空局的工作人员对登月计划并不十分乐观。


选择任务模式

直接起飞或者地球轨道集合的设想图


在登月成为主要目标后,太阳神计划的决策者们开始面临如何才能尽可能安全、经济、简单地将太空人送上月球。曾有四个方案被考虑:

直接起飞:此计划提出由一个巨大的新星火箭携带一艘太空飞行器,直接飞往月球;火箭在月球降落,任务完成后再次起飞,飞回地球。

地球轨道组合:此计划需要两艘只有土星5号一半大小的小型火箭将登月太空飞行器的不同部分送入地球轨道,接合并对接。整个太空飞行器降落在月球表面。由於当时在轨道中接合多艘太空飞行器的经验较少,且地球轨道拼装太空飞行器是否可行也是未知数,所以此计划未被采纳。

月球表面接合:此计划需要两艘太空飞行器被发射:一艘自动太空飞行器携带推进系统,先期登月;载人太空飞行器晚些发射。推进系统在月球表面被移至载人太空飞行器上,然后返回地球。

月球轨道接合: 这个方案由约翰•C•霍博尔特的团队提出。这种方案是一艘较大的太空飞行器,称为指令/服务舱,携带一艘装载太空人的登月太空飞行器,称为登月小艇。指令 /服务携带从地球到月球并返回的燃料和生活必需品,以及进入地球大气层所需要的隔热板。进入月球轨道之后,登月小艇与指令/服务分离,并降落在月球表面; 指令/服务留在月球轨道。3名太空人中的1名留在指令/服务中。登月完成之后,登月小艇重新起飞,与指令/服务在月球轨道接合,并返回地球。
於其他几个方案不同,月球轨道接合只需要一艘很小的太空飞行器降落在月球表面,使返回时在月球上起飞太空飞行器的质量大大减小。通过将登月小艇的一部分留在月球上,月球起飞质量得以再次减小。

登月小艇本身分为两部分,包括降落部分和起飞部分,前者用於在登月时降落,后者在任务完成后起飞与指令/服务舱会合并返回地球。由於太空飞行器质量减轻,一次任务只需要一次单独的火箭发射。当时的顾虑是次数较多的对接和分离所提出的技术难度。

太空飞行器
最终选择了月球轨道接合意味著太空飞行器将包括三个主要部分:指令舱、服务舱以及登月小艇。

指令/服务舱


指令舱(Command Module,CM)呈锥形,用於搭载太空人从地面一直到月球轨道,是唯一在任务完成时返回地球的部分。指令舱的设备包括反应控制推进器、对介面、导航系 统以及太阳神导航电脑。服务舱(Service Module,SM)中储存了太空人需要的各种设备,例如服务推动系统、燃料、氧气罐、机动喷口和通讯天线。在太阳神15号任务中,太空飞行器进入月球轨 道时的推进器也位於服务舱的末尾。指令舱与服务舱被称为指令/服务舱(CSM)。服务舱还携带了科学仪器模块。返回大气层前,服务舱被丢弃。只有指令舱外层有隔热板,能够抵挡进入大气层时的高温。进入大气层后,指令舱打开降落伞,逐渐减速并降落在海里等待救援。

北美人航空(North American Aviation)竞标成功,获得了指令/服务舱的合同,由哈里森•斯托姆斯(Harrison Storms)负责。北美人和航空太空局的关系一度紧张,特别是太阳神1号的大火使三名太空人丧生后。大火是指令舱内的电线短路引起的,原因非常复杂,调查小组的结论是「指令舱的设计、制作工艺和质量控制都有问题。」

登月小艇

月球表面的登月小艇。

登月小艇(Lunar Module,LM),又称作月球旅行舱(Lunar ExcursionModule,LEM),是真正登月时使用的部分。为了尽可能减轻重量,登月小艇没有隔热板,动力很小,只能在月球表面飞行。登月小艇能够搭载两名太空人,包括一个降落部分和一个起飞部分。前者在登月任务完成时使用后者作为发射平台,进入月球轨道后与指令/服务舱对接,准备返回地球。降落部分里还装载了太阳神科学实验包,以及最后三次任务中的月球车。

登月小艇的设计和建造被格鲁门航空太空公司(Grumman Aircraft EngineeringCorporation)获得,负责人是汤姆·凯利(TomKelly)。登月小艇也出现过许多问题;由于其测试的延迟,整个太阳神计划都险些没能成功[15]。由于登月小艇进度缓慢,首次登月小艇的载人飞行也不得不推迟,使得太阳神8号9号互换。太阳神9号在地球轨道中首次使用了登月小艇,太阳神10号将登月小艇带到了月球轨道(但没有登月),对整个太空飞行器的各个部分进行了详细的测试。

各次任务
太阳神计划中包括11次载人任务,从太阳神7号一直到太阳神17号,全部从佛罗里达州的甘迺迪太空中心发射。太阳神4号到太阳神6号都是无人测试飞行(正式地讲没有太阳神2号和太阳神3号)。

1967年9月,位于休斯顿的载人太空中心提出了一系列任务以完成登月任务。七个任务类型被提出,每个类型都对特定的太空飞行器和任务进行测试;每一个任务类型的执行都需要前一类型的成功完成。这些任务类型分别是:

A -无人指令/服务舱测试
B -无人登月小艇测试
C -载人近地轨道指令/服务舱飞行
D -载人近地轨道指令/服务舱和登月小艇飞行
E -载人指令/服务舱和登月小艇绕地球进行椭圆轨道飞行,远地点7400千米
F -载人月球轨道指令/服务舱和登月小艇飞行
G -载人登月
之后又增加了H任务,月表停留时间被加长;最后的J任务中,登月小艇在月球表面停留三天。被取消的太阳神18号至20号都是J任务。

最遥远的设想甚至还包括了I任务,有相当大的科学研究比例。当预算缩减成为现实时,这些科学研究项目被放到了J任务里。


太阳神1号

任务徽章


太阳神1号是追溯给太阳神-土星204(AS-204)的正式名称,于1967年1月27日的一次例行测试中指挥舱发生大火,三名太空人:指令长维吉尔·格里森、高级驾驶员爱德华·怀特及驾驶员罗杰·查菲丧生。当时他们位于美国佛罗里达州卡纳维拉尔角34号发射台的土星IB号运载火箭顶部的太阳神指挥舱中,突然发生的大火使三名太空人在17秒中丧生。




[ 本帖最后由 胡喨涵 于 2009-9-24 23:06 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2009-9-24 23:04:26 | 显示全部楼层
任务统计
任务名称:太阳神1号
口令:阿波罗1号
队员人数: 3
发射地点:佛罗里达州甘迺迪太空中心
LC 34
发射: 1967年2月21日(原计划)
降落: 1967年3月7日
大西洋,波多黎各北面(原计划)
任务时间: 14天(原计划)
远地点:约300千米(原计划)
近地点:约230千米(原计划)
地球轨道周期︰约89.7分钟(原计划)
地球轨道倾角:约31°(原计划)
质量:指挥舱:20,412千克


队员合照

任务成员
维吉尔·格里森(Gus Grissom,曾执行水星-红石4号、双子星3号以及太阳神1号任务),指令长
爱德华·怀特(Edward White,曾执行双子星4号以及太阳神1号任务),高级驾驶员
罗杰·查菲(Roger B. Chaffee,曾执行太阳神1号任务),驾驶员

替补成员
替补成员同样接受任务训练,在主力成员因各种原因无法执行任务时接替。
1966年4月至12月
詹姆斯·麦克迪维特(James McDivitt),指令长
大卫·斯科特(David Scott),高级驾驶员
拉塞尔·施威卡特(Russell Schweickart),驾驶员
本团队后来执行了太阳神9号任务。
1966年12月至1967年1月
瓦尔特·施艾拉(Walter Schirra),指令长
唐·埃斯利(Donn Eisele),高级驾驶员
瓦尔特·康尼翰(Walter Cunningham),驾驶员
本团队后来执行了太阳神7号任务。

任务介绍
AS-204原计划为第一批太阳神太空船(Block IApollo)的第一次环绕地球轨道的载人飞行任务,由土星IB号运载火箭发射。由于早已错过1966年尾季发射的机会,于是改为1967年首季发射。此飞行任务的目的为测试「发射操作、地面追踪及控制设施,及太阳神-土星的表现」[1]。任务原计划长达2星期。1967年1月27日,当天并非计划发射,而是进行模拟发射,测试太阳神太空船能否在不连接任何电线的情况下,单凭其内部供电来维持正常运作("Plugs-out " Test)。如果太空船通过此测试及其后的测试,则代表太空船已为1967年2月21日的飞行准备就绪[2]。

如果太阳神1号任务成功,将会有2次太阳神任务紧接在后,分别计划于1967年夏季及秋末。其中第一次为由土星IB号运载火箭发射的第二批太阳神指挥/服务舱(Block II Apollo Command/ServiceModule)及由另外一枚土星IB发射的无人登月舱,之后两者在近地轨道进行对接。另外一次为由土星5号运载火箭同时发射指挥/服务舱及登月舱至地球高轨道。但次两项任务均在太阳神一号失火后取消,计划稍作更改后,由太阳神7号、太阳神8号及太阳神9号完成。

测试
原定于1967年1月27日进行的「拔除插头」测试(即"Plugs-out"test),因火警在收回连接太阳神-土星的电源线前经以发生,故此测试从未真正执行。穿着整套太空服的格里森、怀特和查菲于下午1时(1800GMT)进入太阳神太空舱、固定于座椅并连接至舱内系统上。但随即发生问题:一股酸味从格里森的太空服内传出来,令模拟发射由下午1时延迟至下午2时42分。下午2时45分,太空舱的舱盖被正式封密,舱内的空气亦逐渐被纯氧取代。

其后出现的问题包括高氧气流量警报,舱内队员与控制室、操作中心和34号发射管制台间的通讯发生故障。下午5时40分,通讯问题令模拟发射再次延迟。下午6时20分,大多数的倒数发射程序皆已完成。下午6时30分,因正在尝试修复通讯问题,故倒数时间仍停留在发射前10分钟(T - 10mins)。

意外
太阳神1号指挥舱为「第一批」(Block I) 设计,为太空飞行建造,但因它缺乏所须的接合设备,故此它并非用作登月任务。

意外发生前,各队员均躺卧在他们的座椅上,完成他们将在太空中进行的项目清单,同时修理通讯系统问题。下午6时31分 (2331 GMT),一把声音(相信来自查菲,因为只有他有通畅的频道)透过对讲机说:「驾驶舱内发生火警。」 数秒后,通话在一痛楚的叫声中结束,从闭路电视中可看到怀特正尝试打开舱盖。不过,该两件式舱盖的设计须要队员先松开数个门栓才可打开内舱盖,因而不可能 在短时间内开启舱盖。再者,内舱盖是向内开启的,这国际设计标准目的是在太空飞行时利用舱内的气压来进一步封密舱盖空隙。火警产生的热空气令舱盖紧闭,而 舱内气压亦在数秒内升至足以阻止队员逃离的程度(其实,舱内气压以高至能够令太空舱破裂)。


烧毁的太阳神1号指挥舱残骸


火警
火势迅速漫延并于数秒内失去控制。由于充满有毒气体及面罩失灵的关系,地面人员需时5分钟才能成功打开舱盖及控制火势。各队员的太空衣及连接至舱内维生系统的输气管都被大火烧溶,格里森及怀特的太空衣更被烧至溶合一起。从他们各人的死亡位置来看,明显地他们曾尝试逃生,但从来没有这机会。负责打开舱盖的怀特,死亡前正向他的门挽伸去,明显地曾尽力逃生。开启舱盖的程序为格里森先放下怀特的头枕,然后怀特开始解除超过12个门栓。事实上,即使怀特能解除所有门栓,舱内气压已升高至根本不可能打开该向内开启的舱盖的程度。查菲的工作则为关掉太空船上的仪器及与地面控制保持联络。他的尸体被发现时仍扣着安全带于其右座位上。在首次呼叫「火警!」后17秒,三名队员均已死亡。

根据「太阳神204调查委员会调查报告」 (Report of the Apollo 204 ReviewBoard)附录D第11专门小组(详细报告参见下列连结),格里森身体有36%皮肤达三级程度烧伤(一级、二级和三级总和达身体皮肤面积的60%),他的太空衣70%被烧毁。怀特身体有40%皮肤达三级程度烧伤(一级、二级和三级总和达身体皮肤面积的48%),他的太空衣25%被烧毁。查菲身体有23%皮肤达三级程度烧伤(一级、二级和三级总和达身体皮肤面积的29%),他的太空衣15%被烧毁。不过,后来证实他们并非被火烧死,而是吸入浓烟致死。

指挥舱的制造商北美人航空(North AmericanAviation)原本建议舱盖为向外开启设计及能在紧急情况利用「爆炸门栓」开启舱盖。制造商亦建议舱内应使用氧/氮混合的空气,像地球表面一样,而非百分百氧气。但美国国家航空暨太空总署不赞成建议,理由为舱盖或会意外开启(这情况发生在自由钟7号上——具有讽刺意味地是那次任务也是由格里森驾驶——导致「自由钟7号」在溅落后后回收时沉落海中。格里森认为舱盖应更坚固稳当及更难开启),及如果释放过多氮气,太空人会昏倒及死亡。美国国家航空暨太空总署亦指纯氧环境在水星计划及双子星计划中证明为安全,因此在太阳神上使用应该是安全的。而且,此设计能节省重量。

起因
火警相信是太空船内长达50千米(31里)电线的某处产生的火花所引起的。因为舱内的纯氧环境(气压为15磅每平方英寸(psi)或100千帕斯卡(kPa)),火警迅速不受控制。其后「太阳神204调查委员会」 (The Apollo 204 ReviewBoard)确定一条布置在指挥舱驾驶员座位下,连接环境控制单元的镀银铜电线的特氟龙绝缘保护被剥离,并与其相关的掩门发生重复磨擦。此电线于一条乙二醇/水冷却剂管线的接合点附近通过,而该处亦发生泄漏。乙二醇与由银制成的阳极进行电解作用,其间的强烈放热反应点燃了乙二醇混合物,其后更在加压纯氧中燃烧。 [3]一宗类似的事故发生在1961年3月,前苏联太空人ValentinBondarenko在一个被隔离的模拟舱内受训,舱内为百分百纯氧并发生火警,导致该太空人死亡,多年来前苏联都刻意对公众隐瞒意外。其后美国国家航空暨太空总署(NASA)调查发现铝会在百分百氧气环境中像木般燃烧,调查亦排除了太空船内使用不合规格电线及欠缺一个插座把手为起火原因。舱内亦有很多易燃物品,其中一种易燃物为「维可牢」(Velcro,一种尼龙刺黏扣),作用为在失重状态下固定舱内物品于墙上。

火警发生后,太阳神计划在得到重新设计前被暂停,而结果如下:

舱内气压不会被加压至高于大气压力2磅力每平方英吋(lbf/in2)(14帕斯卡(kPa))。发射时舱内空气为海平面气压,60%为氧气,40%为氮气。发射期间气压将会调低至5千帕斯卡(kPa),并逐渐在飞往月球的头24小时内转为100%氧气
舱盖改为向外开启设计,并可在10秒内开启。
舱内的易燃物料改为使用一些会自动熄灭物料。
配管系统及电线均包上保护绝缘材料。
修正1,407处线路问题。
尼龙太空衣改为使用带有涂层的玻璃纤维制太空衣。
对于线路的改进在两年后的太阳神13号中证明是至关重要的—指挥舱关掉电源4天期间所凝聚的水,在重新进入大气层前的启动都没有导致短路。

太阳神1号之命名
当北美人航空运送太空船CM-012到甘迺迪太空中心时,太空船上被挂上「太阳神1号」的横额,而于1966年6月,格里森等人就已得到使用「太阳神1号」臂章的批准,但美国国家航空暨太空总署计划称该任务为AS-204。火警发生后,太空人的遗孀们要求保留「太阳神1号」的代号给他们丈夫,作为纪念这个永远不能完成的旅程。一段时间,任务策划人员称呼下一次接着的发射为「太阳神2号」。亦有建议任务名称为「太阳神1号」(AS-204),「太阳神1A号」(AS-201),「太阳神2号」(AS-202),及「太阳神3号」(AS-203)。最后,美国国家航空暨太空总署的「计划命名委员会」(Project DesignationCommittee)通过「太阳神4号」为首次(非载人)太阳神-土星5号任务(AS-501),但宣布不会追溯命名AS-201、-202及-203。太阳神1号(AS-204)的土星IB号运载火箭从34号发射中心被拆下,后来于37B号发射中心重新组装,用作发射太阳神5号登月舱LM-1至地球轨道作首次登月舱测试任务。

任务徽章
徽章中央为一艘在美国东南部上空飞行的指挥/服务舱,突显出原计划的发射点佛罗里达州。远处为月球,象征月球为太阳神计划的最终目标。徽章的黄色镶边有此任务和太空人名称,外围再有一条有星星和横条的金边。

纪念活动

其中一块位于34号发射中心的太阳神1号铭牌



被保留下来的发射平台




[ 本帖最后由 胡喨涵 于 2009-9-27 20:15 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2009-9-27 20:13:32 | 显示全部楼层

太阳神7号






阿波罗7号(Apollo 7)是阿波罗计划中第一次载人飞行任务。整个任务时间达11天,环绕地球轨道。本次任务是土星1B号运载火箭的首次载人发射,也是美国的第一次三人太空任务。

任务统计
任务名称:阿波罗7号
口令:指挥舱(CSM):阿波罗7号
队员人数: 3
发射地点:佛罗里达州甘迺迪太空中心
LC 34
发射: 1968年10月11日
15:02:45 UTC
降落: 1968年10月22日
11:11:48 UTC
降落地点:北纬27度38分,西经64度9分
任务时间: 10天20小时9分钟3秒
环绕轨道次数: 163
远地点: 297千米
近地点: 231千米
质量:指令舱:14,781千克

队员合照

左起:埃斯利、施艾拉、康尼翰

任务成员
瓦尔特·施艾拉(Wally Schirra,曾执行水星-大力神8号、双子星6A号以及阿波罗7号任务),指令长
唐·埃斯利(Donn Eisele,曾执行阿波罗7号任务),指令舱驾驶员
瓦尔特·康尼翰(Walter Cunningham,曾执行阿波罗7号任务),登月舱驾驶员
本团队也是灾难性的阿波罗1号的替补团队。

替补成员
替补成员同样接受任务训练,在主力成员因各种原因无法执行任务时接替。

托马斯·斯塔福德(Tom Stafford,曾执行双子星6A号、9A号、阿波罗10号以及阿波罗-联盟测试计划任务),指令长
约翰·杨(John Young,曾执行双子星3号、10号、阿波罗10号、16号、STS-1以及STS-9任务),指令舱驾驶员
尤金·塞尔南(Eugene Cernan,曾执行双子星9A号、阿波罗10号以及17号任务),登月舱驾驶员

支持团队
支持团队并不接受任务训练,但被要求能够在会议时代替某位太空人,并参与任务计划的细节敲定。他们也经常在任务被执行时担任地面通讯任务。

罗纳德·埃万斯(Ronald Evans,曾执行阿波罗17号任务)
爱德华·吉文斯(Ed Givens,由于因车祸丧生,从未执行过太空任务)
杰克·斯威格特(John Swigert,曾执行阿波罗13号任务)
威廉·波格(Bill Pogue,曾执行天空实验室4号任务)

任务介绍

阿波罗7号SIV-B级火箭(NASA)

阿波罗7号的成功与否将决定美国太空总署(NASA)对阿波罗计划的信心。1967年1月阿波罗1号悲剧性的大火对美国太空事业是一个沉重的打击。大火之后,指令舱很多地方都被修改以确保安全,飞行中很多安全隐患也被加以防范。施艾拉,唯一一名在水星计划、双子星计划以及阿波罗计划中均执行过任务的太空人担任了此次地球轨道指令/服务舱测试任务的指令长。由于本次任务不需要登月舱,土星1B火箭作为运载火箭被首次使用,而不是其他阿波罗任务所使用的推力更强的土星5号。施艾拉希望阿波罗7号的呼号能是「长生鸟」(神话里从自己的灰烬中复活的一种鸟),以纪念在阿波罗1号牺牲的3位太空人,但太空局负责人因为害怕引起公众对过去灾难的回忆而拒绝了这个建议。


阿波罗7号发射(NASA)

阿波罗7号使用的硬体以及所有的任务作业系统在整个任务中都没有什么大问题;服务推进系统(SPS)以及几个关键的(太空飞行器进入和离开月球轨道所使用的)推进器都成功地进行了几乎完美的8次点火。尽管阿波罗指令舱更大的活动空间比双子星的太空舱要舒服一些,11天的太空生活还是使几位太空人很不舒服。太空人们的伙食很是糟糕,3人也都得了感冒。糟糕的生活环境使施艾拉变得对指挥中心的命令开始不耐烦,3名太空人开始与地面指挥「顶嘴」;3位太空人因此再也没有执行过太空任务。这次任务仍然证明了阿波罗太空飞行器能够在太空中完成任务的能力。

阿波罗拍摄的地球(佛罗里达州)(NASA)

阿波罗7号的任务目标包括了首次美国太空船电视直播(1963年,戈尔登·库勃曾在水星9号任务中向地球播出慢扫描电视节目)以及测试(指令舱上的)登月舱对接系统。

22日的降落地点为北纬27度38分,西经64度9分,距百幕大南西南约370千米以及救援船埃塞克斯号以北约13千米。

阿波罗7号是阿波罗计划载人任务中唯一在卡纳维尔角的34号发射台发射的;后续的阿波罗任务(包括阿波罗-联盟测试计划)以及天空实验室任务都是在附近的甘迺迪太空中心39号发射台发射的。

任务徽章
阿波罗7号的徽章上有一个正在飞行的指令舱,推进器喷出的火焰环绕着地球。对于徽章上没有月球,施艾拉解释道:「把它留给真正要去的伙计们吧。」罗马数字VII(7)被放在地球图案的南太平洋上,3位成员的名字被写在黑底上,同样环绕着地球。
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 楼主| 发表于 2009-9-27 22:28:30 | 显示全部楼层

太阳神8号



任务徽章

太阳神8号(Apollo 8)是太阳神计划(ProjectApollo)中的第二次载人飞行任务,三位执行此任务的太空人分别为指挥官弗兰克•博尔曼(FrankBorman)、指挥舱驾驶员詹姆斯•洛威尔(James Lovell)以及登月小艇驾驶员威廉•安德斯(WilliamAnders)。太阳神8号是人类第一次离开近地轨道,并绕月球航行的太空任务。太阳神8号同时还是土星5号火箭的第一次载人发射。

美国太空总署(National Aeronautics and SpaceAdministration,NASA)针对太阳神8号的准备工作只花了四个月时间。计划中采用的硬体只被使用过几次:土星5号火箭此前只发射过两次,而太阳神太空船也只执行过一次载人任务(太阳神7号)。但是,太阳神8号任务的成功为完成美国总统约翰•甘迺迪(John F.Kennedy)在1960年代内登月的计划铺平了道路。

在1968年12月21日发射后,飞船在太空中航行了三天才到达月球,并围绕月球轨道飞行了20小时。在平安夜时三位太空人在月球轨道中向地球作了电视直播。这次转播创造了当时世界范围内电视收视人数的纪录。

任务统计
任务名称:太阳神8号
口令:指挥舱:
太阳神8号
队员人数: 3
发射地点:佛罗里达州甘迺迪太空中心
LC 39A
发射: 1968年12月21日
12:51:00 UTC
降落: 1968年12月27日
15:51:42 UTC
降落地点:北纬8度6分,西经165度1分
任务时间: 6天3小时0分钟42秒
远地点: 191.3千米
近地点: 181.5千米
地球轨道周期: 88.17分钟
地球轨道倾角: 32.51°
环绕月球轨道: 10周
月球轨道时间: 20小时10分钟13.0秒
远月点: 311.1千米
近月点: 111.9千米
月球轨道周期: 128.7分钟
月球轨道倾角: 12°
质量:指挥舱:30,320千克
登月小艇测试器:16,448千克

队员合照

左起:洛威尔、安德斯、博尔曼

任务成员
弗兰克•博尔曼(曾执行双子星7号以及太阳神8号任务),指挥官。
詹姆斯•洛威尔(曾执行双子星7号、12号、太阳神8号以及太阳神13号任务),指令/服务舱驾驶员。
威廉•安德斯(曾执行太阳神8号任务),登月小艇驾驶员。

替补成员
替补成员同样接受任务训练,在主力成员因各种原因无法执行任务时接替。

尼尔•岩士唐(Neil Armstrong,曾执行双子星8号以及太阳神11号任务),指挥官。
伯兹•艾德林(Buzz Aldrin,曾执行双子星12号以及太阳神11号任务),指挥舱驾驶员。
弗莱德•海斯(Fred Haise,曾执行太阳神13号任务),登月小艇驾驶员。

支持团队
支持团队并不接受任务训练,但被要求能够在会议时代替某位太空人,并参与任务计划的细节敲定。他们也经常在任务被执行时担任地面通讯任务。

约翰•布尔(John Bull),从未执行过太空任务。
文斯•布兰德(Vance Brand),曾执行太阳神-联盟测试计划、STS-5、STS-41-B以及STS-35任务。
杰拉德•卡尔(Gerard Carr),曾执行天空实验室4号任务。
肯•马丁利(Ken Mattingly),曾执行太阳神16号、STS-4以及STS-51-C任务。

计划
1966年12月22日,美国太空总署宣布了太阳神8号任务的成员:弗兰克•博尔曼、麦可•科林斯和威廉•安德斯。1968年7月,麦可•科林斯(MichaelCollins)因为颈椎间盘突出症而做手术,被他的候补吉姆•洛威尔替代。科林斯在恢复后成为了太阳神11号的指挥舱驾驶员。

1967年9月,位于休斯顿的载人太空中心提出了一系列任务以完成登月任务。七个任务类型被提出,每个类型都对特定的太空飞行器和任务进行测试;每一个任务类型的执行都需要前一类型的成功完成。这些任务类型分别是:

A -无人指令/服务舱(CSM)测试
B -无人登月小艇(LM)测试
C -载人近地轨道指令/服务舱飞行
D -载人近地轨道指令/服务舱和登月小艇飞行
E -载人指令/服务舱和登月小艇绕地球进行椭圆轨道飞行,远地点7400千米
F -载人月球轨道指令/服务舱和登月小艇飞行
G -载人登月

在太阳神计划中的部件中,登月时使用的登月小艇导致的问题最多。当第一个登月小艇模型1968年6月被运到卡纳维拉尔角的时候,有超过一百个不同的问题被找到。作为登月小艇主承包商的格鲁曼飞机工程公司预测D任务中的第一部可载人登月小艇最早要到1969年2月才能作好发射准备。这使整个序列被延迟。



太阳神指令/服务舱

太阳神太空飞行器办公室主任乔治•洛(GeorgeLow)于8月份提出了一个解决办法。因为指令/服务舱会在登月小艇可投入使用之前三个月准备好,宇航局可以在1968年12月进行一次只携带指令/服务舱的飞行任务,但不仅仅是重复太阳神7号(载人近地轨道指令/服务舱飞行,即C任务),而是将指令/服务舱一直开到月球,甚至是绕月球飞行。这次任务被取名为「C'任务」(C-PrimeMission)。这次新任务会允许太空局测试原本要等到太阳神10号(F任务)才能测试的程序。这次计划的改变也有来自中央情报局担心苏联于12月先于美国进行载人环绕月球飞行,以使美国在太空竞赛中再次落后的原因(请参看探测器计划)。

几乎每一个太空局的高级管理人员都对这次新计划表示支持态度。唯一不支持此次认为的是局长詹姆斯•韦伯。但是,当大多数人支持的时候,他也决定批准这次任务。



AS-503火箭的第1级被竖起,1968年2月1日,火箭组装大楼

飞行任务成员办公室主任迪克•斯雷顿(DekeSlayton)决定将D任务和E任务的成员互换。原计划中D任务的指挥官詹姆斯•麦克迪维特(JamesMcDivit)说,他从来没被询问过是否愿意执行环绕月球的任务。即使有这样的机会他也很可能会谢绝,因为他想操纵登月小艇。而博尔曼很欣然地同意了这次互换:他原来的任务仅仅是在更高的地球轨道重复前一次任务。任务的交换也意味着太空飞行器的交换——博尔曼的新任务将使用103号指令/服务舱,麦克迪维特的任务使用104号。

最终,由于其多数工作已经被太阳神8号和太阳神9号完成,E任务被取消。任务指挥人员也相信第二次环绕月球的太阳神10号能够完成剩余的飞行目标。

9月9日,任务成员进入了模拟器,开始为任务做准备。太空人们太空飞行时间与训练时间之比达1比7。尽管每个成员都对所有的操作进行了训练,但每人的专门训练也非常重要。作为指挥官,博尔曼针对返回大气层进行了专门训练;洛威尔针对与地面失去联系后进行的导航进行了训练;安德斯负责检查太空飞行器是否正常运转。

直到11月12日,美国太空总署才宣布太阳神8号在任务上的变化。此前,代理局长托马斯•O•潘恩(Thomas O. Paine)曾简短地谈及每一种可能都会被考虑。

在发射前4个月时,博尔曼的主要担心是任务会变得过于复杂。在土星5号的第一次载人发射,太空飞行器首次离开地球轨道以及环绕月球几个基本任务目标之外,博尔曼拒绝了所有其他的目标,并决定在月球轨道的时间也尽可能短——十圈而已。

发射前夜,传奇飞行员查尔斯•林白(CharlesLindbergh)访问了住在甘迺迪太空中心的三位太空人。林白谈到了在他自己1927年著名的跨大西洋飞行前测量地球仪上从纽约到巴黎的距离,并计算全程所需燃料的经历。林白那次飞行的全部燃料大约是土星5号每秒消耗燃料的十分之一。

土星5号


太阳神8号所使用的土星5号被拖入39A号发射台。

太阳神8号所使用的土星5号的序列号为SA-503,是第三台飞行的土星5号火箭。当此台火箭于1967年12月20日在火箭组装大楼被组装的时候,很多人认为它会被用在太阳神6号中,将一艘无人的指令/服务舱送入太空进行测试飞行。尽管太阳神6号遇到了若干很严重的问题(第1级火箭遇到了严重的纵向耦合振动,第2级的两个推进器都提前关闭),负责土星5号的马歇尔太空飞行中心仍然对这些问题都能被解决很有信心,决定不需要再进行一次无人任务。SA- 503号火箭于是被用在载人任务上。

但是,航空太空局负责人仍然增加了一些限制以提高安全系数:S-II第2级必须在密西西比测试站进行低温测试,其他两级需要继续改进以适合人类飞行。 4月30日,火箭被重新拆成3级,第2级被送到测试站。第2级和第3级推进器的火花点火装置也被改良。1968年5月时第1级火箭被查出存在泄漏问题,使其需要被修复。

由于此前土星5号只有过两次发射,甘迺迪太空中心的地面人员无法按计划完成任务。格鲁曼公司的工作人员也遇到了很多登月小艇的问题。登月小艇被运到发射地点之后,有太多的工作仍然需要被完成,使很多人担心计划是否能被执行。登月小艇的起飞推进器出现了泄漏现象,促使了一些设计上的修改以及部分阀门的更换。

1968年8月,整个任务都被修改了。SA-503号火箭会将太空人送上去月球的旅程;虽然不携带登月小艇,但会携带与登月小艇质量类似的登月小艇测试器(Lunar ModuleTestArticle,LTA),与太阳神4号和太阳神6号所使用的接近。为了加快发射前的准备工作,土星5号的很多修改都不由甘迺迪太空中心完成,而被交给专门的研究中心;只有与太空人安全有关的修改被执行。

太阳神8号所使用的太空飞行器于9月21日被放入火箭,并于10月9日被拖到五千米之外的发射塔台进行测试。测试一直进行到发射的前一天。

SA-503作为太阳神8号的火箭序列号被航空太空局有关运载火箭的部门使用。但是,与任务有直接关系的部门经常将其写成AS-503,因为AS是Apollo-Saturn(太阳神-土星)的缩写;两种序列号都在提及整个任务时被使用。-503显示这是第3次飞行(503),使用土星5号(503)。

任务过程

发射和月球转移轨道射入

太阳神8号发射。这张照片经过了二次曝光,因为发射时月亮并不可见。

太阳神8号发射于1968年12月21日早晨7点51分00秒(东部标准时间)。除了几个小问题,整个发射过程几乎是完美的。S-IC第一级推进器的表现比预计低了0.75%,使其燃烧时间比计划中延长了2.45秒。在第二级火箭燃烧即将结束时,火箭出现了纵向耦合振动(pogooscillation),弗兰克•博尔曼估计振动频率为12赫兹,振幅约为±0.25G(±2.5米/秒²)。火箭将太空飞行器送入了离地球181.5千米至191.3千米高的地球轨道,轨道周期为88分钟10秒。太空飞行器在轨道中的远地点也比预期稍远,计划中应是圆形轨道,距地球185千米。S- IC级掉入了大西洋,准确位置为北纬30度12分,西经74度7分;S-II级掉落在北纬31度50分,西经37度17分。

太阳神8号发射(档案资讯) —在浏览器中播放(Beta测试)
从发射前15秒至发射后3分钟的空中至地面通话
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接下来的两小时38分钟里,3位太空人和地面指挥一直在检查指挥舱是否正常工作,并且能够开始月球转移轨道射入(Trans-LunarInjection,TLI),能够将太空飞行器开始离开地球轨道,瞄准月球轨道的一次点火。同时,3位太空人将太空舱从一个火箭有效载荷转换成了一个太空飞行器。 S-IVB第三级火箭也必须保持正常运转状态。前一次的无人测试中,S-IVB第三级没能重新点火。

整个飞行过程中有三名指挥舱宇航通讯员(Capcom)轮换执行与太阳神8号联系的工作。一般情况下,只有指挥舱宇航通讯员与太空人直接对话。麦可•科林斯是三人中第一个值班的,他在任务发射2小时27分钟22秒后告知太阳神8号「太阳神8号,可以执行月球转移轨道射入。」这个命令意味着指挥中心正式允许太阳神8号前往月球。接下来的12分钟里,三位太空人检查着太空飞行器和火箭以准备点火。12月21日15点41分38秒(UTC),S-IVB第三级火箭准时点火,并且按照计划燃烧了5分钟17秒。这次点火将太空飞行器的速度从近地轨道的7793米/秒轨道速度加速到10,822米/秒,燃烧结束时高度达到346.7千米。这个速度也是当时人类历史上的记录。

可以执行月球转移轨道射入(档案资讯) —在浏览器中播放(Beta测试)
指挥舱宇航通讯员麦可•科林斯允许太阳神8号执行月球转移轨道射入
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第一批人类拍摄的完整地球照片中的一张,很有可能是威廉•安德斯拍摄的。地球上方是南极,南美洲在中间。

燃烧完成之后,S-IVB级火箭已经完成使命,可以被丢弃了。三位太空人掉转了指挥舱以便为S-IVB级火箭拍摄一些照片,也练习了与S-IVB级火箭编队飞行。指挥舱被掉转后,他们首次看到了他们正在远离的地球。这是人类第一次看到地球全景。

博尔曼开始担心S-IVB级火箭与指令/服务舱靠得太近,并向指挥中心建议进行一次分离机动(separationmaneuver)。指挥中心起初建议将太空飞行器对准地球,使用服务舱上的反应控制系统(Reaction ControlSystem,RCS)的推进器将太空飞行器离开地球的速度增加0.9米/秒,但是博尔曼不想很快离开S-IVB的目视距离。长时间的讨论后,最终决定是仍然按照原计划的方向点燃推进器,但速度增加2.7米/秒。讨论耽搁的时间使太阳神8号比飞行计划慢了一小时。

太阳神8号的S-IVB子火箭。

发射5小时后,指挥中心指挥S-IVB子火箭从排出剩余燃料,使其轨道改变,最终能够飞过月球并进入太阳轨道,也就对太阳神8号不会有任何影响。 S-IVB子火箭后来进入太阳轨道,半径为0.99至0.92天文单位,倾角为23.47°,轨道周期为340.80天。

太阳神8号成员成为了第一批穿越范艾伦辐射带的人类。尽管预测中辐射带对人的影响和普通的胸腔X射线或者1微格雷(一年中,一个普通人会接受两到三微格雷的辐射。三名太空人都穿戴了个人辐射放射量测定器以及三个胶片放射量测定器以显示累计辐射量。任务完成时,三人平均辐射量为1.6微格雷。


飞向月球
作为指挥舱驾驶员,吉姆•洛威尔的主要任务是导航员。尽管真正的导航计算是在指挥中心进行的,太空人必须准备在通讯信号中断时自己导航并返回地球。导航员需要使用太空飞行器上携带的六分仪测量星星和地球(或者月球)地平线之间的距离来实现导航。事实证明这样做是很困难的,因为S-IVB所排出的气体形成了大块的废气云,使观察星体变得非常困难。

任务开始七小时以后,飞离S-IVB子火箭耽搁的时间以及洛威尔不甚良好的视野意味着太阳神8号已经比飞行计划中的时间表拖后了一小时四十分钟。太空飞行器被改为被动热控制(Passive ThermalControl,PTC),也称为烧烤模式。这个模式使太空飞行器大约每小时沿着长轴旋转一圈,保证太空飞行器上平均的热分布(在阳光直射时,太空飞行器表面温度高达200摄氏度,而阴暗面只有零下100摄氏度)。高温差会使隔热板裂开或者燃料舱爆炸。由于太空飞行器正在向月球航行,真正的旋转无法做到,太空飞行器真正的轨道是锥形的。每半小时,旋转轨迹都会被调整以保证太空飞行器保持轨道。

飞行11小时后进行了第一次中期轨道纠正(mid-coursecorrection)。地面测试显示除非燃烧燃烧室先被「预热」一下,服务推动系统(Service PropulsionSystem,SPS)推进器有很小的可能会爆炸。为了解决这个问题,首次纠正进行了2.4秒,使轨道航行速度增加了6.2米/秒(计划中将增加7.5米/秒)。氧化剂中氦气中的一个气泡导致燃料压力低于计划,使反应控制系统被使用以弥补其不足。计划中后来的两次中期轨道纠正由于轨道正常被取消。

由于发射前5小时三位太空人们就已经开始准备,此时他们已经连续工作十六小时。弗兰克•博尔曼此时应进行计划中的七小时睡眠;指挥中心决定在任何时候都至少有一名太空人保持清醒以应对可能的突发事件。电台以及通风扇持续的噪声使睡眠变得很困难。与此同时,在太空睡觉和地球有很大不同;比如枕头失去其应有的作用。威廉•安德斯说他有时会突然坐起,因为零重力使他有下坠的感觉。

睡眠时间开始一小时后,博尔曼要求允许服用甲丁巴比妥安眠药,但效果不甚明显。在博尔曼睡了七小时醒来之后,他感觉身体不适。他两次呕吐,并且有腹泻症状;这些情况使太空舱中充满了滴状的呕吐和粪便。三位太空人尽了最大努力将太空舱打扫干净。博尔曼不想让整个世界都知道他身体的问题,但洛威尔和安德斯仍然希望能够告诉指挥中心。他们决定使用数据存储设备(Data StorageEquipment,DSE)录下关于博尔曼情况描述,并发给了地面指挥,并「要求对录音中的情况进行评估」。

医生和太空人之间的讨论在二楼的指挥间(休斯顿指挥中心的二楼和三楼有两件完全相同的指挥间,任务期间只使用一个)进行。讨论与太空人们单独讨论后,医生们认为博尔曼应该是患了无大碍的急性胃肠炎病毒,或是安眠药引起了不适。目前的解释是他患了太空适应症候群,大约有三分之一的太空人在太空的第一天会有这种疾病;人体内的前庭系统逐渐开始适应失重环境。由于此前的水星和双子星太空飞行器都很狭小,太空人们还没有机会在太空飞行器里自由活动,医生们此前并未遇到过博尔曼的情况。


在月球轨道时的舱内镜头。图中为博尔曼


[ 本帖最后由 胡喨涵 于 2009-9-27 22:30 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2009-9-27 22:29:13 | 显示全部楼层
任务中向月球航行的部分相对来说比较平静,除了检测太空飞行器在正常工作并保持正常轨道外并没有什么其他的工作。在这段时间内,航空太空局在发射31小时后安排了一次电视转播。转播中使用的黑白摄像机质量为两千克,使用的摄像管带有一个广角(160°)镜头和一个长焦距(9°)镜头。

在电视转播中太空人们带领观众参观了整个太空飞行器,还尝试着展示在太空看到的地球。由于长焦距镜头的角度过小,太空人们在看不到镜头画面的情况下无法瞄准地球。由于摄像机没有合适的过滤镜,画面在强光下显得过于饱满。最后,地球上看到的地球画面只是一个光点。十七分钟的转播后,太空飞行器的旋转使地球上的接收站无法收到太空飞行器上高增益天线发出的信号,太空人们结束了转播,在结尾时洛威尔祝他的母亲生日快乐。

博尔曼描述地球(档案资讯) —在浏览器中播放(Beta测试)
博尔曼在去月球途中描述他所看到的地球
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此时睡眠时间表已经完全被打乱了。起飞三十二个半小时后,洛威尔开始睡觉,比计划提前了三个半小时。不久,安德斯在服用安眠药后也开始睡觉。

在去月球的途中,三位太空人并没有太多的机会看到月球。矽胶封闭层上被气化的油状物使五个窗户中的三个上起了雾。被动热控制所需要的飞行姿态使在太空飞行器内看到月球变得几乎不可能。三位太空人直到达到月球背面后才第一次看到月球。

起飞五十五小时后进行了第二次电视转播。这次太空人们在摄像机上使用了照相机的过滤镜,使他们通过长焦距镜头拍摄到地球的画面。尽管瞄准地球很困难,太空人们在调整了太空飞行器位置之后向地球展示了历史上第一次完整的地球电视画面。太空人们讲解了地球上可看见的部分以及可以分辨出的颜色。第二次转播时间为23分钟。

靠近月球

月球近地面局部。图像下部是苟克冷纽斯环形山。



飞行时间55小时40分钟时,太阳神8号的三位太空人成为了第一批进入地球外天体重力影响的人类;换句话说,在这个时候,月球的重力对太空飞行器的影响比地球的大。此时,太阳神8号距月球62377千米,以1216米/秒的速度靠近月球。由于此时太空人们仍然使用离甘迺迪太空中心发射台的距离计算太空飞行器轨道,这个历史性的时刻并没有引起太多的兴趣。直到最后一次中期轨道纠正并点燃推进器进入月球轨道,地球都会被作为计算中的参考系使用。此时太阳神8号离进入月球轨道还有13小时。

进入月球轨道前最后一个重要的步骤就是第二次中期轨道纠正。在纠正过程中,太空飞行器进行逆行运动,将速度减慢0.6米/秒,使太空飞行器飞过月球时离月球的距离缩短。起飞后整整61小时后,太空飞行器离月球距离约为39,000千米,反应控制系统(RCS)共燃烧11秒。太阳神8号会飞过月球表面115.4千米。

起飞64小时后,太空人们开始准备进行首次月球轨道进入(Lunar OrbitInsertion-1,LOI-1)。这次机动绝对不能出现差错,并且由于轨道力学原理,轨道进入必须在月球背面上空进行,那时太空飞行器和地球没有任何联系。在指挥中心进行允许进行机动的确认后,在飞行时间68小时时「架着我们能找到的最好的鸟」的太阳神8号太空人们被告知可以进行机动。68小时58分钟时,太空飞行器飞到了月球背面上空,与地球失去联系。

首次月球轨道进入开始前十分钟时,太空人们开始检查太空飞行器,确保所有的开关都处在正确的状态中。然后,他们终于首次看到了月球。当时太空飞行器正飞越月球的阴影部分,洛威尔第一个看到了阳光照在月球上。当时离开始点火前只剩两分钟了,所以三位太空人并没有太多的时间去欣赏景色。

月球轨道
飞行时间69小时8分钟16秒时,服务推动系统(SPS‎)已燃烧了4分钟13秒,使太阳神8号进入月球轨道。三位太空人描述说这段时间是他们一生中最长的四分钟。如果服务推动系统地燃烧时间稍有偏差,太空飞行器很有可能会进入一个过于扁平的月球轨道乃至于无法进入月球轨道而直接飞入太空。如果燃烧时间过长,太空很有可能坠毁在月球表面。在确定太空飞行器一切正常后,三位太空人终于有时间观测窗外他们即将环绕20小时的月球。

此时远在地球的指挥中心还在等待。如果燃烧没有成功进行,或者燃烧时间不够,太阳神8号都会提前从绕过月球背面。幸运的是,这个情况并没有发生。太阳神8号按照计划准时绕过了月球背面,此时他们已经进入了长轴为311.1千米,短轴为111.9千米的月球轨道。


在通知太空飞行器状态后,洛威尔首次对月球表面进行了介绍:


人类拍摄到的第一张「地出」照片

月球基本上都是灰色的,没有颜色;看起来很像石膏或者是灰色的沙子。我们可以看清很多细节。丰富海(Sea ofFertility)不像在地球上观测的那么明显。它和其他环形山并没有太多的区别。环形山都是圆的。数量不少,看得出有些较年轻。许多环形山都很相像——尤其是那些圆形的——好像有某种陨石的痕迹。郎格尔努斯坑(Langrenus)看上去很大;中间有一个锥形的突出块。它的边缘有堆积的阶地,约有六到七层。

洛威尔继续描述他们所飞越的月球表面。太阳神8号的主要任务之一就是勘查计划中的登月点,尤其是太阳神11号的计划登月点静海。太阳神8号的发射时间的选择考虑到了到达静海时的阳光情况。专门有一部摄像机被安置在一扇窗前,以1帧/秒的速度拍摄月球表面。由于太阳神8号未携带登月小艇,登月小艇驾驶员安德斯的主要任务就是拍摄尽可能多有价值的照片。任务结束时,三位太空人总共拍摄了七百张月球照片以及一百五十张地球照片。

在于地球保持联系的一小时内,博尔曼不断询问服务推动系统的数据是否正常。他想确定推进器正常工作并且能够在返回地球可能需要时使用。他还希望指挥中心在每次进入月球背面前得到服务推动系统能否被使用的通知。

在太阳神8号第二次飞至月球近地面上空时,太空人准备了一次展示月球表面的电视转播。安德斯描述了他们正飞越的环形山,在环绕月球轨道第二周即将完成时他们点绕了服务推动系统,进行了第二次月球轨道进入,时间为11秒。燃烧结束后,太阳神的月球轨道缩小,长轴为114.8千米,短轴为112.6千米。

接下来环绕月球的两周中,太空人们继续检查太空飞行器并对月球表面拍照。第三周时,博尔曼进行了短暂的祷告。他本来希望在位于德克萨斯州的西布鲁克(Seabrook)的圣克里斯多福圣公会教堂进行午夜祷告,但由于太阳神8号任务他没能够参加。博尔曼的教友,指挥中心工程师罗德•罗斯(RodRose)建议他在太空祈祷以替代亲自去教堂。

在太阳神8号第四次进入月球背面时三位太空人第一次看到了「地出」的景象。安德斯看见窗外有一个蓝白相间的球体,发现那是地球。三位太空人立刻意识到他们应该用相机将此情景拍摄下来。安德斯拍摄的第一张照片是黑白的,后来又拍摄了更著名的彩色地出。任务结束后,安德斯和博尔曼都声称自己拍摄了第一张地出照片(洛威尔也这样声称,但更多地是以玩笑的口吻),安德斯被认为是第一张地出照片的拍摄者。

从太阳神8号看到的地球,1968年12月24日。

安德斯继续拍照,洛威尔开始操纵太空飞行器以让博尔曼有时间休息。由于太空飞行器里噪音很大,睡眠始终很困难,但博尔曼还是在接下来环绕月球的两周里小睡了一会儿。他本来准备在询问服务推动系统情况时起来,但被告知一切正常后又继续休息。

博尔曼在他听到两位搭档开始犯错误时醒来了。安德斯和洛威尔开始不理解指挥中心的问题,并要求将有些数据重复才能听清。博尔曼发现由于三天来大家都没能睡个好觉,每个人都极其疲倦。作为指挥官,他命令安德斯和洛威尔开始睡觉,飞行计划中其他观测月球的任务都被取消。起初安德斯说他没事,要求继续工作,但博尔曼没有改变主意。最后安德斯在博尔曼继续将摄像机架在窗口自动拍摄月球表面后答应睡觉。博尔曼还记得计划中的第二次电视转播,由于太多人都在期待着观看,他要求两位搭档不要睡过头。环绕月球第七和第八周时安德斯和洛威尔在休息而博尔曼负责工作。

在环绕月球第九周时,第二次电视转播开始。博尔曼介绍了包括他自己的三位太空人,然后是每个人讲述月球给他留下的印象。博尔曼描述月球为「广阔,寂寞,又有些难以接近的星体,或者说是广阔的空虚」。在表述完他们正飞越的月球表面之后,安德斯说他们有一个给地球上所有人的消息。

太阳神8号描述月球(档案资讯) —在浏览器中播放(Beta测试)
太阳神8号成员描述月球以及月球给他们的印象
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太阳神8号成员朗读创世纪并祝圣诞节快乐(档案资讯) —在浏览器中播放(Beta测试)
每位太空人朗读一段创世记1:1-10。博尔曼在结尾时说:「这里是太阳神8号,在结束时,我们想说晚安,好运,圣诞快乐,上帝保佑你们,在美好地球上的每一个人。」

接下来唯一的工作就是地球转移轨道射入(Trans-EarthInjection,TEI),在转播结束后两个半小时时进行。这是整个任务中最关键的一次点火。如果服务推进系统不能成功点火,那么三位太空人会被困在月球轨道中,只有五天的氧气,也没有其他机会离开月球。跟前几次点火一样,这一次也是在太空飞行器飞越月球背面与地球失去联系时进行。

点火准时开始。太空飞行器与地球的联系在飞行时间89小时28分钟39秒准时恢复,与计划时间完全一致。通讯恢复之后,洛威尔说道「请你们听着,圣诞老人确实存在」。地面通讯员肯•马丁利回覆道:「确认,你们是最适合发现这一秘密的人」。当时正值1968年的圣诞节。




静海东部的科西峭壁(Rupes Cauchy)

后来,洛威尔使用了一些闲置时间进行了一些导航观测,使用电脑键盘调整太空飞行器以观测一些星体。但是,一次错误的输入清洗了电脑存储的部分信息,使惯性测量组合(inertial measuringunit,IMU)认为太空飞行器正处于起飞前的相对位置,并自动启动推进器以「纠正」其姿态。

当三位太空人意识到电脑修改太空飞行器飞行姿态的原因后,他们发现需要重新向电脑输入数据,以告诉电脑太空飞行器的真正位置。洛威尔通过调整推进器将参宿七和天狼星对齐,花了十分钟时间去计算出正确的数字,又用了十五分钟将正确数据输入电脑。

十六个月之后,洛威尔在更加严重的情况下又进行了一次类似的人工对准。在执行太阳神13号任务时,太空飞行器的惯性测量组合甚至必须被关闭以节省电力。在他1994年出版的书《丢失的月球:危机重重的太阳神13号》(Lost Moon: The Perilous Voyage ofApollo13,在电影太阳神13号发行后改名为《太阳神13号》),洛威尔写道:「我(在太阳神8号中)接受的训练变得非常有用!」在书中,他排除了太阳神8号的人工重新对准是一次指挥中心要求进行的「计划中的试验」的可能性。罗伯特•齐默尔曼(RobertZimmerman)在他1998年出版的《创世记:太阳神8号的故事》(Genesis: The Story of Apollo8)中提到,后来的多次采访中,洛威尔证实太阳神8号的人工重新对准确实是一次事故,而且是由他的失误造成


[ 本帖最后由 胡喨涵 于 2009-10-18 18:47 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2009-10-18 18:57:10 | 显示全部楼层
返回地球与重新进入大气层

返回地球的过程对于太空人来说主要是一个放松并监视太空飞行器的过程。只要轨道专家们的计算都是正确的,太空飞行器就会在地球转移轨道射入两天半后进入大气层并将落在太平洋中。


太阳神8号指挥舱在约克城号航母甲板上。



圣诞节的下午,三位太空人进行了第五次也是最后一次电视转播。这一次他们再次介绍了整个太空舱,展示了太空人的太空生活。当结束转播后,他们在食品柜里发现了来自迪克•斯雷顿的圣诞礼物——塞了馅的火鸡肉,以及三小瓶未开封的白兰地。太空人们还发现了来自各自妻子的圣诞礼物。

在平静的两天后太空人们开始准备进入大气层。电脑会自动控制进入过程,太空人们只需要将太空飞行器放入正确的姿态并确保太空飞行器朝上。如果电脑失灵,博尔曼将接替。

在和服务舱分离后,唯一的工作就是静静等待。在指挥舱接触大气层前六分钟,太空人们看见月球在地平线上升起,与轨道专家们的计算相符。当进入外大气层后,他们注意到由于窗外因为太空飞行器周围的电浆层而开始变得朦胧。太空飞行器开始减速,减速度(负加速度)最高时达到6G(59米/秒²)。电脑通过调整姿态控制着降落过程,太阳神8号在向海面降落之前短暂地上升。在高度为9千米时漏斗形减速伞使太空飞行器开始稳定,高度降为3千米时三个主降落伞打开。太空飞行器的准确降落地点为北纬8度6分,西经165度1分。

当太空飞行器落入水中时,降落伞使其上下颠倒,保持二号稳定位置(Stable 2position)。三米高的海浪将指挥舱摇来摇去,博尔曼出现不适,等待着漂浮气囊使太空飞行器稳定。由于降落时间在天亮之前,降落43分钟后,来自约克城号航母的第一名蛙人才到达太空飞行器。 45分钟后,三位太空人被运到航空母舰的甲板上。

指挥舱目前在芝加哥科学与工业博物馆,同时展出的还有洛威尔捐献的一些在任务中使用的个人物品,以及博尔曼的太空衣。洛威尔的太空衣目前在航空太空局的格伦研究中心。


历史重要性

太阳神8号成员作为1969年1月3日的时代杂志的封面人物


太阳神8号发生在1968年,一个多灾多难的年度。《时代杂志》选择了太阳神8号的3位太空人作为年度人物,以认可他们在刚过去的一年中对人类的贡献。他们首次做到了离开地球引力影响并环绕另一个天体;他们在成员本身安全系数仅有50%的情况下成功完成了任务。太阳神8号的影响可以由任务后博尔曼收到的一个陌生人发给航空太空局的电报来总结:「太阳神8号,谢谢你们。你们拯救了1968年。」

整个任务留下的最重要的画面之一就是「地出」(地球在月球的地平线上出现)的照片,在环绕月球轨道第四周时拍摄。尽管这张照片并不是人类拍摄的第一张,更不是最后一张完整地球照片,这是人类第一次拍摄到真正的地出场景。一些人认为这张照片是环境保护运动的开始,1970年就有了第一次世界地球日。

太阳神8号是1962年由约翰•格伦执行的水星6号首次环绕地球轨道之后媒体报导范围最广的太空任务。共有约1200名记者报导了这次任务,其中英国广播公司(BBC)的报导在54个国家通过15种语言播出。苏联的真理报甚至在报导时没有加入往常的反美评论。当时世界人口中的四分之一观看了——现场直播或是录播——平安夜时,太阳神8号第九次环绕月球轨道的节目;这次节目在世界范围内的影响堪称巨大。任务结束后在世界各地出席活动时,博尔曼会见过教宗保禄六世,教宗告诉他:「我一生都在努力向世界说出你在平安夜时所说的话」。

无神论者麦达琳•默里•欧黑尔(Madalyn MurrayO'Hair)后来因为太阳神8号太空人朗读创世记而起诉美国太空总署,导致了大量的争议;她希望法庭禁止身为政府雇员的美国太空人们在太空公开进行宗教活动。这个要求被法庭驳回,但也使航空太空局在太阳神计划接下来的任务中要求太空人不要在太空公开议论关于宗教的问题。执行了太阳神11号的伯兹•艾德林(Buzz Aldrin)在登月后进行了圣餐礼;他多年都没有揭露这件事,当时仅仅是间接地提起过。

任务徽章
太阳神8号的任务徽章中间有一个环绕着地球和月球的数字8,上面写着三位太空人的名字。徽章背景为蓝色,三角的形状来自于太阳神指挥舱的外形。
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 楼主| 发表于 2009-10-18 19:11:03 | 显示全部楼层
太阳神9号


任务徽章



阿波罗9号(Apollo 9)是阿波罗计划中第3次载人飞行任务,为1969年三月实施的十天地球轨道任务。这是土星5号的第二次载人发射,和阿波罗登月小艇(LM)的第一次载人发射。

任务统计
任务名称:阿波罗9号
口令:指挥舱:橡皮糖
登月小艇:蜘蛛
队员人数: 3
发射地点:甘乃迪太空中心
LC 39A
发射: 1969年3月3日
16:00:00 UTC
降落: 1969年3月13日
17:00:54 UTC
北纬23度15分,西经167度56分
任务时间: 10天1小时0分钟54秒
质量:指挥舱:26,801公斤
登月小艇14,575公斤
导航
前次任务:后次任务:
阿波罗8号阿波罗10号




队员合照

L-R: McDivitt, Scott and Schweickart

任务成员
杰斯·麦可迪维特(James McDivitt,参与过双子星4号与阿波罗9号飞行),指挥官
大卫·史考特(David Scott,参与过双子星8号、阿波罗9号与阿波罗15号飞行),指挥舱驾驶
罗杰·史维考特(Russell Schweickart,参与过阿波罗9号飞行),登月小艇驾驶

由于登月小艇的进度比预计延迟了几个月,首次使用登月小艇的C任务直到1969年初才执行。

太阳神9号于1969年3月3日发射。十天的任务中,登月小艇在地球轨道中正常运行,证明了其独自飞行的能力并重新与指令/服务舱对接。

从这次任务开始,太空人们开始为太空飞行器命名;登月小艇因其外形被称作「蜘蛛」,而指令舱被运到太空中心时的塑料包装使太空人们想到了「水果糖」(Gumdrop )。

任务期间,大卫·斯科特和拉塞尔·施威卡特进行了第一次双人舱外活动;施威卡特检查了太空衣独立的生命支持系统(之前的太空衣都有系绳与太空舱连接)。

之后,指挥官詹姆斯·麦克迪维特和施威卡特一道驾驶登月小艇与指令舱分离,在分离和重新对接时分别测试了登月小艇降落部分和起飞部分的推进器。

舱外活动
Schweickart - EVA - LM forward hatch
开始: 1969年3月6日, 16:45:00 UTC
结束: 1969年3月6日, 17:52:00 UTC
总长: 1小时07分钟
Scott - EVA - CM side hatch
开始: 1969年3月6日, 17:01:00 UTC
结束: 1969年3月6日, 18:02:00 UTC
总长: 1小时01分钟

阿波罗9号飞行过程
T + Time事件燃烧
时间加速运行轨道
T + 00:00:00升空. . .
T + 00:02:14 S-IC中心引擎脱落141秒. .
T + 00:02:43 S-IC引擎脱落169秒. .
T + 00:02:44 S-II点燃. . .
T + 00:03:14 S-II扇状分离. . .
T + 00:03:19抛弃发射逃逸系统. . .
T + 00:08:56 S-II脱落. . .
T + 00:08:57 S-II脱落+分离,S-IVB ignition . . .
T + 00:11:05 S-IVB cutoff + orbital insertion 127.4 s . 191.3 x 189.5 km
T + 02:45:00 CSM/S-IVB separation . . .
T + 03:02:08 CSM/LM docking . . .
T + 04:18:00 Spacecraft/S-IVB separation . . .
T + 05:59:00 First SPS test 5.1 s +10.4 m/s 234.1 x 200.7 km
T + 22:12:03 Second SPS test 110 s +259.2 m/s 351.5 x 199.5 km
T + 25:17:38 Third SPS test 281.6 s +782.6 m/s 503.4 x 202.6 km
T + 28:24:40 Fourth SPS test 28.2 s -914.5 m/s 502.8 x 202.4 km
T + 49:41:33 First DPS test 369.7 s -530.1 m/s 499.3 x 202.2 km
T + 54:26:11 Fifth SPS test 43.3 s -175.6 m/s 239.3 x 229.3 km
T + 92:39:30 CSM/LM undocking . . .
T + 93:02:53 CSM separation maneuver 10.9 s -1.5 m/s .
T + 93:47:34 LM DPS phasing maneuver 18.6 s +27.6 m/s 253.5 x 207 km
T + 95:39:07 LM DPS insertion maneuver 22.2 s +13.1 m/s 257.2 x 248.2 km
T + 96:16:04 LM concentric sequence initiation maneuver 30.3 s -12.2 m/s 255.2 x 208.9 km
T + 96:58:14 LM APS constant delta height maneuver 2.9 s -12.6 m/s 215.6 x 207.2 km
T + 97:57:59 LM terminal phase finalization maneuver 34.7 s +6.8 m/s 232.8 x 208.5 km
T + 98:59:00 CSM/LM docking . . .
T + 101:32:44 Post-jettison CSM separation maneuver 7.2 s +0.9 m/s 235.7 x 224.6 km
T + 101:53:20 LM APS burn to depletion 350 s +1,643.2 m/s 6,934.4 x 230.6 km
T + 123:25:06 Sixth SPS test 1.29 s -11.5 m/s 222.6 x 195.2 km
T + 169:38:59 Seventh SPS test 25 s +199.6 m/s 463.4 x 181.1 km
T + 240:31:14 Eighth SPS test 11.6 s -99.1 m/s 442.2 x -7.8 km
T + 241:00:54 Splashdown . . .

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发表于 2009-10-18 19:13:20 | 显示全部楼层
阿波罗13号比较炫
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 楼主| 发表于 2009-10-18 19:23:05 | 显示全部楼层
阿波罗10号



任务徽章

阿波罗10号(Apollo10)是阿波罗计划中第一次载人飞行任务,第一次(也是唯一的载人土星5号)在39B发射台发射。本次任务是第二次环绕月球的载人任务,首次将登月舱带入月球轨道进行测试。在测试中,登月舱离月球表面仅15.6千米。截止2001年(2001年金氏世界纪录大全),阿波罗10号在1969年5月26日从月球返回地球途中创造了载人太空飞行器的飞行速度记录:39,897千米/小时(11.08千米/秒)。阿波罗10号也是人类太空史上第一个从太空发回彩色现场录象的任务。

任务统计
任务名称:阿波罗10号
口令:指令/服务舱:查理·布朗
登月舱:史努比
队员人数: 3
发射地点:佛罗里达州
甘乃迪太空中心
LC 39B
发射: 1969年5月18日
16:49:00 UTC
降落: 1969年5月26日
16:52:23 UTC
降落地点:南纬15度2分,西经164度39分
任务时间: 8天3分钟23秒
远地点: 190千米
近地点: 184.5千米
地球轨道周期: 88.1分钟
地球轨道倾角: 32.5°
环绕月球轨道: 31周
月球轨道时间: 61小时37分钟23.6秒
远月点: 316.7千米
近月点: 111.1千米
月球轨道周期: 2.15小时
月球轨道倾角: 1.2°
质量:指令舱:28,834千克
登月舱:13,941千克

队员合照

左起:塞尔南、斯塔福德、杨

任务成员
托马斯·斯塔福德(Thomas Stafford,曾执行双子星6A号、双子星9A号、阿波罗10号以及阿波罗-联盟测试计划任务),指令长
约翰·杨(John Young,曾执行双子星3号、双子星10号、阿波罗10号、阿波罗16号、STS-1以及STS-9任务),指令舱驾驶员
尤金·塞尔南(Eugene Cernan,曾执行双子星9A号、阿波罗10号以及阿波罗17号任务),登月舱驾驶员

替补成员
戈尔登·库勃(Gordon Cooper,曾执行水星-大力神9号以及双子星5号任务),指令长
唐·埃斯利(Donn Eisele,曾执行阿波罗7号任务),指令舱驾驶员
艾德加·米切尔(Edgar Mitchell,曾执行阿波罗14号任务),登月舱驾驶员

支持团队
查尔斯·杜克(Charles Duke,曾执行阿波罗16号任务)
约瑟夫·恩格(Joe Engle,曾执行STS-2以及STS-51-I任务)
詹姆斯·艾尔文(James Irwin,曾执行阿波罗15号任务)
杰克·洛斯马(Jack Lousma,曾执行天空实验室3号以及STS-3任务)

任务介绍


阿波罗10号所看到的「地出」(NASA)

阿波罗10号是人类首次带着一套完整的阿波罗太空飞行器(阿波罗8号未携带登月舱)环绕月球,也可以称得上是登月最后的「彩排」(阿波罗11号两个月内成功登月)。斯塔福德和塞尔南操纵的登月舱离月球最近时仅15.6千米,除了最后的降落过程(阿波罗10号的登月舱并不能真正降落),阿波罗10号执行了真正的登月需要完成的一切步骤,从执行任务的太空人到指挥中心的控制人员,都对登月的过程进行了一次演习。离开近地轨道后不久,指令/服务舱从土星5号的S-IVB子火箭分离,在转向后与S-IVB中的登月舱连接。月球转移轨道射入(TLI‎)将太空飞行器射向月球。在进入月球轨道后,杨独自留在指令舱中环绕月球,斯塔福德和塞尔南测试了登月舱的雷达和起飞火箭,并检查了月表静海阿波罗11号计划中的登月点。在登月舱第二次绕月飞行时,太空人通过爆炸螺栓抛弃了登月舱的降落部分。突然上半部开始迅速旋转,并带有急剧的前后颠簸。太空人镇静之后,改用手动控制系统使其稳定。直到启动发动机使登月舱起飞部分与绕月飞行的指令舱会合时,登月舱仍在吱嘎乱响。经过紧急处理,登月舱总算顺利与指令舱会合。 [1]

阿波罗10号的指令舱目前在伦敦的科学博物馆展览。登月舱的起飞部分目前在环绕太阳,是阿波罗计划所使用的登月舱中唯一仍然完整的起飞部分(阿波罗5号、9号、13号的登月舱起飞部分在地球大气层中被烧光了;阿波罗11号的登月舱起飞部分留在了月球轨道,最终坠落在了月球表面;阿波罗12号、14号、15号、16号及17号的登月舱起飞部分都按计划坠落在了月球表面)。

阿波罗10号完成了所有测试太空飞行器表现以及检查细节的飞行目标。

任务徽章
盾牌形的徽章上有一个明显的罗马数字X(10)被放在月球表面,用的话来说「显示我们曾留下的印记(to show that we hadleft ourmark)」。指令舱从X的上半部分穿过,而指令舱的起飞部分则离月球飞得很近。背景中的地球清晰可见。浅蓝色的边缘上写有「APOLLO(阿波罗)」以及3位太空人的名字。徽章的最外层是一圈金色。
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