阿波羅8號所拍地球照片

阿波羅8號飛船構造圖

阿波羅8號飛行軌跡

　　導語：1968年12月21日，三名美國宇航員搭乘阿波羅8號飛船隨土星5號火箭升上太空，進行繞月球軌道飛行，實現了人類首次進入另外一個天體的重力場，此次飛行也因而被譽為是人類歷史上最勇敢、最無畏的飛行之一。在 「阿波羅」8號飛船發射40週年之際，英國《新科學家》雜誌撰文揭秘 阿波羅8號任務背後的故事。

　　「阿波羅」8號的宇航員雖然沒有登上月球，但這是人類歷史上進行的第一次載人往返月球之旅。儘管此前的「阿波羅」7號也讓人興趣十足，但相對來說級別較低，不過是「阿波羅」8號登場前進行的一次地球軌道試飛，只有「阿波羅」8號才真正成為全世界媒體和公眾關注焦點並最終創造了歷史。

　　險些「胎死腹中」

　　但有誰能想到，「阿波羅」8號月球任務差一點就「胎死腹中」。1968年夏季，「阿波羅」項目策劃者並不十分確定將在這一年年末上演何種舉動。當時，第一艘載人「阿波羅」系列飛船——「阿波羅」7號的準備工作正在進行當中，它的任務是讓「阿波羅」主飛船進行第一次地球軌道全面測試。即使測試工作順利完成，但按照原定計畫，「阿波羅」8號任務所需的「土星」5號推進器和月球登陸器均存在問題。更為嚴重的是，一切工作都要做到一個字，那就是「快」，原因就在於約翰·甘迺迪(John Kennedy)總統已發誓要在這一個10年即將結束時讓月球留下美國人的足跡。那如何才能完成總統交待的任務呢？

　　根據官方制定的計畫，美國宇航局要執行從「A」到「G」的一系列任務，「G」毫無疑問代表登陸月球，「A」和「B」代表無人試驗，當時已經順利完成。「阿波羅」7號執行的是「C」任務，即在低地球軌道為主飛船(CSM，即指令艙和服務艙的英文縮寫)進行試飛。下一行的「D」任務指的是完整的「阿波羅」飛船在低地球軌道進行測試，其中包括月球登陸器。不幸的是，LM(登月艙的英文縮寫)的研發工作進展緩慢。到1968年8月，情況已經很清楚了，用於那一年試驗飛行的完整的LM不可能準備好。

　　更為嚴峻的是，CSM和LM都需要使用「土星」5號推進器，而推進器本身也面臨一系列問題。1967年11月，「阿波羅」飛船(「阿波羅」4號)順利完成第一次試飛，但「阿波羅」6號於1968年4月進行的第二次試飛卻最終以失敗告終。雖然6號的主要目標均得以實現，但仍面臨3個嚴峻的技術問題：在第一階段飛行中，出現劇烈藕合振動；在第二和第三階段飛行中，多個發動機出現故障；飛船接合器部分結構失靈。如果任何一個問題不能加以解決，便無法進行載人任務。

　　面對壓力 敢於冒險

　　沃納·馮·布勞恩(Wernher von Braun)所在的馬歇爾太空飛行中心負責研製「土星」5號，雖然他們面臨的問題處於可控範圍，但讓第三個「土星」5號搭載人員仍舊是一個極為大膽的舉動。

　　謹慎的做法是在1968年晚些時候再進行一次無人試驗，而後在1969年初執行「D」任務。然而，美國宇航局顯然等不到那個時候。首先，甘迺迪設定的最後期限日益臨近，推遲幾個月無疑是最不能接受的做法。更為嚴重的是，當時的蘇聯正準備派宇航員進行繞月飛行——他們的Zond探測器月球飛躍任務顯然是針對一艘無附屬設備的「聯盟」號飛船進行的無人試驗。很多年之後，西方人才意識到Zond試飛並沒有看上去那麼成功。

　　也就是說，當時已到了要敢於冒險的時候了。第三個「土星」5號將不再搭載LM而是搭載宇航員，這將是第一次將人送入外太空的冒險之旅。沒有登月艙的CSM無法「排練」登月過程，但它仍可以繞月球「蕩鞦韆」，甚至可以在一天左右時間內上演繞月飛行。美國宇航局計畫制定者考慮的越多，進行類似嘗試的做法似乎就越正確。如果順利完成，登月計畫將向前邁出重要一步。對於可能面臨的風險，時任「土星」5號項目負責人的馮·布勞恩曾作出這樣精妙的概括：「一旦503(第三個「土星」5號)搭載人員，走多遠都不成問題。」

　　但向高層成功「兜售」這一想法顯然難度巨大。時任美國宇航局局長詹姆斯·韋伯(James Webb)便被這一想法震驚了，他最多會批准將這種可能性作為一種選擇。當時，美國宇航局一直在考慮執行「終極版C任務」，即一次地球軌道飛行同時可以選擇向更遠的地區前進。出人意料的是，在「阿波羅」7號試飛前不久，韋伯宣佈要退休了。有報道說，他一直設法說服林登·約翰遜(Lyndon Johnson)總統撤銷削減宇航局預算的做法，如果不同意便以辭職相威脅，

　　但約翰遜最終沒有買他的賬。對於韋伯的離任，「阿波羅」計畫負責人的反應是：「這讓『終極版C任務』成為一種可能。」在隨後進行的測試中，「土星」5號的問題並沒有再次出現，整個任務進行得非常順利，幾乎可以用完美來形容。宇航員繞月飛行在公眾中間產生巨大反響，這項壯舉遠遠超過了所有人的預期。美國宇航局最終完成了一件讓世人為之一震的事情。突然間，1969年登陸月球似乎只是一個時間問題了。

　　擔心蘇聯搞破壞

　　「阿波羅」8號在最後時刻成為「阿波羅」計畫的一員。由於月球登陸器研發進度緩慢加之蘇聯正計畫派宇航員進行繞月飛行，美國宇航局最終對原定計畫作出修改。作為回應，美國宇航局進行了具有冒險意味的嘗試：不再對「土星」5號進行第三次無人試驗，而是直接搭載人員並將其送入月球軌道。40年前的12月24日，弗蘭克·博爾曼(Frank Borman)、吉姆·洛威爾(Jim Lovell)、比爾·安德斯(Bill Anders)迎來具有歷史性的一天，進入月球軌道。

　　在技術層面上，「阿波羅」8號主要是針對「土星」5號和「阿波羅」飛船進行的一次試飛。需要在真正繞月飛行中測試的飛船主系統為船載導航系統。對於「阿波羅」導航系統，美國宇航局認為是執行完整月球任務所必需的一種能力，所謂的完整月球任務是在無需來自地球的任何幫助——包括語音通信在內——實現登月。之所以不能依靠地面協助是由所處時代背景決定的，當時冷戰形勢非常嚴峻，美國宇航局擔心蘇聯可能破壞美國的太空任務，例如干擾無線電傳輸。因此，「阿波羅」飛船需要配備光學導航系統，「阿波羅」8號的任務就是首次對這一系統進行全面測試。但在研製「阿波羅」的年代，無線電導航技術已經取得長足發展，對蘇聯進行干擾產生的擔憂在一定程度上被「淡化」，也就是，「阿波羅」飛船也可以採取攜帶無線電導航系統的方式。

　　雖然光學導航系統在當時來說只是一個備用設備，但工程師仍希望瞭解它的性能。「阿波羅」8號任務最終讓工程師看到，光學導航系統能夠上演相當出色的表現。在靠近地球時，它提供的導航坐標非常精確。隨著飛船逐漸遠離地球，光學導航系統的性能變得一團糟，但在接近月球時又重新恢復。在飛船進入月球軌道時，光學和無線電導航系統給出了非常接近的結果，以至於工程師很難判斷哪一個的性能更為出色。但他們最終採用了無線電的讀數，因為這是飛行計畫所要求的，此外，保持原定計畫不變也要比更改計畫來得更為容易。

　　在「阿波羅」8號任務中，3次人員輪班進行得並不十分順暢。「阿波羅」8號共搭載3名宇航員，其中必須有一人一直堅守工作崗位，雙眼緊盯設備。但隨著遙測技術的進步，地面人員更容易監控設備。此外，在一個內部空間較小的飛船內，另外兩名宇航員很難在值班同伴與任務控制中心對話時安心睡覺。在此之後，「阿波羅」飛船所有機組人員均按照同樣的日程安排行事。

　　首次遭遇太空病

　　另一個令人驚訝的發現是，美國宇航局第一次遭遇太空病。現在幾乎可以確定，一些宇航員在早期太空飛行中會出現輕微症狀(只有大約10%的人完全沒有出現這樣的症狀症狀)，但他們並沒有向上級報告，可能是擔心飛行中出現的健康問題會影響他們的事業。在「阿波羅」8號上，所有3名宇航員均報告出現健康問題，博爾曼病情較為嚴重，病了幾個小時。好消息是，症狀在大約一天之後就消失了。

　　除此之外，「阿波羅」8號任務也證明了月表攝影令人意想不到的重要性。「阿波羅」項目策劃者最初認為，早期無人任務拍攝的照片，比如，「月球軌道飛行器」系列拍攝的著名照片，對於制定「阿波羅」任務來說已經足夠好了。但「阿波羅」8號拍攝的月表特寫最終證明，能夠為制定10號和11號任務以及訓練宇航員提供非常寶貴的依據。從8號開始，宇航局為「阿波羅」計畫增加了一條規定：早期的「阿波羅」任務必須為下一個登陸點進行拍照。

　　「阿波羅」8號宇航員拍攝了數百張圖片，其中一張吸引了所有人的目光。在這張照片中，我們可以看到藍白相間的地球懸在灰色的月表之上。實際上，這張照片並不在最初的拍攝計畫之內。當時，博爾曼親眼目睹了令人歎為觀止的地出景象，安德斯則急忙用鏡頭記錄下這一令人難忘的瞬間。類似這樣的地出照片並不是第一次拍攝——「月球軌道飛行器」系列也拍過了一張類似照片——但這張照片卻憑借彩色和高質量榮登世界各大媒體的頭版頭條。

　　實際上，「阿波羅」8號算不上一次特別激動人心的月球任務，但所處的時代背景卻間接地提高了它的影響力。深陷越南泥潭、城市動盪、政治暗殺以及艱難的總統大選，1968年的美國可以說是在跌跌撞撞中熬過來的。聖誕前夜，宇航員在月球軌道進行的電視廣播吸引了無數觀眾眼球，為沉悶的1968年劃上了一個令人喜悅的句號。