人类探月系列文章（六）："阿波罗号"载人飞行

编者按：2019年1月3日上午10点26分，“嫦娥四号”探测器经过26天，600多小时的飞行，完成了人类探测器首次在月球背面软着陆的壮举，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图，揭开了古老月背的神秘面纱。
“嫦娥奔月”的故事历来让人向往，而人类探月的脚步从未停止……
近期，网易科学人栏目推出“探月”系列文章，不仅涉及多年来关于月球的“疯狂“猜想，更有人类在探月征程上留下的历史壮举。
本期科学人上线第六篇“探月”系列文章，"阿波罗号"载人飞行，背后有哪些鲜为人知的故事？

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图中是正在执行“阿波罗7号”任务的宇航员坎宁安

瓦尔特·坎宁安(Walter Cunningham)是美国宇航局前任宇航员，他在1968年10月完成“阿波罗7号”任务，是人类登月史上的功臣之一。1968年10月11日，经过几次绕地球轨道飞行之后，“阿波罗7号”终于进行了第一次载人飞行。阿波罗7号的任务是测试指令舱上的对接系统，这对“阿波罗11号”任务的成功具有重要意义。

1932年3月16日，坎宁安出生在美国爱荷华州克雷斯顿，19岁那年，他加入了美国海军，并于第二年开始飞行训练。在朝鲜战争时期，他担任一名夜间战斗机飞行员，执行了54次飞行任务。

1956年，坎宁安加入了美国海军陆战队预备役，上世纪60年代初，他在美国研究和咨询服务机构兰德公司担任科学家约3年时间。在此期间，他在加州大学洛杉矶分校获得了两个物理学相关的学士学位。1963年，坎宁安加入美国宇航局，成为第三批宇航员成员之一。最初他被安排执行“阿波罗2号”任务，但是1967年1月27日“阿波罗1号”机组人员死于发射架大火之后，“阿波罗2号”任务随后被取消。1999年，坎宁安在接受美国宇航局记者采访时称，鉴于“阿波罗1号”发射失败的惨痛教训，美国宇航局决定后续的太空任务采用更先进的飞船。

“阿波罗7号”任务

“阿波罗1号”事故之后，美国宇航局相继完成了6次无人太空任务，直到“阿波罗7号”才继续执行载人飞行任务，原“阿波罗2号”全体机组人员——坎宁安、多恩·埃斯利(Donn Eisele)和指挥官沃利·斯奇拉(Wally Schirra)，被重新安排为“阿波罗7号”机组人员。

图中是“阿波罗7号”机组人员，从左至右分别是：多恩?埃斯利(Donn Eisele)、沃利?斯奇拉(Wally Schirra)和瓦尔特?坎宁安(Walter Cunningham)

“阿波罗7号”指挥舱具有几项关键性安全处理设计，其中包括：增强连接、采用更多的阻燃材料和向太空舱泵送氧-氮混合气体。据悉，此前“阿波罗1号”泵送纯氧气体，导致事故发生时加速爆炸燃烧。坎宁安在美国宇航局采访中称，当时“阿波罗7号”机组人员都专注于准备工作，尽管“阿波罗1号”事故阴影仍笼罩着整个计划。

依据坎宁安的美国宇航局档案内容，1968年10月11-22日，“阿波罗7号”飞船抵达地球轨道，这项任务是成功的，机组人员从太空向地球表面发送首个太空视频，他们测试了服务模块推进发动机，并使用土星IB火箭的废弃S-IVB火箭级练习月球入坞操作。阿波罗7号任务进行的非常顺利，随后美国宇航局允许两个月后“阿波罗8号”飞船进入月球轨道。

但“阿波罗7号”机组人员也遇到了一些困难：指挥官斯奇拉在太空中患了感冒，但并不清楚其他宇航员是否被传染。此外，“阿波罗7号”机组人员与地面工作人员关系很紧张，甚至有一次斯奇拉取消了原定的连线直播计划。

坎宁安在接受美国宇航局采访时称，斯奇拉的确与地面工作人员发生一些不愉快的争执，坦率地讲，我从未觉得地面工作人员有任何问题，他们认真对接了机载磁带和空对地连线系统等。

但是坎宁安表示，他的同事多恩和斯奇拉对地面工作人员的意见不一是众所周知的，尤其是斯奇拉。

“阿波罗7号”任务之后

对于“阿波罗7号”任务控制主任克里斯·克拉夫特(Chris Kraft)而言，这次太空任务最令他感到挫败的是，当机组宇航员返回地球时，他们集体拒绝戴宇航头盔。他在回忆录《飞行：我在任务控制期的生活》中描述称，宇航员们表示，他们认为淤血可导致耳鼓膜爆裂，所以不佩戴宇航头盔，但如果太空舱突然减压，他们就有可能受伤或者面临着危险。

最终，1968年10月22日，“阿波罗7号”宇航员安全返回地面，克拉夫特称，他并不希望“阿波罗7号”任何一位宇航员再次进行太空飞行。事实上，他们再也没有执行过太空任务。

坎宁安在接受美国宇航局采访时称，他曾亲自问过克拉夫特是否会阻止“阿波罗7号”机组人员再次飞行，但是克拉夫特矢口否认曾发表过这样的观点。

无论如何，坎宁安对于自己再未执行太空任务感到失望。他原期待自己成为太空实验室空间站任务的首位指挥官，但这仅是梦想。相反，他成为美国宇航局太空实验室分部负责人，主要工作是硬件操作输入、发射火箭和进行56项重要实验。

1971年，坎宁安离开了美国宇航局，在接下来的几十年时间里，他参与了几项不同的商业项目，包括商业地产、海洋工程、项目管理和风险投资。

2018年，他已是一位86岁高龄的老人，他参加了美国达拉斯市飞行前沿博物馆举办的“阿波罗7号”50周年庆典。他说：“我们认为，不论对与错，我们‘阿波罗7号’宇航员可以克服所有困难和障碍，首次实现太空载人飞行，为了这个目标，我们值得冒险。”

“阿波罗8号”圣诞节月球之旅

“阿波罗8号”是阿波罗计划中第二次载人任务，也是第一次载人登月任务。1968年12月21日，宇航员弗兰克·博尔曼(Frank Borman)、吉姆·洛弗尔(Jim Lovell)和比尔·安德斯(Bill Anders)，开始为期6天的“阿波罗8号”任务。此次太空飞行包括绕月球轨道飞行一天，在这一天的时间里，宇航员拍摄到著名的“地球升起”照片，之后这张照片成为地球标志性图像之一。

“阿波罗8号”任务源自美国宇航局管理层最后一刻做出的决定，最初，美国宇航局计划测试阿波罗飞船的登月舱和指令舱组件，然而再前往月球。当时，正值美国与前苏联展开“太空竞赛”，双方都在努力展示太空探索方面的先进技术。美国宇航局在考虑宇航员安全的同时，希望采取必要措施尽快将美国宇航员送上月球。但是在“阿波罗7号”任务之后，“阿波罗8号”才将宇航员运送至月球轨道，之前的太空任务都位于地球轨道，因此这是一个艰难的决定。

美国宇航局一份历史档案记载称，美国宇航局官员意识到探月任务存在着风险，因为当他们做出初步决定时，“阿波罗7号”飞船还未完全具备太空飞行条件。由于“阿波罗8号”需要更加强大的土星5号火箭发射，使得这一决定变得更加复杂。经过几个月的讨论，美国宇航局决定提前推进“阿波罗8号”任务，大约比之前预定发射时间早1个月。

“阿波罗8号”指挥官博尔曼和飞行员洛弗尔同时也是“双子座7号”任务宇航员，在“双子座7号”任务中，他们在一艘小型太空飞船中度过了14天，主要是任务是测试太空环境承受能力。同时，博尔曼在1967年“阿波罗1号”事故调查委员会工作，负责调查该事故的具体情况。

“阿波罗8号”任务第三位宇航员是安第斯，他曾是美国空军飞行员，此前并未进行太空飞行，曾担任“双子座11号”任务后备宇航员。

首次采用土星5号火箭发射

“阿波罗8号”发射前一晚，美国航空界先驱查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)拜访了“阿波罗8号”宇航员，林德伯格有个绰号是“幸运林迪”，他是单人乘机飞越大西洋的第一人，并且是41年前完成的。在与宇航员们的交谈中，他问博尔曼需要多少燃料才能将火箭发射到太空，博尔曼和宇航员同伴认为火箭每秒会消耗20吨燃料时，林德伯格笑着说：“明天在你飞行的第一秒，火箭燃料是美国飞往巴黎航班所需燃料的10倍。”

一切按照计划顺利进行，“阿波罗8号”穿越大西洋仅用了几分钟时间，这是宇航员第一次由土星5号火箭运载升空。当他们进入地球轨道之后，进行了最后的检查，获接受了美国宇航局穿越月球轨道的指令，这意味着他们可以发动引擎，将目的地指向月球。

但是当火箭发射升空18个小时之后，“阿波罗8号”遇到了一个大问题：指挥官博尔曼病了，而且伴有呕吐和腹泻。当他睡了一会儿之后感觉好多了，但作为预防措施，其他两位宇航员通过私人频道向地面指挥中心说明了博尔曼所处的困境。随后美国宇航局对博尔曼进行了一次私人医疗咨询，当得知博尔曼健康状况改善时，美国宇航局才谨慎地批准继续执行任务。

圣诞节月球之旅

阿波罗飞船进入月球轨道并不容易，飞船引擎点燃增加了该过程的难度，将飞船引入正确的轨道位置，正好发现在飞船与地面控制中心失去联系，位于月球远地一侧。但是“阿波罗8号”宇航员仍保持着高度专注，并按时进入了月球轨道。

在圣诞节那天，宇航员们通过公共广播与其他人分享他们太空经历。博尔曼称月球是一个“巨大、孤独且令人生畏的星球”。他们还一起诵读了《圣经》第一卷《创世纪》。

接下来就是从月球轨道返回地球，地面控制中心工作人员焦急地等待“阿波罗8号”在月球远地一侧重新启动引擎。当“阿波罗8号”引擎启动进入返程之旅时，洛弗尔告诉地面控制中心：“请告诉大家，圣诞老人来了！”最终他们于12月27日成功着陆。

“阿波罗8号”重大意义

目前“阿波罗8号”在芝加哥科学工业博物馆展出，它表明该飞船能够安全地将宇航员运送至月球轨道，并安全返回地球，下一个主要任务如何着陆月球表面。

“阿波罗8号”任务结束之后，“阿波罗10号”将月球登陆器带到距离月球表面15200米高空处，并模拟登陆月球表面。之后1969年“阿波罗11号”安全着陆，实现首批宇航员登陆月球。

“阿波罗9号”：首次证实登月舱太空操作可行性

“阿波罗9号”是首次测试阿波罗登月舱的地球轨道载人飞行任务，阿波罗登月舱设计用于将宇航员送达月球表面，美国宇航局希望载人登月之前，确保飞船能够在地球轨道很好地运行。

“阿波罗9号”机组人员包括：指挥官杰姆·麦克迪维特(Jim McDivitt)、戴夫·斯科特(Dave Scott)和拉塞尔·史威卡特(Russell Schweickart)。1969年3月3日该飞船发射升空之后，宇航员在低地球轨道度过了10天时间，测试了登月舱发动机、导航系统和入坞操作，以及生命维持背包系统。尽管整个操作都顺利进行，但是其中一位宇航员在飞行中患病，最终他们被迫修改了一次太空行走计划。

三位宇航员

宇航员麦克迪维特在美国空军开始了飞行生涯，曾担任过战斗机飞行员和飞行测试员，参加过美国宇航局“双子座计划”。他是“双子座4号”宇航员，1965年，同伴宇航员爱德华·怀特(Ed White)首次进行了太空行走，他们拍摄的照片至今仍广为流传。

宇航员斯科特也是美国空军飞行员，他是“阿波罗9号”指令舱飞行员，此前曾有一次太空飞行经历，他是“双子座8号”任务的副飞行员，他曾经历过一次太空飞行故障，当时推进器打开，并使飞船开始快速旋转，该情况继续下去会导致宇航员失去知觉。当时，斯科特的指挥官是尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)，阿姆斯特朗稳定了飞船，并且两人提前安全着陆。据悉，斯科特后来在“阿波罗15号”任务中担任指挥官。

宇航员史威卡特也是美国空军飞行员，具有很强的飞行理论背景：他毕业于美国麻省理工学院，曾获得高空大气物理和恒星定位学硕士学位，并在麻省理工学院担任研究科学家。“阿波罗9号”是他唯一一次太空飞行经历。

在地球轨道飞行

“阿波罗8号”成功绕月飞行之后，“阿波罗9号”同样是雄心勃勃的一项太空任务，它是人类登陆月球的重要一个环节。

未来宇航员必须适应两个阿波罗太空舱的入坞和离坞，这是登月舱着陆月球的必要操作，对于指令舱而言，是将宇航员从月球轨道送回到地球。

虽然宇航员们对于“阿波罗9号”任务非常认真，但他们还是给这艘飞船起了古怪的名字：指令舱被称为“水果糖”，登月舱被称为“蜘蛛”，因为这些模块舱的外形看起来就是这样。

任务进行的前几天非常顺利，宇航员一次性成功完成两个太空舱对接，“水果糖”指令舱连接“蜘蛛”登月舱多次点燃引擎，从而证明了它在轨道运行中能够承受登月舱的重量。

飞行的第4天，美国宇航局希望测试宇航员从一个太空舱攀爬至另一个太空舱的能力，防止登月舱和指令舱未能在月球轨道上顺利对接。如果发生这种情况，宇航员们返回地球的唯一方法就是太空行走到指令舱。

宇航员计划模拟这次太空行走，但不幸的是，宇航员史威卡特从任务开始就感到恶心不适。据地面飞行主任克里斯·克拉夫特(Chris Kraft)描述称，史威卡特一直坚持着，直到无法承受的最后一刻才通知任务控制中心。

克拉夫特在他的回忆录——《飞行：我在任务控制期的生活》中描述称，如果早几天史威卡特讲明自己的身体状况，太空飞行医生可能会一些药物消除他的症状。最终美国宇航局决定降低太空行走的要求，确保史威卡特能够安全完成任务。

调整飞行任务

宇航员做好充足的准备工作能够调整他们所需的任务计划，“阿波罗9号”宇航员也不例外。在预定太空行走之前，麦克迪维特和史威卡特对登月舱发动机进行了指定测试，结果显示它可以很容易地操控这个登月舱。

太空行走按照计划开始，史威卡特小心翼翼地穿上太空服，爬到登月舱前出口，收集外部的各种数据。之后计划攀爬至指令舱，然而此时史威卡特开始感到疲劳，最终麦克迪维特取决了该计划。地面任务控制中心同意这一决定，任务小组取消了这一天的太空任务。

太空飞行第5天是最艰难，也是最激动人心——指令舱和登月舱成功离坞，登月舱能够独立飞行。麦克迪维特和史威卡特操控登月舱飞行了160多公里，斯科特仍呆在指令舱中，吃惊地看着“蜘蛛”登月舱变得越来越小，像一颗明亮的星星一样出现 远处，最终完全消失。

之后登月舱模拟从月球上起飞，期间地面任务控制中心焦急地期待着该进展是否顺利。登月舱成功点火，最后登月舱与指令舱安全入坞对接。

宇航员一直在月球轨道，直至3月13日，飞船降落在距离回收船3英里处的大西洋。“阿波罗9号”测试了登月舱的太空运行可行性。这样美国宇航局就可以考虑在月球表面附近测试登月舱。

“阿波罗9号”的重大意义

2019年3月将进行“阿波罗9号”50周年庆典活动，指令舱“水果糖”现在圣地亚哥航空航天博物馆展出，登月舱“蜘蛛”按原计划返回地球大气层时燃烧。

“阿波罗9号”进行了登月舱的重要工程测试，尽管宇航员没有获得登上月球的荣耀，并且今天的公众对此次太空任务的印象并不深刻，但是“阿波罗9号”为人类登月做好关键性的准备工作。

1969年，“阿波罗10号”任务在月球轨道进行了模拟登陆，之后“阿波罗11号”任务实现首次人类登陆月球。

“阿波罗10号”宇航员听到神秘声音

1969年，“阿波罗10号”飞船宇航员在绕月轨道飞行时，是否听到了来自外太空的“外星人音乐”？

“阿波罗10号”宇航员确实在太空中听到奇怪的呼啸声，当时他们称之为“外太空式的音乐”。但这可能是一种非常简单、非外星人的解释，在“阿波罗10号任务”的录音中，驾驶登月舱的宇航员吉恩·塞尔南(Gene Cernan)曾问询驾驶指令舱的宇航员约翰·杨(John Young)是否听到“一种呼啸声音”？塞尔南将它称为“音乐”，并称甚至听起来像是来自外太空。后来，他们问与塞尔南驾驶登月舱的汤姆·斯塔福德(Tom Stafford)是否也听到这种声音，斯塔福德和他们一致表示，这真的很奇怪，可以听到一种呼啸声音，我们必须要弄清楚，否则没有人会相信我们。

1969年5月发射的“阿波罗10号”为同年7月发射的“阿波罗11号”奠定了基础，最终目标是将两位宇航员运送到月球表面。“阿波罗10号”宇航员乘坐指令舱飞往月球，同时其中两名宇航员也乘坐登月舱，下降至距离月球表面不足10英里处。结果表明，他们所说的呼啸声只不过是两个不同探测器甚高频(VHF)无线电之间的信号干扰。

“阿波罗11号”宇航员迈克尔·柯林斯(Michael Collins)在他撰写的书籍《携带火焰》中写道：“美国宇航局技术人员警告他不要吹口哨。”许多出版物都从这本书中摘取关键的一段，柯林斯甚至说：“如果我没有被警告过，这种太空呼啸声一定会吓死我的。”这本书于1974年出版发行。

2012年，美国宇航局将“阿波罗10号”记录的音频文件发布在网络上，那么为什么社交媒体突然充斥着对此事的讨论呢？可能是因为一个叫做“美国宇航局神秘文件”的科学频道节目，其中播放的一集讨论了“外太空音乐”，该节目的基调就像一部旧片重制的恐怖电影。电影中有车辆晃动的镜头、静电噪音剖面图、令人情绪焦虑的音乐和音效，还有一个言论耸人听闻的解说员称，这个呼啸声音事件“非常令人不安”。

的确，“阿波罗10号”宇航员听到声音确实让他们感到敬畏和困惑，并且他们多次提到这一点，在音频和转录文件中，这一事件似乎并未引起这3位宇航员的警觉。

同时，这部纪录片还特别强调了一个事实：当宇航员在月球的另一侧时，他们会与地面控制中心失去无线电和视觉联系1个小时。这位解说员说：“在这1个小时的时间里，宇航员们是完全独立的，没有人看到和听到他们。”纪录片中配着不祥预感的声音，很好地增强了节目营造的焦虑气氛，但是解说员从未解释为什么宇航员的独立性可能是产生任何关于声音来源可能性理论的一个重要因素。

有趣的是，这3位宇航员并未公开讨论这些声音，但是《边缘》杂志的肖恩·奥凯恩(Sean O'Kane)认为，宇航员保持沉默的原因是宇航员在太空任务中除了表现坚定的心理状态之外，什么也不想表现出来，任何流露出太空飞行失去信心的迹象，都可能导致他们停止太空飞行。