嫦娥飞月图。来源:任率英,1955。现藏中国美术馆
飞到月亮上去!这是人类自古以来的梦想,但要实现这个梦想谈何容易。人类被地球的引力牢牢束缚在地面附近,月亮却高高地挂在天上,离地有遥遥的38万公里!这是一个难以飞越的高度,古人只能凭想象和神话故事来满足对月球的好奇。
尽管万户的试验以失败告终,但基本原理与之相同的现代火箭技术,却一次又一次地在航天活动中取得了成功。这要归功于几位现代火箭专家:被誉为航天之父的俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基;美国物理学家罗伯特·戈达德;德国的冯·布劳恩;以及前苏联的谢尔盖·科罗廖夫。其中前两位是火箭理论的奠基人,而后两位则将火箭技术付诸实践并成功地将人类送上了太空。
利用从德国获得的V2火箭部分资料,科罗廖夫和他的同事成功研制出苏联的第一枚弹道导弹。之后又设计并成功地发射了第一颗人造地球卫星。1961年初,由科罗廖夫改进的火箭将加加林送上了太空,实现了齐奥尔科夫斯基的名言:“地球是人类的摇篮,但人类不会永远停留在摇篮里。”苏联的第一颗人造地球卫星“史普尼克”是由一支三级运载火箭发射的。卫星本体是一只直径58厘米,重83.6公斤的铝合金圆球。
圆球外面附有4根弹簧天线。卫星内部装两台无线电发射机,每隔0.3秒向外发射信号。卫星的绕地轨道最远时离地球964.1公里,最近时为228.5公里,轨道与地球赤道平面的夹角为65度,绕地周期96.2分钟。这颗人造地球卫星在天空中共运行了92天,绕地球约1400圈,行程6000万公里,于1958年1月4日陨落。
1969年7月20日,阿波罗11号的登月舱成功着陆月球,美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在月球表面留下了人类的第一个脚印,他幽默地说:“这是我个人的一小步,却是人类的一大步。”第二位宇航员奥尔德林也随后跟上,登陆了月球。另一位宇航员迈克尔·科林斯则留守在绕月环行的“母船”哥伦比亚号上。
前苏联为登月设计的方案基本上与阿波罗计划的一样,也是采取“月球轨道交会”的办法。为了达到送人登月的目的,需要大型的运载火箭,美国人使用的是布劳恩等人设计的“土星5号”三级火箭,这是航天史上最大的火箭,高达110.6米,质量3,039吨,有效载荷45吨,至今为止,仍然保持着最高、最重、推力最强的运载火箭的记录。