蘇聯(lián)1957年10月4日將史潑尼克（Sputnik）人造衛(wèi)星送入地球軌道，不僅開啟了人類探索太空的新紀(jì)元，也拉開了美蘇之間長(zhǎng)達(dá)十幾年的“太空競(jìng)賽”的帷幕。

1961年4月12日，傳來了一個(gè)讓美國(guó)人更加沮喪和懊惱的消息，蘇聯(lián)宇航員加加林乘坐東方一號(hào)宇宙飛船，進(jìn)行了1小時(shí)48分的地球軌道繞行。美國(guó)在一個(gè)月后做出回應(yīng)，5月5日，宇航員謝潑德成為第一個(gè)進(jìn)入太空的美國(guó)人，但他并沒有進(jìn)入地球軌道，而且在地球上空的停留時(shí)間也比加加林要短，只有15分鐘。

1961年5月25日下午，美國(guó)總統(tǒng)肯尼迪在國(guó)會(huì)聯(lián)席會(huì)議上發(fā)表演講。在講話快結(jié)束時(shí)，他宣布美國(guó)的太空計(jì)劃即將開拓新的邊疆，并提出了登月的遠(yuǎn)大目標(biāo)：“我認(rèn)為，我們的國(guó)家應(yīng)當(dāng)在這個(gè)十年結(jié)束之前，實(shí)現(xiàn)把人類送上月球并使其安全返回地球的目標(biāo)。這個(gè)時(shí)期內(nèi)，不可能有哪一項(xiàng)空間計(jì)劃會(huì)比這更激動(dòng)人心，比這對(duì)人類更具有影響力，或比這對(duì)宇宙的遠(yuǎn)距離探測(cè)更為重要，沒有任何任務(wù)比完成這項(xiàng)使命更為困難和昂貴?！?/p>

在這次慷慨激昂的講話之后，美國(guó)便開始著手實(shí)施阿波羅登月計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃簡(jiǎn)單易懂，因?yàn)槿巳硕贾涝铝潦鞘裁?，誰登上了月球誰沒有，這是顯而易見的。最終，人類登上月球的時(shí)間被定格在1969年7月20日，乘坐“阿波羅11號(hào)”登月的宇航員阿姆斯特朗在月球上留下了人類的第一個(gè)腳印。在阿波羅登月計(jì)劃成功實(shí)施的背后，有數(shù)十萬人默默無聞地付出，他們的工作為登月計(jì)劃提供了航天設(shè)備、供給品和各種儀器。由于阿波羅飛船以及宇航員所乘坐的登月艙擁有極其巨大的質(zhì)量，因此需要一個(gè)擁有巨大推力的火箭來完成推送任務(wù)。阿波羅號(hào)的運(yùn)載火箭——土星5號(hào)火箭最終被設(shè)計(jì)出來，并成為登月計(jì)劃中的關(guān)鍵一環(huán)。

起源：從戰(zhàn)爭(zhēng)武器到航天利器

土星5號(hào)火箭的起源可以追溯到二戰(zhàn)之前德國(guó)的一家業(yè)余火箭俱樂部。這個(gè)名叫太空旅行協(xié)會(huì)（VfR）的俱樂部，在1927年由一群火箭愛好者創(chuàng)立。創(chuàng)立之初，俱樂部的章程便明確指出了兩大目標(biāo)：一是推廣火箭航向月球及其他星球的觀念，二是從事火箭推進(jìn)發(fā)展的嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)。德國(guó)天才火箭工程師沃納·馮·布勞恩（Wernher von Braun）是太空旅行協(xié)會(huì)的創(chuàng)始人之一。

二戰(zhàn)爆發(fā)后，德國(guó)準(zhǔn)備入侵歐洲。由于受到《凡爾賽條約》的制約，德軍無法使用遠(yuǎn)程大炮，因此，他們對(duì)太空旅行協(xié)會(huì)的研究產(chǎn)生了興趣，并且打算將新的火箭技術(shù)應(yīng)用到戰(zhàn)爭(zhēng)中去。在德國(guó)東北部烏瑟多姆島上的佩內(nèi)明德基地，馮·布勞恩和他的工程師團(tuán)隊(duì)研發(fā)出A-4火箭。到了二戰(zhàn)末期，常規(guī)彈頭被安裝在A-4火箭的頂部，并且被德國(guó)宣傳部門更名為V-2火箭，也就是復(fù)仇者2號(hào)。

1944年9月8日在倫敦克伊斯維克的爆炸，標(biāo)志著V-2火箭作為威懾武器首次使用。得知V-2火箭襲擊倫敦后，馮·布勞恩將這天稱為自己生命中最黑暗的日子，他說：“我們的火箭表現(xiàn)出色，只是它在一個(gè)完全錯(cuò)誤的星球上著陸?！?/p>

在1945年二戰(zhàn)即將結(jié)束的最后時(shí)刻，盟軍派出了多支情報(bào)專家小組搜尋實(shí)用的軍事技術(shù)。馮·布勞恩和他的團(tuán)隊(duì)也在搜尋名單之上。馮·布勞恩和他的團(tuán)隊(duì)最后時(shí)刻選擇向美國(guó)投降，于是美國(guó)不費(fèi)吹灰之力便得到了如此重要的“戰(zhàn)利品”。到達(dá)美國(guó)后，馮·布勞恩被任命為美國(guó)陸軍彈道導(dǎo)彈署發(fā)展部主管。

雖然在美國(guó)從事導(dǎo)彈研發(fā)工作，但是馮·布勞恩始終不忘自己的太空理想，他進(jìn)行演講，出版書籍，向公眾宣傳人類飛向太空的可能性。1954年，《科利爾》雜志邀請(qǐng)了一些專家對(duì)太空探索進(jìn)行討論，并且將討論內(nèi)容分8次發(fā)表?！犊评麪枴冯s志將這些報(bào)道視為科學(xué)，而非科幻。馮·布勞恩為太空船及其發(fā)射設(shè)備提供了真實(shí)的描述。這一系列報(bào)道傳遞的信息是，太空探索是可行的，并且即將發(fā)生。盡管推進(jìn)技術(shù)仍然有很多困難需要克服，但在馮·布勞恩看來，解決這些問題的時(shí)間并不會(huì)太遙遠(yuǎn)。

迪斯尼讀了《科利爾》雜志的報(bào)道后，對(duì)太空探索產(chǎn)生了極大的興趣，他決定在自己的電視節(jié)目中，設(shè)立一個(gè)有關(guān)太空的主題，取名為“明日世界”。馮·布勞恩給“明日世界”這個(gè)節(jié)目提供了很多有用的建議，他也因此受到大眾更多的關(guān)注，甚至有人曾經(jīng)在新年前夜給他打電話，希望得到一張前往月球的入場(chǎng)券。

研發(fā)：從“木星”到“土星”

在1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星后，美國(guó)陷入一片慌亂。馮·布勞恩在這場(chǎng)慌亂中卻保持了足夠的冷靜。他對(duì)媒體說，美國(guó)并不缺乏火箭競(jìng)賽所需的天才。馮·布勞恩還表示，單靠一個(gè)天才獨(dú)自解決所有問題的時(shí)代一去不復(fù)返了，現(xiàn)代科學(xué)錯(cuò)綜復(fù)雜，越來越需要一群專家共同協(xié)作，團(tuán)隊(duì)工作十分重要。

美國(guó)政府決定發(fā)射一顆衛(wèi)星來回應(yīng)蘇聯(lián)的太空行動(dòng)，但他們沒有選擇馮·布勞恩及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的紅石火箭，而是選擇海軍研發(fā)的尚未進(jìn)行過試驗(yàn)的“先鋒號(hào)”（Vanguard）運(yùn)載火箭進(jìn)行衛(wèi)星發(fā)射。這次回應(yīng)不僅是冒險(xiǎn)的，而且也是失敗的。不成熟的“先鋒號(hào)”在發(fā)射途中出現(xiàn)故障，墜落的火箭點(diǎn)燃了整個(gè)發(fā)射區(qū)，讓艾森豪威爾政府十分尷尬。這次衛(wèi)星發(fā)射失敗后，馮·布勞恩的火箭小組獲得了機(jī)會(huì)。1958年1月31日，馮·布勞恩研發(fā)的木星C火箭將探索者一號(hào)人造衛(wèi)星送入太空，在太空競(jìng)賽中為美國(guó)扳回一局。

在登月成為一個(gè)明確的而且必須完成的計(jì)劃之后，美國(guó)宇航局（NASA）的管理層便開始決策如何完成登月旅程。作為登月的重要環(huán)節(jié)，一個(gè)巨大無比的火箭是必須的。早在1952年，馮·布勞恩就曾經(jīng)在一篇公開發(fā)表的文章中畫過一幅有關(guān)大型火箭的插圖，第一級(jí)大火箭有51臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，起飛推力達(dá)2800萬磅。在擁有超級(jí)推力的F-1液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)被發(fā)明出來后，建造一個(gè)巨大無比的火箭成為可能。

在轉(zhuǎn)向研發(fā)航天專用的重型運(yùn)載火箭后，馮·布勞恩與他的團(tuán)隊(duì)最初研發(fā)了超級(jí)丘比特火箭，該火箭由多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)捆在一起，以獲得巨大的推力，這一方案逐漸演變成“土星”火箭。在馮·布勞恩的繪圖板上的土星系列火箭中，有一個(gè)體型巨大的C5火箭，大約有36層樓那么高，這種火箭最后改名為土星5號(hào)火箭。

馮·布勞恩最初打算制造一個(gè)完整的運(yùn)載火箭系列，但最終只研制了三個(gè)型號(hào)的土星火箭。最早研制的是土星1號(hào)火箭，它驗(yàn)證了通過捆綁多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)以提高推力的設(shè)想。

土星1B號(hào)火箭則是土星1號(hào)火箭的升級(jí)版，使用了由麥道公司制造的新型高效火箭級(jí)S-4B。S-4B也是土星5號(hào)火箭的第三級(jí)，為所有載人飛船提供最后的推力。在土星1B號(hào)火箭中，S-4B是載人級(jí)運(yùn)載火箭的第二級(jí)，它將指令艙或登月艙送入地球軌道。

馮·布勞恩曾經(jīng)在圖紙上設(shè)計(jì)了土星1號(hào)之后的三個(gè)火箭方案，但隨著NASA早期計(jì)劃的變更，這三個(gè)方案沒有實(shí)現(xiàn)，而是直接研制了土星5號(hào)。

土星5號(hào)火箭是一個(gè)高110米、直徑10米、起飛重量達(dá)3000噸的龐然大物。分為三級(jí)，每一級(jí)的制造都通過嚴(yán)格投標(biāo)，承包給不同的公司，產(chǎn)品的每一個(gè)部件都有NASA的工程師進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)督。第一級(jí)S-1C由波音公司制造，5個(gè)F1發(fā)動(dòng)機(jī)捆在S-1C底部，托起土星5號(hào)3000噸的重量。盡管S-1C在土星5號(hào)的飛行中起主導(dǎo)作用，但它在起飛兩分半多一點(diǎn)時(shí)間后便脫離。S-2級(jí)是土星5號(hào)的第二級(jí)，很像大號(hào)的S-4B，安裝了5個(gè)不可重啟的J-2發(fā)動(dòng)機(jī)，可以產(chǎn)生相當(dāng)于520噸的合成推力。土星5號(hào)火箭的第三級(jí)S-4B是土星5號(hào)火箭中最小的一級(jí)。由于它也是土星1B火箭的第二級(jí)，因此幾乎不需要改進(jìn)便完美地與土星5號(hào)火箭的其余部分一同工作。

關(guān)于土星5號(hào)火箭還有一些東西是定量描述無法表達(dá)的。這枚苗條、光滑、潔白的火箭直指蒼穹，空前絕后。它就像美國(guó)的登月計(jì)劃一樣，充滿了人類的冒險(xiǎn)精神。

從地球抵達(dá)月球的路徑也一直懸而未決。最初有兩種登月方案被提出來。有人提出了直接上升式的方案，該方案不需要在地球軌道停留，由火箭直接將飛船送到月球。如果采用這種方案，阿波羅飛船將攜帶完成登月并返回地球的所有裝備。同時(shí)，這個(gè)方案需要一種新型的新星火箭，如果將這枚火箭制造出來，體積將十分驚人。在研發(fā)過程中，有工程師抱怨說，這個(gè)大東西都快把航天中心所在的梅里特島壓沉了。

馮·布勞恩不贊同直接抵達(dá)月球這樣簡(jiǎn)單卻十分冒險(xiǎn)的方案，他認(rèn)為地球軌道交匯的發(fā)射方案更容易實(shí)現(xiàn)。該方案需要在短期內(nèi)發(fā)射多枚較小的土星火箭，將飛船送入地球軌道，然后這些組件在那里被組裝起來，再飛往月球。

另一個(gè)研究小組在研究前往月球的可能軌道時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新的可行性方案，即與月球軌道交匯的發(fā)射方案。在月球軌道停泊可以節(jié)省很大重量，只需要一枚土星5號(hào)火箭便可以完成任務(wù)。最終，這種大膽高效的方案成為了阿波羅號(hào)的奔月途徑。

起航：下一站，月球

第一枚土星火箭——土星1號(hào)在1961年10月27日發(fā)射升空，發(fā)射高度到達(dá)了136千米，是一次近乎完美的試射。1967年11月9日，第一枚土星5號(hào)火箭進(jìn)行了首次飛行，在肯尼迪太空中心將阿波羅4號(hào)發(fā)射升空。

一年后，載人的土星5號(hào)火箭也首次升空。那是1968年12月21日的阿波羅8號(hào)發(fā)射任務(wù)，弗蘭克·博爾曼、比爾·安德斯、吉姆·洛弗爾三名宇航員乘坐土星5號(hào)火箭離開地球。阿波羅8號(hào)是第一次脫離地球軌道飛向月球的太空船，三名宇航員在長(zhǎng)達(dá)三天的奔月飛行中，需要練習(xí)通過觀察地球、月亮和星星來檢測(cè)飛船的飛行軌跡。1968年12月24日，就在地球上的人們歡度圣誕前夜的時(shí)候，阿波羅8號(hào)進(jìn)入了月球軌道，開始繞月10圈的旅程，宇航員觀察了登月著陸的位置，并演練繞月導(dǎo)航技術(shù)。他們?cè)谠虑蜍壍郎蟼骰亓寺曇艉陀跋?，并且拍到了第一張地球升起的照片?/p>

1969年7月16日清晨，阿波羅11號(hào)即將從肯尼迪航天中心啟程。39號(hào)發(fā)射臺(tái)上，龐大的土星5號(hào)火箭身披白色優(yōu)雅的外殼，聳立在發(fā)射臺(tái)上面巨大的鋼架之中，肩負(fù)著人類的登月使命。尼爾·阿姆斯特朗、埃德溫·布茲·奧爾德林、米歇爾·柯林斯三位宇航員準(zhǔn)備就緒，等待點(diǎn)火時(shí)刻的到來。倒計(jì)時(shí)后，土星5號(hào)底部的引擎噴射出巨大的火焰，火箭緩緩升空。據(jù)說當(dāng)時(shí)有超過100萬人聚集在發(fā)射場(chǎng)周圍，在土星5號(hào)成功升空后，幾乎所有人都松了一口氣。

1969年7月20日，阿姆斯特朗和埃德溫爬進(jìn)老鷹號(hào)登月艇，與指揮艙脫離，前往月球準(zhǔn)備著陸。之后，休斯頓指揮中心收到了那條讓人激動(dòng)的訊息：“休斯頓中心，老鷹號(hào)已經(jīng)著陸?！痹诎⒛匪固乩侍ど显虑虮砻嬷?，人類終于第一次到達(dá)地球之外的地方。

尾聲：寂寞的結(jié)局

1972年12月7日發(fā)射的阿波羅17號(hào)成為美國(guó)登月計(jì)劃的尾聲。1973年5月14日，土星5號(hào)火箭成功將天空實(shí)驗(yàn)室發(fā)射升空。天空實(shí)驗(yàn)室重達(dá)77噸，有三批宇航員分別在上面工作了1個(gè)月、2個(gè)月和3個(gè)月。1975年，作為阿波羅-聯(lián)盟測(cè)試計(jì)劃（ASTP）的一部分，土星1B火箭將一艘美國(guó)的阿波羅飛船送入地球軌道，并且與一艘蘇聯(lián)的“聯(lián)盟”飛船在太空交匯聯(lián)接，成為兩國(guó)的太空競(jìng)賽差強(qiáng)人意的尾聲。

盡管美國(guó)人的登月行動(dòng)在今天頗有爭(zhēng)議，但大多數(shù)人對(duì)于登月的歷史意義仍舊持頌揚(yáng)態(tài)度并滿懷期望。美國(guó)科幻小說家雷·布拉德伯利說：“我愿預(yù)測(cè)距今一萬年后，未來的人們回顧起來會(huì)說，1969年7月是人類歷史上最偉大的月份和最偉大的日子。這絕不會(huì)改變，因?yàn)樵谀且惶?，人類掙脫了地球引力的束縛，數(shù)百萬年來我們一直束縛在地球上，期待某一天能夠登上月球。我們生活在洞穴時(shí)代的時(shí)候就夢(mèng)想著這一天。最后，我們沖破束縛，獲得自由，人類的精英在那晚飛進(jìn)太空，并將永遠(yuǎn)不會(huì)停止繼續(xù)往前飛翔?！?/p>

至于土星5號(hào)火箭，美國(guó)人的確從它那里學(xué)到不少東西。美國(guó)一些研制公司將土星火箭的經(jīng)驗(yàn)用到了其他系列火箭上，比如宇宙神、德爾它和大力神系列的改進(jìn)型。然而，這些火箭用了30多年的時(shí)間，才能與土星1B火箭的推力相當(dāng)，而土星1B火箭的功率，僅僅相當(dāng)于土星5號(hào)火箭底部的一個(gè)F1發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。

太空競(jìng)賽結(jié)束后，土星5號(hào)火箭的結(jié)局稍顯落寞。剩下的土星5號(hào)火箭各級(jí)部件成為了各個(gè)博物館中的展覽品，也有的被放在各地的NASA中心的草坪上作為裝飾。精心制造的F-1和J-2發(fā)動(dòng)機(jī)，也裸露在佛羅里達(dá)州的室外接受風(fēng)吹雨淋，同時(shí)接受眾多好奇游客的觸摸和擺弄。