我們應該如何紀念登月（四）衝出搖籃

關注風雲之聲

提升思維層次

導讀

劉慈欣在克拉克獎演講中說：

「從長遠的時間尺度來看，在這無數可能的未來中，不管地球達到了怎樣的繁榮，那些沒有太空航行的未來都是暗淡的。」

讓我們銘記航天之父齊奧爾科夫斯基的一句格言：

「地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠被束縛在搖籃里。」

註：風雲之聲內容可以通過語音播放啦！讀者們可下載訊飛有聲APP，聽公眾號，查找「風雲之聲」，即可在線收聽~

在上一期（我們應該如何紀念登月（三）帶我去月球 | 袁嵐峰）中，我們介紹了阿波羅計劃登月的技術路線和詳細流程。現在，讓我們來看登月的核心技術，土星五號火箭。

土星五號在1973年以後就退役了，但直到現在，在所有曾經投入使用的火箭中，它都是運載能力最強的。土星五號分為三級，高111米，不包括鰭在內直徑10米，總質量2970噸，起飛推力33000千牛。它可以把140噸的載荷送入近地軌道，把48.6噸的載荷送入月球軌道。

維基百科上介紹，跟土星五號相近的火箭，在歷史上只有蘇聯的N1火箭和「能源號」（Energia）火箭，在未來包括中國的「長征九號」、美國的「太空發射系統」（Space Launch System，簡稱SLS）以及SpaceX公司的「大獵鷹」火箭（Big FalconRocket，簡稱BFR）。在這裡終於出現了中國的火箭，令人激動！

N1火箭是蘇聯在60年代計劃用來登月的，也就是說它跟土星五號是直接競爭對手。但天不從人願，N1火箭的四次發射試驗全都慘遭失敗。因此，N1火箭從未投入使用，它的紙面參數再高也沒有意義了。

美國的土星五號和蘇聯的N1-L3火箭的對比

能源號火箭1987年5月15日首次從哈薩克的丘拉坦發射場試飛成功，它能將270噸的載荷送入近地軌道，32噸的載荷送到月球軌道。能源號火箭甚至已經有了重複使用的理念，你看這是在SpaceX之前多久！

當時人們認為，蘇聯即將在工業開發太空方面居於領先地位。然而，隨著蘇聯的解體，能源號的任務發射紀錄固定在了兩次。其中一次是1988年11月15日，成功地將「暴風雪號」（Buran）太空梭送入軌道。

能源號火箭與背上的暴風雪號太空梭

由於政治和經濟原因，僅存的能源號火箭只能存放在哈薩克拜科努爾航天發射場的庫房中，任塵土飛揚，儀器老化。2002年，暴風雪號太空梭中可以飛行的一架連同能源號火箭一道，因拜科努爾的廠房坍塌而被摧毀。至此，能源號火箭和暴風雪號太空梭徹底終結。

暴風雪號模型機砸毀

下面我們來看長征九號火箭。它是我國正在論證的新一代重型火箭，預期直徑為10米級，總長約100米，起飛質量超過4000噸，近地軌道運載能力140噸，月球軌道運載能力50噸。總之，長征九號的運力與土星五號相當。

外媒報道的中國各型運載火箭對比示意圖

2019年3月24日，長征九號的一級發動機燃氣發生器-渦輪泵聯試成功（http://www.chinanews.com/gn/2019/03-26/8790617.shtml）。長征九號的第一次發射，預計將於2028年左右在文昌航天發射場進行。

事實上，土星五號的F-1發動機目前仍然是推力最大的發動機，但是在技術上已經有後來者超過了它。俄羅斯的RD-180、美國的太空梭主發動機和中國的YF-100都是高壓補燃式發動機，或者稱為分級燃燒循環發動機（staged combustion engine），能夠讓燃料更充分地燃燒，在技術上比F-1先進。F-1大推力的奧秘在於尺寸，大流量加大燃燒室，也就是說「大力出奇蹟」。它是燃氣發生器設計，如果改成高壓補燃式設計，推力可以進一步提高。

你可能會問，為什麼中國的運載能力在50年以後還沒有趕上美國當年的水平，還需要再過10年？

回答是：航天技術的進步，是用巨量的資金堆出來的。我們在第一期中說過，整個阿波羅計劃的花費是254億美元，摺合現在超過2000億美元，1萬億人民幣。我們需要補充一下，其中用於土星五號火箭的花費就有64億美元，摺合現在的420億美元。想想看，50年前中國的GDP才多少？

即使到了現在，每年NASA的預算在200億美元左右，也比中國高一個量級。因此，中國還要花10年左右達到美國50年前的水平，這不是因為中國科學家太笨了，更不是因為登月是騙局，基本的原因就是氪金不夠，——不充錢怎麼能變強呢？！

充錢才能變強

如果說這裡有個好消息的話，那就是美國的航天技術進步也很緩慢，所以我們只要努力，趕超的希望還是不小的。不過從整個人類的視角看來，這算不算好消息就不好說了，因為這反映的是能源動力技術的大停滯。將來中國領先了，同樣也會面對這個問題。所以我們不只要發展化學火箭，也要尋求更基礎的突破，例如可控核聚變。

回到登月這個「小目標」，如果你問：中國能不能登月？

根據前面講的大圖景，你就可以看出答案了：中國只要捨得投資，登月應該是完全可以做到的。問題只是，我們願意以一條甚至更多航母艦隊為代價，去開啟登月的成就嗎？

這個決斷留給國家領導人。不過我想，許多觀眾在這裡會喊：「我全都要！」

提到登月，一般人可能只知道阿波羅11號的成功以及阿姆斯特朗的名言：「這是個人的一小步，卻是人類的一大步。」航天愛好者卻會注意到，在所有航天成就背後的巨大犧牲。

第一個進入太空的地球人是蘇聯航天員加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin，1934-1968），他在1961年4月12日駕駛東方1號飛船實現了世界上首次載人宇宙飛行。加加林1968年在駕駛戰鬥機時失事遇難，年僅34歲。

加加林

1967年1月27日，阿波羅1號指令艙在地面測試時失火，三名美國航天員格里森（Virgil Ivan 「Gus」 Grissom，1923-1967）、懷特（Edward Higgins White, II，1930-1967）和查菲（Roger Bruce Chaffee，1935-1967）遇難。其中，懷特還是美國第一個進行太空行走的航天員，他在1965年6月3日至7日駕駛雙子座4號時出艙。

格里森

懷特

查菲

1967年4月24日，蘇聯的聯盟1號飛船墜毀，航天員科馬洛夫（Vladimir Komarov，1927-1967）遇難。他是第一名在執行載人航天任務時喪生的宇航員，也是第一名多次進入太空的蘇聯宇航員。

科馬洛夫

科馬洛夫和加加林是好朋友，他們二人被指派參與這項任務。他們都知道那艘飛船不安全。

距離發射不到一個月時，科馬洛夫跟克格勃特工魯薩耶夫見面，告訴他：「這次飛行任務我不會活著回來了。」魯薩耶夫問他為何不退出任務，科馬洛夫回答說：

「如果我不執行這次任務，他們就會讓替補去。而加加林是我的替補，他會替我而死。我們說好要好好照顧他的。」

說完科馬洛夫掩面痛哭。

果然，聯盟一號進入太空後，故障就接踵而至。最終，在嘗試返回地球時，降落傘沒能打開。加加林對科馬洛夫的死一直耿耿於懷，第二年他也在飛機事故中喪生。

2003年10月15日，中國飛天第一人楊利偉駕駛神舟5號飛船時，意外地遇到了10赫茲以下的低頻振動，跟人體內臟產生共振，感覺要把五臟六腑都震碎。如果換一個身體素質沒這麼好的人，就已經死亡了。

1958年，美國的第一個載人航天項目「水星計劃」（Project Mercury）在招募宇航員的時候，寫了這樣一則銷魂的廣告：

「自願進入滿載火箭燃料、高度易燃的宇航飛船之中，自願飛往太空，但不保證回程。感興趣者請將簡歷投至NASA，轉水星計劃。」

這些故事說明，當那些陰謀論者肆意貶低航天員的時候，他們沒有意識到這是個什麼樣的職業。

因此，航天大國之間雖然存在激烈的競爭，但也存在一種惺惺相惜的感情。

1971年，阿波羅15號的船員們在月球表面留下了一塊紀念牌，上面刻著14位在航天飛行或訓練中犧牲的美國和蘇聯宇航員的名字。

1997年，在紀念第一顆人造衛星即蘇聯的「伴侶號」（Sputnik）發射40周年的時候，赫魯曉夫的長子謝爾蓋·赫魯曉夫（Sergei Khrushchev）說出，肯尼迪曾經數次向蘇聯提議聯合登月（http://www.spacedaily.com/news/russia-97h.html）。雖然赫魯曉夫屢次拒絕了肯尼迪的提議，但在1963年底他改變了主意，打算接受這個提議。

如果此事成真，兩個超級大國之間的關係有可能大幅緩和。蘇聯可能把軍隊從250萬人削減到50萬人，把大量的資源從軍工轉向民用。肯尼迪可望贏得第二個總統任期，勃列日涅夫等人把赫魯曉夫趕下台的政變也可能不會發生。我們今天可能面對一個更加繁榮的世界。

然而，就在赫魯曉夫打算接受聯合登月的提議之後一個星期，肯尼迪在達拉斯被暗殺。人類歷史再一次被扭轉，就像前一次扭轉從未發生過。

我想，如果蘇聯人率先登月，他們也會在月球上紀念在阿波羅計劃中犧牲的美國航天員。將來中國人登上月球以及奔向更遠的深空時，也會對整個人類負起更大的責任。

在我們紀念登月的時候，有一點令人遺憾的是，自從那時以來，人類對太空探索的注意力下降了很多。正如劉慈欣在2018年領取克拉克獎時的致辭中所說：

「在《2001：太空漫遊》中，在已經過去的2001年，人類已經在太空中建立起壯麗的城市，在月球上建立起永久性的殖民地，巨大的核動力飛船已經航行到土星。而在現實中的2018年，再也沒有人登上月球，人類的太空中航行的最遠的距離，也就是途經我所在的城市的高速列車兩個小時的里程。與此同時，信息技術卻以超乎想像的速度發展，網路覆蓋了整個世界。在IT所營造的越來越舒適的安樂窩中，人們對太空漸漸失去了興趣。相對於充滿艱險的真實的太空探索，他們更願意在VR中體驗虛擬的太空。這像有一句話說的：『說好的星辰大海，你卻只給了我Facebook。』」

我想在這裡強調的，也正是劉慈欣在這個演講中後面的一句：

「從長遠的時間尺度來看，在這無數可能的未來中，不管地球達到了怎樣的繁榮，那些沒有太空航行的未來都是暗淡的。」

最後，讓我們銘記航天之父齊奧爾科夫斯基的一句格言：

「地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠被束縛在搖籃里。」

致謝：感謝資深航天技術顧問王渤、航天科研工作者石豪在科學內容方面的指教。

背景簡介：袁嵐峰，中國科學技術大學化學博士，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員，科技與戰略風雲學會會長，青年科學家社會責任聯盟理事，中國無神論學會理事，安徽省科學技術協會常務委員，微博@中科大胡不歸，知乎@袁嵐峰（https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8）。

責任編輯：孫遠

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！