认识 Gemini 雷达评估舱

美国国家航空航天局 (NASA)
美国国家航空航天局 (NASA)

即使作为一名硬核太空迷,我也会遇到阿波罗时代的一些我不知道是什么的图像。例如,左边这张来自双子星4号(Gemini 4)的图像,我看着觉得有点熟悉,好像地平线上有什么卡通一样的东西。稍微查了一下,发现了一个关于双子星5号(Gemini 5)的有趣故事。

1965年,美国在太空竞赛中开始超越苏联。这一年,美国宇航局(NASA)发射了首次载人双子星任务,迈出了奔向月球之路的第一步。但过程并非一帆风顺。这仍然是太空探索的早期阶段,事情并非总是一帆风顺,偶尔会付出任务成功的代价。

双子星5号是该计划的第三次载人任务,原计划进行为期八天的飞行。航程是主要目标;NASA距离将人类送上月球还有几年时间,因此需要确保航天器及其所有生命支持系统能够让宇航员在足够长的时间内存活,以便往返月球。八天是最低飞行时间。在此目标之下,还隐藏着一项评估此次长途任务对宇航员戈登·库珀(Gordon Cooper)和皮特·康拉德(Pete Conrad)影响的测量目标。

此次任务的另一个主要目标是评估交会对接的导航和制导系统。

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交会对接是双子星计划的一项重要目标,因为这是所有阿波罗任务的必要机动。阿波罗宇航员不仅在前往月球的途中需要与登月舱对接,在着陆月球后,还需要在月球轨道上连接登月舱和指令服务舱。因此,在双子星计划的过程中,交会对接必须变得例行化,以便阿波罗宇航员能够熟练掌握。

为此,双子星航天器被设计成与无人驾驶的Agena目标飞行器进行交会对接,Agena目标飞行器将单独发射。但在任何双子星任务能够与Agena进行交会对接之前,NASA必须测试航天器上的交会对接设备,这意味着要使用雷达评估舱(Radar Evaluation Pod,REP)。雷达评估舱(REP)的设计是用于与Agena所使用的相同的交会对接雷达和制导系统配合使用。它允许航天器执行机动,但不能对接,从而训练宇航员进行复杂的飞行操作。

第一个雷达评估舱(REP)随双子星5号一起进入轨道,于1965年8月21日发射升空时被安装在后部适配器舱内。按照计划,它在发射后两小时七分钟十五秒被弹出。当检查确认一切工作正常后,宇航员将航天器调头,锁定REP的雷达。然后他们操纵航天器,使REP从双子星5号移开,然后又移到其后上方。但这时,宇航员注意到有些不对劲。

支持此次长航程任务目标的是一种新型燃料电池;之前的任务使用的是电池。在燃料电池中,氢气和氧气的反应转化为电能,这个过程产生的能量远远超过了单独使用电池,尽管电池仍在再入期间使用。但燃料电池需要低温气体才能工作,而双子星5号的宇航员注意到他们的低温氧气压力正在下降。

低温氧气水平最终降至规定限值以下,迫使宇航员关闭航天器以节省现有电力,这反过来又迫使他们放弃了雷达评估舱(REP)的交会对接实验。在这种低功率状态下,宇航员进行了四次雷达测试,以评估后续任务的交会对接系统,但最终基本上是在轨道上耗尽时间,以达到八天的目标。还有其他实验,但对宇航员来说,大部分时间都漫长而枯燥。

但双子星5号成功完成了八天的飞行任务,这使它成为一次成功的任务。在双子星5号成功进行的雷达交会对接测试的帮助下,双子星6号和7号在1965年底成功地在轨道上彼此靠近几英尺。双子星8号在1966年完成了首次成功的太空交对接。

来源: NASA新闻资料包;双子星5号任务报告。

 

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我的学术背景是科学史,但我从小就对太空飞行感兴趣,那是在我小学时,我看到了一张两个宇航员在月球上的卡通画。我把七岁时对阿波罗计划的好奇心转化为一名太空飞行历史学家和自由撰稿人的职业生涯。

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