苏联人缘何输掉了登月竞赛？

万磁王

作者：阿西夫•西迪奇（Asif Siddiqi）
翻译：李昭辉
原文刊载于2019年7月刊的史密森尼学会出版的《空天》（Air & Space）杂志
来自空军之翼

　　译者注：本文原文刊载于2019年7月刊的史密森尼学会出版的《空天》（Air & Space）杂志上，原作者是阿西夫•西迪奇（Asif Siddiqi）。
　　大约在“阿波罗11号”飞船被发射到月球之上的前两个星期，执行“阿波罗8号”任务的宇航员弗兰克•博尔曼（Frank Borman）代表美国宇航局（NASA）对莫斯科进行了一次礼节性的拜访。这次拜访早在好几个月之前就开始筹划了，但选择的时机却堪称是糟糕透顶：美国宇航员正准备登上月球，而苏联一方看上去则已经准备放弃这场竞赛。

冷战期间的苏联航天宣传画，绘于1962年，作者是瓦连京•维克托洛夫（Valentin Viktorov），上面俄文的大意为“社会主义是我们的发射台！”一年之前，尤里•加加林独身一人搭乘“东方1号”飞船完成了飞行任务，开创了人类的航天飞行时代

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　　1969年7月4日晚上，在莫斯科华丽的美国大使馆大院里，博尔曼正和几位参加过多次任务的苏联宇航员坐在一起。不过，那几位苏联宇航员看上去都有些沉默寡言——如果说不是非常忧郁的话。第二天，博尔曼参观了莫斯科郊外“星城”的宇航员训练中心，在那里他会见了苏联宇航员选拔训练的总负责人尼古拉•卡马宁（Nikolai  Kamanin）。卡马宁是极少数可以公开露面的苏联太空项目管理人员之一，也是一位苏联英雄——他在20世纪30年代因为领导了一次大胆的北极救援行动而闻名。当时，卡马宁的情绪似乎异常低落，当一名记者询问苏联是否会发起一次登月任务以抢在“阿波罗11号”前面时，卡马宁和苏联宇航员们都既不肯定也不否认。
　　实际上，卡马宁知道一些博尔曼或新闻记者都不了解的情况：苏联人已经输掉了这场“登月竞赛”。在一天前的7月3日，代号为“N-1”的秘密登月火箭在遥远的哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场炸成了一团火球，并炸毁了两座发射台中的一座。卡马宁在当天晚上的个人日记中写道：“我们渴望成功，尤其是在美国宇航员弗兰克•博尔曼来我们这里作客的时候。然而，所有的希望都因火箭发射五秒钟后的爆炸而破灭了……这次失败使我们又落后了一年半的时间……”
　　 我们再把目光转向美国，中央情报局准备了一份报告，作为7月5日呈送给理查德•尼克松总统的“每日简报”的一部分，这份报告的开头写道：“苏联在7月3日进行了一次以月球为目标的重要的无人航天发射活动，这次发射由于爆炸而以失败告终。”确凿的证据将在不久之后出现：当年8月，一枚美国的“科罗纳”系列间谍卫星传回了出事地区的详细图像。杰克•鲁尼（Jack  Rooney）是位于华盛顿特区的高度机密的美国国家照片判读中心（NPIC）的一位照片判读员，当他看到这些照片时大为震惊，甚至失声喊出了“耶稣基督啊！”，并因此打断了他周围同事们的工作。照片显示，发射台周围的整个区域似乎均被重创或破坏。

正如这张美国“科罗纳”间谍卫星所拍摄的图像下方所示，在哈萨克斯坦拜科努尔发射场周围有大片被焦烧的地面，这暗示1969年7月3日N-1火箭在试射时发生了严重的爆炸事故。这些图像让美国的情报机构确认，苏联人的登月火箭项目遇到了严重的困难

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　　 为什么苏联人输掉了登月竞赛？在太空时代初期，苏联人相对于美国人的领先优势似乎是不容置疑的：从1957年的第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”开始，苏联人取得了一系列空前的开创性成果——第一位宇航员，第一次太空行走，第一次在月球上进行软着陆以及第一个月球探测器。这些成就需要聪明的人才和良好的设计，以及组织高技术团队完成单项任务的能力。如果苏联能够做到所有这一切，那为什么他们没能让宇航员登月呢？

1966年2月，苏联在一次新闻发布会上公布了其“月神9号”首次在月球上进行了自动软着陆的消息。当时，苏联在太空方面的成就似乎盖过了美国。在上面的照片中，阿列克谢•列昂诺夫（Alexei Leonov，坐在最左边者，坐在列昂诺夫左手边的就是他的朋友尤里•加加林）原本有望成为苏联首位执行登月任务的宇航员，到此时为止苏联的载人登月计划至少已开展了两年的时间

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　　与任何重大历史事件一样，苏联人输掉登月竞赛的原因很复杂，无法用一个简单的理由来解释。然而，有几个主要原因较为引人注目：首先，苏联人加入这场竞赛的时间太晚了，早在1961年5月，时任美国总统约翰•肯尼迪就向国会建议在十年之内登月，苏联人则要到三年多之后才提出类似的计划。1960年，主持苏联当时最大的导弹和航天设计局的总设计师谢尔盖•科罗廖夫成功地获准研制一系列用字母“N”（俄文“Носитуел”转成拉丁文后的首字母，意为“载体”）  命名的重型运载火箭，并有能力在1967年将约80吨重的有效载荷发射到地球轨道上。然而，研制这些火箭的合理理由却含糊不清：既有执行各种各样的军事任务，也有发射大型的绕地球轨道飞行的空间站，以及执行可能的搭载人类飞往火星的任务。
　　 到1962年9月，将75吨重的有效载荷送入地球轨道的计划彻底确定，这需要使用一枚名为“N-1”的火箭。数以百计的项目分包书被下发至各方，苏联人认真地开始了工作。但是，与美国宇航局的“土星5号”不同，N-1火箭至少有一年的时间没有确定的任务。1963年7月，科罗廖夫首次将载人登月计划作为优先事项，并要求其手下的工程师们制定出一项全面的计划。
　　 1964年5月，美国宇航局发射了一枚“土星1号”火箭，上面搭载有“阿波罗”登月飞船指令/服务舱（CSM）的“样板”，这使苏联高层感到极为震惊：在此之前，他们对美国的登月计划还不是太重视，但是，将一艘实实在在的“阿波罗”飞船发射入轨是绝对无法忽视的。两个月后，经过安排，科罗廖夫在克里姆林宫与苏联领导人尼基塔•赫鲁晓夫见了一面，并说服后者致力于一个可以击败“阿波罗”计划并将人送到月球表面的项目。于是，赫鲁晓夫在1964年8月3日签署了计划书。当时，科罗廖夫和他手下的工程师们才刚刚开始巩固他们的登月计划的架构，其中包括一种能向地球轨道运送95吨重的载荷的增强型N-1火箭、一套月球轨道交会策略（类似于美国宇航局采用的方法），以及能搭载一名宇航员的月球着陆器。而与此同时，美国“阿波罗”计划的进展已经非常顺利，而且美国的领先优势将被证明是 巨大的。

奥列格•马卡洛夫（Oleg Makarov，右）是苏联方面准备在20世纪60年代末派遣执行登月任务的另一位宇航员，上面的照片展示的是马卡洛夫与同伴在黑海进行的一次训练演习的情景，时间是1978年。事实是，马卡洛夫的任务在10年后被转为引导一艘“联盟”号飞船与地球轨道上的一个空间站交会

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　　 饶是如此，起步较晚并不是苏联人输掉登月竞赛的唯一因素，甚至都算不上是最重要的问题。对此，苏联国防工业的混乱管理体系绝对难辞其咎：尽管美国宇航局是由美国联邦政府运行的一套集中式的、自上而下的系统，但苏联在其太空计划中的种种表现却更像是一个充满市场竞争行为的社会主义版本。就算如此，也只有一半的时间是遵循竞争规则的，并且苏联的登月计划屡屡被僵化的官僚主义和一些强势人物的异想天开所把持。
　　 像科罗廖夫这样的管理者经营着自己的“小领地”。科罗廖夫曾与瓦连京•格鲁什科的设计局展开过密切的合作，后者研制高性能的液体燃料推进火箭发动机。他们相互保持着亲切的态度，直到20世纪50年代后期。然而，围绕着N-1火箭的斗争让他们二人彻底撕破了脸皮，以至于他们二人甚至拒绝一起待在同一个房间内。

尽管即使有如谢尔盖•科罗廖夫（坐在他旁边的是苏联第一位宇航员加加林）这样的天才火箭设计师也不太可能让苏联人率先登月，但科罗廖夫在1966年1月的去世给苏联人的士气造成了沉重的打击。科罗廖夫的继任者瓦西里•米申（Vasily Mishin）缺乏魅力和权威，无法让已经陷入困境的苏联登月计划顺利地开展起来

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　　这场仇恨不仅仅是他们个人之间的。从1960年和1961年开始，格鲁什科将他所有的资源倾注到了研制使用可贮存推进剂的火箭发动机上，这种火箭发动机更适合用于必须永久待命的洲际弹道导弹。此举具有现实意义，因为苏联在20世纪60年代正为大规模增加其洲际弹道导弹力量而努力着。然而，科罗廖夫却认为，液氢之类的低温（超冷）燃料将为登月火箭提供更大的推力。1962年夏天，一个委员会评估了格鲁什科的N-1火箭设计方案和尼古拉•库兹涅佐夫（Nikolai  Kuznetsov）的N-1火箭设计方案。虽然尼古拉•库兹涅佐夫是位火箭发动机设计领域的新手，但他愿意根据科罗廖夫的意愿使用低温技术，于是该委员会裁定，支持库兹涅佐夫的设计方案。
　　 在市场经济环境下，某项设计竞标的失败者按照预期会被“出局”，但在苏联的太空计划中，这一幕却没有出现。格鲁什科有一些颇具影响力的朋友，在苏联的太空计划中也有自己的盟友。他与同样渴望拿下苏联登月计划的弗拉基米尔•切洛梅展开了合作，后者掌管着当时苏联设计洲际弹道导弹和巡航导弹的巨型联合体。1967年，当科罗廖夫的N-1火箭计划全面推进时，格鲁什科和切洛梅也设法获得了政治局的批准，开展了平行项目UR-700火箭，与科罗廖夫的登月火箭展开了竞争。打个比方来说，这就好比美国宇航局的一家承包商拒绝接受其输给另一家公司的现实，并继续推进它自己研制的型号。尽管UR-700火箭很快就被下马了，但这种情况（其在苏联的太空和导弹研发项目中并不罕见）却浪费了亟需的资源。
　　 组织上的混乱也困扰着苏联的登月计划本身。从早期开始，科罗廖夫和其他人就将宇航员绕月轨道飞行视为一个独立于登月的任务，然而，即使从逻辑上讲，它们本来也应该整合到一个项目中。尽管随着时间的推移，这种任务相互独立的意义越来越小，但这种状态还是一直持续到了20世纪60年代后期。最终，科罗廖夫和切洛梅同意在一项名为L-1的计划中进行合作，该计划的唯一目的是派遣两名宇航员进行绕月飞行，然后返回地球。该项目众所周知的名称是“探测器”（Zond）计划，然而，在1967年和1968年，切洛梅新研制的“质子”火箭三次未能进入地球轨道，而这也正是“探测器”计划所要用到的运载火箭，因此该计划可谓是收效甚微。“探测器4号”任务终于进入了深空，但在返回时在大西洋上空偏离了方向，因此不得不通过遥控措施令其自毁。
　　直到1968年年中，苏联才算是真正有机会取得针对美国宇航局那历史性的“阿波罗8号”绕月轨道飞行任务的先手——“阿波罗8号”绕月轨道飞行任务直到当年8月才纳入美国人的时间表。不过，虽然苏联人在接下来的两次飞行（1968年9月的“探测器5号”任务和1968年11月的“探测器6号”任务）中成功地进行了绕月飞行，但其在返回地球时依旧遭受了重大失败。结果，拟议中于1968年12月初将宇航员阿列克谢•列昂诺夫和奥列格•马卡洛夫发射升空的任务被取消。如果这次任务能够顺利开展的话，恰好可以领先于“阿波罗8号”。1968年的圣诞节这一天，当美国人的“阿波罗8号”绕着月球飞行时，卡马宁却在日记中写道：“对我们来说，当意识到我们已经失去了机会后，（圣诞节）假期变得更加黯淡了；而且我们悲伤地发现，今天飞向月球的人不叫瓦列里•比科夫斯基、帕维尔•波波维奇或是阿列克谢•列昂诺夫，而是叫弗兰克•博尔曼、詹姆斯•洛威尔和威廉•安德斯。”

苏联登月计划中相当于“阿波罗”飞船登月舱的航天器是LK（Lunnyi  Korabl，意为“登月船”），上图中所示的为LK的测试模型，陈列于英国伦敦的科学博物馆。“探测器8号”任务还在1970年发回了月球影像

　　 一直以来，苏联的登月计划始终都面临着第三个问题——资金短缺的困扰。研制新型洲际弹道导弹和核武器需要大量投资，以便苏联在军事上能够与美国实现“战略均势”，这就抽走了原本应用在太空计划上的资金。这是因为，设计战略武器的组织机构，以及配套的电子设备和地面基础设施与开展太空计划所需的硬件几乎完全相同。当科罗廖夫的设计局（OKB-1）正在研制N-1登月火箭时，他们还在生产苏联的第一代固体燃料洲际弹道导弹。苏联人的资源非常紧张，当苏联太空计划的主要执行方——战略火箭军部队做出分配资金的决定时，他们自然会偏向于战略武器和军事项目，而不是其认为“无用”的“太空奇观”。

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　　特别是N-1火箭，许多苏军的高级将领认为这完全是浪费，而且他们毫不掩饰自己对N-1火箭的不屑。时任苏联国防部长罗季翁•马利诺夫斯基元帅在1965年的一次会议上向同僚们脱口而出：“我们负担不起，也不会制造超级强大的运载火箭并进行登月飞行。”他的继任者安德烈•格列奇科元帅则说得更加直率：“我反对登月任务。”

苏联宇航员马卡洛夫（上面的照片摄于其在执行1978年的“联盟”号飞行任务之前）终归未能登上月球

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　　缺乏资金和时间紧迫直接导致了N-1火箭计划最重大的决定之一，即放弃了飞行前第一阶段的地面测试，这意味着每次N-1火箭的发射活动（从1969年2月到1972年11月，共进行了四次试射，全部失败）都是在没有先开展第一阶段试验台测试的情况下进行的。考虑到这是一款全新设计的火箭，因此当时有人认为这绝对是疯狂的举动。N-1火箭发动机的设计者库兹涅佐夫决定采用一种在当时非常先进但风险很高的技术，称为“分级燃烧”，这意味着火箭发动机的推力必须相对较低（海平面约为150吨），而“土星5号”的F-1发动机海平面推力约为690吨。为了产生所需的推力，科罗廖夫和库兹涅佐夫决定在N-1登月火箭的第一级上布置30台发动机，但这个决定引发了更多的问题：如何使这么多的发动机同时点火的推力矢量同步？如果一两台发动机点火失败了怎么办？这些潜在的异常情况都需要引起高度的重视，并且原本可以通过建造昂贵的新型地面测试设施的方式来解决。但是，建造这样的试验台需要花费时间和金钱，对修建试验台问题的“仇视”变得如此激烈，以至于科罗廖夫和长期担任他副手之一的列昂尼德•沃斯克列辛斯基（Leonid  Voskresensky）爆发了激烈的争吵，科罗廖夫甚至威胁要用棍子抽沃斯克列辛斯基。尽管科罗廖夫后来道了歉，但沃斯克列辛斯基于1964年辞职，而不是参加这个他早就正确地预见到注定会失败的项目。
　　正如历史上所发生的那样，所有四枚N-1火箭发射失利的问题都出在第一级，甚至连燃料都还没有烧尽。第二次发射试验的时间是1969年7月3日，目的是将“探测器”飞船送入月球轨道。当时，美国宇航局已经将搭载有“阿波罗11号”飞船的“土星5号”火箭耸立在了发射台上。苏联的“探测器”飞船上没有搭乘宇航员，但此举是要表示苏联已经离载人登月不远了。午夜之后，这枚N-1火箭在拜科努尔发射升空，但升空后不久火箭便坠向地面并爆炸。苏联战略火箭军一位年轻的值勤军官瓦列里•缅什科夫（Valery  Menshikov）回忆说，爆炸是如此地猛烈，以至于“火箭的碎片被抛洒到10公里开外，40公里开外的建筑物的大窗户也被震碎了，一个400公斤重的球形储罐落在了距离发射台7公里远的安装和测试部门的屋顶上。”在这个爆炸的时刻，也宣告了美苏之间登月竞赛的终结。

1969年2月，苏联方面首次试射N-1登月火箭