五项登月创新改变人类生活

从1969年7月到1972年12月，共有12名美国宇航员通过阿波罗计划登上月球。

几天前，物理学家组织网络报告说，从火箭到卫星，从个人电脑到深空网络，到我们对地球和人类的了解，一切都与登月密切相关。

建造火箭

1957年10月4日，太空时代开始了。当时，苏联向宇宙发射了第一颗人造卫星“人造卫星1号”。

此后，空间推进和卫星技术发展迅速：1959年1月4日，“月球1号”无人探测器脱离地球重力场，试图撞击月球，但没有成功，它在经过月球后开始围绕太阳旋转。

1961年4月12日，苏联宇航员尤里加加林乘坐“东方1号”宇宙飞船进入地球轨道，绕地球飞行1小时48分钟，安全返回地球，成为第一个进入地球轨道的人。

最后，日历转到了1969年7月20日，在德国科学家沃纳沃纳冯布劳恩的领导下设计的世界上最大的火箭土星5号首次将一个人送上月球。火箭高110.6米，起飞重量超过3000吨，总推力为3400吨。没有它，阿波罗计划将是不可想象的。事实上，土星5号运载火箭仍然是有史以来最强大的火箭之一。

这些火箭帮助卫星、宇航员和其他宇宙飞船离开地球表面，从其他世界带回信息，扩大人类的视野。

发射卫星

在人类登上月球之初，科学家们被要求建造一个足够强大的运载火箭，将有效载荷发射到地球表面以上34100-36440公里的高度。

在这个高度，卫星的轨道速度与行星的旋转速度相同，所以卫星保持在一个固定的点上，即所谓的地球同步轨道上。地球同步卫星负责通信，提供互联网连接和电视节目。

1962年7月10日，第一颗商业卫星Telstar让电视信号穿越大西洋。

截至2019年初，地球轨道上有4，987颗卫星。仅在2018年，全球就发射了超过382颗卫星。在目前运行的卫星中，40%是通信卫星，36%是观测卫星，11%是技术演示卫星，7%是导航和定位卫星，6%主要用于空间和地球科学任务。

计算机微型化

过去或现在的太空任务，对其设备和载荷的大小和质量都有严格的限制，因为将它们送入轨道需要大量的能量。这些限制促使航空航天工业想尽一切办法使物体变得更轻更小：甚至连登月舱的内壁也减少到两张纸的厚度。

当然，在追求更轻更小的过程中，计算机的变化是最明显的。在20世纪60年代，为了更好地执行太空任务，小型化计算机的需求促使整个行业设计更小、更快、更节能的计算机，这影响了当今生活的几乎所有方面，从通信到健康，从制造到运输。

这一领域的变化也非常惊人：从20世纪40年代末到60年代末，电子产品的重量和能耗至少降低了几百倍，从电子数字积分器和30吨160千瓦的计算机到70磅70瓦的阿波罗制导计算机。

据估计，“阿波罗计划”加速了芯片产业10-20年的发展，使电脑芯片的计算速度越来越快，价格越来越低，最终成为一种普通商品，“飞入寻常百姓家”

深空网络

与1969年登月有关的一项重要突破是建立了全球地面站网络——深空网络，该网络使地球上的控制设备能够与位于高度椭圆地球轨道或更远的航天器通信。

美国宇航局的深空网络主要由三部分组成，分别位于加利福尼亚州、马德里、西班牙和澳大利亚。这三个部分呈120度分布。这主要是为了适应地球的自转，而这种战略性的分布使得每一艘飞船总是在一个地面站的范围内，而没有一条“鱼出网”。

由于宇宙飞船的能量有限，科学家在地球上建造了大型天线来模拟“大耳朵”来听到微弱的信息，并充当“大嘴”来大声播放命令。事实上，深空网络被用来与阿波罗11号任务的宇航员交流，并传送尼尔阿姆斯特朗登陆月球的第一张电视画面。

这个网络至关重要，因为搭载阿波罗13号的三名宇航员侥幸逃脱了死亡。宇宙飞船于1970年4月11日发射，这是美国宇航局第三次载人登月任务。发射后仅仅两天，太空舱中氧气罐的爆炸导致飞船失去了大量氧气和电力。最后，在深空网络的帮助下，三名宇航员利用登月舱作为太空救生艇返回地球。

目前，数十项任务使用深空网络探索太阳系和更遥远的宇宙。此外，深空网络使地面能够与高椭圆轨道上的卫星通信，以监测地球的两极并传输无线电信号。

改变对地球认知

进入太空可以让我们更好地了解地球，这是由于从太空拍摄的几张地球照片对人类的影响。

1959年8月，在为阿波罗计划做准备的任务中，探索者六号卫星从太空拍摄了第一张地球照片。

将近10年后，1968年底，执行“阿波罗8号”的宇航员为地球拍摄了著名的“地球上升”照片。在照片中，地球正从月球表面升起。这幅画让人们意识到地球是一个美丽的整体，人类的命运是连在一起的。保护地球环境促进了环保运动的兴起。

从那以后，人们一直从太空拍摄地球，这给人类带来了巨大的好处。例如，“陆地卫星”图像被用来确定作物的健康状况，识别藻类大量繁殖和发现潜在的石油储藏。其他用途包括确定哪种森林管理方法能够最有效地减缓野火的蔓延速度和趋势，以及确定全球变化，如冰川覆盖和城市发展的变化。(刘霞)