中國至今沒趕上美國50年前的登月技術，只有一個原因_風聞

【袁嵐峯，中國科學技術大學化學博士，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員，科技與戰略風雲學會會長，青年科學家社會責任聯盟理事，中國無神論學會理事，安徽省科學技術協會常務委員】

土星五號在1973年以後就退役了，但直到現在，在所有曾經投入使用的火箭中，它都是運載能力最強的。土星五號分為三級，高111米，不包括鰭在內直徑10米，總質量2970噸，起飛推力33000千牛。它可以把140噸的載荷送入近地軌道，把48.6噸的載荷送入月球軌道。

維基百科上介紹，跟土星五號相近的火箭，在歷史上只有蘇聯的N1火箭和“能源號”（Energia）火箭，在未來包括中國的“長征九號”、美國的“太空發射系統”（Space Launch System，簡稱SLS）以及SpaceX公司的“大獵鷹”火箭（Big FalconRocket，簡稱BFR）。在這裏終於出現了中國的火箭，令人激動！

N1火箭是蘇聯在60年代計劃用來登月的，也就是説它跟土星五號是直接競爭對手。但天不從人願，N1火箭的四次發射試驗全都慘遭失敗。因此，N1火箭從未投入使用，它的紙面參數再高也沒有意義了。

美國的土星五號和蘇聯的N1-L3火箭的對比

能源號火箭1987年5月15日首次從哈薩克斯坦的丘拉坦發射場試飛成功，它能將270噸的載荷送入近地軌道，32噸的載荷送到月球軌道。能源號火箭甚至已經有了重複使用的理念，你看這是在SpaceX之前多久！

當時人們認為，蘇聯即將在工業開發太空方面居於領先地位。然而，隨着蘇聯的解體，能源號的任務發射紀錄固定在了兩次。其中一次是1988年11月15日，成功地將“暴風雪號”（Buran）航天飛機送入軌道。

能源號火箭與背上的暴風雪號航天飛機

由於政治和經濟原因，僅存的能源號火箭只能存放在哈薩克斯坦拜科努爾航天發射場的庫房中，任塵土飛揚，儀器老化。2002年，暴風雪號航天飛機中可以飛行的一架連同能源號火箭一道，因拜科努爾的廠房坍塌而被摧毀。至此，能源號火箭和暴風雪號航天飛機徹底終結。

暴風雪號模型機砸毀

下面我們來看長征九號火箭。它是我國正在論證的新一代重型火箭，預期直徑為10米級，總長約100米，起飛質量超過4000噸，近地軌道運載能力140噸，月球軌道運載能力50噸。總之，長征九號的運力與土星五號相當。

外媒報道的中國各型運載火箭對比示意圖

2019年3月24日，長征九號的一級發動機燃氣發生器-渦輪泵聯試成功（http://www.chinanews.com/gn/2019/03-26/8790617.shtml）。長征九號的第一次發射，預計將於2028年左右在文昌航天發射場進行。

事實上，土星五號的F-1發動機目前仍然是推力最大的發動機，但是在技術上已經有後來者超過了它。俄羅斯的RD-180、美國的航天飛機主發動機和中國的YF-100都是高壓補燃式發動機，或者稱為分級燃燒循環發動機（staged combustion engine），能夠讓燃料更充分地燃燒，在技術上比F-1先進。F-1大推力的奧秘在於尺寸，大流量加大燃燒室，也就是説“大力出奇跡”。它是燃氣發生器設計，如果改成高壓補燃式設計，推力可以進一步提高。

你可能會問，為什麼中國的運載能力在50年以後還沒有趕上美國當年的水平，還需要再過10年？

回答是：航天技術的進步，是用巨量的資金堆出來的。我們在第一期中説過（我們應該如何紀念登月（一）為什麼登月陰謀論是荒謬的 | 袁嵐峯），整個阿波羅計劃的花費是254億美元，摺合現在超過2000億美元，1萬億人民幣。我們需要補充一下，其中用於土星五號火箭的花費就有64億美元，摺合現在的420億美元。想想看，50年前中國的GDP才多少？

即使到了現在，每年NASA的預算在200億美元左右，也比中國高一個量級。因此，中國還要花10年左右達到美國50年前的水平，這不是因為中國科學家太笨了，更不是因為登月是騙局，基本的原因就是氪金不夠，——不充錢怎麼能變強呢？！

充錢才能變強

如果説這裏有個好消息的話，那就是美國的航天技術進步也很緩慢，所以我們只要努力，趕超的希望還是不小的。不過從整個人類的視角看來，這算不算好消息就不好説了，因為這反映的是能源動力技術的大停滯。將來中國領先了，同樣也會面對這個問題。所以我們不只要發展化學火箭，也要尋求更基礎的突破，例如可控核聚變。回到登月這個“小目標”，如果你問：中國能不能登月？

根據前面講的大圖景，你就可以看出答案了：中國只要捨得投資，登月應該是完全可以做到的。問題只是，我們願意以一條甚至更多航母艦隊為代價，去開啓登月的成就嗎？

這個決斷留給國家領導人。不過我想，許多觀眾在這裏會喊：“我全都要！”

提到登月，一般人可能只知道阿波羅11號的成功以及阿姆斯特朗的名言：“這是個人的一小步，卻是人類的一大步。”航天愛好者卻會注意到，在所有航天成就背後的巨大犧牲。

第一個進入太空的地球人是蘇聯航天員加加林（Yuri Alekseyevich Gagarin，1934-1968），他在1961年4月12日駕駛東方1號飛船實現了世界上首次載人宇宙飛行。加加林1968年在駕駛戰鬥機時失事遇難，年僅34歲。

加加林

1967年1月27日，阿波羅1號指令艙在地面測試時失火，三名美國航天員格里森（Virgil Ivan “Gus” Grissom，1923-1967）、懷特（Edward Higgins White, II，1930-1967）和查菲（Roger Bruce Chaffee，1935-1967）遇難。其中，懷特還是美國第一個進行太空行走的航天員，他在1965年6月3日至7日駕駛雙子座4號時出艙。

格里森

懷特

查菲

1967年4月24日，蘇聯的聯盟1號飛船墜毀，航天員科馬洛夫（Vladimir Komarov，1927-1967）遇難。他是第一名在執行載人航天任務時喪生的宇航員，也是第一名多次進入太空的蘇聯宇航員。

科馬洛夫

科馬洛夫和加加林是好朋友，他們二人被指派參與這項任務。他們都知道那艘飛船不安全。

距離發射不到一個月時，科馬洛夫跟克格勃特工魯薩耶夫見面，告訴他：“這次飛行任務我不會活着回來了。”魯薩耶夫問他為何不退出任務，科馬洛夫回答説：

“如果我不執行這次任務，他們就會讓替補去。而加加林是我的替補，他會替我而死。我們説好要好好照顧他的。”

説完科馬洛夫掩面痛哭。

果然，聯盟一號進入太空後，故障就接踵而至。最終，在嘗試返回地球時，降落傘沒能打開。加加林對科馬洛夫的死一直耿耿於懷，第二年他也在飛機事故中喪生。2003年10月15日，中國飛天第一人楊利偉駕駛神舟5號飛船時，意外地遇到了10赫茲以下的低頻振動，跟人體內臟產生共振，感覺要把五臟六腑都震碎。如果換一個身體素質沒這麼好的人，就已經死亡了。1958年，美國的第一個載人航天項目“水星計劃”（Project Mercury）在招募宇航員的時候，寫了這樣一則銷魂的廣告：“自願進入滿載火箭燃料、高度易燃的宇航飛船之中，自願飛往太空，但不保證回程。感興趣者請將簡歷投至NASA，轉水星計劃。”這些故事説明，當那些陰謀論者肆意貶低航天員的時候，他們沒有意識到這是個什麼樣的職業。因此，航天大國之間雖然存在激烈的競爭，但也存在一種惺惺相惜的感情。

1971年，阿波羅15號的船員們在月球表面留下了一塊紀念牌，上面刻着14位在航天飛行或訓練中犧牲的美國和蘇聯宇航員的名字。

1997年，在紀念第一顆人造衞星即蘇聯的“伴侶號”（Sputnik）發射40週年的時候，赫魯曉夫的長子謝爾蓋·赫魯曉夫（Sergei Khrushchev）説出，肯尼迪曾經數次向蘇聯提議聯合登月（http://www.spacedaily.com/news/russia-97h.html）。雖然赫魯曉夫屢次拒絕了肯尼迪的提議，但在1963年底他改變了主意，打算接受這個提議。

如果此事成真，兩個超級大國之間的關係有可能大幅緩和。蘇聯可能把軍隊從250萬人削減到50萬人，把大量的資源從軍工轉向民用。肯尼迪可望贏得第二個總統任期，勃列日涅夫等人把赫魯曉夫趕下台的政變也可能不會發生。我們今天可能面對一個更加繁榮的世界。

然而，就在赫魯曉夫打算接受聯合登月的提議之後一個星期，肯尼迪在達拉斯被暗殺。人類歷史再一次被扭轉，就像前一次扭轉從未發生過。

我想，如果蘇聯人率先登月，他們也會在月球上紀念在阿波羅計劃中犧牲的美國航天員。將來中國人登上月球以及奔向更遠的深空時，也會對整個人類負起更大的責任。

在我們紀念登月的時候，有一點令人遺憾的是，自從那時以來，人類對太空探索的注意力下降了很多。正如劉慈欣在2018年領取克拉克獎時的致辭中所説：

“在《2001：太空漫遊》中，在已經過去的2001年，人類已經在太空中建立起壯麗的城市，在月球上建立起永久性的殖民地，巨大的核動力飛船已經航行到土星。而在現實中的2018年，再也沒有人登上月球，人類的太空中航行的最遠的距離，也就是途經我所在的城市的高速列車兩個小時的里程。與此同時，信息技術卻以超乎想象的速度發展，網絡覆蓋了整個世界。在IT所營造的越來越舒適的安樂窩中，人們對太空漸漸失去了興趣。相對於充滿艱險的真實的太空探索，他們更願意在VR中體驗虛擬的太空。這像有一句話説的：‘説好的星辰大海，你卻只給了我Facebook。’”

我想在這裏強調的，也正是劉慈欣在這個演講中後面的一句：

“從長遠的時間尺度來看，在這無數可能的未來中，不管地球達到了怎樣的繁榮，那些沒有太空航行的未來都是暗淡的。”

最後，讓我們銘記航天之父齊奧爾科夫斯基的一句格言：

“地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠被束縛在搖籃裏。