尼尔•阿姆斯特朗背后的英雄们

没有土星系列运载火箭就不会有阿波罗计划，这样说丝毫不过分。水星计划时期的运载火箭推力至多只够将一名宇航员送到近地轨道，而登月则需要将三名宇航员和登月舱送出近地轨道。当肯尼迪总统在1961年5月25日夸下海口要在六十年代结束前将人类送上月球并平安带回时，美国人才刚刚把他们的第一个太空人艾伦·谢帕德（Alan Shepard）送上太空逛了十来分钟，甚至压根都没入轨。是什么让肯尼迪总统能有如此的底气呢？

其中一个原因就是当时NASA的马歇尔太空飞行中心已经有了大推力火箭的设计，而设计师正是沃纳·马格努斯·马克西米利安·冯·布劳恩，也就是我们熟知的纳粹德国V-2火箭主设计师冯·布劳恩（von Braun）。

你没看错，这位穿深色西装与纳粹军官们谈笑风生的就是冯·布劳恩，他于1937年加入纳粹党，又于1940年加入党卫军。在二战末期冯·布劳恩携全套V-2火箭资料向美国投诚，随后到达美国本土并开始协助美国陆军设计弹道导弹武器。

虽然当时冯·布劳恩是世界顶尖火箭科学家，并在美国陆军弹道导弹机构（ABMA）任职，但或多或少因为其德国纳粹的背景使他并没有得到重用。就算他的Juno I火箭成功发射美国首枚卫星，也是因为之前美国国防部钦定的Vanguard火箭屡屡失败实在是扶不上墙。

在1950年代末，冯·布劳恩已经完善了木星系列火箭，更在木星-C火箭的基础上提出了推力更强大的设计——土星运载火箭，NASA对此非常感兴趣，同时聘用他为马歇尔太空飞行中心的主任，负责新型火箭的研发。当时土星火箭有多种设计，最早成型的是C-1，而C-5的研发因为F-1发动机的一些问题而有所拖延。C-1被称为土星1号（Saturn I），衍生有C-1B即土星1B（Saturn IB）。IB比I有更强大的二级，发射指令舱或是登月舱够用了，但两者放在一起就没法发射了。当F-1发动机的问题终于获得解决后，NASA于1962年开始建造土星5号运载火箭。一台F-1的150万磅推力就等于土星1或1B火箭一级8台发动机推力的总和，因此一级装有5台F-1发动机的土星5号与1和1B的差别是显而易见的，而Saturn V的“V”字正是代表着这5台F-1发动机。

到目前为止，111米高的土星5号依然是人类所制造并成功发射的最大、最重、推力最强劲的火箭。不但如此，它的安全性也是首屈一指。从1967年到1973年间，土星5号成功发射了十三次任务，包括十一次载人阿波罗任务，安全运送24名宇航员，从没出过差错。对于这样一个庞然大物来说，这个记录实在是太令人惊讶了。

任何计划的开始都不太可能一帆风顺，而对于阿波罗计划来说，遭受的可不是小风雨，而几乎是灭顶之灾。

为了容纳三名宇航员以及考虑登月需要，科学家们设计了全新阿波罗飞船指令/服务舱，并计划于1967年2月21日进行载人近地轨道测试，任务编号AS-204。

1967年1月27日，一枚土星IB火箭矗立在肯尼迪航天中心34号发射平台上，编号012的Block 1型指令/服务舱已经安装在顶端。Block I还是比较原始的设计，甚至还没考虑与登月舱的接口。

这天要进行的只是简单的插拔测试（Plug-out test），土星火箭和飞船本身没有装载任何燃料。但对宇航员而言仍需模拟正式环境，因此三名宇航员依旧需要穿着整套太空服并被固定在座椅上，同时在舱门关上后舱内空气也逐步被替换成纯氧。当监视画面中宇航员们仍在检查任务清单时，控制中心的人员突然听到一个宇航员大叫“火！”，在接下来数秒内只有惨叫传出，发生火灾仅17秒后三名宇航员葬身火海……

事故调查指出多项设计问题：

1. 飞船内电线短路时产生的火花在纯氧环境下迅速酿成大火；

2. 无论从内还是从外打开舱门程序过于复杂；

3. Block I指令舱的内舱门被设计成向内打开，且舱内压力小于等于外压时才能打开，而大火时舱内压力迅速升高；

4. 舱内含易燃物品

这次突发的致命灾难对阿波罗计划无疑是重大的打击，所有计划中的载人测试全部暂停，直到20个月后才逐步恢复。在新设计的Block II型指令/服务舱中有针对性地进行了如下大改：

• 在海平面压力下，舱内气体调整为60%氧气+40%氮气，发射后逐步替换为100%纯氧；

• 舱门重新设计，改为可快速朝外打开；

• 舱内尼龙材料换成阻燃织物，所有易燃材料全被替换

改进后的指令/服务舱再也没有发生过类似问题，即便是在阿波罗13出意外时也没有引发任何短路。

为缅怀这三位出师未捷身先死的太空勇士，NASA把AS-204任务改为Apollo 1。请记住这三位英雄吧：

1960年代的计算机技术还很落后，那时候可没有什么面向对象的开发语言，而都是汇编。需要的代码有多长呢？这张照片不言而喻：

图中的这位美女叫玛格丽特·汉密尔顿，她扶着的不是废纸堆，而是阿波罗11的月球模块与指令舱的程序代码。别小看这堆代码，当尼尔·阿姆斯特朗驾驶月球模块LM准备着陆时，正是靠着她编写的程序才避免了着陆中止的发生。

仔细看过着陆全过程的同学肯定会在着陆前两三分钟听到系统报1201和1202的错并伴随嘟嘟报警声，而阿姆斯特朗显然一开始被弄懵了。这两个错误代码若是发生在一般情况下会触发系统重启，但是汉密尔顿编写的程序具有智能优先级控制，识别出这两个并不是真正错误继而只显示警告但未进行处理。后来证明这两个错误是由于雷达开关处于不正确位置而被触发的。

这就是代码纸，恐怕现今没谁能看懂啦。

当尼尔·阿姆斯特朗出舱准备踏上月球时，约6亿人（当时全球五分之一人口）正通过电视机和收音机观看与聆听令全人类振奋的这一幕，但如果你以为这视频信号也是从休斯敦发出的话，那就大错特错了。

当时NASA通过Deep Space Network深空网络来保持与阿波罗飞船的通讯，深空网络在美国、西班牙和澳洲都设有跟踪站。作为主跟踪站，位于美国加州的Goldstone跟踪站拥有64米直径的碟形天线。而澳洲这边除了同样拥有64米直径大碟子(本地人直呼其为The Dish)的Parkes天文台外，也有一个小跟踪站：仅有26米直径小碟子的超级替补Honeysuckle Creek跟踪站。

在阿姆斯特朗出舱时，月球正从美国那边落下而从澳洲这边升起。休斯敦寄希望于Goldstone跟踪站的大碟可以稳定收到月球那边发出的信号，但意想不到的是Goldstone跟踪站似乎遇到了一些麻烦，当时的语音记录显示有一个换向开关无法被确认是否在正确位置上，而Goldstone所接收到的图像相当不稳定，技术人员加强信号时更是南辕北辙。此时在澳洲这边月球冉冉升起， Parkes天文台的大碟子却无法立刻开始工作，因为碟子太大导致最大偏转倾角仅为地平线上30度，否则天线边缘就磕地上了。此时，月球那边的摄像机已经开始工作传输图像，而尼尔·阿姆斯特朗也准备出舱，当然他并不知道转播团队已经乱成一锅粥了。

关键时刻超级替补成了休斯敦的救命稻草，他们这才注意到只有小碟子的Honeysuckle Creek跟踪站传来的图像居然非常稳定。

在Goldstone跟踪站最后尝试失败后，休斯敦彻底放弃对本土跟踪站的希望，立刻宣布：

All stations, we have just switched video to Honeysuckle.

所有电视台请注意，我们刚刚将信号切换到Honeysuckle。

此时飞船摄像机已工作1分45秒，全球观众终于看到尼尔·阿姆斯特朗走下舷梯，听到他说出那句传世名言：

这是个人的一小步，却是全人类的一大步！

One small step for a man, one giant leap for mankind!

8分钟后，随着月球渐渐升高，Parkes的大碟子天线也终于开始发威，将更加稳定和清晰的图像传到全世界。