//本文多图及长视频预警

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//本文多图及长视频预警，重要的事情说三遍

1969年，7月16日，卡纳维拉尔角，肯尼迪航天中心（KSC）39A发射工位。这个地方此时正在执行美国东部夏令时（UTC-4）。

经过了50余天的全面检查测试后，土星五号（SA-506）静静地伫立在发射架旁，旁边连接着的各种各样的管道依旧在不间断地为其加注燃料以及供电，从发射架上伸出一道廊桥，连接着“阿波罗11号”飞船，执行此次任务的乘员组将从这里进入飞船，踏上登月的旅程。

早上6时许，天光已经大亮，发射区域天气良好。“阿波罗”计划公共事务官，杰克·金（Jack King）浑厚的嗓音播报了发射前倒计时3小时30分的讯息，预告SA-506将在当天上午9点32分发射。这样的倒计时工作在每个国家都有，比如在我国，执行倒计时播报的工作人员就被称为“0号指挥员”。此时此刻，执行“阿波罗11号”的3位宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil A. Armstrong）、巴兹·奥尔德林（Edwin E. Aldrin）、迈克尔·柯林斯（Michael Collins）正在穿宇航服，检查各种各样的装置，为发射前作最后的准备工作。他们在4时15分就起床，之后享用了一顿美式早餐，这份出发前的食谱包括了橘子汁、牛排、炒鸡蛋、面包以及咖啡，一如他们之前的早餐一样平平无奇。

6时27分，全副武装的宇航员们从航天员中心出发，坐上了摆渡车前往发射架。在走完了短短的8英里路程之后，他们进入了发射架内部的升降平台。不过此时“阿波罗11号”底下的S-IVB，即土星五号第三级的液氢加注阀门发生了泄露，工程师们需要抓紧解决这个问题，不过看起来问题不大，宇航员们还可以继续进入飞船。这个阀门在S-IVB的燃料装填完毕之后被旁路，问题解除。

6时54分，宇航员们陆续通过廊桥进入了飞船中。“阿波罗”飞船在太空飞行时，内部的环境并不是1个大气压，而是1/3的大气压。这样的气压变化将会在飞行过程中出现，导致宇航员血管中溶解的氮气析出，从而导致“潜水病”的发生。因此宇航员从换上衣服之后到飞船内部，都需要吸氧排氮，手上提溜这的就是一个便携的氧气制备装置，这个过程大约需要持续3个小时，吸完氧正好能赶上火箭发射。

细心的人们会发现，上面这张图的3个人并不都是宇航员。这是由乘员组的座位安排决定的，而乘员组的座位安排又由乘员的职能决定。阿姆斯特朗是飞船指令长，坐在最左边的座位上；奥尔德林是登月舱驾驶员，坐在中间的座位上；柯林斯是指令/服务舱驾驶员，坐在最右边的座位上。而指令舱的舱门是对着中间座位的，因此坐在两边的宇航员需要先进入飞船内。

因此这张照片的前两位是阿姆斯特朗与柯林斯，第三位没穿宇航服的则是协助两位宇航员进飞船的工作人员。外头有人可以帮忙送进去，飞船里头也得有人接应，否则仅凭宇航员自身的努力，想在几分钟内落座还是很困难的。飞船里头的人也是一位宇航员，他是“阿波罗11号”替补登月舱驾驶员弗莱德·海斯（Fred Haise），而今天奥尔德林身体状况不错，不用换人，于是他就作为地面支持人员协助宇航员进舱，而且比“阿波罗11号”乘员组都要早，在6点左右就进去了。因为他还需要检查一下里面的部件有没有问题。

7时10分，随着最后一位进舱奥尔德林也坐在了座位上，海斯的任务也完成了，就退出了指令舱。不过没关系，这不遗憾，因为他也有机会作为主要成员参加登月任务的。

7时32分，指令舱的舱门关闭，从现在起，他们将成为全世界最知名的人物。

在这段宇航员们查阅飞行手册以及工程师们排除小问题的时候，我们插播一下执行“阿波罗11号”任务的宇航员们的高清照片。

在这张出征照中，从左至右分别为阿姆斯特朗、柯林斯以及奥尔德林。

而执行人类首次登月任务的“阿波罗11号”飞船的呼号分别为“哥伦比亚”（指令/服务舱，CSM）以及“鹰”（登月舱，LEM）。“哥伦比亚”这个词从某种意义上说也是美国人的一个执念，这个脱胎于“哥伦布”的词被美国人应用在各种地名上，甚至连首都也用了这个词——华盛顿哥伦比亚特区；而“鹰”这个词大家都很熟悉了，毕竟白头鹰、星条旗、山姆大叔等等形象早就是美国的象征。从这一点上来看，人类首次登月的政治意义还是很浓厚的，当然更不用提那面绑在LEM着陆支架上的星条旗了。

时间很快到了9时，距离发射还有约半小时，火箭的一些准备工作也差不多就绪。

土星五号在发射前将从外部电源模式切换至内部电源模式，一旦进入了内部电源模式，火箭的能源都将来自于S-IU级的电池组。在“土星五号”系列文章中，我们没有对S-IU级进行介绍。在这里也稍微补充一下。

S-IU级位于S-IVB顶端，是土星五号运载火箭的仪器单元（Instrument Unit），这段1米高的圆环中不仅包括了电池组为代表的电力系统，还有飞航控制系统、环境控制系统、各种测量仪器以及主体结构。

而这整个系统最核心的部分包括了ST-124-M三轴陀螺仪平台，要是这个家伙出了问题，火箭肯定会进入布朗运动模式。除此之外，S-IU配套的子系统包括了数字计算机、模拟飞行计算机、配套的存储器等等组件，用以确定火箭的飞行指向；同时还配备了C波段雷达以及对应的雷达高度计，好知道飞行高度；环境控制系统则可以保障火箭在飞行过程中不会因为过热而烧毁仪器等等。发动机是火箭的心脏，仪器单元则是火箭的大脑。

9时15分，阿姆斯特朗对控制及姿态稳定系统进行了最后的检查。

9时27分，发射架上伸出的走廊收回，KSC内部对火箭进行了最后一次检查，地面支援组确认飞船与火箭均无问题，发射指挥员保罗·唐纳利（Paul Donnelly）宣布火箭已经做好了发射准备。时间正在一分一秒地流逝，所有人都在等待着发射的那一刻。

9时30分，距离发射只有两分钟不到了。杰克·金播报了这样的内容（视频约2M）

“阿波罗11号”发射前倒计时录音https://www.zhihu.com/video/1132097085939580928

9时32分，土星五号带着“阿波罗11号”飞船起飞，踏上了登月之路。而一般的，航天器的任务时间往往以点火/起飞时刻来作为0时刻，此后的所有时刻安排均将冠以“起飞后X时间”，或者简单地以“T+XXX时间”来进行安排。我们也将不例外，除了特别重要的时间点采用美国东部夏令时之外，在之后的其它时间节点中切换为“起飞后X时间”的表述方式。

起飞后13秒，土星五号开始程序转弯，其巨大的身躯让这个过程持续了足足21秒，至起飞后34秒才完成。

起飞后1分23秒，土星五号达到了最大动态压力（Max-Q）的状况，此时是火箭最危险的时候，只要制造商稍有瑕疵，就会造成不可估量的后果。不过对于SA-506而言，这都是小场面，土星五号早已对此驾轻就熟。之后的火箭状况，我们结合下面的这张曲线来进行介绍。

起飞后2分17秒，火箭过载逼近4g，S-IC中间的发动机关机，总推力减少20%。

起飞后2分44秒，S-IC与S-II分离，S-II之后点火。

这段视频忠实地记录了S-IC与S-II分离的情景：S-IC在火工品的作用下与S-II分离，并启动反冲火箭使之快速远离S-II，此后S-II点火，稍后分离环脱离S-II。而在起飞后3分13秒，S-II底端的分离环脱离。

值得注意的是，这段影像原始的摄录帧率约为96帧/秒，在播放的时候则以23.976帧/秒的速度播放，因此此段影片相当于是慢放了4倍，这有助于我们能够更好地欣赏分离时的壮观场景。（视频大小约25M）

S-IC与S-II分离https://www.zhihu.com/video/1132406822220554240

起飞后7分42秒，火箭过载逼近1.8g，S-II中间的发动机关机，总推力减少20%。

起飞后8分22秒，S-II调整了燃料混合比，虽然这导致了推力的下降，但比冲得到了增长。

起飞后9分15秒，S-II也完成了自己的使命，与S-IVB分离，S-IVB之后点火。

依旧的，这段S-II与S-IVB分离的影像也被S-II顶端的摄像机记录了下来。同样是慢放四倍。（视频大小约27M）

S-II与S-IVB分离https://www.zhihu.com/video/1132410134613438464

从这段视频中我们也能看到在真空中火箭发动机工作的场景：由于在真空中，燃气膨胀率非常大，也不会出现明显的火光，取而代之的是扇形气羽。在级间分离的瞬间，S-IVB内部的燃料处于失重状态，因此需要启动周边的沉底火箭让燃料顺利进入火箭发动机中，而我们也只能看到正在工作的S-IVB的发动机喷管处变得逐渐明亮。

起飞后11分45秒，即7月16日上午9时43分45秒，“阿波罗11号”泊入近地轨道。（此处应当有BGM：Computer Beeping/Deepy Space/Heaven）。在确认了CSM的状态后，宇航员们摘下了头盔，解开了安全带，开始活动活动筋骨。此时地面站依旧在对飞船进行紧张的测控工作，并向宇航员们通报飞船与各个地面站的通讯时间。

起飞后19分钟，在检查完轨道后，地面站指出，阿波罗目前处于一个周期为1小时28分钟17秒的轨道上，而预定的轨道周期则是1小时28分钟16秒，入轨相当精确。

起飞后29分钟，宇航员们检查完了环境控制系统的各项参数，确认正常。而此时距离第二次点火还有两个多小时，因此他们拿出了照相机，仿佛这是一次普通的远足一般。

“阿波罗”飞船中，宇航员们使用的是哈苏500C中画幅相机，使用70mm胶片。这个相机最有意思的地方就在于有一片金属材质的遮光片。拍摄的时候这个遮光片需要取下来，否则快门就按不下去；但取胶片的时候，这个遮光片就需要插上，不然就取不下片匣。这样的设计可以防止胶片被意外曝光。在“阿波罗”飞船这种胶片数量受到限制的地方，这样的意外事故自然是越少越好。

宇航员们就是利用了这台相机拍摄了很多经典之作。比如我们在前一篇看到的《地出》。

而正当柯林斯准备拿出摄像机的时候，地面控制中心的声音传来，宇航员摩拳擦掌的拍摄热情被无情地打断了。

起飞后36分钟，地面向宇航员们汇报了他们在火箭起飞时的心率监测数据。阿姆斯特朗的心率为110，奥尔德林的心率为88，柯林斯的心率为99。看起来很高，不过这些宇航员之前都参与过双子星任务，在他们各自的飞船起飞时，阿姆斯特朗的心率达到了146，奥尔德林的心率为110，柯林斯的心率为125。宇航员嘛，多飞几次也就习惯了。

宇航员要实现与地面的通讯，主要靠的是随身携带的通讯系统。通讯的数据内容除了天地通话之外，也包括了健康数据。这些数据基本上通过S波段传输。

除了回收状况大部分需要使用顶部甚高频（VHF）天线作为主要通讯手段之外，在任务的绝大多数时间中，绝大多数的数据都通过S波段雷达传输，这也是为什么飞船的服务舱要伸出一根这么大天线的原因。

这个便携的通讯系统看上去极其简单，就一个开关，接上耳麦，生物医学模块，再顺出一根线来插到通讯接口里面就行了。但实际上背后的内容却比较复杂。

首先宇航员可以切换三种通讯频率：S波段，VHF波段以及AM波段，但一般都靠S波段干活。每个波段的开关都有3个状态：T/R（发射/接收）、RCV（仅接收）、OFF（关闭），一般没什么事都进行语音的双向传输。而T/R状态工作方式又有两种：Vox，Intercom/PTT，区别在于前一种是自动广播宇航员的语音至地面，后一种可以手动调整。这样设计的好处在于宇航员在后一种模式下可以靠图上的“按下说话”开关来实现语音的选择性传送：把“按下说话”开关切换到“I'COM”（内部通讯）模式下，地面就听不到宇航员说了什么，这时候就可以随意地讲些笑话（柯林斯曾经调侃阿姆斯特朗是三个人中间飞行时间最短的），甚至开车（大约的确是讲过这种段子的）。而一旦需要再与地面建立联系，直接切换到“XMIT”（内部通讯与传输）模式，就又可以当做什么事都没发生一样。你看，这个宇航员的隐私的保护工作做得还是很好的。

在这之后的一个很重要的内容就是给飞船重新确认姿态，如果飞船系统的朝向不对，那么之后S-IVB一旦启动，就会让飞船进入一个错误的轨道。飞船航向校正的实现则采取了一个十分古老的办法——六分仪法。

一般的，恒星的位置保持不变，且恒星的张角极小，因此可以视作点光源。若我们选择两颗恒星，则可以过“恒星1-飞船-恒星2”三点作出一个角度。而这个角度可以根据六分仪自带的角度指示器将两颗恒星的像重合，继而直接读取，从而反算出飞船此时的位置。

在“阿波罗”飞船上就安装了这么一套拥有六分仪与望远镜的导航系统，并配套了一个导航计算机，内部储存了大量星球在天球的位置。同时其与飞船本身的惯性平台相连，可以根据飞船的实际姿态来计算飞船需要调整到位所需要的角度。

这样的导航系统由+4V至+14V的电压进行控制。但此时柯林斯发现电压最低掉到了+3.4V，因此飞船的指向显示产生了较大的偏差，需要通过六分仪与导航计算机进行校正。他选择了库楼三（星表30号星）与斗宿四（星表37号星）作为对照的恒星，并在其精准的控制之下，令飞船的导航计算机示数回到了一个很合适的位置。其在X、Y、Z轴上的偏差分别为0.01°、0.33°、0.16°，他们将更新的数据返回至地面，确认无误后终于长舒了一口气。柯林斯在飞船起飞前还跟MIT的一位导航系统研制专家以一杯咖啡为赌注，宣称自己可以做到“四个零”（飞船的示数为+00001时，即为偏差+0.01°），专家当然表示不信，现在看来还是宇航员技高一筹。

在重新校正完飞船的指向之后，宇航员们就继续拿出相机来浪费底片了，不是我对他们的（某一位）拍照技能有意见，而是真的不好看——

起飞后1小时09分，“阿波罗”飞船绕出了地球的暗面，迎接他们在太空的第一次日出。这群大男人自然不能放弃这个绝佳的机会，柯林斯正好坐在飞船的右侧，他能透过舷窗看到地球。不幸的是，在太阳升起时，他没找到相机，而直到太阳升起后5分钟才得以拍下照片。

而他们一过夏威夷，恼人的地面站又给他们下达了新的指示——填写应急逃逸表。

前面我们讲过“阿波罗”飞船在发射期间，面对紧急状况下的逃逸措施。但奔月的途中一旦出现紧急状况，则也需要进行逃逸。飞船上有个“Abort”的按钮，只要按下这个按钮，飞船就进入了逃逸模式，抛弃了无用的LEM之后，飞船需要重新指向，点火返回地球。

飞船在奔月的途中将会经过多个时间节点，不同的时间节点，飞船的姿态、点火时间、近地点轨道高度、再入位置均有所不同。因此需要填写若干表格并输入导航计算机中，一旦出现紧急状况，他们就能根据表格上的数据控制飞船返回。

现在的这份表格名字叫P30 Maneuver，对应的是TLI+90min的时间节点，这里的TLI即是“月球转移轨道”（Trans-Lunar Injection）的缩写。

这张表格虽然小，但它具备了航天器的几乎全部数据：

Purpose与PROP/GUID这两个表格抬头填写的是飞船状态以及使用的导航系统，这里不需要过多地进行注意，毕竟导航系统就一个。

N47栏的WT就是飞船重量（weight）。

N48栏的TRIM就是飞船的姿态（trim），其中的p,t两个上标则是飞船的偏航（yaw）与俯仰（pitch）参数，这里没有滚转（roll）参数，是因为滚转对飞船指向无影响。这里提一个飞船姿态的概念，现在设想一下你的头是飞船，偏航则是你的头左右摇动，俯仰则是你的头上下摆动，滚转则是你的头向左右歪。你看，这样子你的头的所有状态就都可以用这三个参数进行表示了。

N33栏是飞船的点火时间，自上到下分别是小时（HRS），分钟（MIN）以及秒（SEC）。

N81栏是飞船需要改变的速度增量，通过X，Y，Z三轴表示，这里X轴表示飞船飞行曲线的切向方向，Y轴表示飞船飞行平面的法线方向，Z表示飞船飞行曲线的径向方向。三个速度增量可以根据飞船姿态解算得出，其结果应与N48一致。

RPY栏则表示飞船起飞时的三种姿态，这是惯性平台初始的初始数据。

N42栏是飞船的轨道高点（Apogee）与轨道低点（Perigee），但飞船进入TLI后，高点趋向于无穷大，因此并不存在。

△T、BT、△C栏则表示飞船的点火指令：△T为飞船需要减少的速度增量，BT代表飞船的点火时间（Burn time），△C则为飞船启动关机倒计时器的速度增量，以令飞船自动关闭发动机。

SXTS、SFT、TRN则可以控制飞船的位置的一个参数。SXTS为六分仪星（Sextant star），表示六分仪所能看到的星星，这里能看到的是心宿二，即星表的33号星，SFT与TRN则表示了其在六分仪上的位置。

而下面的BSS、SPA、SXP则为控制飞船位置的另一个参数，BSS为准星星（Boresight star），表示了准星所能看到的星星，在这张表就不需要填写这个内容，因为飞船在此时的指向导致不会有什么星星能被观测到。

最后的五个栏目则为飞船再入的参数，包括了N61栏飞船预定溅落的经纬度（Latitude，Longitude），达到0.05g时的高度（RTGO）、速度（VI0）以及再入时间（GET），一般以此作为再入时间点。

这样的逃逸时间节点还会在TLI+5小时，TLI+25小时6分钟等等进行设置，以尽可能覆盖飞船奔月的时间范围。

除了这一系列的表之外，他们还需要再填写一张表——月球转移表，同样输入导航计算机中。

这张表主要的内容是S-IVB二次点火完成后，飞船的整体姿态。

TB6p表示TLI发生的时间节点，TLI表示S-IVB的燃烧时间，△VC与VI表示S-IVB产生的速度增量与飞船此时的速度，SEP表示加速完之后飞船的姿态，EXTRATION则表示LEM的姿态，因为需要在TLI完毕之后对接LEM，所以飞船的滚转参数需要额外添加进去，不然找不到对接标志。

在这些内容搞定之后，宇航员们还需要把之前拿出去的东西放好，特别是相机这种“精密仪器”，虽然S-IVB二次点火产生的加速度也就0.6-1.4g，但磕着碰着也不是好玩的。顺便还可以用剩下的时间来检查一下各种参数是不是正确。

起飞后2小时44分16秒，S-IVB二次点火，点火持续了5分50秒结束，“阿波罗11号”正式踏上了奔月的旅程。

在进入TLI轨道后的下一个重大任务就是对接。要是对接失败的话，宇航员们就可以直接根据TLI+90的表灰溜溜地回家了。

起飞后3小时17分，确认无异常后，CSM与S-IVB分离。

分离后的CSM需要旋转180°与尚处于S-IVB中的LEM进行对接，再将其拖出。

要实现飞船的手动转向，需要摇杆，这样的摇杆可以用一根杆通过上下左右的扭动以及前后推拉的操作，实现飞船的全向控制。

柯林斯进行了对接操作。我们前面说到，三个人的座次从左至右分别为阿姆斯特朗、奥尔德林、柯林斯。飞船要实现与LEM的对接，就需要对接标尺。LEM上有一个，CSM上也有一个，不过CSM上的对接标尺直接画在驾驶员位置的舷窗上。

在柯林斯负责对接LEM的同时，阿姆斯特朗负责观察各种数据，给予指令；奥尔德林主要负责开登月舱，所以在这个时候不需要干什么事，就拿着16mm的电视摄像机进行拍摄。（视频大小约56M）

CSM-LEM对接的全过程https://www.zhihu.com/video/1133336902462681088

对接完毕后，LEM将被抽出。不过此时LEM还处于真空状态。得先通过一定的设置将LEM内部的压力恢复，这部分的气体将从CSM泵入LEM，但为了保证CSM内部的气压维持在一个比较合适的桩体，因此需要一定的时间来缓慢泵气。

起飞后4小时17分，登月舱从S-IVB中抽出，之后又过了一段时间，S-IVB反冲火箭启动，远离了飞船。

“阿波罗”任务的所有S-IVB都没有能够返回地球。近年来有一些近地小天体的观测报告表明存在一些直径10米级的小天体，上面有一层二氧化钛涂料，这很有可能是半个世纪前登月的遗迹，它们向我们无声地倾诉着自己的贡献。

在对接完毕CSM-LEM后，“阿波罗11号”无声地向月球驶去。

奔月的旅途并不像远足那样让人愉悦——实际上这是一件相当无趣，且需要打起十二分精神的事情。地面上的工作人员会时不时通报飞船测控区域的信息，也会时不时地给出下一个紧急逃逸时间节点的位置，宇航员还需要输入这些数据到导航电脑中。此外，在他们清醒的时候，就需要面对舱内各种仪器仪表的示数，查看是否有问题。抬眼望去，就是除了密布开关的控制面板外，就是舷窗外越来越小的地球，以及越来越大的月球。

起飞后6小时21分，地面站通报他们发现飞船的陀螺仪中环的示数反常地大。

飞船的陀螺仪核心元件是一个万向节。万向节就是能在X-Y-Z三方向上能自由旋转的元件，除了中心器件外，有内环、中环、外环。各种环由内到外可以与其它环随动。比如内环旋转可以带动中环与外环，而外环旋转只能带动外环。

那么，聪明如你，就会发现，一旦出现了两个环或以上对正的情况，这个飞船就丢失了自由度，也就是飞船无法控制了。

此时旋转内环的话，就会让中环与外环跟着随动，而飞船此时失去了其它方向的控制。这种情况称之为“万向节死锁”。一旦发生死锁，飞船就会失控，宇航员就凶多吉少。但好在地面人员及时发现了异常，柯林斯手动控制飞船姿态，以其它恒星参数对导航计算机进行设置，才让万向节远离发生死锁的状态。

奔月的道路注定不会容易，甚至杀机四伏。只有天地紧密合作，才能保证任务的顺利进行。

不过在解除了问题之后，宇航员们又回到了平静中。

起飞后10小时22分，阿姆斯特朗突然提出要向地面直播一段电视影像资料，考虑到这段时间也没什么事务，地面便欣然同意，调整好S波段天线后，宇航员们就向金石地面站传输了这段离地球约9.5万千米高度拍摄的影像。（视频大小约251M）

“阿波罗11号”拍摄地球https://www.zhihu.com/video/1133448907844698112

这段15分钟的影像在2小时后经过全美各大电视台播出，世界再一次见证了人类的壮举。

起飞后14小时，地面医护人员报告宇航员们进入了梦乡，毕竟连续工作了19小时。而且时间是晚上11点半，也该睡觉了。柯林斯比其余二位早半个小时睡觉，因为作为登月舱驾驶员的他，今天他的负担实在是有些重。

“阿波罗11号”依旧在无声地向月球驶去，地面工作人员也完成了轮换，他们将一刻不停的关注飞船的状况。

起飞后23小时，在经过了9小时睡眠后，宇航员们醒来，开始了第二天的生活。在简要地报告完昨晚的睡眠状况后，地面工作人员向宇航员们播报了每日新闻。（即便身在月球，也要关心地球上的事情）

相对于昨天的手忙脚乱而言，之后两天的工作显然要轻松得多——毕竟现在飞船在稳定奔月的路上，宇航员们只需要关注一下各种参数是否正常，并与地面保持通讯即可。

既然事情不太多，那安排一下飞行直播也是很吼的。一来可以让全世界人民都看看宇航员们在太空的生活是怎样的，满足全球人民的好奇心；二来也可以展示一下美国人是真的在路上，彰显一下技术实力。

这样的数据传输安排依旧由金石地面站完成。坐落在美国内部的金石地面站收到数据之后可以很轻松地向NASA转播，之后就可以由各路媒体播送了。而且像这种宇航员亲自动手拍摄的视频，哪怕不做任何剪辑，也会吸引很多人。不过后来随着登月的次数多了，人们的关注度也在下降，一如“阿波罗6号”最后一次无人测试的新闻盖不过马丁·路德·金被暗杀一般。

起飞后1天6小时，在进行了一次中途轨道修正后，宇航员们向地面传输了一段他们工作时的影片（视频大小约114M）。

一段“阿波罗11号”内部视频https://www.zhihu.com/video/1133456150413578240

16mm摄像机的镜头还是让逼仄的空间显得比较大，某种意义上来说也是一件好事。虽然这段影片拍得不怎么样，但人们还是能感受到宇航员们是如何操纵飞船的。

起飞后1天11小时28分，美国开始进入晚间。“阿波罗11号”携带的载荷有一个月面反射镜，这个反射镜是得克萨斯大学研究者们要求安装的。由于此后需要利用激光照射以实现地面高精度测距，因此需要先把激光测试一下，看看能不能用。于是宇航员们在之后的几分钟，通过望远镜看到了晨昏线之后的一个蓝绿色的光点。

起飞后1天13小时，平平无奇的第二天结束，宇航员们又在躺椅上睡着了。

起飞后2天，地面人员再次唤醒了宇航员们，今天的一个主要内容是进入“鹰”号LEM进行现场直播，按照计划，这需要在起飞后2天7小时9分开始。

我们在前面知道，“阿波罗”飞船CSM头顶上有一个对接口，LEM的头上也有一个对接口。

而这个对接口具体是长这样的——

左边的锥形就是登月舱头顶的对接口，中间的几个爪子就是指令舱脑袋上的对接器，右边的环就是指令舱核心筒的顶部。为了保证气密，LEM与CSM的对接口附近均有一个很厚的气密板来保证两器隔离状况下的气密性。

而对接完毕后，宇航员们则可以拆卸掉这一整个对接机构，等要需要的时候再装上即可。

之后宇航员就能通过两舱之间的管道在CSM/LEM里头穿梭了。

跟着宇航员一起进去探访的还有我们的老朋友——16mm电视摄像机，并且连续直播了1小时35分钟。这里是不可能再放这么长的片子了，就用一张LEM的全景照来做个总结吧。

宇航员在这里温习了一下LEM各种机构的操作方法，为之后的登月做好准备。

地面控制中心根据飞行的实际情况对飞行计划进行了一定的调整，比如让飞船进入“被动热控制模式”（PTC）。PTC就是我们在前面一文中说的“烧烤模式”，飞船将在1小时内滚转3圈，以使表面均匀受热。在整个飞行过程中，这种情况可能需要进行很多次。

于是在电视直播之后，柯林斯提出要进入PTC，地面同意了这个请求。

起飞后2天10小时，飞船进入PTC模式，但很快地面就发现飞船似乎开始偏航——于是地面工作人员询问了一下宇航员有没有什么异常，得到的回复是没有。于是地面请求飞船对PTC进行一次重启——先让飞船停止旋转，再开始。

于是起飞后2天12小时，飞船从PTC进入了稳定态。又过了17分钟，飞船重新进入了PTC模式。这次什么问题都没有，看来“重启”这个操作适用于任何地方。

又过了一小时，宇航员们陆续进入了睡眠状态。不过在睡前他们特别打听了一下S-IVB的位置，虽然地面人员感到摸不到头脑，但还是报告了其在一万公里之外。

后来这些宇航员返回地面的的时候表示，他们在进入PTC状态后偶然发现窗外有个光点，他们觉得是S-IVB——因为那篇空域没有星星。后来他们分别用望远镜观察了一下它，阿姆斯特朗与奥尔德林认为它长得像两个嵌套的圆环，而柯林斯认为它只是一个凹陷的圆柱。那天他们到底看见了什么，它到底长什么样已不可考。一个最可能的解释就是他们当时看到的是一片S-IVB与CSM之间的级间整流罩，在分离后它们四散而开，反射着光芒。

但是无论如何至少有一点可以确定，在他们入睡前后，即起飞后2天13小时39分，飞船已经悄悄地进入了月球引力圈。

起飞后2天23小时30分，地面再一次叫醒了宇航员们。

说是“再一次”的原因则是在两个小时前，奥尔德林起夜询问地面需不需要再进行中途修正，地面的回答是不必要，可以继续睡个回笼觉。

在这一天，宇航员们需要准备一件至关重要的事情——进入月球轨道（Lunar Orbit Insertion，LOI）。

下半张图是进入月球并登月的轨道，上半张图是离开月球并返回的轨道。

就算是进入了月球的引力圈，飞船依旧存在发生故障需要返航的可能，因此地面在接下去的两个小时内又向宇航员们传输了各种时间节点对应的各种参数，无一例外的，这些数据都需要输入到导航计算机中。

由于这样的轨道规划，LOI阶段将在月球背面进行，那个时候月球轨道就没有中继卫星，因此地面与飞船的通讯将会被月球挡住。对于地面的人们而言，这段通讯丢失的时间实在是难熬，飞船能不能准确入轨，中途会不会突然因为某些原因终止任务，一切只有等到出了月球阻挡区域才能见分晓。

起飞后3天3小时41分，飞船与地面的通讯中断。

起飞后3天3小时49分钟51秒，CSM的主发动机点火，点火持续了5分58秒结束。

起飞后3天4小时15分，飞船与地面重新取得了联系。在核对了飞船数据之后，天地一致认为此次LOI非常成功，可以进行下一步的工作了。

在“阿波罗” 的各种任务中，定点着陆是非常重要的工作。而为了实现精准着陆，宇航员们需要观测月球上的地标。这些地标在此前的有人或者无人的任务中早已测绘完毕，并在飞行手册上一一予以表示。值得注意的是，这些地标有些是很正规的，有些则起了一些外号。

“阿波罗11号”的轨道自右向左按顺序经过了塔伦提丢斯环形山、梅西耶双环形山（这俩都是强行音译的）以及玛丽莲山脉。前两个都是正儿八经得到命名的，最后一个玛丽莲山脉的名字来源是吉姆·洛威尔的妻子。当时洛威尔在“阿波罗8号”上给“阿波罗11号”物色合适的着陆点，一般这样的着陆点需要定下两个，而这两个着陆点需要共用一个地标，因此他一眼看中了这座在静海旁边伫立的无名小山脉。这个“玛丽莲山脉”的名字一直都是NASA内部在使用，直到2017年IAU大会上正式转正。你看，就算在登月50周年，你也有可能被塞一嘴的狗粮。

当然“阿波罗11号”的着陆需要其它很多的地标。在陆续确认完其它地标之后，宇航员们就开始向地面现场直播他们在月球轨道上的所见所闻。这场直播总共持续了约半个小时，这里撷取部分内容来展示。（视频大小约209M）

观察月球https://www.zhihu.com/video/1133862901621252096

在这之后，宇航员们需要准备第二次LOI操作——满载着燃料的CSM带着LEM的整体质量太大，导致第一次LOI完毕后只能形成一个近月点113.5km，远月点315.2km的椭圆轨道，只有第二次完成LOI后，这个轨道才是一个比较成功的圆轨道，因此第二次LOI又可以被称为“圆化轨道”。

起飞后3天8小时11分37秒，第二次LOI开始，这次点火持续了17秒。飞船进入了近月点99.5km，远月点121.7km的近圆轨道，此时是7月19日17时43分54秒。

之后的6个小时，宇航员们除了必要的联系以及吃饭上厕所之外，都在LEM内进行了全方位的检查，包括动力系统、通讯系统、生保系统、仪器仪表等等内容。当然这也需要大家的通力配合，比如测试LEM的S波段雷达需要一直对准地面，飞船就需要从“轨道模式”（即飞船朝向跟着轨道不断转动，始终有一面对着月球）切换为“指星模式”（即飞船始终有一头对准特定的方向）在这里飞船需要对准地球，以便测试通讯。

起飞后3天14小时33分，工作了一天的宇航员们检查完了LEM，陆续进入睡眠，他们正在养精蓄锐，迎接着第五天的到来。

登月，即将开始！

Reference：

Apollo 11 Image GalleryApollo 11 Flight JournalChariots for Apollo: A History of Manned Lunar SpacecraftApollo Command and Service Module DocumentationStages to Saturn

← To be continued……

来源：知乎 www.zhihu.com

作者：天才琪露诺

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