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1969年，阿波罗11号成功登上月球。当时，无论是在呼号为“哥伦比亚号”的指令舱上还是在呼号为“鹰号”的登月舱上，宇航员们在登月时都能够清楚看到舱内计算机的显示界面及高度控制数据。这要得益于西门子的技术：安装在仪表板中的特殊二极管为照明提供了有力保障。如果回顾人类太空旅行的历史则不难发现，直至今日，西门子已为其中的许多项目做出了贡献。

从“伴侣号”人造卫星到登陆月球：西门子技术登月

“这是一个人的一小步，却是人类的一大步。”这句名言出自美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）。1969年7月21日上午，欧洲中部时间3时56分20秒，在着陆超过六个半小时后，阿姆斯特朗成为了史上第一个踏上月球的人类。这一轰动全球的大事件不仅是人类历史的转折点，也是技术进步的里程碑。而西门子也为这一历史事件的发生做出了贡献。早在19世纪40年代中期，维尔纳·冯·西门子就已同他的兄弟威廉谈论过火箭技术。但他可能从未梦想过在西门子公司成立的第122年，它会为登月这一划时代的成就做出贡献。

1957年，苏联的“伴侣号”成为第一颗进入轨道的卫星。之后，苏联在太空领域屡有建树，包括1959年我让无人月球探测器登陆月球以及1961年尤里·加加林（Yuri Gagarin）完成我载人航天飞行。在加加林成功完成太空航行的几周后，美国总统约翰·F·肯尼迪（John F. Kennedy）宣布要实现载人登月。阿波罗计划由此诞生。这项大工程前后共雇佣了多达40万人。按照今天的货币价值来计算，总共耗费超过1200亿美元。

即将着陆：1969年，“鹰号”登月舱在飞行过程中经过地球卫星。（图片来源：NASA）

完美照明 ：西门子为阿波罗11号提供清晰的视野

1969年7月16日，当阿波罗11号以每小时39000公里的速度跨越384403公里飞向月球时，西门子的技术一路随行。“哥伦比亚号”指令舱和“鹰号”登月舱内都装有特殊的照明设备，可以保证舱内计算机的显示画面明亮。即使在漫射照明的条件下，宇航员也能轻松读取数据。西门子研发的电致发光灯利用一种神奇的绿光维持显示器和仪表板的亮度且几乎不消耗电力。它们运行可靠且使用寿命很长。在距离地球数十万公里的飞行中，这些特性意义重大，也是因此，以前使用的耗能较多的普通白炽灯被弃用。

项目中使用的特殊二极管在Wernerwerk进行开发。在设计之初，它们并非服务于航天项目，而是旨在应用于医疗技术领域。八年间，西门子一直在研究可利用电致发光现象的硫化锌荧光粉。这些荧光粉在被放入交变电场中时会发光。这一材料主要用于医疗电气设备上的仪器显示。但是，该材料的特殊性质也让它有了更广阔的应用空间：这种材料也适合太空旅行。1968年，它被应用于阿波罗6号太空任务的无人试飞。当人们知道这个产品已被应用于登月项目中，市场对它的需求便随之猛增。

明亮且省电：埃尔兰根实验室中的玻璃面板涂有特殊的荧光粉。该材料曾在1969年被用于阿波罗11号上。（图片来源：Siemens Historical Institute）

“倘若载人登月项目从未存在，那么便不会有一种动力鼓舞我们去创造小巧却强大的事物。”

 ——Karlheinz Kaske，西门子我执行官，1989

步入轨道：西门子推进对卫星和火箭技术的研发

1969年7月，当尼尔·阿姆斯特朗跳下登月舱的梯子踏上月球表面时，全世界超过5亿人在电视上见证了这一刻。这一来自月球的信号传回地球上的三个接收站，通过网络卫星无线电传到了全球各地，而西门子也参与了这些信号的传输。

自20世纪60年代初卫星通信技术兴起开始，西门子就深入参与了该领域的发展。在此过程中，公司充分利用了它已沉淀了近一个世纪的相关经验。毕竟，自1847年成立以来，西门子一直是电信行业的领导者。公司不仅为用于开发卫星通信相关组件和特殊材料的基本技术提供了支持，还帮助建立跟踪站并发展卫星相关的科研项目。西门子还参与了火箭推进和太空飞行期间的发电这两个领域的研究。

复杂技术：自20世纪60年代以来，西门子一直是卫星技术的领先制造商之一。上图是欧洲Meteosat气象卫星。（图片摄于1977年；图片来源：Siemens Historical Institute）

硕果累累：西门子卫星及火箭技术

Raisting地面站（图片摄于1973年；图片来源：Siemens Historical Institute）

在西门子的建议下，从1960年起，德国邮政服务决定参与美国卫星发射的初步测试，为此需要在德国设立一个单独的地面卫星接收站。1961年秋季，德国邮政服务指定西门子公司为该项目的总承包商。西门子在距离上巴伐利亚州魏尔海姆县城不远处建造了Raisting射电望远镜站。它于1964年10月投入运行。站内设备包括专门开发的大型天线。它非常巨大，在数千米之外都能清楚看到。该天线配有直径达25米的巨型抛物柱面镜。后来，该装置还进行了进一步的扩建，并在我登月和1972年慕尼黑夏季奥运会等重大活动的信号传播中发挥了重要作用。

“交响乐”卫星的集成测试站（图片摄于1971年；图片来源：Siemens Historical Institute）

随着早期项目的不断成功推进，1963年，西门子与德律风根公司合作，向德国政府提交了一份有关设计德国自己的电信卫星的备忘录。得益于这一备忘录，在1964至1968年间，德国大力支持对电信应答机组件的开发，特别是晶体管和专用二极管。西门子和德律风根分别负责接收端和发射机。双方的合作最终成就了法国与德国联合开展的“交响乐（Symphonie）”卫星计划。1974年12月，该电信卫星被发射至大西洋上方36公里的地球静止轨道上，用于在欧洲、美国和非洲之间传输电话、广播和电视节目。西门子在慕尼黑建立了自己的“集成测试站”，以测试各个子系统。

奥博珀法芬霍芬卫星控制中心（图片摄于1969年；图片来源：Siemens Historical Institute）

除了涉猎由卫星支持的电信领域外，西门子还参与了一系列科研项目。1969年11月8日，美国国家航空航天局（NASA）在加利福尼亚州成功发射了德国第一颗科研卫星“阿祖尔（Azur）”。该卫星会对地球辐射带和极光区进行测量，并研究由太阳耀斑引起的粒子流。1966年，西门子获得了一份总承包合同，为位于上巴伐利亚州奥博珀法芬霍芬的卫星控制中心安装所有电气设备。该中心负责部署和监测整个地面系统和卫星。

奥博珀法芬霍芬卫星控制中心（图片摄于1969年；图片来源：Siemens Historical Institute）

阿祖尔项目的地面站位于魏尔海姆附近的历西特瑙，负责汇集该项目的所有数据。它并非只处理与监控卫星相关的数据，而是处理传输回地球的所有相关科学测量结果。管理数量如此庞大的数据需要功能强大的过程计算机，该装置同样由西门子提供和安装。项目应用了西门子System 300，它不仅高度自动化，还允许多个软件程序与外围设备同时工作。西门子过程计算机还在卫星和地面站的建设时期用于测试和模拟各个组件和系统。如果没有计算机帮助进行监督，那么为全部卫星控制系统组装大约50000个组件将会是一项不可能完成的任务。

针对太空航行设计的迷你发电站的原型机（图片摄于1968年；图片来源：Siemens Historical Institute）

在20世纪60年代，为了提高太空飞行器的能源供应效率，迷你核电站似乎是一个很好的解决方案。上图中展示的发电机是由西门子、Brown Boveri和Interatom共同开发的项目。它能产生超过20千瓦的电力，并被计划应用于空间站、空间探测器、月球基地和卫星。当时，美国甚至开发了用于火箭的核推进系统，并于1959年开始测试。但是后来，这一系列研究逐渐销声匿迹，因为如果装载了相关技术的火箭坠毁，它有极大可能会带来可怕的环境破坏。后来，欧洲利用小型反应堆来供能的项目也被搁置，因为很难在降低重量的同时实现有效的辐射防护。尽管如此，在20世纪60年代和70年代，西门子的技术仍然推动了对火箭推进和燃料的研究。在德国航空航天测试研究所的计算机中心，西门子的System 4004/55系列过程计算机让进行复杂的模拟和实验成为了可能。

迈向新世界：西门子为探索太阳系护航

西门子还参与了一些科研项目，为太空项目开发电气部件，助力人类对太阳系的探索。1965年7月14日，经过228天的旅程，水手4号太空探测器飞越火星，在约1万公里的高空拍摄了这颗红色星球的第一张照片。这一系列的照片共有22张。几天后，在西门子技术的支持下，这些照片传回了地球。该探测器装有金属陶瓷平面三极管（RH 7 C-c）。这一组件高效、耐热且防震，不仅可以用于传输照片，还可以用于传输飞行和测量数据。

NASA的水手计划最早可追溯到1962年。它旨在探索水星、金星和火星等类地行星。截至1973年，共有十个探测器被成功发射进入太空。除水手计划外，西门子还为其他太空探索的技术成就贡献了力量。20世纪80年代早期，埃尔兰根研究实验室开发了专门的平面硅辐射探测器。它于1986年开始了自己壮丽的太空航行。那年4月，哈雷彗星在76年的轨道周期后抵达了离太阳最近的位置。那时，安装有西门子辐射探测器的科研探测器靠近了这位太阳系的“流浪者”以期能够揭开其神秘的面纱。

我测试：在安装前，发射管经过了500小时的测试。上图中是水手2号探测器，它同其他水手号探测器结构相似。（图片摄于1965年；图片来源：Siemens Historical Institute）

对无尽的探索：西门子软件助力探索万物起源

今天，西门子的技术仍在帮助人类在太空探索的道路上前进。软件制造商Mentor公司于2016年被西门子收购。它与西门子公司的软件解决方案在詹姆斯·韦伯空间望远镜的研发过程中扮演了重要的角色。作为哈勃空间望远镜的继任，从2021年开始，詹姆斯·韦伯空间望远镜将透过银河系以外的宇宙暗物质云，将视线投向更遥远的空间。同时，它还会回望过去，追溯“第一道光”发出的时代和最初的恒星们的诞生。它也会帮助人类在太阳系以外的行星上寻找生命的痕迹。

詹姆斯·韦伯空间望远镜中的集成科学仪器模块（ISIM）是一个复杂的组合体，它包含传感器、摄像头和电子设备。从最简单的专用集成电路到ISIM中四个科学仪器的整体多重物理量模拟，在整个空间望远镜的研发项目中，Mentor软件被广泛用于组件的模拟和测试。

在太空中更开阔的视野：2018年，詹姆斯·韦伯空间望远镜的镜面系统接受了特殊测试（?Ball Aerospace）。

抵达红色星球：“好奇号”登陆火星

无人航天器登陆火星可谓是众多太空航行活动中最令人赞叹的冒险之一。到目前为止，这类任务的高潮是“好奇号”火星探测器登陆火星的那一刻。2012年8月6日，历经5.7亿公里的航程，在航行超过8个月后，“好奇号”火星探测器终于抵达火星。它肩负着使命，要加深人类对这颗红色星球的了解并为未来的载人任务做好准备。“好奇号”重达900公斤，体积相当于一辆小型汽车，是到当时为止NASA体积我、性能我的火星探测器，而它的成功登陆离不开西门子技术的支持。在开发火星探测器时，工程师应用了西门子的产品生命周期管理（PLM）、仿真和设计软件。这些解决方案帮助工程师以数字化的手段进行设计，模拟复杂的运动程序，并在构建原型之前在虚拟空间内组装结构。这些实践取得了巨大的成功。在该太空任务最精细的阶段“在火星着陆”实际开始之前，工程师就提前对它进行了大约8000次的模拟。这个过程也因此得以被充分优化。最终，它取得了圆满成功。

今天，西门子在太空航行领域的项目主要集中在提供软件解决方案上。西门子与来自世界各地的众多合作伙伴携手合作，共创辉煌。虽然目前尚不清楚在本世纪30年代载人登陆火星的任务能否实现，但有一点毋庸置疑：西门子将为这一项目的成功做出贡献。

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