双子座4号是美国国家航空航天局双子座计划的第二次载人任务,由指令飞行员詹姆斯·麦克迪维特与飞行员爱德华·怀特于1965年6月3日至7日执行。飞船在历时97小时56分12秒的飞行中环绕地球运转了62圈。该任务最广为人知的成就是怀特执行的舱外活动(EVA),这是美国宇航员的首次太空行走。任务还测试了飞船系统以及乘组在长时间轨道驻留期间的生理与工作表现。(nasa.gov)
背景与目标
双子座4号在仅绕轨3圈的双子座3号任务约十周之后发射,将该计划从短暂的资格验证飞行推进至为期四天的运行测试。任务的顺利完成证明了该型飞船及其两名乘组能够在明显更长的任务周期内正常运作。飞行后任务报告记录显示,两名宇航员返回时身体状况良好。(ntrs.nasa.gov)
这次飞行发生在美国与苏联进行冷战太空竞赛的背景之下。怀特的舱外活动并不是世界上的首次太空行走:阿列克谢·列昂诺夫已于1965年3月18日在上升2号任务中完成了这一壮举。在双子座4号之前,美国最长的载人太空飞行是戈登·库珀于1963年5月执行的约34小时的水星计划任务。(nasa.gov)
发射与轨道运行
1965年6月3日,双子座4号由一枚大力神2号运载火箭从佛罗里达州肯尼迪角的19号发射复合体发射升空。这是首次由位于休斯敦载人航天器中心的新任务控制中心负责指挥的任务,而非由发射场控制中心指挥。(nasa.gov)
飞船在入轨初期曾尝试接近已耗尽燃料的火箭第二级,但因推进剂消耗过大可能危及后续目标而被迫放弃。飞船未配备交会雷达,导致目标距离难以判定。麦克迪维特随后决定优先为怀特的太空行走做准备。(nasa.gov)
首次美国太空行走
6月3日飞船进入第三圈轨道时,怀特出舱进入太空。他的太空行走持续了约23分钟,始于夏威夷附近的太平洋上空,并在墨西哥湾上空结束。一根长约8米的安全系绳将他与飞船相连,脐带管则负责输送氧气和保障通信联络。麦克迪维特留在舱内并拍摄了这一活动的画面。(nssdc.gsfc.nasa.gov)
起初,怀特使用手持氧气喷气机动装置来控制自己的移动。该装置的推进剂仅持续了大约三分钟;此后,他主要通过拉动系绳和调整身体姿态进行移动。这次舱外活动证明了宇航员可以离开飞船在舱外活动并顺利返回,但舱门在关闭和密封时遇到的困难也暴露出一项重大的操作隐患。(nssdc.gsfc.nasa.gov)
实验与返回
其余飞行时间用于进行科学、工程及医学实验。这些项目研究了宇航员在轨运动与心脏活动、空间环境以及对地观测等课题。宇航员还测试了使用六分仪进行导航,并拍摄了陆地地形与气象的照片。导航测试工作为阿波罗计划的筹备提供了支持。(nasa.gov)
由于机载计算机发生故障,原定的计算机控制再入无法执行。双子座4号改用弹道式再入,于6月7日在西大西洋溅落。直升机将宇航员打捞出水并送往胡蜂号航空母舰。轨道交会尝试和计划中的计算机控制再入成为本次任务未达成的目标。(nasa.gov)
历史意义与馆藏
双子座4号不仅大幅延长了美国的载人航天飞行时长,还首次展示了美国的舱外活动能力。它同时确立了休斯敦新控制中心作为载人航天任务指挥中心的地位。太空行走随后成为阿波罗月球探测以及轨道航天器组装与维护不可或缺的关键能力。(nasa.gov)
美国国家航空航天局于1967年将双子座4号太空舱移交给史密森学会,作为美国早期载人航天计划的历史文物永久保存。(si.edu)
参考来源
- Gemini IV - NASAnasa.gov
- Gemini Program Mission Report: Gemini IV - NASA Technical Reports Server (NTRS)ntrs.nasa.gov
- Gemini IV: Learning to Walk in Space - NASAnasa.gov
- The First U.S. Spacewalk - Gemini 4nssdc.gsfc.nasa.gov