阿波罗10号圆满彩排：为历史性登月任务奠定基石

1969 年 5 月，阿波罗 10 号成功完成任务，人类首次登月的步伐向前迈进了一大步，这次任务实际上是登陆任务的一次彩排。在为期八天的飞行中，由托马斯·斯塔福德、约翰·杨和尤金·塞尔南组成的阿波罗 10 号全员老将演练了除登陆月球本身之外的几乎每个细节，飞行高度距月球表面九英里以内。他们的任务解决了登月过程中的许多未知问题。当阿波罗 10 号飞往月球时，美国国家航空航天局位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心 (KSC) 的工作人员将阿波罗 11 号推向发射台。阿波罗 11 号宇航员继续为 7 月的登月任务进行训练，而美国宇航局的工作人员则继续为这次历史性飞行做其他准备。

阿波罗10号的飞行计划。

作为登月的最后一次彩排，阿波罗 10 号任务计划复制了那次飞行的所有方面，除了着陆本身。在为期八天的飞行中，斯塔福德、杨和塞尔南将花三天时间前往月球，然后进入月球轨道。斯塔福德和塞尔南将登上登月舱 (LM) 史努比，杨则留在指令舱 (CM) 查理布朗上，模拟下降到月球表面，飞到距离月球 50,000 英尺以内。他们将飞抵阿波罗 11 号在宁静海的指定着陆点，尽可能详细地拍摄该地区的照片。八小时后，斯塔福德和塞尔南将与杨会合。在完成任务的主要目标后，他们将离开月球轨道返回地球，溅落太平洋。阿波罗 10 号将解决成功登月所需的导航和通信方面的未知问题。 

在发射前的最后几周，斯塔福德、杨和塞尔南磨练了他们在航天器模拟器方面的技能。他们还接受了专家们长达数小时的月球地质学指导，其中包括宇航员队伍中唯一的地质学家哈里森·H·施密特。在 KSC，工程师于 5 月 6 日完成了倒计时演示测试，斯塔福德、杨和塞尔南参与了最后几个小时，

5 月 13 日，随着斯塔福德、杨和塞尔南完成了最后的模拟器运行，工程师们开始了阿波罗 10 号的倒计时。副总统斯皮罗·T·阿格纽 (Spiro T. Agnew) 在发射前一天晚上与他们一起共进晚餐。发射当天，他们穿上宇航服，登上面包车前往 39B 发射台，并在那里登上飞船。

阿波罗 10 号于美国东部时间中午 12:49 升空，这是唯一使用 39B 发射台的月球任务。土星五号火箭的三级运行完美，将阿波罗 10 号及其附属的 S-IVB 第三级送入绕地球的临时停泊轨道。两个半小时后，在地面和机组人员确认所有航天器系统正常运行后，任务控制中心呼叫：“10，你开始进行 TLI”，即跨月注入。 S-IVB 发射了 5 分 43 秒，将阿波罗 10 号送向月球。发动机燃烧得非常精确，阿波罗 10 号只需要计划中的四次中途修正之一。。

TLI 燃烧 30 分钟后，工作人员将查理·布朗与 S-IVB 分开，而史努比仍然依偎在第三阶段的顶部。杨引导查理·布朗在大约 150 英尺外，将航天器调转方向，然后飞回与史努比对接，完成换位和对接操作。观众收到了第一批来自太空的彩色电视图像，这是任务期间传输的 17 幅图像中的第一幅，显示史努比在 S-IVB 顶部，杨带着查理·布朗进行对接。三十分钟后，弹簧将史努比从 S-IVB 中弹出，此时史努比已与查理·布朗牢固对接，斯塔福德惊呼：“史努比从狗窝里出来了。”此时，阿波罗 10 号已经距离地球超过 13,000 英里，由于母星的引力无情地拉扯着航天器，其速度逐渐降低。接下来的两天没有发生任何事故，宇航员执行例行导航和家务任务，并为家里的观众提供更多关于他们自己和后退地球的电视画面。发射后大约 62 小时，它们进入了月球的引力影响范围，速度开始增加。十一小时后，距离月球约 9,000 英里，阿波罗 10 号进入了月球阴影的黑暗之中。不到三小时后，阿波罗 10 号从月球后面经过，切断了与地球的通讯。

月球轨道插入（LOI）机动是服务推进系统（SPS）发动机的六分钟点火，在月球后面进行，将阿波罗 10 号送入椭圆轨道。当他们绕过月球背面时，斯塔福德向任务控制中心发送无线电：“你可以告诉全世界我们已经到达了。”所有三名宇航员都开始兴奋地描述从他们脚下经过的月球风景，塞尔南对此进行了最好的总结，“这可能听起来很老套，但景色确实是超凡脱俗的。”绕月飞行两圈后，宇航员再次启动 SPS 发动机，这次持续 14 秒，使他们的轨道呈圆形。塞尔南首次打开了史努比的舱门，并漂浮在里面以部分激活舱门，进行简短的检查，进行通信检查，并在史努比自由飞行期间转移稍后所需的设备。塞尔南报道了史努比的状况，“我个人对这个家伙非常满意。”船员们准备在月球轨道上睡第一晚，塞尔南要求地面“今晚好好看管史努比，让他睡个好觉，我们带他出去散步，让他在里面舒展一下腿”早上。”第二天早上，三名宇航员都穿上了宇航服，斯塔福德和塞尔南转移到史努比，把杨留在查理·布朗，然后关闭了两艘飞船之间的舱门。任务控制中心让机组人员脱离对接，不久杨就将两艘航天器分开。几分钟后，两艘航天器分开飞行，史努比开始缓慢滚动，以便杨可以检查并拍摄航天器。杨随后启动了查理·布朗的推进器，与史努比分离。然后，是时候带史努比去散步，让他舒展一下双腿了，正如塞尔南前一天晚上所承诺的那样。

任务控制中心让史努比尝试对登月舱的下降推进系统 (DPS) 发动机进行下降轨道插入燃烧，将其轨道低点降低至约 50,000 英尺。 27 秒的燃烧开始时，前 15 秒发动机的推力为 11.3%，然后斯塔福德在剩余的机动过程中将其节流至 40% 的推力。斯塔福德和塞尔南开始下降到低点（后来计算为大约 47,000 英尺），并开始拍摄地表照片和视频。塞尔南报告说，“我们在它们之中”，指的是它们在月球景观上空的低海拔。他们成功地测试了史努比的着陆雷达，这是实际着陆任务之前的一项关键测试，同时继续不间断地描述下方的景观，包括通往计划中的阿波罗 11 号在宁静海着陆点的所有地标。斯塔福德和塞尔南随后将登月舱的上升阶段与下降阶段分开。在表演过程中，史努比的三个轴都经历了一些意想不到的运动，斯塔福德和塞尔南很快就控制住了。调查人员后来将旋转归因于放置在错误位置的开关。十分钟后，他们启动了史努比的上升推进系统（APS）发动机 15 秒，模拟从月球升空，并开始与查理·布朗号上的杨会合，使用与着陆任务期间相同的动作。杨完成了对接，斯塔福德惊呼道：“史努比和查理布朗拥抱在一起了。”史努比一直被拴在很长的皮带上，从查理·布朗出发，飞行了 390 英里，在 8 小时 10 分钟的单人飞行中实现了所有计划目标。很快，机组人员打开了两艘飞船之间的舱门，斯塔福德和塞尔南带着相机和曝光的胶卷与查理·布朗号的杨重聚。然后他们最后一次关闭舱门并告别史努比。由于对接通道内的残余气压无法排出，史努比以高于预期的速度离开。斯塔福德评论道，“史努比去了某个地方，”杨补充道，“伙计，当他离开时，他就离开了。”为了防止两个航天器之间发生不必要的再接触，史努比启动了 APS 发动机以耗尽燃料，从而将其安全地移出月球轨道并进入绕太阳的轨道。塞尔南也许对处置史努比感到有些内疚，他说：“我对此感到有点难过，因为他是一个非常好的人；他是一个很好的人。”他今天对我们很好。” 

在第 31次也是最后一次绕月轨道飞行期间，宇航员为航天器的下一个关键动作——跨地球注入 (TEI) 做好了准备，以推动他们离开月球轨道并返回家园。 “休斯顿，我们要返回地球了！”斯塔福德说完这句话，宣布 TEI（SPS 发动机的 165 秒燃烧）已经成功。为期三天的返回地球之旅平安无事，机组人员进行了一次中途机动。当他们接近地球时，机组人员将CM与服务舱分开，并将其钝的隔热罩转向行进方向。 16 分钟后，当阿波罗 10 号在 400,000 英尺的高度（称为“进入界面”）首次接触地球大气层时，它的速度已达到 24,791 英里/小时，这是所有载人太空任务中最快的再入速度。几秒钟后，由于快速减速导致电离气体积聚，航天器进入无线电中断期。在 24,000 英尺的高度，部署了两个锥套降落伞以提供初始减速，随后在 10,000 英尺的高度部署了三个主降落伞，提供约 22 英里/小时的溅落速度。

1969 年 5 月 26 日美国中部夏令时间上午 11:53 分，阿波罗 10 号在距美属萨摩亚以东 460 英里的太平洋溅落。溅落发生在日出前不久，距离目标点仅 1.5 英里，距离主要回收船 USS Princeton (LPH-5) 3.3 英里。斯塔福德、塞尔南和杨完成了持续 192 小时 3 分钟的飞行。在 39 分钟内，回收部队将三人送至普林斯顿号甲板，船长和数十名欢呼的水手在那里迎接了他们。在普林斯顿号上短暂停留后，斯塔福德、塞尔南和杨乘坐直升机飞往美属萨摩亚的帕果帕果，州长、他的妻子和 5,000 名萨摩亚支持者在那里迎接了他们。从那里，他们乘坐 C-141 运输机返回休斯顿的埃灵顿空军基地 (AFB)，在那里他们与家人团聚，欢呼的人群欢迎他们回家。5 月 31 日，水手们在夏威夷从普林斯顿号上卸下了 CM Charlie Brown。6 月 4 日，工人们从那里将其飞往加利福尼亚州长滩，然后用卡车将其运到唐尼的北美罗克韦尔工厂进行飞行后检查。NASA 于 1970 年 4 月将 Charlie Brown 的责任移交给史密森学会，随后美国新闻署带着它参观了欧洲，包括苏联、法国和荷兰。史密森学会于 1976 年 1 月将这艘宇宙飞船借给了伦敦科学博物馆，至今仍在那里展出。 

5 月 20 日，在阿波罗 10 号前往月球的同时，KSC 的工作人员将阿波罗 11 号土星 V 从车辆装配大楼 (VAB) 运送到 39A 发射台。两天后，他们将移动服务结构绕到火箭周围，并开始对运载火箭进行综合测试。   

阿波罗 11 号的主要船员尼尔·A·阿姆斯特朗、迈克尔·柯林斯和埃德温·E·“巴兹”·奥尔德林以及他们的替补詹姆斯·A·洛弗尔、威廉·A·安德斯和弗雷德·W·海斯继续为登月进行训练。阿姆斯特朗、奥尔德林、洛弗尔和海斯分别在 MSC空间环境模拟实验室的 B 室中完成了高度运行。在这些测试中，身着宇航服的宇航员练习了各种月球表面活动，例如启动电视摄像机、收集岩石样本以及部署早期阿波罗表面实验包（EASEP）的科学实验。 

阿姆斯特朗和奥尔德林练习了在 2.5 小时的月球表面飞行期间部署的三台科学仪器。EASEP 由两台仪器组成——被动地震实验装置 (PSEP) 和激光测距反射器 (LRRR)。宇航员离开后，EASEP 仪器仍留在月球表面，而宇航员在太空行走期间部署并回收了第三台仪器，即太阳风成分 (SWC) 实验装置。太阳能 PSEP 收集数据以探测任何可能发生的月震。科学家使用被动 LRRR 精确测量地月距离。SWC 的铝片收集太阳风粒子，特别是稀有气体氦、氖、氩、氪和氙。 

5 月 24 日，阿波罗 11 号宇航员在德克萨斯州加尔维斯顿附近的墨西哥湾，使用阿波罗 CM 样板并在机动船 (MV) 回收器的支持下演练了溅落程序。一周前，美国宇航局决定，在溅落后，直升机救援部队将从救生筏中救出宇航员，就像之前的任务一样。美国宇航局拒绝了一项替代计划，即让航母上的水手将载有宇航员的航天器提升到甲板上，因为太危险了。由于标准方法会将宇航员暴露在空气中，增加污染的风险，生物净化游泳者会在宇航员溅落后离开航天器之前给他们穿上生物隔离服（BIG）。在阿波罗 11 号任务中，美国海军第 11 号水下爆破队 (UDT-11) 指派克拉伦斯·J·“克兰西”·哈特伯格中尉担任净化游泳员，他与阿姆斯特朗、柯林斯和奥尔德林一起参加了 5 月 24 日的演习。整整两个月后，他们就在太平洋上真正进行活动了。

隔离过程的下一步涉及宇航员进入回收船上的移动隔离设施（MQF）。宇航员一直留在 MQF 内，直到被运送到左舷，一架货机将从那里将他们送回休斯顿的艾灵顿空军基地。从那里，一辆卡车将 MQF 和宇航员运送到MSC 的月球接收实验室，他们在那里完成了 21 天的隔离。分配给阿波罗 11 号的 MQF 是建造的四架飞机中的第三架，于 5 月 12 日抵达 MSC。在艾灵顿空军基地，MSC 飞行员哈罗德·E·“巴德”·雷姆 (Harold E. “Bud” Ream) 继续驾驶月球登陆训练车-2 (LLTV-2) 前往1968 年 12 月LLTV-1 坠毁后，对其进行了宇航员飞行认证。宇航员使用 LLTV 作为关键训练工具来模拟登月舱的飞行特性，尤其是最后 500 英尺的下降过程。由于宇航员仍被禁止驾驶 LLTV，他们使用 LLTV 模拟器和位于弗吉尼亚州汉普顿的 NASA 兰利研究中心的登月研究设施(LLRF) 来练习最后降落到地面。六月初，管理人员批准 LLTV 供宇航员使用后，阿姆斯特朗和洛弗尔在当月晚些时候完成了训练飞行。 5 月 7 日，在 MSC 的振动和声学测试设施中，工程师使用 LM-2 完成了跌落测试，验证了 LM 及其系统在登月期间会遇到的负载。

当阿波罗 10 号飞往月球、阿波罗 11 号前往发射台时，工人们为阿波罗 12 号最终的登月之旅做准备，当时暂定于 9 月进行。如果阿波罗 11 号成功完成登月任务，阿波罗 12 号将稍后飞行，最有可能在 11 月。在肯尼迪航天中心，阿波罗 12 号土星五号的 S-IC 第一级于 5 月 3 日抵达，与已经到达的第二级和第三级汇合。5 月 7 日，VAB 高架 3 号的工人们将第一级堆放在移动发射器上，5 月 21 日添加 S-II 第二级，第二天添加 S-IVB 第三级。在附近的载人航天器操作大楼，工人们准备让阿波罗 12 号 CSM 和 LM 与主要和备用机组人员一起进行高空舱运行，计划于 6 月进行。

阿波罗 12 号的主要船员查尔斯·“皮特”·康拉德、理查德·F·戈登和艾伦·L·比恩以及他们的替补大卫·R·斯科特、阿尔弗雷德·M·沃登和詹姆斯·B·欧文继续训练。 5 月 1 日至 2 日，康拉德和比恩与支持宇航员爱德华·G·吉布森和几位地质学家一起参加了前往德克萨斯州大本德的地质实地考察。在为期两天的活动中，他们模拟了各种月球表面任务以验证程序，同时沿途接受地质指导。回到 MSC，康拉德和比恩在 SESL 的 B 室测试了他们的宇航服、太空行走设备和程序。

阿波罗 12 号任务计划要求进行两次表面游览并部署第一个阿波罗月球表面实验包 (ALSEP)，这是一套比阿波罗 11 号 EASEP 更复杂的仪器。康拉德和比恩完成了对计划执行任务的四台 ALSEP 仪器硬件的首次检查。