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2019年07月05日 星期五
中青在线

苏联为何没能赢得登月竞赛

编译 史春树   青年参考  ( 2019年07月05日   01 版)

    尽管在太空中你追我赶,持续40多年的冷战期间,美国和苏联的宇航部门始终保持着友好交流。

    1969年盛夏,美国“阿波罗11号”飞船奔赴月球前夕,美国宇航员弗兰克·博尔曼在苏联访问。当年7月5日,博尔曼参观了莫斯科郊外的“星城”宇航员训练中心,会见了苏联方面的负责人尼古拉·卡马宁。他注意到,对方的情绪有些低落;当一名记者问苏联是否会先于美国登上月球时,卡马宁和他的同事既没有证实,也没有否认。

    博尔曼和记者们不知道,两天前的7月3日,苏联的N-1登月火箭在哈萨克斯坦的拜科努尔发射场发生了爆炸事故。当天晚上,卡马宁在日记中写道:“我们渴望成功,尤其是在美国宇航员到我们这里做客之际。可是,所有希望都被火箭发射5秒后的强大爆炸驱散了……这次失败让我们倒退了一年,或者是一年半……”

    无论在美国还是苏联,都没有人公开谈论这次事故。然而,正是以此为标志,两个超级大国的登月竞赛分出了胜负。

    太空时代早期,苏联对美国的优势是全方位的。从1957年发射人造卫星开始,苏联创造了一系列“世界第一”:进入太空的第一人,第一次太空行走,第一次月球软着陆,第一部月球车……这些成就离不开聪明的工程师,优秀的设计及强有力的团队。既然苏联能做到这些,为什么无法抢先把宇航员送上月球?

    与所有重大历史事件一样,这个问题的答案是复杂的。50年后的今天,通过对美苏双方档案资料的分析梳理,美国《航空航天杂志》就此进行了解读。

    过度竞争分散了资源

    影响苏联登月计划的第一个因素是时间紧张。1961年5月,时任美国总统肯尼迪对美国国会发表“登月宣言”。3年多之后,莫斯科才决定加入这场游戏。

    此时,苏联最优秀的火箭专家谢尔盖·科罗廖夫正着手开发“N”系列重型火箭,但没人能说清这个家伙是干什么用的:是搭载军用航天器,还是空间站,还是把宇航员送往其他星球?与美国宇航局(NASA)的“土星五号”火箭从最开始就确定为“阿波罗”登月计划服务不同,直到1963年7月,科罗廖夫团队才把载人登月作为优先任务。

    “土星五号”火箭在1964年夏天的试飞让苏联人有了危机感。此后不久,科罗廖夫在克里姆林宫与苏联领导人赫鲁晓夫会晤,后者同意启动旨在击败“阿波罗”计划的项目。在这个时间点,“阿波罗”计划已开始全速运转,美国巩固了先发优势。

    起步晚并不是唯一的问题,甚至不是最重要的问题。苏联和美国的航天系统体制不同,且真实情况和多数人的成见恰好相反:美国的NASA是一个中央集权、自上而下的系统,苏联的太空计划百花齐放,不同的技术团队之间存在激烈竞争。

    科罗廖夫和另一位工程师瓦朗坦·格卢什科就是这样一对“冤家”。格卢什科喜欢可储存推进剂的火箭发动机,它适合需要长期待命的洲际弹道导弹,在苏联急速扩军的背景下颇具价值。科罗廖夫则倾向于使用液氢低温燃料,后者难以保存,但可以为火箭提供更强的动力。1962年,一个评估委员会审查了两支团队的技术方案,发动机工程师尼古拉·库兹涅佐夫更愿意使用低温技术,委员会作出了支持库兹涅佐夫的裁决。

    格卢什科并未就此出局,借助自己的人脉,他和苏联航天系统中的重量级人物弗拉基米尔·切洛梅搭上了线,两人征得上层批准后,着手于代号UR-700的“影子项目”,想继续与科罗廖夫的N-1登月火箭竞争。UR-700后来被叫停,但这种状况耗费了原本就不充裕的资源,为苏联登月火箭的仓促赶工埋下了伏笔。

    军方不支持太空探索

    组织效率同样困扰着苏联的登月计划。起初,科罗廖夫和同事们认为,绕月飞行与在月球表面降落是不同的任务,这种观念一直延续到20世纪60年代末。最终,科罗廖夫和切洛梅同意在L-1飞船项目上尝试合作,该项目的唯一目标是将宇航员送上月球并平安带回地球。在1967至1968年间经历了3次失败后,切洛梅的新火箭终于带着飞船进入太空,但在返回时偏离了航线,以坠毁告终。

    直到1968年年中,苏联仍有机会后来居上,完成绕月飞行。然而,当年9月升空的“探测器5号”和11月的“探测器6号”任务都在返回地球的过程中遭遇失败。受此影响,原定于12月初的载人发射计划被取消。1968年圣诞节前后,获悉美国的“阿波罗8号”进入月球轨道,尼古拉·卡马宁在日记中写道:“这一天因为我们失去的机会而变得黯淡……飞往月球的人不是瓦莱里·别克维斯基、帕维尔·波波维奇或阿列克谢·列昂诺夫,而是弗兰克·博尔曼、詹姆斯·洛弗尔和威廉·安德斯。我为此感到悲伤。”

    苏联登月计划面临的又一个障碍是“缺钱”。对20世纪60年代的莫斯科来说,开发新型洲际导弹和核武器需要海量经费,以便实现与美国的战略平衡,这就削弱了对太空探索的扶持力度。

    从技术层面看,同战略核武器配套的电子设备、地面基础设施与发射登月飞船用的硬件大体相同。科罗廖夫和同事忙着研发登月火箭,还得主持生产新型洲际弹道导弹。更重要的是,负责统筹管理太空计划的苏联战略火箭军作出分配资金的决定时,本能地更青睐军用项目,而非“太空观光”。

    高风险设计埋下隐患

    资金不足加上时间紧张,导致N-1登月火箭的可靠性不及预期。从1969年2月到1972年11月,该型火箭的第一级没有进行过完整的地面测试。考虑到其设计的新颖程度,即便在当时也有很多人认为,未经充分测试就直接发射的做法太过激进。

    苏联方面日后解密的资料指出,N-1火箭工程团队决定采用十分前卫、风险很高的分段燃烧工艺。这意味着单台发动机推力较低,约150吨;相比之下,美国“土星五号”火箭每台发动机的推力达690吨。于是,为了获得足够的总推力,“探测器”火箭的第一级足足安装了30台发动机。这种奇特的设计带来了显而易见的隐患:这么多发动机,如何同步它们点火时的推力矢量?万一其中一两台出毛病了怎么办?这些难点可以通过大量地面测试予以克服,但苏联当时没有足够的资金和时间。

    直到1969年7月3日前,许多人仍然相信苏联有机会再次创造奇迹。然而,那天午夜时分,搭载了一艘无人飞船的N-1火箭从发射台升空后不久,就在哈萨克斯坦的拜科努尔航天基地坠毁并爆炸。事故产生的冲击波极其猛烈,值班军官瓦列里·门什科夫事后回忆说:“一些残骸被抛到了10公里之外,40公里外建筑物的窗户被震碎了。有个400公斤重的球形燃料箱砸在设施和测试平台顶部,那里离发射台7公里。”

    苏联就这样遗憾地退出了登月竞赛。半个多月后的1969年7月20日,“阿波罗11号”飞船在月球着陆,美国宇航员阿姆斯特朗成了史上第一个造访地外天体的人类。

 

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