正文

第12章 探險(xiǎn)者效應(yīng)(4)

大抉擇:2012,我們將何去何從 作者:(美)邁克·巴拉


答案是,他們根本沒有停止徘徊者探測器上的旋轉(zhuǎn)。

在先驅(qū)者4號以3.7萬英里、徘徊者3號以“僅僅”2.2萬英里錯(cuò)過月球后,馮·布勞恩肯定感覺自己已經(jīng)開始漸入佳境。他肯定認(rèn)為停止飛船的旋轉(zhuǎn)后登陸月球就將是小事一樁了,因?yàn)橄到y(tǒng)的所有異常問題都得到了修正??墒菦]想到,和此前的“探險(xiǎn)者”以及“先鋒”系列探測器一樣,徘徊者3號居然發(fā)生了“助推制導(dǎo)系統(tǒng)故障,從而導(dǎo)致出現(xiàn)超常規(guī)的飛船速度”。盡管中途曾經(jīng)加以校正,飛船卻沒能更加接近目的地。實(shí)際上,根據(jù)后來的分析,校正根本沒有改變飛船的軌道。由于“超常規(guī)的速度”,飛船出發(fā)時(shí)偏離方向約2.2萬英里,盡管經(jīng)歷了一次中途校正,但卻始終偏離航向2.2萬英里。(同樣,按照公認(rèn)的物理定律,這也是不可能的。)因此如果推進(jìn)器沒有旋轉(zhuǎn),那么徘徊者3號額外的推動力源自何處?為什么徘徊者4號沒有同樣的表現(xiàn)?為什么它幾乎非常準(zhǔn)確地命中登陸目標(biāo)呢?

原因在于,甚至對于不旋轉(zhuǎn)的飛船和火箭來說,在它們的助推器和成組儀表中,都會包括一樣始終旋轉(zhuǎn)的東西(哪怕設(shè)備本身不旋轉(zhuǎn)),那就是陀螺儀。

所有航天器和相關(guān)的運(yùn)載火箭本身的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)上都有為數(shù)不少的旋轉(zhuǎn)的陀螺儀。這些設(shè)備和稱為加速計(jì)的其他設(shè)備實(shí)際上起到了導(dǎo)航作用,為地面導(dǎo)航提供了三維坐標(biāo)。對于希望到達(dá)遠(yuǎn)距離之外目的地的飛船來說,這些設(shè)備可以提供絕對關(guān)鍵的參考。但為了做到這一點(diǎn),陀螺儀總是要處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),而且它們的旋轉(zhuǎn)速度(每分鐘至少1萬轉(zhuǎn))要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“木星”號火箭前端每分鐘750轉(zhuǎn)的緩慢轉(zhuǎn)速。在20世紀(jì)70年代,德波爾馬開展的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí),快速旋轉(zhuǎn)的陀螺儀這樣的小型系統(tǒng)實(shí)際上會比轉(zhuǎn)速更加緩慢的較大系統(tǒng)產(chǎn)生更明顯的扭力影響。

因此,徘徊者3號以2.2萬英里的誤差錯(cuò)過月球時(shí)(盡管有過一次不幸的中途校正),它的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際上是正常的,而且能量充足,上面的陀螺儀也在旋轉(zhuǎn)。徘徊者4號從24萬英里之外準(zhǔn)確地在月球降落,而且沒有中途校正,它已經(jīng)是一顆喪失生機(jī)的航天器,能源耗盡,陀螺儀停止運(yùn)轉(zhuǎn)。它只不過就像彈道軌跡中的一顆子彈,沒有討厭的旋轉(zhuǎn)陀螺儀來給系統(tǒng)增加能量、改變飛行的路線。

肯定是在1962年4月的時(shí)候,沃納·馮·布勞恩明白了過來,即使飛船本身不旋轉(zhuǎn),只有陀螺儀旋轉(zhuǎn),探險(xiǎn)者效應(yīng)同樣也會出現(xiàn)。此外,這兩次航行使用的是幾乎完全相同的硬件設(shè)施,肯定給他提供了調(diào)整制導(dǎo)方程式中校正方面所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。他有了補(bǔ)救探險(xiǎn)者效應(yīng)、把人類送上月球并返航所需的一切。從那個(gè)時(shí)候開始,他已經(jīng)可以采納費(fèi)用低廉得多的繞月軌道會合方案,而且單純就因?yàn)槟切y試數(shù)據(jù),造價(jià)極其昂貴的“徘徊者”系列飛船就已經(jīng)很有價(jià)值了。

但是,即使在解決了飛船制導(dǎo)方面的難題之后,馮·布勞恩顯然還在懷疑基本的物理定律存在非常嚴(yán)重的問題。我們之所以這么說,是因?yàn)閹缀鯊奶诫U(xiǎn)者1號之后,他就立刻開始尋求一些很有意思的指導(dǎo)。


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