上個(gè)世紀(jì)50年代,美國(guó)與蘇聯(lián)開始在航天航空領(lǐng)域展開了競(jìng)賽,在兩個(gè)超級(jí)大國(guó)之間的角逐下,其他的國(guó)家甚至只能眼睜睜看著它們創(chuàng)造出了一個(gè)個(gè)的記錄和奇跡,因?yàn)樵诋?dāng)時(shí),只有美國(guó)與蘇聯(lián)才有登上太空的實(shí)力。
也正是在這場(chǎng)競(jìng)賽中,我們看到了第一個(gè)衛(wèi)星在近地軌道上的閃閃發(fā)光,看到了首位來到太空中的蘇聯(lián)航天員——加加林在向我們招手,甚至還看見了阿波羅計(jì)劃下留在月球上的腳印。
這些都是人類在過去所不敢想象的壯舉,也同樣是向往天空千百年來人類的夙愿,盡管其他國(guó)家在當(dāng)時(shí)還無法做到這樣的技術(shù),但全世界都在關(guān)注著美國(guó)與蘇聯(lián)所創(chuàng)造的人類奇跡,都在感嘆著他們鋪設(shè)下的一條未來航天大道。
雖然現(xiàn)在有了越來越多能夠上天的國(guó)家,但除了美國(guó)以外,依然沒有任何一個(gè)國(guó)家能夠做到載人登陸月球,只能通過發(fā)射探測(cè)器等機(jī)器設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離的監(jiān)測(cè)和探測(cè)活動(dòng)。甚至就連美國(guó)自己,從1972年12月最后一次阿波羅17號(hào)飛船實(shí)現(xiàn)了載人飛船以后,再也沒有再進(jìn)行相關(guān)載人登陸活動(dòng)。
這最大的原因其實(shí)是在于支撐阿波羅飛船的火箭,也是直到目前為止,人類歷史上的最強(qiáng)火箭——土星五號(hào)。土星五號(hào)本是由一位德國(guó)的火箭專家——沃納·馮·布勞恩研發(fā)的,他在第二次世界大戰(zhàn)服務(wù)于法西斯德國(guó),在德國(guó)戰(zhàn)敗以后被帶去美國(guó),并成為了美國(guó)的航天領(lǐng)域相關(guān)的設(shè)計(jì)師,為美國(guó)的航天事業(yè)做出了非常大的貢獻(xiàn)。
他被譽(yù)為是上個(gè)世紀(jì)航天事業(yè)的先驅(qū)之一,美國(guó)航天局甚至表示他是人類歷史上最偉大的火箭科學(xué)家,沒有沃納·馮·布勞恩,也就不會(huì)有美國(guó)的土星五號(hào),更不會(huì)有美國(guó)至今無人超越的載人登月。
土星五號(hào)雖然是20世紀(jì)中期才被研發(fā)出來的火箭,但是直到目前為止,它依然是世界上人類用過的自重最大的火箭,美國(guó)航天局也設(shè)想過再建更加龐大的火箭,但始終沒有實(shí)現(xiàn)。
而土星五號(hào)大概有110.6米高,總推力能夠達(dá)到3408噸,除了最后一次被使用在天空實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候,另外的土星五號(hào)都有三級(jí),第一級(jí)的燃料使用的是高精煉煤油,其他兩個(gè)則是用的是液態(tài)氫。
其實(shí)土星五號(hào)的出現(xiàn)主要是因?yàn)樵谏蟼€(gè)世紀(jì)60年代里,美國(guó)一直在太空競(jìng)賽下處于較為落后的地位,而美國(guó)打算另辟蹊徑,實(shí)現(xiàn)載人登月的壯舉,扭轉(zhuǎn)自己在太空競(jìng)賽中的“表現(xiàn)”。
想要能夠?qū)崿F(xiàn)載人登月,最核心的部分就是火箭的運(yùn)載能力,美國(guó)甚至幾次發(fā)射探測(cè)器,將月球上的預(yù)計(jì)登陸位置分析地明明白白,并且一些載人技術(shù)也都裝備好了,但卻在火箭運(yùn)載方面陷入了瓶頸。
因?yàn)?span style="max-width: 100%;">登月其實(shí)是難度非常大的一件事情,它的環(huán)境遠(yuǎn)比地球與近地軌道上要復(fù)雜得多,載人飛船能成功實(shí)現(xiàn)在近地軌道上的航行,但可能根本無法將航天員送去月球,更別提還要再將航天員們平安帶回地面了。
為了解決火箭的問題,美國(guó)航天局曾經(jīng)設(shè)計(jì)了四種方案,但其他三種都因?yàn)榧夹g(shù)上的高難度與風(fēng)險(xiǎn)性原因被放棄,最終他們選擇了最后一個(gè)方案,但也需要能滿足在地球附近軌道的運(yùn)力實(shí)現(xiàn)140噸級(jí),以及在月球軌道運(yùn)力可以在45噸級(jí)的火箭。
今天我們所說的土星五號(hào),其實(shí)是土星火箭“大家庭”的一份子,是最突出的“尖子生”罷了,它基本上圓滿地完成了每一次的航天任務(wù)。
從1967年一直到1973年,土星五號(hào)的13次任務(wù)里,僅僅只有阿波羅6號(hào)的測(cè)試因?yàn)槠渌矫娴脑驅(qū)е率?/strong>,但畢竟原因不在土星五號(hào)身上,所以也不能將失敗歸結(jié)于它。
與土星五號(hào)相反的是,蘇聯(lián)當(dāng)時(shí)也在爭(zhēng)分奪秒地與美國(guó)搶奪著載人登月的成就,但是蘇聯(lián)幾次的登月火箭都失敗了,最后不得不放棄載人登月的計(jì)劃,轉(zhuǎn)而研究起了空間站。也因此,我們不難看出土星五號(hào)有多厲害和關(guān)鍵,將它稱為是人類歷史上最強(qiáng)大的火箭并非夸張。
然而土星五號(hào)雖然是世界上最強(qiáng)火箭,卻也存在著不可復(fù)制性,導(dǎo)致美國(guó)自1973年用土星五號(hào)發(fā)射了空間站以后就退役,徹底消失在了人類的眼前,一直到如今的2022年美國(guó)也沒有再造出過土星五號(hào)。
第一個(gè)原因其實(shí)是因?yàn)橥列俏逄?hào)實(shí)在太貴了。從1964年到土星五號(hào)退休,美國(guó)政府一共在土星五號(hào)項(xiàng)目方面撥款65億美元,發(fā)射一顆土星五號(hào)火箭就相當(dāng)于是送出去了1.8億美元,要知道這可是在上個(gè)世紀(jì)的1.8億美元,放在現(xiàn)在可能已經(jīng)是12億美元了。
在1966年里,美國(guó)航天局在這一年的時(shí)間里就有多達(dá)45億美元的資金,這大概是美國(guó)當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)下0.5%的生產(chǎn)總值,而這一年的土星五號(hào)就花掉了12億美元。
也正是在這一年里,美國(guó)的阿波羅登月計(jì)劃一共花費(fèi)了240億美元,相當(dāng)于是國(guó)防部的1/3的撥款金額,換句話說,美國(guó)在太空事業(yè)上的投入是極其巨大的,幾乎是舉國(guó)之力了。
這其實(shí)也有一部分的時(shí)代背景因素,但是美國(guó)與蘇聯(lián)幾乎都在太空領(lǐng)域上花費(fèi)了很多,只是美國(guó)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比蘇聯(lián)要更多,而在現(xiàn)代社會(huì),每個(gè)國(guó)家除了航天事業(yè)以外需要考慮的方面則需要更加全面。
可以說,現(xiàn)在不管是哪個(gè)國(guó)家,都可能將全國(guó)的大部分精力、金錢等都投入在一個(gè)領(lǐng)域上,是否會(huì)出成果先不聽,就算是該國(guó)能在航天領(lǐng)域上做出新的成就,但它在其他領(lǐng)域上必然會(huì)因?yàn)榕c世界脫節(jié)而無法跟上,勢(shì)必也會(huì)迎來危險(xiǎn)。
第二個(gè)原因則是因?yàn)闆]有對(duì)土星五號(hào)的需求了。在當(dāng)時(shí)美國(guó)憑借著強(qiáng)大的土星五號(hào)實(shí)現(xiàn)了載人飛船,成功地在太空競(jìng)賽中獲得勝利,并贏得了兩個(gè)超級(jí)大國(guó)之間的主動(dòng)權(quán),同時(shí)在1975年以后,美國(guó)與蘇聯(lián)中止了太空競(jìng)賽,雙方不需要再耗費(fèi)巨大的人力物力在太空事業(yè)上了。
更何況在上個(gè)世紀(jì)末蘇聯(lián)因?yàn)榉N種原因而宣布解體,兩個(gè)超級(jí)大國(guó)如今只剩下了一個(gè)美國(guó)“獨(dú)霸”世界,美國(guó)也就徹底失去了土星五號(hào)的需求。
第三個(gè)原因是美國(guó)轉(zhuǎn)化了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的方向,他們不再局限于土星五號(hào)的煤油燃料,而是研究起了氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),土星五號(hào)這種已經(jīng)過時(shí)老去的煤油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)與美國(guó)現(xiàn)在研發(fā)的火箭方向不同,自然成為了美國(guó)的淘汰對(duì)象。
美國(guó)如今正在研發(fā)更加先進(jìn)的SLS火箭系統(tǒng),也就是“太空發(fā)射系統(tǒng)”,它可能無法達(dá)到土星五號(hào)的強(qiáng)大程度,卻依然能在未來扛起載人登陸等重任,可向太空發(fā)射大概77噸到130噸重量的物體。
最后一個(gè)原因則是因?yàn)槊绹?guó)雖然仍然有著土星五號(hào)的具體藍(lán)圖,但是當(dāng)初相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)鏈已經(jīng)全部轉(zhuǎn)移,大量的零件都已經(jīng)不再生產(chǎn),隨著美國(guó)制造業(yè)的外遷和衰落,美國(guó)國(guó)內(nèi)如今可能無法再建立一個(gè)完整的土星五號(hào)的工業(yè)新生產(chǎn)鏈。
當(dāng)然,土星五號(hào)確實(shí)已經(jīng)過時(shí)了,它對(duì)于能源的浪費(fèi)和落后的技術(shù)并無法滿足現(xiàn)代美國(guó)航天的需求,美國(guó)相關(guān)人員也表示,重建土星五號(hào),遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)一份更好的火箭藍(lán)圖要花費(fèi)更多的資源。換句話說,不是美國(guó)造不出來,而是不愿意再造土星五號(hào)了。
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