从实验室到月球表面,看NASA是如何选品的
本月的21日,迎来了阿波罗11号登月56周年。1969年7月21日,尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)和巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)站在月球表面的照片,可能是人类历史上最伟大的照片之一,这是数百万年来,人类首次离开地球,踏上另外一个星球,他们的一小步,是整个人类的一大步。
摄影者是尼尔·阿姆斯特朗,画面中的宇航员是巴兹·奥尔德林。我们不仅看到奥尔德林站在月球表面,更在他的金色面罩反射中,看到了拍摄这一瞬间的阿姆斯特朗。除了他们俩,还有另一个“登月者”没有被忽视,他就戴在奥尔德林的手腕上。
图源:NASA
那是一枚欧米茄超霸(OMEGA Speedmaster)腕表。 这款腕表不是道具,也不是装饰,而是一件真正的航天装备。它参与了整个阿波罗11号任务,精准记录时间,经历真空、剧烈震动、极端温差,却始终稳定运行。
1965年3月1日,NASA宣布瑞士著名专业制表品牌欧米茄(OMEGA) 超霸腕表成为“获准参与其所有载人航天飞行任务的指定装备”。
从“双子星”计划到陪宇航员登上月球,从太空实验室到国际空间站,欧米茄参与了NASA所有的载人航天飞行任务。
今年,正值超霸腕表通过NASA资格认证60周年,让我们揭秘欧米茄超霸腕表是如何通过了NASA官方测试,并回顾那段充满冒险精神的太空探索年代。
阿波罗计划
阿波罗计划是NASA迄今为止最庞大的登月计划,也是迄今为止人类唯一的载人登月计划。
阿波罗计划源于1957年10月4日,当苏联将第一颗人造地球卫星斯普特尼克1号(Sputnik 1)送入太空后,震撼了整个西方世界,美国人民异常不满,要求政府立即采取行动,他们说 :“这些人连冰箱都造不出来,他们怎么能将卫星送入轨道?” 在太空探索中,苏联人领先了一步,同时开启了美苏两国的太空竞赛。
1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了NASA的成立,负责制定、实施美国的民用太空计划,开展航空科学暨太空科学的研究。1958年10月1日NASA正式成立。从此,开启了伟大的冒险征途!
为了打败苏联人,NASA计划将人类送入地球轨道,并开展了水星计划。
1961年5月5日,NASA将宇航员谢泼得(Shepard)送入太空,但却是第二个进入太空的宇航员。苏联宇航员加加林(Gagarin)于1961年4月12日进入太空,成了全世界进入太空的第一人。这次美国又落后了一步,但与加加林不同,谢泼得整个任务中都负责驾驶航天器,航天器在太空停留了15分钟,谢泼得成功返回地球后,美国人民为之鼓舞。
图源:NASA
20天后,肯尼迪总统就为美国太空计划制定了一项新的目标,宣布了阿波罗计划:“10年内,我们要让宇航员登上月球,并安全返回。”之后1962年9月12日在莱斯大学发表了著名演说:“我们现在选择登月或做任何别的事情不是因为他们容易,而是因为他们充满挑战。”
1963年,水星计划结束,NASA怀揣着一个更新更大胆的目标,双子星计划(Project Gemini)。水星任务证明人类可以在太空中飞行,而双子星计划中NASA将研究如何飞向月球。
图源:NASA
在水星计划结束之际,NASA宇航员们向飞行任务主任迪克·斯雷顿 (Deke Slayton) 提出,希望能给宇航员们统一分配一款性能可靠的腕表,用于未来所有载人飞行任务。
1964年,斯雷顿向多家制表品牌发出采购需求,希望他们提供“高品质的计时表”。仅有四个制表品牌对斯雷顿的需求作出回应,其中包括欧米茄。NASA要求每家公司邮寄“三枚计时腕表”,此后这些腕表接受了前所未有的严苛测试。最后只有欧米茄超霸腕表通过了NASA官方测试,成为了唯一宇航员执行任务的装备腕表。
1965年3月23日,超霸表在通过测试、确认符合任务要求后进行了首次官方飞行,维吉尔·格里森 (Virgil Grissom) 和约翰·杨 (John Young) 佩戴着它参与了双子星泰坦三号火箭的发射任务。
1968年12月21日,阿波罗8号(Apollo 8)发射,这是人类第一次离开近地轨道,并绕月球航行的太空任务,执行阿波罗8号任务的宇航员亦佩戴了超霸腕表,首次见证“月之暗面” 。
图源:NASA
这是在月球上捕捉到真实的地球,地球升起。
阿波罗8号的成功返回为以后的阿波罗系列任务奠定了基础,但是仅仅绕月是不够的,NASA还需要能登陆月球的飞船。
图源:NASA
1969年7月16日,在肯尼迪总统提出阿波罗计划8年1个月22天后,阿波罗11号发射。1969年7月21日,尼尔•阿姆斯特朗(Neil Armstrong)与巴兹•奥尔德林(Buzz Aldrin)成为了首次踏上月球的人类,而欧米茄超霸腕表,也成为首枚陪伴宇航员登上月球的腕表。阿姆斯特朗个人的一小步,也成了人类的一大步。
成功的失败
1970年4月11日,阿波罗13号飞船发射升空,这是阿波罗计划中的第七次载人任务,第三次登月任务。
图源:电影《阿波罗13号》
在阿波罗13号升空的第三天,地面指挥中心发出一条指令,他们希望宇航员杰克•斯威格特(Jack Swigert)能够搅动氧气罐,以确保氧气均匀分布,按钮按下的一刹那,服务舱的二号氧气罐发生爆炸,杰克•斯威格特检查完仪表后,说到:“休斯顿,刚刚我们这里有麻烦了。”吉姆•洛弗尔(Jim Lovell )稍后回报了一句类似的话:“休斯顿,我们刚刚有麻烦了。”这句话后来被无数次引用。
阿波罗飞船结构
来自:NASA
阿波罗飞船由登月舱,指挥舱,以及服务舱构成,发生爆炸的地点位于飞船尾部的服务舱,2号氧气罐完全泄露,1号氧气罐也受损严重。更严重的是,爆炸导致了三块燃料电池中的两块出现损坏,导致电力严重下降。为了节省电力以便回到地球,必须把电源关闭,宇航员们也必须转移到登月舱,把登月舱作为救生艇。
登月计划被迫放弃,阿波罗13号飞船进入了最低电量模式,很快这次任务又变成了一项自救和营救计划。
值得一提的是当登月任务取消时,指挥中心有人提议让飞船掉头加速返回地球,但由于阿波罗13号飞船上唯一有直接掉头功能的服务推进系统位于服务舱尾部,受损情况不明,点燃推进系统,可能会再次引起爆炸,最后,地面控制人员计划,利用月球引力返航,即绕过月球背面让阿波罗飞船进入返回轨道。
在返回的过程中,宇航员们需要手动点燃引擎,修正受损飞船的运行轨道,以便重新进入地球大气层。一旦进入大气层的轨道发生偏差,便是灭顶之灾,飞船被大气层反弹回太空,或是因为摩擦力增大导致完全烧毁。而控制轨道的关键,在于发动引擎以调整飞船方位的精确时间,最终在电子设备全部失灵的情况下,宇航员使用他们佩戴的超霸腕表,成功进行了14秒的点火计时,令人欣慰的是,飞船经历了142小时40分于4月17日降落在太平洋海面,三名宇航员安全返回地球。
欧米茄超霸腕表,NASA所有载人飞行任务的指定腕表装备,陪伴宇航员实现了6次成功登月。
图源:欧米茄
1970年10月,为了表彰阿波罗13号的拯救行动,以及欧米茄在阿波罗计划中所作的贡献,NASA向欧米茄颁发“史努比奖”,这是NASA向那些为太空探索任务作出卓越贡献的个人或团体所颁发的最高荣誉,该奖项现陈列在位于瑞士比尔市的欧米茄博物馆里。
NASA是如何选品的?
NASA选择航天任务装备时,产品必须满足一系列严格的标准,以应对太空环境的极端条件(如真空、高辐射、温差、振动等),确保宇航员安全和任务成功。
图源:NASA
工程师詹姆斯· 拉根 (James Ragan) 测试和审核NASA载人航天飞行任务中宇航员使用的计时腕表。拉根收到四个品牌的计时表后,先淘汰了其中的一款,因为它并非腕表,不符合NASA规定的要求。
其余三个品牌的腕表进入后续11项测试,以下用表格罗列了当年的测试项目和测试过程。
| 测试项目 | ||
腕表需连续48小时暴露于70摄氏度环境下,随后在部分真空的环境下,经受30分钟93摄氏度的高温考验。正是在这一阶段的热真空测试中,另外两个品牌的腕表相继失败,未能通过测试。 唯有欧米茄超霸腕表经受住考验依旧正常运转。 | ||
| 低温测试 | 腕表需在零下18摄氏度的低温环境下经受4小时的考验。 | |
| 真空测试 | 腕表需在真空室内加热后立即冷冻至零下18摄氏度,如此循环15次。 | |
| 湿度测试 | 在湿度为95%的环境下,腕表需连续经受10个24小时循环的考验,温度范围为25至70摄氏度。 | |
| 腐蚀测试 | 腕表需连续48小时置于70摄氏度的纯氧环境中。 | |
抗撞击测试 | 为模拟太空飞行的严苛环境,腕表需承受6个不同方向的6次40 G 的撞击力。 | |
加速度测试 | 模拟航天器的三轴加速度,让腕表在5分钟内加速至7.25 G,随后加速至16G,持续测试30秒。 | |
低气压测试 | 腕表需在10-6个标准大气压的环境下,在70摄氏度的温度下持续90分钟,随后在93摄氏度的高温下经受30分钟考验验。 | |
高气压测试 | 腕表需置于1.6个标准大气压的环境下持续60分钟。 | |
振动测试 | 为模拟航天器发射时的极端振动,腕表需承受三轴振动,振动频率为5至2,000赫兹,加速度为8.8G。 | |
噪音测试 | 为确保在噪音环境下的稳定性,腕表需承受130分贝的抗噪测试,在40至 10,000 赫兹频段区间,持续30分钟。 |
测试结论
最终,欧米茄超霸ST 105.003 腕表通过了所有的11 项严苛测试,成为NASA唯一认证的舱外活动(EVA)腕表。
图源:NASA
其他品牌的腕表则在高温测试阶段便被淘汰,其中一个品牌的计时秒针发生变形,与其他指针相互缠绕,另一品牌的表镜变形,从表壳脱落。
隽永设计
在过去的 60 多年里,欧米茄推出的超霸系列腕表保持了一贯的经典设计。毕竟,一款设计经典且深受众多表友喜爱的腕表无需改动太多。但若细细欣赏,您会发现,欧米茄超霸腕表在传承了隽永经典设计元素的同时,依旧历经了重要的升级和演变,以契合现代消费者的需求。
1965年通过NASA测试的超霸腕表是欧米茄第三代超霸的代表性设计,并于1965年陪伴宇航员爱德华·怀特 (Ed White) 执行“太空漫步”任务。而2020年推出的超霸321精钢款,灵感来源于通过NASA测试的第三代超霸腕表,致敬人类登月的伟大历程,其内部搭载的321机芯更受到全球腕表爱好者和太空迷的追捧与青睐。
2021年,欧米茄推出新一代超霸月球表,这款腕表灵感源自于“阿波罗 11 号”宇航员登月时佩戴的第四代超霸腕表。除了腕表设计的传承和创新之外,更令人心动的是它的 “内在”,这款月球表搭载的3861 机芯堪称技术与传承的融合,继承自 321 机芯的精密基因,又凭借同轴擒纵系统和 Si14 硅游丝实现了防磁、动力储存与精准度的全面升级,通过瑞士联邦计量研究院的至臻天文台认证,把性能拉到了行业新高度。该款腕表表背镌刻有“FLIGHT-QUALIFIED BY NASA FOR ALL MANNED SPACE MISSIONS”(获准参与NASA所有载人航天飞行任务的腕表)及“THE FIRST WATCH WORN ON THE MOON”(首枚登上月球的腕表)经典文字,也印证着超霸腕表作为 “真正月球表” 的身份。
图源:欧米茄
今年距离人类第一次登上月球,已经56年,足以让历史沉淀,让传奇历久弥新。欧米茄超霸腕表,这枚铭刻在人类探索史诗中的“月球表”,早已超越了计时工具的范畴。它是勇气的勋章,是智慧的结晶,是人类敢于梦想并付诸行动的永恒象征。当腕间的超霸指针划过表盘,它不仅记录着当下分秒,更连接着那个改变世界的“一大步”,并持续激励着我们,面向星辰大海,迈出下一个坚实的步伐。