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科学网人类登月50周年的50个数字

时间:2019-08-04 16:00来源:澳门金沙充值 作者:澳门金沙充值 点击:
1969年7月21日协调世界时(UTC,近似于俺小时候学的格林尼治标准时间,但是以原子钟为标准)02:56:15,三十九岁的美

1969年7月21日协调世界时(UTC,近似于俺小时候学的格林尼治标准时间,但是以原子钟为标准02:56:15,三十九岁的美国宇航员Neil Armstrong走出登月舱,迈出了代表人类飞跃的那一小步, "That's one small step for [a] man, one giant leap for mankind."第一次踏上地球以外的星球。

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这一人类历史上的伟大创举充满了太多的故事,启于两大政治敌对国的冷战竞争,却又在其鼎盛辉煌的四年登月行动后嘎然而止。之后的四十七年人类没有再重返月球。是不想,是不必还是不能?令人惊叹的是时至今日,对人类登月这一事件真实性的质疑声依然可以听到,随便搜一下网络就会找到大量的登月行动阴谋论的文章。

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尽管这些文章的里的质疑基本都可以被合理解释,但笔者认为之所以阴谋论得以生存,一个重要的原因就是登月计划是一项极其艰苦、极其危险还极其幸运的科技探索。半个世纪前的宇宙飞船里,电子设备的计算能力几乎还赶不上咱手里的 Huawei P30 pro(支持一下国货),然而NASA愣是以高频率和高成功率达成计划,难怪让一些人心存疑虑。不信咱们先来做个小测试:提问--完成登月并安全返回需要几大步骤(显然比把大象关进冰箱复杂多了)?


正确答案请观看下面这个动画演示

https://v.qq.com/x/page/o08256ad6jt.html

(另一个更好版本请移步本人公众号版本:科学乐趣生活)


所以答案是 13步 (当然我们也可以再进一步细分)。

点火--一级火箭脱落--二级火箭加速脱离地球轨道--月球指挥舱掉转180和月球着陆舱对接--二级火箭脱落--进入月球轨道--月球着陆舱脱离月球指挥舱--着陆月球--着陆舱点火--月球着陆舱对接月球指挥舱--月球着陆舱脱离月球指挥舱--进入地球大气层,月球指挥舱脱离地球着陆舱-安全坠落海中。


单单看这一些列操作,您应该和笔者同样惊叹登月计划的复杂程度。这其中任何一步出了差错宇航员就将面临死亡威胁,比如灾难性的apollo 1计划(参阅电影 First Man),再比如不幸中的万幸Apollo13计划 (参阅同名电影)。

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为了纪念人类登月50周年,BBC推出了系列文章Apollo in 50 numbers-阿波罗计划相关的50个数字。笔者稍作调整,编了一套“王一”版50个数字纪念人类登月:


1.    384400 公里

地球到月球之间的平均距离。实际上两球之间的距离是在405696 -363105公里间不断改变的。之所以可以精确测量这个距离,是因为在月球表面有五个叫Laser Ranging Retroreflectors-激光复归反射器 (LRR)的装置(分别来自美国三次登月行动和前苏联的两次无人登月计划)。通过天文望远镜发射反射接收激光信号完成测距实验:

距离 = 光速 × (反射信号接收时间 / 2)。一个有趣的发现是月球与地球的距离以每年3.8厘米的速率逐渐增加。


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From left to right, the Apollo 11, 14, and 15 retroreflector arrays. (Image credits: NASA.)



2.    250亿美金

阿波罗计划的总经费数。大约等同于如今的1750亿美金。以1965年为例,NASA的经费达到了政府总支出5%,相当于如今政府总支出的10%。所以说人类之所以在Apollo计划后没有再登月,一个原因就是太贵了!比如当时一件太空服的造价就是10万美金。在Apollo 17计划执行时,美国民意调查显示60%的人认为政府在太空方面开支太大了。

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3.    39705 公里/小时

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