NASA 簡史 : 一場人類的外太空漂流

距離地球 14.88 億公裡外，太陽系最偉大的謝幕已然上演。

1997 年 10 月 15 日，美國卡納維拉爾角空軍基地，威力巨大的泰坦 4 號運載火箭將卡西尼號發射升空，奔向遙遠的異星世界。經過 7 年漫長的旅途，卡西尼終入進入土星軌道，成為首艘環繞土星飛行的探測器，這一繞就是 12 年。12 年的深度旅行幾乎飛遍了土星周圍的角角落落。為避免燃料告罄后飛船失控，污染可能存在著生命的土星衛星，2017 年 4 月11 日，NASA 向它下達了最終命運指令：墜落土星。藉助土星的大氣層，卡西尼將化為灰燼不留一絲痕迹。

而在卡西尼之前，在NASA從1958年建立到現在的近 60 年裡，曾在太空留下無數次人類的第一次。NASA 在外太空的每個第一次，都顯得孤獨而決絕，讓我們一起回顧一下NASA 的外太空漂流——

卡西尼墜落動態示意圖。來自 NASA

1957 年 10 月，蘇聯成功向外太空發射了世界第一顆人造衛星，震撼了整個美國科學界。彼時，美蘇冷戰角力正處於關鍵時期，這個突如其來的消息，直接引發了華爾街的股價震蕩，也讓在科研競賽中長期處於領先地位的美國人慌亂不已。時任美國總統的德懷特·艾森豪威爾（Dwight DavidEisenhower）受到了來自美國國會和安全局的壓力，開始將目光放到剛剛起步的太空工業上，美蘇兩個超級大國之間的太空競賽正式開啟。在這場太空較量的開端之時，蘇聯人似乎走在更前面，而美國航天界也在醞釀著一場風暴，這場競賽成為後五十多年人類太空文明史的風向標。

1958 年 7 月 29 日，德懷特·艾森豪威爾總統簽署《美國公共法案 85-568》，宣告了 NASA 的成立。NASA 作為美國聯邦政府的獨立機構，負責制定、實施美國的民用太空計劃，開展航天科學暨太空科學的研究。在成立 NASA 的不久前，美國成功發射了人造衛星「探險者1號（Explorer-1）」，作為對蘇聯成功發射「伴侶1號（Sputnik-1）」的回應。

NASA 的全稱是 National Aeronauticsand Space Administration，即美國國家航空航天局，由擁有 46 年歷史的國家航空諮詢委員會改組而成，其中包含 4 個主要實驗機構，與 80 名航空科研成員。憑藉先進的科研能力和雄厚的資金支持，NASA 一經成立，就迅速成為了人類太空探索的先驅。

NASA 成立之後的首次高調亮相，是 1959 年啟動的「水星計劃（Project Mercury）」。

「水星計劃」是美國的第一個載人航天計劃，旨在驗證人類是否可以適應嚴酷的太空環境。NASA 希望儘可能利用已掌握的航天技術，以最快的速度和簡單可靠的方式，搶先把宇航員送進太空。早期的「水星計劃」分別進行了運載火箭與飛船飛行試驗、載動物飛行試驗，可進展並不能讓美國人民滿意。1961 年 4 月，蘇聯成功發射人類有史以來首駕載人航天飛船「東方 1 號（Vostok-1）」，宇航員尤里·加加林(Yuri Gagarin)也成為了第一個進入太空的地球人，這更讓 NASA 在美國國內備受責難。NASA 頂著巨大壓力，無奈決定把宇航員艾倫·謝波德（Alan BartlettShepard）執行的載人太空艙任務穿插在兩次黑猩猩「宇航員」的驗證任務中。NASA 寄望於他的這次試驗能讓美國在這場太空競賽中的位置，稍稍前移一些。當時，美國的太空計劃並不完善，軌道船技術尚處起步階段，且運載火箭曾於研發階段失敗過，所以並不能保證在載人升空時不會出現問題。因此這次飛行對於宇航員和 NASA 來說，都是很嚴峻的挑戰。好在 1961 年 5 月 5 日，謝波德搭乘的「自由7號（freedom-7）」成功被送入太空，並順利返回。在 NASA 完成首次美國載人太空飛行任務后不久，第35任美國總統約翰·肯尼迪（John F. Kennedy）就宣布美國要在 1970 年前搶佔先機，實現載人登陸月球。

「水星計劃」一共完成了 25 次飛行試驗，其中包括 4 次動物飛行、2 次載人亞軌道飛行，以及 4 次載人軌道飛行。雖然其中有過不少失敗，但在這個過程中，科學家掌握了足夠多的資料和相關技術。接著，NASA 著手進行下一步——可載雙人進入軌道的「雙子座計劃(Project Gemini)」，並逐步朝登陸月球這個大目標邁進。

「雙子座計劃」是美國的第 2 個載人航天計劃，實施在「水星計劃」和「阿波羅計劃（Project Apollo）」之間，在 1965年～1966 年中，共進行了 10 次載人飛行。「雙子座計劃」的目標，是為更先進的太空旅行積累經驗，為其後的阿波羅登月計劃打好基礎。由於所用飛船只能容納兩人，所以被命名為 「雙子座」。雙子座飛船與水星飛船最大的不同在於，水星飛船將除制動發動機外的所有設備都放在飛船中，與宇航員僅一個艙門之隔；而雙子座飛船將動力、推進、生命維持系統都放在一個獨立的設備模塊中。雙子座飛船在早期的短期飛行任務中使用電池供電，後來在長期飛行任務時換成了燃料電池，這是燃料電池在載人飛船上的首次應用。雙子座飛船也首次引入機載計算機來協助管理、控制飛船。同時還借用了某些航空上的設計，如彈射座椅、飛行雷達、高度儀。

在「水星計劃」和「雙子座計劃」還在不斷積累航天經驗之時，NASA 迫不及待地啟動了「阿波羅計劃」。這項計劃致力於實現載人登陸月球並安全返回地球，也是迄今為止，最龐大的月球探索計劃。

在「水星計劃」末期，肯尼迪總統用一段激情澎湃的演講，點燃了美國人的登月熱情：「我相信這個民族能夠齊聚一心、全力以赴達成這個目標。即在 1970 年以前，人類將乘坐宇宙飛船登陸月球，並安全返回。沒有任何一個太空項目能夠超越它對人類的影響，超越它對宇宙遠程空間探索的重大作用。」

NASA 對「阿波羅計劃」抱有很高的期望，然而「阿波羅 1 號（Apollo-1）」的試飛卻以失敗告終，飛船搭載的三名宇航員也在任務中喪生，這是美國首次有宇航員犧牲。可開局不利並沒有影響NASA的登月計劃，時隔八年，1969 年 7 月 20 日，尼爾·阿姆斯特朗（Neil Alden Armstrong）和巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）搭乘「阿波羅 11 號（Apollo-11）」完成登月壯舉，並於 4 天後返回。在踏出登月艙之時，阿姆斯特朗說出了那句在無數場合常被引用的名言：「對於我個人來說，這是一小步；對於全人類來說，這是一大步。」

成功登月讓美國航天局在美蘇登月競賽中取得了階段性勝利。之後，「阿波羅計劃」繼續嘗試月球探索，並希望在此基礎上建立宇宙空間站與月球基地，計劃一直持續到 1972 年「阿波羅 17 號（Apollo-17）」的登月考察。由於財政預算緊縮和政治因素，「阿波羅計劃」未能持續下去。「阿波羅計劃」詳細地揭示了月球的表面特性、物質化學成分、光學特性並探測了月球重力和磁場，為人類對其他星球的探索打下了良好的基礎。雖然阿波羅計劃被終止，但是轟轟烈烈的航天探索事業早已停不下腳步。

美國政府花費數十億美元研製的「阿波羅計劃」所使用的航天器，自 1970 年起就不再允許被使用。財政預算縮減等原因，也讓 NASA 的太空探索速度減緩。

1977 年 9 月 5 日，NASA發射了無人外太陽系空間探測器「旅行者 1 號（Voyager-1）」，它是有史以來飛離地球最遠、也是第一個離開太陽系的人造飛行器。截至 2017 年 6 月，它仍是離地球最遠的人造物體。「旅行者 1 號」先後完成了對木星與土星的探索，之後任務變更為探測太陽風頂，以及對太陽風進行粒子測量。值得一提的是，為了接觸外星生命體，「旅行者 1 號」還攜帶了「旅行者金唱片」——這是一張銅質磁碟唱片，內容包括用 55 種人類語言錄製的問候語和各類音樂，其中還有時任美國總統卡特的問候：「這是一份來自遙遠的小世界的禮物，上面記載著我們的聲音、科學、影像、音樂、思想和感情。我們正努力活在當下，這樣才能與你們共處。」

從 1973 年開始，NASA 就開始實施「天空實驗室計劃」，即在外太空建立太空空間站，加強對外太空的探索。1993 年，由六個太空機構聯合推進的國際合作計劃——「國際空間站」完成設計並開始建造。國際空間站主要用於研究和開發太空資源，為人類提供一個長期在太空軌道上進行對地觀測和天文觀測的機會。在對地觀測方面，國際空間站比遙感衛星要優越得多。

2011 年，NASA 發射了火星探測器「好奇號」，探測火星氣候及地質、火星上的水，探測蓋爾撞擊坑內的環境是否曾經能夠支持生命以及研究日後人類探索的可行性。「好奇號」的成功發射也為人類移民火星點燃了希望的火種。2017 年 3 月，經過對火星的一系列探測之後，NASA 正式公布載人登陸火星任務計劃，人類將於 16 年後踏足火星。

不過 NASA 的航天探索並非一帆風順，載人航天計劃依靠的一直是太空梭。太空梭也可稱為「太空梭」「太空船」，承擔著包括為在建的國際空間站運送建築構件和材料在內的任務。在 1986 年和 2003 年發生的兩次重大事故中，有兩架太空梭被毀，14 位航天員死亡。其中，1986 年失事的「挑戰者號（Challenger）」是一架用替換零件拼湊的太空梭；而 2003 年「哥倫比亞號（STS Columbia OV-102）」的爆炸，更致使美國國內對太空梭的未來信心大減。NASA 不再考慮建造新的替補太空梭，而是轉而研發「奧賴恩計劃」。

「奧賴恩（Orion）」是美國新一代航天器。2006 年 8 月 31 日，美國宇航局正式宣布，選定洛克希德·馬丁公司主操刀、研發名為「奧賴恩」的新一代載人航天器，載宇航員重返月球乃至登陸火星，此舉也標誌著美國新一階段載人航天計劃正式啟動。和「阿波羅」飛船相比，「奧賴恩」的先進之處在於運載量更大，電子操作系統更先進，生存和生活環境更為優良。

除了對外太空的探索之外，NASA 還為運載火箭，通信衛星和氣象衛星的發展提供基本技術支持，這些都潛移默化地影響著我們的生活。許多已經應用於非航空航天用途的 NASA 技術，也仍是科學研究和吸引公眾對航空航天探索、科學技術興趣的主要力量。更重要的是，對未知空間的探索教會了我們以新的方式來看待我們自身、地球和宇宙。

儘管進入新時代后，NASA 的一系列航天計劃面對著來自波音公司和 SpaceX 的競爭，然而作為最大的政府航天機構，NASA 依舊在人類對航天探索事業中佔據著舉足輕重的地位。NASA 的技術和科學成就顯示出，人類可以實現不可思議的壯舉。我們仍需堅信，地球只是浩瀚宇宙中，一顆微小的「藍色大理石」。

文章來源於《EM·大航海，再啟動》

鮑班貝 主編

中信出版社

2017-08

59.80 元

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