葛元芬

“好奇”號(hào)探測(cè)器成功登陸火星進(jìn)一步激發(fā)了美國(guó)人的火星熱情。不過，按照美國(guó)制定的方案，到2030年左右才會(huì)發(fā)起載人登陸行動(dòng)。在火星探測(cè)上，有一位著名人物不能不提，他就是馮·布勞恩。早在上世紀(jì)四五十年代，這名為美國(guó)工作的德裔科學(xué)家就在探索載人登陸火星。

超越時(shí)代的構(gòu)想

布勞恩早在求學(xué)期間就迷戀星際飛行，二戰(zhàn)爆發(fā)前，他被納粹軍隊(duì)招募，專門研究遠(yuǎn)程軍用火箭，戰(zhàn)時(shí)他和他的團(tuán)隊(duì)制造出了V-2火箭。1945年，布勞恩和他的團(tuán)隊(duì)投降美軍，隨后被送往新墨西哥州一個(gè)火箭研究機(jī)構(gòu)，在那里為美軍工作，并幫助美國(guó)人實(shí)現(xiàn)登月。

其實(shí)，在布勞恩設(shè)計(jì)出龐大的“土星五號(hào)”運(yùn)載火箭將美國(guó)人送往月球之前，他還有一個(gè)夢(mèng)想，那就是看到人類登陸火星。20世紀(jì)40年代，他開始研究不同的火星使命，這無疑具有超前意識(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出他那個(gè)時(shí)代。1948年，美國(guó)陸軍的V-2導(dǎo)彈測(cè)試項(xiàng)目完成，而布勞恩也利用業(yè)余時(shí)間撰寫出有關(guān)載人探索火星的著作《火星計(jì)劃》。

根據(jù)布勞恩的描述，“火星計(jì)劃”與他后來幫助設(shè)計(jì)的阿波羅登月工程完全不同，它是一場(chǎng)大規(guī)模行動(dòng)，效仿1946-1947年間美軍在南極進(jìn)行探險(xiǎn)、訓(xùn)練的“跳高行動(dòng)”（此次行動(dòng)美國(guó)出動(dòng)數(shù)千名官兵，23架各種飛機(jī)，13艘來自兩大艦隊(duì)的支援艦只以及1艘航母———編者注）。對(duì)火星的遠(yuǎn)征預(yù)期在1965年實(shí)施，屆時(shí)一支由10艘宇宙飛船———7艘客運(yùn)飛船（里面有直徑20米的居住區(qū)域）和3艘無人駕駛的貨運(yùn)飛船（攜帶有登陸車、燃料儲(chǔ)備以及補(bǔ)給物資）———組成的太空艦隊(duì)前往火星，艦隊(duì)總共有70名宇航員，計(jì)劃在火星表面生活443天。

一支非常龐大的太空艦隊(duì)

這無疑是一支非常龐大的艦隊(duì)，用一枚火箭發(fā)射肯定不行，因?yàn)榧词故菃嗡绎w船重量也達(dá)到驚人的3720噸。布勞恩提議分批發(fā)射10艘飛船部件，利用完全可回收和可重復(fù)使用的三級(jí)火箭發(fā)射，在距離地面約1075英里的軌道上組裝。總的來說，這些可重復(fù)使用的火箭將在8個(gè)月時(shí)間內(nèi)進(jìn)行950次發(fā)射，以完成太空艦隊(duì)的組建。而發(fā)射場(chǎng)則選在位于太平洋上的約翰斯頓環(huán)礁。

在為期8個(gè)月的構(gòu)建階段之后，10艘飛船都完成組裝、配備好燃料。這支艦隊(duì)用硝酸和聯(lián)氨作為推進(jìn)燃料，它們雖然有腐蝕性，但在往返火星的3年旅程中無需冷藏就能存放。艦隊(duì)各飛船將先啟動(dòng)引擎66分鐘，然后出發(fā)。在260天的航程中，小型飛船將往返于主飛船之間，運(yùn)送宇航員和補(bǔ)給物資。到達(dá)火星上空之后，每艘飛船將再度啟動(dòng)引擎。在火星軌道經(jīng)過短暫停留后，宇航員們分成若干小組，使用望遠(yuǎn)鏡確定一個(gè)合適的著陸點(diǎn)。一架載人飛行器將同火星軌道上的飛船分離，滑向火星的極地地區(qū)。

完成登陸后，宇航員們將使用履帶車穿越6500公里，前往一個(gè)已確定的營(yíng)地位置，構(gòu)建著陸帶。接下來，其余的地勤宇航員會(huì)從軌道上下來，來到著陸帶，還有一些宇航員將留在位于軌道的飛船內(nèi)。按計(jì)劃，登陸火星的宇航員為50人，他們將用443天時(shí)間探測(cè)火星表面，其余20名宇航員仍然留在軌道，負(fù)責(zé)照管飛船、進(jìn)行觀測(cè)和遠(yuǎn)距離勘察火星?；鹦侨蝿?wù)完成后，地面宇航員將帶著收集來的材料返回飛船，然后飛船啟動(dòng)引擎，整個(gè)艦隊(duì)經(jīng)過260天的旅程返回到地球上。

“登上火星還得100年”

有分析稱，就當(dāng)時(shí)的燃料助推以及其他技術(shù)而言，布勞恩的方案是可行的，無論是規(guī)模還是開銷，看上去都相當(dāng)于一場(chǎng)軍事遠(yuǎn)征。據(jù)估算，“火星計(jì)劃”所需燃料為532萬噸，只有1948-1949年柏林危機(jī)期間“柏林空運(yùn)”所用燃料的10%，整個(gè)花費(fèi)則為5億美元。布勞恩計(jì)劃的最大問題是當(dāng)時(shí)科學(xué)界對(duì)火星缺乏了解。上世紀(jì)50年代，人們對(duì)火星的了解僅限于天文望遠(yuǎn)鏡的觀察，而望遠(yuǎn)鏡是17世紀(jì)的發(fā)明。在《火星計(jì)劃》的序言中，布勞恩承認(rèn)他的研究并不完整，遺漏了一些細(xì)節(jié)，它們需要進(jìn)一步加以解決。此外，布勞恩沒有計(jì)劃先期的火星無人探索，他沒有預(yù)見科技的發(fā)展和機(jī)器人太空探索等。

1948年，布勞恩設(shè)想他的“火星使命”會(huì)在1965年發(fā)起，但到了1954年，他卻認(rèn)為人類登上火星至少還得100年。為了讓后人實(shí)現(xiàn)“火星夢(mèng)”，布勞恩在美國(guó)著名雜志《科利爾》上發(fā)表一系列太空探索的文章，激發(fā)了美國(guó)公眾的太空熱情。1956年，布勞恩修改了他的“火星計(jì)劃”，把火星探索規(guī)?？s小為2艘宇航飛船和12名宇航員，為此，他同另一名太空探索倡導(dǎo)者合著了新書《探索火星》。

繼布勞恩之后，全球多國(guó)的科學(xué)家們相繼提出上百種載人登陸火星的計(jì)劃，隨著科技的發(fā)展，相關(guān)計(jì)劃越來越縝密，但無論何時(shí)登上火星，在研究美國(guó)航空航天局歷史的學(xué)者大衛(wèi)·波特利看來，布勞恩都是美國(guó)探索火星的先驅(qū)。