今天是第十個中國航天日,今年中國航天日的主題是“海上生明月,九天攬星河”。自古以來,中國人對宇宙就有無限的遐想,創造了嫦娥奔月的故事。現在,載人登月任務正在穩步推進,登月服命名為“望宇”,載人月球車命名為“探索”。按照計劃,中國將在2030年前實現載人登月,千百年來的夢想即將變成現實。
在中國之前,美國是唯一實現載人登月的國家。在20世紀60年代到70年代實施阿波羅計劃的過程中,美國航天員拍攝了大量照片。這些以“地出”(Earthrise)為代表的照片記錄了人類走出地球、探索月球的歷程,改變了我們看待自身的方式。圖像修復師安迪·桑德斯在《阿波羅:太空攝影史詩》一書里,使用最新技術對其中的大量照片進行了修復,向我們展示了這一偉大冒險的生動細節。相信在幾年之后,我們能以更加精彩的方式欣賞中國人的探月之旅。
在此我們節選《阿波羅:太空攝影史詩》中介紹阿波羅8號任務的部分內容,其中既有人類拍攝的第一張地球全貌照片,更有在廣為人知的那張“地出”之前,真正的第一張人類從月球拍攝的地球照片。
▲阿波羅8號任務標識
乘組
弗蘭克·博爾曼(Frank Borman) 指令長
出生于1928年3月14日。博爾曼是雙子座7號的指令艙駕駛員,同乘組的還有阿波羅8號的乘員吉姆·洛弗爾。他也是阿波羅1號大火審查委員會中唯一的航天員。據說,博爾曼曾有機會指揮第一個登月任務,成為登上月球的第一人,但他拒絕了。阿波羅8號是博爾曼的最后一次太空任務。
小詹姆斯· A.洛弗爾(James A. Lovell Jr.) 指令艙駕駛員
出生于1928年3月25日。洛弗爾的第一次飛行是作為雙子座7號的駕駛員,弗蘭克·博爾曼任指令長。洛弗爾是最后一次雙子座任務——雙子座12號的指令長,同組乘員還有巴茲·奧爾德林。他后來還擔任了阿波羅13號的指令長,是僅有的三位曾兩次飛向月球的人。
威廉· A.安德斯(William A. Anders) 登月艙駕駛員
出生于1933年10月17日。安德斯是NASA第三批航天員,雙子座11號的備份駕駛員,也是阿波羅11號的備份指令艙駕駛員。盡管他被任命為阿波羅14號的指令艙駕駛員,但他拒絕了,并于1969年從NASA退役。阿波羅8號是他唯一一次太空之旅。
任務
阿波羅8號原計劃只是在地球軌道測試指令—服務艙和登月艙,但在多個因素的促成下,NASA大膽地將其改為人類首次繞月任務。有人擔心,蘇聯正計劃先于美國完成這項壯舉,而且登月艙也遭遇了延期。不過,在軌道任務中,登月艙并不是必需的。因此,受阿波羅7號任務成功的鼓舞,以及“相信”S-V 火箭前一次發射期間遭遇的嚴重問題(阿波羅6號無人試飛期間,一次嚴重的縱向耦合振動效應導致轉接板零件變形、脫落,發動機提前關閉)得到解決, NASA最終做出了這個決定。博爾曼、洛弗爾以及安德斯將成為第一批從地球飛往月球的人類。
此次任務的大膽程度再怎么強調都不為過。NASA私下認為乘組的存活概率是50%。安德斯后來回憶說,他覺得自己成功回家的概率更接近1/3;博爾曼的妻子深信,自己正送丈夫踏上不歸路。
大型S-V火箭,高約111米,載著第一批人類乘客從發射臺39A呼嘯升空,產生約340萬千克的推力。盡管有輕微的縱向耦合振動效應和顫動,博爾曼還是形容主發動機關閉前的這段旅程“非常絲滑”。火箭第一級S-IC在約69 千米的高空完成燃燒,飛行速度超過9656千米/時,乘組猛地撞向安全帶,然后第二級S-II點火,乘組又被推回到椅子上。二級火箭將他們帶到175千米的高空,速度達到24140千米/時。最后,第三級S-IVB點火,將阿波羅8號送入地球軌道,速度超過27359千米/時。
發射2小時50 分鐘后,阿波羅8號開始環繞地球第二周。在地面指揮中心,航天通信員(CAPCOM)邁克爾·柯林斯為我們歷史上最關鍵的時刻之一下達了最輕描淡寫的技術指令:“阿波羅8號,準備進入地月轉移軌道。”S-IVB重新點火,5分鐘后,阿波羅8號的速度提升至38988千米/時,足夠克服地球引力,進入月球軌道。
在3天的旅程中,乘組幾乎看不到目的地。等到抵達目的地后,之前只在太空中測試過一次的服務艙SPS發動機需要完美運作,使航天器減速進入月球軌道。在燃燒過程中,乘組和地球的通信會被切斷。“另一邊見。”洛弗爾說。乘組成為第一批見到月球背面的人。在圣誕前夜,乘組為史上最多的電視觀眾朗讀了《創世紀》。接著,在繞月10周后,即圣誕節當天,SPS發動機需要再次完美點火,否則乘組就再也回不了家了。這次點火又發生在沒有信號的月球背面。信號一恢復,洛弗爾就將完美點火的消息告訴了忐忑不安的地面指揮中心:“請注意,真的有圣誕老人!”
3天后,指令艙以38624千米/時的速度墜入地球大氣層,3頂降落傘協助航天器安全濺落,完成了這個為期6天的歷史性任務。
乘組后來回想起他們首次在如此遙遠的距離回看整個地球的體驗。洛弗爾記得,他用大拇指尖就能擋住地球、地球上的50億居民以及他所知道的一切:“浩瀚太空中的綠洲。”博爾曼回憶說:“這是我一生中見過的最美麗、最攝人心魄的景象……它是整個太空中唯一有色彩的東西。”安德斯將它比作懸在漆黑房間里的彩色圣誕樹裝飾。他還特別指出,盡管所有的努力和焦點都在去月球這件事上,但“我們真正發現的……是地球”。
攝影
此次任務的一個主要攝影目標是拍攝預定的阿波羅著陸點以及具有科學研究意義的地點的高清照片。為了輔助乘組,計劃表中確認并列明了“機遇目標”及其曝光細節。這是哈蘇電動相機(HEC)在太空中的首次應用。航天器共搭載了兩臺哈蘇相機,每臺都配有一個光圈2.8的普拉納(Planar)80毫米鏡頭,一個光圈5.6的松納(Sonnar)250毫米長焦鏡頭,以及7個暗盒,此外還有一臺配備各種鏡頭的16毫米DAC和5個暗盒。
和阿波羅7號一樣,5個舷窗中有3個都起了霧,但幾乎所有的攝影目標都實現了。安裝在指令艙窗戶上的哈蘇相機由遙控裝置(間隔計)控制,每20 秒拍攝一張照片,獲得了月球表面圖像。這些重疊的連續自動鏡頭,或者說立體條帶攝影旨在確定月面特征的海拔和地理位置。
最值得注意的是,該任務向世界提供了第一張由我們人類拍攝的整個地球的照片,更不用提有史以來最著名、最重要以及復制次數最多的照片之一——“地出”(Earthrise)了。對于經歷了一年暴力、政治騷亂和社會不公等動蕩的美國來說,這是相當好的結局。弗蘭克·博爾曼后來回想起,在他們收到的成千上萬封電報中,有一封總結得很好:“謝謝你,阿波羅8號,你拯救了1968年。”
這是人類拍攝的第一張地球全貌照片。博爾曼:“我可以看到卡納維拉爾角和中美洲的地峽。”從約27359千米外看過去,可以看到南美洲,北邊是中美洲,一直向佛羅里達和發射場延伸去。安德斯:“從我這邊的窗戶望出去,可以看到無數云旋,景色很美。”
這張照片是在大約16萬千米遠處回望地球時拍攝的。南邊可以認出南極洲和澳洲。博爾曼說:“今天,我們下方的景象極其美麗……總云量很大,但即使是隔著霧蒙蒙的舷窗,地球也非常美麗。”也正是在此時,乘組進行了第一次電視直播,吉姆·洛弗爾還借此機會祝他媽媽生日快樂。
月球背面的10號“機遇目標”——巨大的南極—艾特肯(South Pole-Aitken)盆地北緣的山。這個盆地是太陽系中已知最大的隕擊坑之一,也是月球上最大、最古老、最深的隕擊坑。盆地寬2575千米,深8千米,邊緣的山高8千米,直插云霄。
和普遍看法相反,這張非凡的照片才是第一張人類從月球拍攝的地球照片。安德斯:“哦,我的天!看那里!地球正在升起。哇,太漂亮了!”博爾曼打趣說,他不能拍照,因為這不在計劃中。安德斯擔心自己會錯過拍攝彩色照片的機會。那張彩色照片將會成為有史以來最著名的照片之一。
“地出”可以說是有史以來最著名的照片之一。在拍完黑白照片之后,安德斯立刻說:“把彩色膠片給我,快!”洛弗爾找到了彩色膠片,遞給了安德斯,然后自己又透過交會窗口拍攝了一張照片。因為舷窗的朝向問題,在前三次軌道飛行期間看不到地出。這一次,由于博爾曼調整了航天器的朝向,才讓它出現在乘組的視野中;這張照片是真正的乘組合作的產物。
(本文摘編自《阿波羅:太空攝影史詩》,標題為編者所加)
書名:阿波羅:太空攝影史詩
?♂? 作者:[英]安迪·桑德斯 翻譯:伊嵐
內容簡介
在休斯敦一個冷凍的檔案庫中,保存著美國航天局(NASA)阿波羅任務的原始膠片。半個世紀以來,幾乎所有公開的登月照片都是根據這些原始膠片的低質量拷貝制作的。然而,隨著網絡的一次次傳播,這些照片的質量也在遞減。
在過去的幾年間,圖像修復師安迪·桑德斯利用原始膠片的最新數字掃描圖像,“因圖制宜”,對每一張照片采取不同的處理技巧,并施以最先進的增強技術,終于制作出了有史以來質量最高的阿波羅照片。太空行走、航天器中的航天員、令人驚嘆的地月新景象,這些前所未見的清晰圖像為人類有史以來最偉大的冒險事業之一提供了令人震驚的新視角。
這是一份阿波羅任務的權威記錄,也是一次令人著迷的高清圖像之旅。
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