

在肯尼迪总统承诺美国登月之前,NASA就已经开始规划其载人登月任务。飞船的外观以及发射飞船的火箭是什么样子,这些重大问题都没有明确的答案,但对于NASA兰利研究中心的工程师们来说,轨道交会——让两艘飞船在太空中相遇并对接——被认为是关键的机动动作。唯一未知的是,轨道交会是在地球轨道还是月球轨道进行,尽管在1961年,前者是更受欢迎的方法。地球轨道交会是约翰·伯德在1961年绘制的草图,标题是“乘坐C-1飞船登月,否则失败”。以下是这次任务可能的样子。

最早的登月任务是基于一个核心假设设计的:整个飞船将登陆月球,从月球表面发射,然后返回地球。这意味着,默认情况下,飞船将是巨大而沉重的。它必须携带多级任务所需的所有燃料,以及在没有经过专门训练的地勤人员协助下,在月球上建立发射基地的补给品。
按照这种模式,早期估计飞船可能与土星火箭一样大,土星火箭是一种近100英尺高的运载火箭,曾将水星计划的最后四次任务送入轨道。要将如此巨大的飞船直接发射到月球,需要像“Nova”这样规模巨大的火箭,这种从未制造出来的火箭,其第一级有八台发动机,比后来使用的土星V型火箭还要多三台。
另一种任务方案是让宇航员在地球轨道上组装同一艘飞船,这项任务需要复杂的轨道交会机动,但通往轨道的路径更简单。因为每一块组件都比整个飞船轻,NASA可以用多枚小型火箭来发射任务。这就是约翰·伯德所描绘的,被称为地球轨道交会任务的方案。
约翰·伯德是兰利的一名工程师,在20世纪60年代初,他参与设计了一款专门的月球着陆器,这是该中心对潜在的月球轨道交会任务(阿波罗计划最终采用的任务模式)进行研究的一部分。伯德的专业领域包括在地球轨道上组装飞船的复杂技术。他在这个领域变得足够专业,能够在会议和演示中就地球轨道交会机动发表意见。
伯德的草图展示了一种地球轨道交会飞船的配置,其中月球飞船是使用十枚C-1火箭组装的,这种火箭后来成为了土星I型火箭。根据这个计划,NASA将需要十枚C-1火箭来发射这项任务。
在伯德画作的左侧,飞船需要:一枚C-1火箭发射钝头的地球返回舱(可以看作是阿波罗指令服务舱的前身);一枚C-1火箭发射月球上升段,将地球返回舱送离月球表面(可以看作是登月舱的上升段);两枚C-1火箭发射月球着陆段,将飞船减速着陆月球表面(可以看作是登月舱的下降段),它太重了,需要分两部分发射;一枚C-1火箭发射推进段;以及另外五枚C-1火箭发射额外的燃料。
不仅要在短时间内连续发射所有十枚C-1火箭以确保任务按计划进行将是一项挑战,让乘员完成所有轨道交会机动,将所有部件精确对接也需要极高的技巧。而这一切都发生在前往月球执行着陆任务*之前*!尽管如此,发射多枚火箭仍然是许多NASA中心的优先方法。这促进了轨道交会能力的开发,并为建造火箭的男性和女性提供了就业机会。
“乘坐C-1飞船登月,否则失败”显然是1961年5月22日,约翰·伯德绘制这张草图那天,兰利中心的主题。这些手绘任务概念图展示了那些未能实现的未来,非常引人入胜,值得分享。
_来源,包括伯德的图纸:阿波罗航天器年代记第一卷(Ivan Ertel 和 Mary Louise Morse)。 _