阿波羅11號登月秘密(一)：原來他並非登月的最佳人選
編者按：1969年7月16日，宇航員尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）、巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）和邁克爾·柯林斯（Michael Collins）從位於美國佛羅里達州的NASA肯尼迪航天中心的39A發射臺起飛，踏上了月球之旅，同時也被載入史冊。四天後，阿姆斯特朗和奧爾德林將阿波羅11號登月艙“鷹”號降落在月球上的靜海，成爲首次踏上月球表面的人類。
今年是阿波羅11號登月任務50週年，本站科技《知否》欄目組特別推出“你不知道的登月秘密”系列文章，一起回顧人類探月進程中那些鮮爲人知卻值得紀念的瞬間。
今天推出系列文章第一篇《阿波羅11號登月秘密(一)：原來他並非登月的最佳人選》。
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作者 | 辰辰
出品 | 本站科技《知否》欄目組（公衆號：tech_163）
今年是阿波羅11號任務50週年，這無疑是改變人類科技歷史進程的一個里程碑事件。50年前，在不計成本的瘋狂投入後，人類首次踏上了月球表面，但這“全人類的一小步”，前後花費了十多年的時間。
“應對極端危險的準確經驗”
時間向前追溯一年，如果當時月球有意識的話，它一定覺得人類和自己的親密接觸遙遙無期。回到1968年7月20日，美國國家航空航天局（NASA）還在從一年半前發射臺上發生的火災事故中恢復元氣。阿波羅1號的三名宇航員在火災中不幸喪生。此外，NASA將宇航員送上月球的運載火箭土星5號仍存在嚴重問題，而登月艙的製造也面臨延誤。隨着蘇聯在緊鑼密鼓地推進自己的登月計劃，阿波羅11號想要在這場太空競賽中拔得頭籌，需要不止一次的巨大飛躍。
好在隨後的一切進展順利。到阿波羅11號登月前7個月，阿波羅8號在1968年末順利完成繞月航行，創造了歷史。然而在阿姆斯特朗和奧爾德林正式登月之前，1969年春夏仍有很多工作要做。整個阿波羅計劃的設計有點像搭梯子，每個任務都建在前面任務完成的基礎之上。這樣以來，在登月之前必須首先製造出一個登月艙，然後由宇航員帶到月球進行試駕。
通過阿波羅8號，三名宇航員衝到距離月球表面100公里的地方。這次爲期六天的飛行證實了阿波羅2號指揮艙可以將人類安全送入深空。這次任務結束後，NASA對土星5號運載火箭更有信心，在第三次軌道飛行中成功解決了導致第二次發射失敗的震動問題。
但是要到達月球，NASA需要的不僅僅是一個指揮艙和一個巨大的助推器。月球上並沒有可供着陸器直接掉下去的海洋，也沒有供降落傘正常打開的大氣層。確切地說，爲了順利抵達月球表面，NASA需要一種全新的飛行器，這種飛行器以前從未在人類太空飛行中出現過。
一開始，NASA的工程師們真的不知道如何將宇航員安全送上月球，然後再將宇航員送回地球。最終，他們被約翰·霍伯(John Houbolt)提議的“月球軌道交會對接”(lunar orbit rendezvous)概念所說服。這包括從地球發射一個包括指令艙、服務艙和登月艙在內的航天器。“一旦進入繞月軌道，登月艙就會分離出來降落到月球表面。”然後，只有登月艙的上升階段會從月球表面發射升空，與指令艙在月球軌道會合後再返回地球。事實上，這種交會對接的風險巨大，NASA直至雙子星計劃（Gemini）之後才確定這種方案的可行性。
選擇這一方案意味着土星5號進行一次發射即可完成整個月球着陸和返航，但也意味着火箭的有效載荷能力已經達到極限。登月艙質量必須非常之低，以便於土星5號能夠把它順利送上月球軌道，因此最終這艘宇宙飛船看起來就像是一隻細長的蜘蛛。閃閃發光的橙色Kapton金屬箔，四條腿，明顯像臉的窗戶和艙口。而這一切都是爲了儘可能地降低飛船質量。
幸運的是，由於登月艙在發射時可以安全藏在有效載荷整流罩內，因此它不需要隔熱罩，也不需要飛行器慣常所有的空氣動力學控制裝置。它的形狀無關緊要。因爲不會遇到太多空氣阻力，因此也不用考慮天線、腿或其他部件以奇怪的角度突出。由於月球引力弱，7米高的登月艙材料可能很脆弱。
如果說阿波羅8號是NASA有史以來最大膽的任務，那麼人們普遍認爲，測試脆弱複雜登月艙的阿波羅9號任務將是最困難的。在1969年3月初，在距離正式登月只剩9個月的時候，登月艙已經準備好起飛。如果這時登月艙出現重大問題，很難想象NASA會如何對其進行評估並再次進行測試。
1969年3月3日，阿波羅9號發射升空。三名宇航員在地球軌道進行了一系列測試。其中兩人從指令艙進入登月艙。然後，他們從指令艙分離，測試登月艙引擎，模擬登月艙從月球起飛，最後重新回到指令艙，整個系統運行良好。這樣，NASA具備了登月的一切硬件基礎：一個深空太空艙、一個推力巨大的運載火箭以及一個輕盈的登月艙。
1969年3月13日，當阿波羅9號的宇航員成功着陸後，公衆開始期待真正的登月計劃。下一個任務應該直接登月嗎?當然，湯姆·斯塔福德（Tom Stafford）和吉恩·塞爾南（Gene Cernan）肯定希望把阿波羅10號登月艙帶到月面。但在內部討論期間，飛行指揮辦公室表示反對。
“當時直接登月的呼聲很高”，但任務控制中心想要了解任務的每一個細節，其中包括登月艙將要降落的地方，然後再落實登月。卡夫說:“當我們說這是我們想做的事情時，很多人都說，你爲什麼要這麼做?如果你已經走得那麼遠，爲什麼不直接登上月球呢?”
答案是，學習如何將登月艙降至14公里左右，這是一個足夠艱鉅的任務。距月面14公里是指揮艙可以幫助登月艙完成任務的最低高度。如果阿波羅11號代表了在月球上的一次巨大的飛躍式着陸，在月球表面行走，然後返回地球，任務管理者們想要確定他們理解了所有關於讓宇航員到達登月艙最後降落點的事情。
“我們覺得首先應該具備應對一切極端危險的準確經驗，然後才能談得上登月而不是墜月,”卡夫說。
NASA管理者也有實際的理由。阿波羅10號的登月艙是同批宇宙飛船的最後一個。因此，雖然登月艙可以降落在月球表面，但卻無法再次起飛。即使NASA想要宇航員登月，物理學常識也不答應。
5月23日，斯塔福德和塞爾南降落到離月球約14公里的地方，經過了計劃中的阿波羅11號着陸點。他們興高采烈地接近月面，離隕石坑很近。
圖示：阿波羅10號登月艙正在升向繞月軌道。
但幾分鐘後，當登月艙的上升階段與下降階段分離時，塞爾南並不是對月球表面的景象感到驚歎，而是因爲登月艙的瘋狂旋轉而驚慌。一個開關丟失了，導致登月艙開始反覆尋找指令艙。隨後斯塔福德採取手動控制讓一切就緒。
這個小插曲預示着兩個月後阿波羅11號的宇航員們會面臨不少麻煩。
“合適的地點，合適的時間”
尼爾·阿姆斯特朗並不是NASA登陸月球的最佳人選。向前倒推幾年，首席宇航員德科·斯雷頓(Deke Slayton)就已經和管理層達成一致，如果可以的話，水星7號宇航員中的其中一名將獲得這一殊榮。
他的選擇是格斯·格里森(Gus Grissom)。格里森曾執行過NASA的第二次載人航天任務，還曾指揮過雙子星航天器的首次飛行。但不幸的是格里森在阿波羅1號的大火中喪生。“如果格斯還活着，那麼可能會有所不同，”斯雷頓在他的自傳中寫道，“第一個在月球上行走的人應該是格斯·格里森，而不是尼爾·阿姆斯特朗。”
然而，當斯雷頓在1967年4月開始落實登月任務時，執行水星7號任務的宇航員已所剩無幾。他自己也因爲心律不齊而被叫停。艾倫·謝潑德(Alan Shepard)被診斷出患有梅尼埃病(Meniere’s disease)，直到1969年中期接受一項實驗性的外科手術後，才得以重返太空。NASA曾告訴約翰·格倫(John Glenn)，在完成軌道任務後，其已經成了標誌性人物，不會再入選太空飛行，所以格倫也在1964年離開了該機構。斯科特·卡朋特因爲在水星第四次飛行任務中表現不佳被開除宇航員隊伍。戈登·庫珀(Gordon Cooper)也曾在雙子星計劃的一些訓練任務中偷懶。而指揮阿波羅7號的沃利·席爾拉（Wally Schirra）明確表示這將是他的最後一次任務，他告訴斯雷頓，“我已經被這件事毀了。”
在火災發生前，斯雷頓已經指派了6組宇航員執行登月任務。當時，NASA認爲需要五到六次任務才能最終到達月球表面。但現在，一組阿波羅宇航員已經喪生，所以在1967年春天，斯雷頓指派了另一組宇航員參加登月計劃，由阿姆斯特朗領導，其中包括埃德溫·奧爾德林（Edwin Aldrin）和吉姆·洛弗爾（Jim Lovell）。
斯雷頓在回憶錄中寫道:“這些人將讓我們實現首次登月，但不一定是其中的哪個宇航員，也不一定是既定的順序。”“我告誡過同組的宇航員，在執行任務時他們彼此的依存度不要太高，因爲我預計人員組成會發生變化。”情況果然有變化。在邁克爾·柯林斯(Michael Collins)診斷出骨刺後，洛弗爾從阿姆斯特朗那一組跳到了後來的阿波羅8號任務。柯林斯後來康復後，他被分配到阿姆斯特朗那一組擔任指令艙宇航員。
當NASA最終準備好登月時，正好輪到阿姆斯特朗這一組人。斯雷頓表示，並不像慣常所說的那樣，因爲阿姆斯特朗是平民，爲了彰顯阿波羅計劃的和平意圖才最終決定先把他送上月球。那三個人正好出現在合適的時間，合適的地點。
1969年1月6日，阿姆斯特朗、奧爾德林和柯林斯在斯雷頓的辦公室得知，就是他們了。
"這傢伙很棒"
阿姆斯特朗性情平和，在人前非常害羞，但在美國海軍服役期間就贏得了孤傲冷漠的名聲。他曾多次駕駛F9F黑豹戰鬥機執行轟炸和偵察任務。在一次低空飛行中，阿姆斯特朗的飛機被高射炮擊中，在努力控制飛機的過程中撞上了一根電纜，電纜切斷了他飛機一米的右翼。儘管如此，他還是設法返航並安全彈射出來。
圖示：阿姆斯特朗曾多次駕駛F9F黑豹戰鬥機
後來，阿姆斯特朗到愛德華茲空軍基地擔任試飛員，與第一個突破音障的查克·耶格爾（Chuck Yeager）等人共事。阿姆斯特朗駕駛過數十架不同種類的飛機，其中包括空軍X-15的七次試飛。在試飛X-15過程中，他曾達到了63公里的高度和5.74馬赫的最高速度。1962年，阿姆斯特朗NASA被選爲第二批“新九”宇航員之一，同批入選的還有博爾曼、麥克迪維特、斯塔福德和約翰·楊（John Young）等人。
圖示：駕駛X-15驗證機的阿姆斯特朗
在雙子星8號任務中，阿姆斯特朗進一步證明了自己的沉着冷靜，這也是他第一次擔任任務指揮官。當時，一個推進器被卡住了，導致太空艙出現劇烈旋轉，他和同組宇航員戴夫·斯科特(Dave Scott)開始失去知覺。他的太空艙以每秒一圈的速度旋轉，與地面失去了聯繫，阿姆斯特朗通過再入推進器使飛船脫離了自旋狀態。然後，他不得不堅持在遠離救援區域的太平洋上緊急着陸，並在波濤洶涌的海面上漂了幾個小時等待救援。
斯科特後來指揮了阿波羅15號登月任務，他很感激自己讓阿姆斯特朗來指揮雙子星8號。“這傢伙很棒，”他回憶道，“他非常瞭解系統。他找到了解決方案，並在極端情況下激活了解決方案。”
另一件事則發生在阿波羅11號發射之前，完美展現了阿姆斯特朗的抗壓能力。作爲登月艙訓練計劃的一部分，指揮官們曾在一種被稱爲“登月艙訓練器”(俗稱“飛行牀”)的裝置上進行訓練。
這是個奇妙的玩意兒。它有一個朝下的渦扇發動機，能夠支撐裝備重量的六分之五，基本上可以模擬月球重力。兩個過氧化氫火箭充當登月艙的發動機，還有像登月艙那樣的機動推進器。宇航員會爬進去，然後在空中學習“飛行”登月艙訓練器。
這種訓練危險得要命。NASA製造的五輛訓練器中有三輛在事故中墜毀，其中包括尼爾·阿姆斯特朗在1968年5月進行的一次訓練。他在最後一刻從訓練器裡跳了出來，差一點就要死了。後來，休斯頓載人飛船中心主任羅伯特·吉爾魯思(Robert Gilruth)希望叫停“登月艙訓練器”的使用。當卡夫徵求阿姆斯特朗的意見時，他爲之辯護。他想實現登月。“這是絕對必要的，”阿姆斯特朗告訴卡夫，“這是目前爲止登月的最好訓練方式。”於是這種訓練依然繼續下去。
宇航員吉恩·塞爾南(Gene Cernan)在2012年阿姆斯特朗去世時的悼詞中這樣說:“當選擇尼爾成爲第一個冒險到另一個世界的人時，命運對我們是善意的。沒有人，沒有人會比阿姆斯特朗更有尊嚴、更有風度地接受他這一非凡成就的責任。”
三位宇航員知道，將要迎接他們的是，是漆黑未知的地月之旅。
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