登月競賽中的載人飛船
美國阿波羅飛船共進行了7次登月嘗試,6次成功,將12名航天員送上月球;
俄羅斯聯盟號飛船在空間站時代大顯身手,直到今天依然是國際空間站最主要的交通工具
在初步解決了人進入太空的問題之后,前蘇聯與美國馬不停蹄,開始了更為激烈的太空競賽。其中,美國在水星號任務期間就明確表示要在10年內將人送上月球。前蘇聯雖然從未公開正式的計劃,但其航天活動明顯也是在為這個目標做準備。而在登月活動所必須解決的問題中,最重要的就是艙外活動和交會對接技術。
通過對東方號飛船的改造,前蘇聯研制了上升號飛船。1964年10月12日,上升1號飛船承載3名航天員進入太空,繞地球16圈,首次實現了多人進入宇宙空間。1965年3月18日,上升2號從拜科努爾發射,列昂諾夫進行了人類第一次太空行走。應當說,雖然兩艘上升號飛船取得了舉世矚目的成就,但在技術上并沒有比東方號飛船取得太多的進步。這是前蘇聯急于求成的結果,也導致聯盟號飛船遲遲不能投入使用。
相對于前蘇聯,美國在這一階段的步伐穩定而迅速。由于有了更大的大力神運載火箭,雙子星飛船的重量接近4噸,采用了兩艙構型,其中載人艙能夠承載2名航天員,且有較強的軌道機動能力。從1965年3月到1966年12月,共有10艘載人的雙子星飛船發射入軌。其中雙子星4號飛船開展了美國第一次出艙活動,雙子星6號與雙子星7號實現了人類歷史上第一次真正意義上的精確交會,雙子星8號實現了兩個航天器的第一次交會對接,之后的幾艘雙子星飛船又完成了數次太空行走和交會對接任務,為美國的登月計劃奠定了基本的技術基礎。
美國和前蘇聯為實現登上月球的目標,分別研制了阿波羅飛船和聯盟號飛船。但在這兩型飛船的發展初期,均遭受到重大挫折。阿波羅1號飛船在進行地面試驗時,由于采用純氧大氣,而艙門又不能迅速打開,導致三名航天員在一個電火花引起的火災中喪生。此后直到1968年11月發射的阿波羅7號,才實現了阿波羅飛船的首次載人飛行。而俄羅斯的聯盟1號飛船雖然在1967年4月23日正常發射入軌,卻在返回過程中因為降落傘故障而迅速墜地,航天員科馬洛夫不幸犧牲。在最初的挫折之后,兩型飛船均進行了較大的改進,并且都在人類載人航天歷史上留下了輝煌的篇章。
阿波羅飛船是為登月任務設計的,當不進行登月飛行時,由指令艙和服務艙組成,由土星1B運載火箭發射入軌。在開展登月活動時,會增加由上升段和下降段組成的登月艙,并由土星5號巨型運載火箭發射入軌。最重的阿波羅17號總重量達到約47噸。1968年12月,沒有攜帶登月艙的阿波羅8號飛船實現了人類歷史上第一次繞月飛行。1969年7月20日,乘坐阿波羅11號飛船的尼爾·阿姆斯特朗登上月球,標志著美國在登月競賽中取得了全面勝利。此后一直到1972年12月,阿波羅飛船共進行了7次登月嘗試,6次成功,將12名航天員送上月球。其間阿波羅13號飛船雖然因為服務艙的嚴重故障而未能成功登月,卻在數千科學人員團隊的努力下,采取各種搶救措施,成功挽救了3名航天員的生命,被譽為是“雖敗猶榮”。
由于阿波羅飛船的機動能力非常強,在登月競賽之后還被用做美國第一代空間站——天空實驗室的天地往返運輸系統,并在1975年與聯盟19號飛船共同實現了人類第一次聯合飛行任務。
雖然前蘇聯在登月競賽中輸給美國,但其間研制的聯盟號飛船卻在空間站時代大顯身手,成為歷代空間站的天地往返工具。聯盟號安全飛行數十年,沒有造成過船毀人亡的嚴重事故。聯盟號飛船采用3艙構型,這是一種比較合理的布局形式,因此才能夠以7噸的重量完成很多復雜的飛行任務。在聯盟號的發展歷程中,經歷了聯盟T、聯盟TM、聯盟TMA等多個系列的改型,不斷提高性能,直到今天,依然是國際空間站最主要的交通工具。