胡德良

1 9 6 9年7月2 0日，登月艙“鷹”號飛船搭載“阿波羅1 1”號航天員尼爾· 阿姆斯特朗和埃德溫· 奧爾德林小心翼翼地飛向靜海，完成了兩人在月球的首次登陸。從那時(shí)到現(xiàn)在，已有整整4 6年了。

來自不同地區(qū)的數(shù)千人和多個(gè)組織在這“人類的一大步”中起到了關(guān)鍵的作用。位于弗吉尼亞州漢普頓市的美國航空航天局蘭利研究中心，是美國最早的民用航空實(shí)驗(yàn)室，是空間特遣大隊(duì)所在地。這支特遣大隊(duì)計(jì)劃和指導(dǎo)了美國首個(gè)載人航天計(jì)劃——“水星”計(jì)劃。

蘭利研究中心幫助證實(shí)了許多基本原理，確定了許多航天任務(wù)概念，這對“阿波羅”計(jì)劃來說都是非常重要的。在實(shí)驗(yàn)室風(fēng)洞的特有復(fù)雜環(huán)境中，研究人員研究了“土星”號火箭的空氣動(dòng)力完整性以及“阿波羅”號指揮艙回到地球大氣層時(shí)的氣動(dòng)加熱問題。蘭利研究中心的工作人員和測試設(shè)備在訓(xùn)練計(jì)劃中也起到了主要作用，這對航天員在月球登陸以及在月球表面行走都是必要的。

不過，在許多航天歷史學(xué)家看來，蘭利研究中心對“阿波羅”計(jì)劃最重要的貢獻(xiàn)，就

是提出了“月球軌道交會(huì)（LOR）”的概念。

1 9 6 1年，肯尼迪總統(tǒng)決定在2 0世紀(jì)6 0 年代結(jié)束之前讓人類在月球上登陸，這意味著美國航空航天局不得不迅速采取行動(dòng)，找出完成月球之行的最佳辦法。美國航空航天局對三個(gè)可供選擇的方案進(jìn)行了認(rèn)真考慮：直接升空、地球軌道交會(huì)（EOR）和月球軌道交會(huì)（LOR）。

從根本上來講，直接升空是科幻小說和好萊塢電影中描繪的方案。巨大的火箭猶如一艘戰(zhàn)艦?zāi)敲创?，徑直地發(fā)往月球，在月球著陸，然后直接從月球表面回到地球。整個(gè)行程就像一次包車游，從甲點(diǎn)到乙點(diǎn)，然后又乘坐同一輛車回到甲點(diǎn)。在美國航空航天局內(nèi)部，對直接升空這一方案有著強(qiáng)烈的抵觸情緒，這在很大程度上是因?yàn)樵摲桨敢馕吨邪l(fā)一個(gè)被稱為“新星”的巨大助推器，它不得不攜帶所有必需的燃料起飛，脫離地球的引力，通過制動(dòng)克服月球引力障礙，還要脫離月球的引力，然后再通過制動(dòng)進(jìn)入地球的引力范

圍……在工程師做過計(jì)算后，美國航空航天局認(rèn)識到制造一個(gè)如此大型的火箭顯然是不現(xiàn)實(shí)的，特別是要在肯尼迪總統(tǒng)預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)完成更是不現(xiàn)實(shí)——研發(fā)一個(gè)那么龐大的火箭花費(fèi)的時(shí)間將會(huì)太長，所需資金也太大。

直接升空的方案被拋棄后，人們就開始了對第二個(gè)方案EOR 的嚴(yán)格評估。EOR 的主要觀念是：利用當(dāng)時(shí)正在研發(fā)的“土星”號高級火箭分別將兩個(gè)船艙送往太空，然后讓這兩個(gè)船艙在地球軌道上交會(huì)、對接；在連接起來的船艙中組裝一輛月球任務(wù)飛船，為其提供燃料，再使之與船艙分離；然后乘坐這艘加固的飛船繼續(xù)前進(jìn)，就像直飛模式中那樣到達(dá)月球，再回到地球軌道。EOR 的優(yōu)勢在于，所需要的火箭不用那么強(qiáng)大，而且這種火箭當(dāng)時(shí)已經(jīng)快被開發(fā)出來了。

在美國航空航天局內(nèi)部，對EOR的支持非常強(qiáng)烈，特別是那些科學(xué)家認(rèn)識到，選擇EOR作為“阿波羅”任務(wù)的模式意味著需要建立一個(gè)空間站，使其成為地球軌道上的平臺。除了“阿波羅”任務(wù)之外，這樣的平臺還有很多其他的用途。因此，很多科學(xué)家，包括美國航空航天局馬歇爾太空飛行中心的沃納·馮·布勞恩博士及其同事，都是EOR 的支持者。

最終，美國航空航天局沒有選擇前兩個(gè)方案中的任何一個(gè)，而是選擇了第三個(gè)方案：月球軌道交會(huì)（LOR）。

蘭利研究中心自1 9 5 9年開始便對這個(gè)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。LOR 的基本前提是發(fā)射一

個(gè)強(qiáng)有力的三級火箭，將三艘組合起來的航天飛船送進(jìn)地球軌道。

組合飛船包括：①一個(gè)母飛船，或稱為指揮艙；②一個(gè)服務(wù)艙，其中包含燃料電池、形態(tài)控制系統(tǒng)和主推進(jìn)系統(tǒng)；③一個(gè)小型月球著陸器，或者叫作登月艙。一旦進(jìn)入地球軌道，火箭的最后一級開始點(diǎn)火，將搭載著三名機(jī)組人員的“阿波羅”號飛船送進(jìn)月球的飛行軌道。到達(dá)月球軌道之后，兩名機(jī)組人員將穿上航天服，爬進(jìn)登月艙中，然后與母飛船分離，下行至月球表面。第三名機(jī)組人員將留在指揮艙中，在寂寞的月球軌道上保持清醒狀態(tài)。如果一切順利，登月艙的上半截將會(huì)利用其配備的上升引擎回升，重新與指揮艙對接，然后將著陸器丟棄到暗淡無邊的太空中，或者使之撞擊月球表面，就像后來執(zhí)行“阿波羅”任務(wù)時(shí)做的月震實(shí)驗(yàn)?zāi)菢印Ｗ詈?，三名航天員乘坐指揮艙就可以返回地球了。

早在1 9 2 3年，德國研究火箭的先驅(qū)赫爾曼·奧伯特就提出了LOR 概念的基本原理，但是直到1 9 5 9年，蘭利研究中心的兩個(gè)獨(dú)立研究小組才認(rèn)識到LOR 的重要性。當(dāng)時(shí)，人造衛(wèi)星剛剛上天，美國航空航天局剛剛創(chuàng)立不久，那兩個(gè)研究小組便開始悄悄地思考LOR是否能幫助美國實(shí)現(xiàn)處于萌芽狀態(tài)的太空計(jì)劃。

其中一個(gè)小組是月球任務(wù)導(dǎo)航組，由理論力學(xué)部主任克林頓·E. 布朗擔(dān)任組長；另一

個(gè)小組是交會(huì)研究委員會(huì)，由動(dòng)力負(fù)載部副主任約翰·C. 霍博爾特?fù)?dān)任委員會(huì)主任。這兩

個(gè)小組起初是相互獨(dú)立進(jìn)行研究的，后來兩個(gè)小組集思廣益，對兩個(gè)不同的主題進(jìn)行了深入分析，即月球之行的力學(xué)原理和在地球軌道空間站的運(yùn)行中進(jìn)行交會(huì)可起到的作用。后來，將兩項(xiàng)分析結(jié)合到一起的想法，使蘭利研究中心的幾個(gè)富有創(chuàng)見的人開始考慮LOR 可能為載人登月任務(wù)帶來的優(yōu)勢。

在這些相關(guān)研究中，最早的一項(xiàng)研究是由威廉·H. 小邁克爾撰寫的一篇非常簡短的論

文，研究了在執(zhí)行著陸任務(wù)期間讓返回地球的飛船推進(jìn)部分停留在月球軌道上的益處：小型月球著陸器具有重力優(yōu)勢，只需較少的燃料。這一觀點(diǎn)的主要問題涉及與停留在軌道上的組件進(jìn)行交會(huì)，具有復(fù)雜性。

1 9 6 0年1 2月，執(zhí)行LOR 任務(wù)的不同概念構(gòu)思出來之后，蘭利研究中心包括拉爾夫·W.斯通、克林頓·E . 布朗、約翰·E. 伯德和霍博爾特在內(nèi)的幾位研究人員將他們的概念正式提交給即將上任的美國航空航天局副局長羅伯特·C. 西曼斯博士。

然而，美國航空航天局拒絕接受LOR，理由是太復(fù)雜、風(fēng)險(xiǎn)太大。L O R 的批評者認(rèn)為，如果“阿波羅”計(jì)劃必須包含交會(huì)，那么交會(huì)應(yīng)該只能在地球軌道上進(jìn)行，這樣即使交會(huì)失敗，通過降低飛船的軌道仍然可以將航天員帶回地球。如果在月球軌道上交會(huì)失敗，航天員將無從獲救。

現(xiàn)在我們知道，比起其他兩個(gè)選擇方案，LOR 擁有好幾個(gè)優(yōu)勢：它需要的燃料更少，只有一半的有效載荷；跟其他兩個(gè)方案相比，它需要的全新技術(shù)更少；不需要極其龐大的“新星”號火箭；只需要從地球發(fā)射一次，而EOR 需要發(fā)射兩次；只需要使用小型輕便的登月艙在月球上登陸，而不需要使整個(gè)飛船登陸，而且著陸器在使用之后是要丟棄的，無須使其返回地球。因此，美國航空航天局可以專門設(shè)計(jì)登月艙，使其適合在月球環(huán)境中飛行并在月球表面進(jìn)行軟著陸。實(shí)際上，LOR的美妙之處在于，可以專門獨(dú)立設(shè)計(jì)“阿波羅”號飛船上的所有飛行艙。

但是在1 9 6 2年，所有這些優(yōu)勢都是理論上的。另一方面，航天員可能會(huì)被丟在月球軌道上死去的擔(dān)心也是確確實(shí)實(shí)存在的。這種擔(dān)心就像幽靈一樣，困擾著那些負(fù)責(zé)實(shí)施“阿波羅”計(jì)劃的人們，阻礙著他們?nèi)?shí)現(xiàn)夢想，同時(shí)也為美國航空航天局對LOR 的概念進(jìn)行客觀評價(jià)帶來了極大的困難。

1 9 6 1年年底和1 9 6 2年年初，美國航空航天局召集了幾個(gè)內(nèi)部工作組，為“阿波羅”計(jì)劃選擇任務(wù)執(zhí)行模式。其中一個(gè)工作組是倫丁委員會(huì)，負(fù)責(zé)評估直接升空方案；另一個(gè)工作組是希頓委員會(huì)，負(fù)責(zé)研究EOR的可行性。但是，沒有任何一個(gè)委員會(huì)來調(diào)研LOR，只有倫丁委員會(huì)想聽一聽關(guān)于它的情況，而且在最終的報(bào)告中，LOR 遠(yuǎn)遠(yuǎn)落在EOR 和直接升空方案之后，成為第三個(gè)可供選擇的方案。

不過，蘭利研究中心至少有一位信念堅(jiān)定的工程師約翰·霍博爾特博士，他不會(huì)讓有

關(guān)人員忽視LOR 的優(yōu)勢。作為月球任務(wù)導(dǎo)航組的成員之一，霍博爾特自1 9 5 9年開始一直

在研究太空交會(huì)的各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)，并且深信：要想在2 0世紀(jì)6 0年代結(jié)束之前登月，LOR 不僅是最可行的方案，也是唯一的方案。

1 9 6 1年1 1月， 霍博爾特邁出了大膽的一步，決定利用非正規(guī)渠道解決問題——直接給副局長西曼斯寫了一封長達(dá)9頁的信。霍博爾特對LOR 遭到排斥表示抗議：“這有些像曠野中的吶喊——沒人理會(huì)?！被舨柼卣f，“我們是否還想登上月球？為什么‘新星’號火箭那么笨重的東西都能被接受？這個(gè)有關(guān)交會(huì)的方案要現(xiàn)實(shí)得多，為什么還會(huì)遭到排斥、還要處于防守的地位？我充分認(rèn)識到，以這種方式與您聯(lián)系確實(shí)有點(diǎn)不正規(guī)。但是這些迫在眉睫的問題對我們來說是足夠重要的。”

兩周之后，西曼斯回復(fù)了霍博爾特。這位副局長同意霍博爾特的意見，并表示美國航

空航天局會(huì)給予LOR 更多的關(guān)注。

在接下來的幾個(gè)月里，美國航空航天局就是按照西曼斯的說法去做的。很快，LOR處于

領(lǐng)先地位：首先，由于研發(fā)巨型“新星”火箭耗費(fèi)的時(shí)間長、資金大，人們越來越清醒地認(rèn)識了直接升空的概念；其次，該如何使EOR 需要的相對大型的太空飛船在月球環(huán)境中進(jìn)行軟著陸，人們對這方面的技術(shù)越來越感到擔(dān)憂。就像一位改變了主意的美國航空航天局工程師解釋的那樣：“LOR 的最絕妙之處是，我們可以建造一輛獨(dú)立的著陸車。”

首個(gè)沖出自己的陣營支持LOR 的主要研究小組是羅伯特·吉爾魯思的太空任務(wù)小組，

該小組當(dāng)時(shí)還在蘭利，但是不久后就搬到了休斯敦；第二個(gè)站到這一邊的小組是馮· 布勞恩的團(tuán)隊(duì)。他們說服了美國航空航天局總部的關(guān)鍵官員，尤其是局長詹姆斯·韋布，使他們相信在1 9 6 9年之前登上月球的唯一方案就是LOR。

1 9 6 2年7月1 1日，經(jīng)過多次技術(shù)辯論和內(nèi)部競爭之后，經(jīng)過多次技術(shù)辯論和內(nèi)部競爭之后，總部宣布：LOR 被選為第一次載人登月的首要任務(wù)模式。

若是沒有霍博爾特及其同事的研究信息，沒有他們的奉獻(xiàn)及一腔熱忱，那么美國航空

航天局對LOR 的認(rèn)可是在1 9 6 2年的夏天還是會(huì)在更晚的時(shí)候，那就是一個(gè)留給歷史去推

測的問題了。蘭利研究中心的研究人員做出的基礎(chǔ)貢獻(xiàn)是無可爭辯的，他們是美國航空航天局第一批認(rèn)識到LOR 概念具有根本優(yōu)勢的人，而且在2 0世紀(jì)6 0年代初這一關(guān)鍵時(shí)期，他們也是美國航空航天局內(nèi)部唯一支持這個(gè)概念并為之奮斗的人。

“阿波羅”計(jì)劃最終得以成功的因素有很多，但是沒有任何一個(gè)因素比LOR 概念更為重要。如果美國航空航天局沒有采納這個(gè)少數(shù)人堅(jiān)持的意見，現(xiàn)在我們或許仍會(huì)登上月球，但幾乎可以肯定的是，肯尼迪總統(tǒng)是不能如愿的。