为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

飞蠓 2020-01-0900:32:10 评论 4,701 views

阿波罗登月系列

为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

1961年5月25日,时任美国总统肯尼迪来到美国国会,准备公布他的航天计划。在此之前一个月的4月12日,苏联宇航员加加林乘坐东方1号宇宙飞船成功进入太空,用108分钟时间绕地球飞行了一圈,17日,美国人在“入侵猪湾事件”中遭遇惨败,5月5日,美国人、试飞员艾伦·谢泼德被装进“自由7号”试验飞船,由红石火箭匆匆忙忙打入地球亚轨道,整个飞行只持续了15分钟。在这种令人沮丧的局面下,为了挽回美国“科技强国”的形象,此前曾经表态“载人航天可以先放一放”的肯尼迪在国会宣布:“……我相信这个民族能够齐聚一心全力以赴达成这个目标,即在这个十年结束之前(1970年以前),人类将乘坐宇宙飞船登陆月球并且安全返回。”

为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

怎么可能?要知道美国人第一次轨道飞行要到第二年2月20日才成功。具有讽刺性的是,最终美国人运用“集中力量办大事”的苏联体制击败了苏联,于1969年7月20日把两名宇航员送上了月球表面,并于7月24日令他们安全返回地球,这标志着美国在冷战时期的太空竞赛中获得了决定性的胜利。此后美国又进行了6次登月行动,其中5次成功。1972年12月19日阿波罗17号登月飞船返回舱带着三名宇航员成功返回地球,之后美国人再也没有重返月球表面。虽然1975年7月,美国人还用阿波罗计划的剩余产品与苏联人完成了一次太空对接秀,但整个阿波罗计划确实已经卒于1972年,而且自那次发射之后,到我写本文的2019年7月4日,再也没有美国人乘坐美国的宇宙飞船进入太空。

为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

人们不禁要问:为什么?

像这样多因一果的问题当然很难一下子说清楚,但有一个因素是最主要的,也是公认的,那就是:钱。整个阿波罗计划花掉了美国人194.08亿美元,按购买力相当于2016年的2060亿美元。在最花钱的1966年,NASA的预算(59.33亿美元)占去了美国当年GDP的0.6%,联邦总财政预算的4.5%,比美国国防部的预算高出很多。有人形象地说,每发射一次土星五号,就相当于美国烧了一条福特级航空母舰。和美国搞太空竞赛的苏联,在1966年到1970年之间在登月项目上花掉了大约16亿卢布(折合约48亿美元)。作为对比,中国为了发射东方红1号卫星,从1958年开始一共12年总共才花了2亿人民币,按当时汇率计算不到1亿美元。在航天项目上,烧钱当然不是万能的,但没有钱可烧是万万不能的。阿波罗计划的成功,很大程度上是因为钱花够了,而它的中止,在很大程度上也是因为钱不够花了。

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其次一个重要的因素是:政治。这个可以多说一点。一般人都认为肯尼迪在美国人登月计划上居功甚伟,但事实上肯尼迪在投入美国总统竞选时对美国的载人航天计划并没有太多的热情。加加林的成功刺激了肯尼迪的神经,他深恐美国的国家形象遭受重创,因此指示副总统约翰逊迅速和NASA联系,看有没有什么航天项目可以让美国尽快创造一个第一。NASA提供了两个选择,一个是建设近地轨道上的空间站,一个是在月球上登陆。约翰逊促使肯尼迪选择了后者,这就是后来肯尼迪在演说中说“我们选择在这10年间登上月球,并实现更多梦想,并非因为它们轻而易举,而是因为困难重重”的缘由。1963年肯尼迪遇刺之后,副总统约翰逊继任总统,他对载人登月计划要比肯尼迪狂热得多,正是在他的全力推动下,NASA以大跃进的姿态不顾一切实现了突破性进展(阿波罗8号发射,完成第一次载人绕月飞行),并在尼克松担任总统的那一年,通过连续四次发射(1969年3月3日阿9,5月18日阿10,7月16日阿11,11月14日阿12),完成了载人登月的主要工程目标。不过由于尼克松推行战略收缩政策,缓和冷战局面,相应也缩减了载人航天方面的投入水平,例如1969年9月他就一刀砍掉了NASA载人登陆火星的宏伟计划。同时,他更青睐航天飞机这样的“可重复使用的廉价运载工具”,所以NASA本来计划要发射10个阿波罗飞船载人登月,由于最高决策层不支持,预算缩减,最终只发射了7个。

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正是由于尼克松决策美国要发展航天飞机技术,所以NASA被迫关闭了土星5号的生产线(1970年),解雇了约5万名相关工作人员和科学家,连卡纳维拉尔角的土星5号发射场都改造成了航天飞机专用发射场。这也是为什么美国宇航员唐納德·佩蒂特(Donald Pettit)在那段视频里用遗憾的口气说“我们曾经拥有这些技术,但是却销毁了这些技术”(We used to but destroyed that technology)。有人在翻译时故意多加了个“所有”,成了“销毁了所有(登月)技术”,这就有点儿下作了。

回过头来看,航天飞机固然是了不起的成就,但美国显然是点错了科技树。首先,虽然航天飞机能够重复利用大部分组件,但高额的维护费用和运营成本让美国人发现其实并没有能节省多少钱,雪上加霜的是航天飞机的老化速度也高于预期,这更抬高了它的发射成本,所以1988年NASA就决定不再用航天飞机执行商业载荷发射任务,而这原本是NASA搞航天飞机的初衷之一。其次,航天飞机安全记录不佳,美国两次重大的载人航天事故都是航天飞机造成的。最后,奥巴马当总统时决策美国要搞载人登陆火星项目,这种情况下航天飞机没有用武之地,形同鸡肋。故此2011年7月美国正式中止了航天飞机计划。相信再过若干年也会有人遗憾的说“我们曾经拥有这些航天飞机,但是却销毁了它们”。

为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

2003年随美国哥伦比亚号航天飞机失事牺牲的7名宇航员

放弃航天飞机计划的NASA回过头来重新搞载人航天用的宇宙飞船,当然不可能把阿波罗飞船的图纸拿来抄一遍就完事。第一,阿波罗飞船诞生于载人航天事业之初,其安全性可靠性按现在的标准就是一坨屎。用中国载人飞船系统总设计师张柏楠的话说“当时美苏飞船采用的很多技术都非常冒险,如果现在客观地评估,可靠性到不了50%,很多结构系数选取得非常低” 看过相关资料也能发现,阿波罗飞船登月过程中各种故障不断,更不要说阿波罗13号还发生过储氧罐爆炸导致登月任务取消的大事故。只是靠了宇航员们冷静的头脑和对系统的熟悉,以及地面人员持续的技术支持,再加上一点点运气,阿波罗计划才避免了更严重的事故。

为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

《阿波罗13号》剧照

第二,航天技术本身的发展也杜绝了原样复制的可能。一个简单的例子,阿波罗飞船的船载计算机用的是当时刚问世不久的集成电路,全手工打造,ROM只有73KB,输入用的是数字键盘,没有操作系统,宇航员甚至需要直接输入内存访问地址。在当时这是横空出世的新东西,但50年后的今天现在谁还用它?以及,谁还会生产它?对美国人来说,目前唯一可行的路就是运用当年的设计经验,结合当前的新技术,重新设计一艘能够载人登陆月球和火星的宇宙飞船。美国人也确实是这样做的,NASA计划推出的新一代载人飞船叫“猎户座”,2014年首飞,它外观与阿波罗飞船类似,内部空间大了2.5倍,最多能够容纳6名宇航员,安全系数比航天飞机提高了10倍,此外,它是可以重复使用的。有了新的飞船,你会回过头来生产旧的吗?换句话说,运20都生产出来了,正常人会想着再把运10搞起来吗?

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NASA公布的“猎户座”结构图

在人类历史的长河中,湮灭的技术远比现存的技术多,人类主动放弃的技术也史不绝书。并不是一项技术具备有效性就能“一招鲜吃遍天”,决定技术存废状况的还有安全性、经济性等多个维度,而且往往后者更重要。

为什么阿波罗飞船不能原地满血复活?

阴谋论者借口美国人没有复制阿波罗飞船实现重返登月,就质疑阿波罗登月的真实性,实在贻笑大方。难道现在解放军用导弹而不是用梭镖消灭敌人,红军时代我军战士用梭镖、砍刀这样的冷兵器打了一个又一个胜仗就是伪造的了吗?

飞蠓

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