阿波羅計劃前無古人

1969年7月，阿波羅11號的阿姆斯特朗與奧爾德林登上月球，邁出了“人類的一大步”。兩名宇航員在月球上度過了21小時36分。他們插了星條旗；放置了一個鐳射角反射鏡和月震儀；從著陸器附近採集了20千克玄武岩、角礫岩石和一些月壤；與尼克松總統通了電話、還拍了許多照片和影片錄影帶；甚至還透過無線電向地球傳送了宇航員在月面活動的影像。

阿波羅11號宇航員月面活動錄影

在幹完所有事情後，兩名宇航員回到代號為“鷹”的著陸器，準備回到地球。就在這時候，奧爾德林的航天服把儀表板上一個控制發動機開關的手柄給碰斷了，如果開關打不開，上升火箭無法供電，“鷹”就沒辦法離開月球。兩名宇航員折騰了好一會兒，出了許多汗，最後用一支筆插進去把開關給擰開了。

奧爾德林用這支筆觸發了開關

國際標準時間7月21日17：54：00，隨著爆炸螺栓解鎖，“鷹”從月球表面騰空而起，向上進入環月軌道；21：24與等候在環月軌道上的“哥倫比亞”指令艙會合；21：35兩艙成功對接；23：41“鷹”被拋棄，阿波羅飛船開始返回地球；7月24日，阿波羅返回艙濺落在太平洋上。

阿波羅11號在環月軌道上純手動對接

阿波羅11號登月的整個過程出乎意料地順利。除了奧爾德林將開關碰斷又奇蹟般地用一支筆挽救了“鷹”之外，另一個可以拿出來說道的波折發生在地面：在阿波羅飛船返回的過程中，關島地面站的天線“軸承卡住了”，為了保證通訊暢通，站長先生10歲的兒子格雷格站了出來，用他的小手伸入機器為軸承抹上黃油，再一次拯救飛船。為此阿姆斯特朗特意向這個孩子表達了感謝。

美國是如何做到的？

經常有人以阿波羅登月為例，說美國科技領先我們50年。那麼50年前美國人究竟是如何做到這一切的？

宇航員在月面上放置地震儀

從大環境講，當時正處於美蘇全方位爭霸的時期，蘇聯在太空探索方面先行一步，他們第一個發射了人造地球衛星，第一個將宇航員加加林送入太空，第一個發射了環月衛星並在月球實現了無人探測器軟著陸。美國作為當時世界上新興超級大國自然不甘人後，肯尼迪總統發誓要在1970年前將人類送上月球。

鑑於上世紀六十年代的主流計算機仍處於龐大笨重的電子管時代，電晶體是新生事物，由幾個電晶體集合而成的積體電路剛剛被髮明，即便是美國也沒有能力實施遠距離的無人深空探測，因為這需要計算機強大算力支援，並且這臺計算機要足夠小足夠輕，沒有人能做得到。

1960年代計算機部件快速發展，阿波羅依然採用磁芯儲存器

解決問題的唯一辦法是人。用經過長時間反覆訓練的人來完成本應由計算機完成的大量工作，算計力有限的算機則作為輔助工具進行彈道運算，而將人送上月球就需要依賴龐大的運載火箭。

馮·布勞恩與土星五號引擎

二戰之後，美國和蘇聯從德國網羅了一大批科學家，其中就包括著名的航天科學家馮·布勞恩。在他的領導下，美國打造出了空前絕後的F-1火箭發動機和同樣空前絕後的“土星五號”運載火箭。美國人的思路是這樣：

既然我無法實現登月的自動化，乾脆就用大火箭把人送上天，讓人去充當感測器和計算機，這樣一舉多得

。

如果你翻一翻阿波羅計算機留下來的檔案檔案，就會赫然發現，阿波羅的宇航員們個個都是“話癆”，他們與休斯頓中心的通話從來就沒中斷過，事無鉅細都會與地面溝通，包括聽到了什麼聲音、哪個指示燈亮了、將要撥動哪個開關等等，簡直是“

口水多過茶

”，無線電因此成了阿波羅機組的生命線。

宇航員透過語音與休斯頓密切溝通

最原始的導航

儘管月球是距離地球最近的一顆星，但38萬公里的距離對於人類來說依然是征途漫漫。中國古人說“失之毫厘謬以千里”，用在登月之旅上是一點也不為過。阿波羅的宇航員是怎麼把飛船開到月球又準確登陸的呢？

首先，NASA讓麻省理工學院和雷神、IBM公司一起聯合打造了幾臺導航計算機，分別裝在土星五號火箭、阿波羅指令艙（返回艙）和著陸器-上升器組合體“鷹”裡。這幾臺計算機主要用於計算火箭彈道，調整發動機推力及控制方向。

阿波羅指令艙控制面板密佈開關，中部偏右是導航計算機

但那時候計算機的算力和儲存量不僅不如今天的一臺計算器，甚至比一張音樂賀卡的晶片還差，你不能指望它做太多的事情。

阿波羅登月主要依靠人

。

在阿波羅飛船裡安裝了複雜的光學觀測裝置，包括帶刻度的望遠鏡、還有可調節的太空六分儀。宇航員需要記住太空中一些恆星的位置，以及它們與太陽、月亮的相互關係，用望遠鏡和六分儀測量角度，再把引數手動輸入計算機，看飛船是不是偏離了目標。

宇航員依賴六分儀和星圖導航

而在登月的過程中，宇航員則需要記住登月艙下方月球表面的地形地貌，哪兒有一座山、哪兒有一個坑、哪兒有一條溝，用六分儀瞄準它，再用計算機計算。當計算機宕機時，宇航員需要手動控制操縱桿引導飛船著陸，當然，這時候宇航員很忙，他們沒時間再去翻厚厚的導航日誌。因此在長時間的地面訓練中，宇航員需要反覆對照畫師們畫在牆上的月面照片，把它背下來並諳熟於心。

宇航員需要記住月面地形以便手動降落和起飛

50年前美國能完成嫦娥五號的任務嗎？

答案顯然是：不能。

50年前的科學技術水平儘管已經突飛猛進，但完全無法做到自動化和智慧化

。當時的美國為了奪得太空競賽的領先地位，不惜血本打造強大推力的土星五號飛船，將人送上太空、以人的眼睛代替感測器、以人的大腦代替計算機、以人的雙手代替自動控制裝置，加上地面強大通訊能力的密切配合，才能實現載人登月的壯舉。

而對於月球無人軟著陸、月面無人探測、取樣和封裝、月球軌道無人控制、交會對接等等技術，你首先需要的是高靈敏度的感測器和控制器、強大的計算機、部分人工智慧、地面精準遙測技術以及高速超遠端無線數字通訊支援。而這一切在上世紀六七十年代都是無法想象的。

阿波羅11號拍攝的地球更漂亮

在阿波羅計劃結束後的幾年裡，蘇聯人一共完成了三次月面無人取樣和返回，他們採用的辦法是上升器跳過環月軌道接力，直接從月球表面發射回到地球。在嚴格的荷載限制下，月球-24號飛船僅取回170。1克月壤樣本，但這已經是相當了不起的航天科學成就了，美國一次也沒有做。

時代在發展，科學在進步，美國在月球探索上確實曾經走在世界的前面。同時我們也看到，四十多年來美國人再沒有踏足過月球，未來十年他們也沒有能力再次回到那裡。我們正迎頭趕上，嫦娥五號不僅實現了月球取樣返回，同時也為將來可能的載人登月完成了技術驗證，只要我們願意，就必然能夠做到。

嫦娥五號月面起飛返回地球

我們的征途是星辰大海！