请问有几个国家登上月球了？

有两个国家登上月球了，前苏联和美国实现登上月球这项创举，中国还未登上月球。

首次载人登月，是由美国的“阿波罗11号”飞船完成的。当时飞船上载有三名航天员，当飞船与“土星5”火箭第三级分离，且飞船沿过渡轨道飞行25天后，便开始接近月球，此时飞船服务舱的主发动机减速，使飞船进入环月轨道。

接着，两名航天员进入登月舱，并驾驶登月舱与飞船分离，这时飞船指挥舱内的一名航天员继续驾驶飞船绕月球轨道飞行，而另两名航天员则乘登月舱在月面着陆。登月后航天员采集了岩石和土壤，展开了太阳电池阵，安装了月震仪等。任务完成后，他们乘登月舱的上升级返回月球轨道，与飞船对接，最后返回地球。

简介

为了进行载人登月，美国先实施了四个辅助计划，即在1961年至1965年发射九个“徘徊者”月球轨道器，用以了解未来的“阿波罗”飞船在月面着陆的可能性。在1966年至1968年发射五个“勘探者”月球着陆器，了解月球土壤的理化特性。

在1966年至1967年发射三个“月球轨道环形器”，对40多个预选着陆地点进行详细观测，从而选出10个登月点；在1965年至1966年发射10艘“双子座”飞船，进行生物医学研究和飞船机动飞行、对接及舱外活动训练等。

N1运载火箭是苏联研发的用来将苏联宇航员送到月球的火箭。也就是被西方人称为 G-1e 或 SL-15 的火箭。N1就是俄语носитель（运载器）的缩写。火箭研发工作比土星五号晚，不仅资金短缺、未测试，四次发射试验都失败了，于是苏联在1976年正式取消了这项工程。

前苏联的月球发射计划是用一个单独的发射工具，即"N-1"号运载火箭，并且要在月球轨道实现对接，这和美国用"土星"5号发射"阿波罗"号和登月舱飞船是采用的是相同的方式。"N-1"号曾在1969年2月21日发射，进行飞行试验，但最后在40000英尺高度爆炸而失败。1969年7月3日又进行了一次发射演习，但也失败。前苏联又分别于1971年6月和1972年11月试验了两次，两次都以失败告终。1971年6月的飞行中，发射后几秒钟，推进器失去控制，不断旋转摇摆。计算机关闭了发动机，"N-1"火箭又一次掉下来，完全毁坏了1969年已经严重毁坏的第二个发射台和塔台。可能是由于时间紧迫以及资金短缺，这一世界上最大的火箭共进行了四次发射，之前却没有进行过测试或试验。但是后来"N-1"火箭经过技术改进最终变成了如今的"能源号"火箭。"N-1"号的屡次失败粉碎了前苏联人的登月之梦，前苏联设计和建造登月飞船的工程师们肯定早已知道他们所冒的风险。回顾硬件制造过程、发射经过，以及花费，没人能怀疑航天员们的技术及超人的勇气。

首次发射:1969年2月21日

末次发射:1972年11月23日

1959年，N1的研发在谢尔盖·科罗廖夫(Sergey Korolyov)的带领下在他的科罗廖夫设计局(OKB-1)展开了。原方案是在火箭的上面级使用一台核发动机，使之能够发射50吨的载荷，用于军用太空站和载人火星飞船的发射。其中N1火箭尺寸最大;N2稍小，N3最小。当时并没有展开实际研发，N系列还只停留于计划阶段。

1959年12月，一场汇集了所有主设计师的会议上，设计师各自提出他们最新设计。科罗廖夫提出了N系列以及更保守的R-7。弗拉基米尔·切洛梅，科罗廖夫的对头，提出了他的"通用火箭"系列，使用一个通用的下面级搭配不同的模块来满足多种载荷需要。米哈伊尔·扬格利提出用R-26来代替R-16。最后，会议主持者决定将切洛梅的UR-100作为新的轻型洲际导弹，将扬格利的R-36作为重型洲际导弹方案，而他们认为没用使用科罗廖夫的超大型运载工具的必要，但给了他许多研发资金，以支持他将R-7改进为闪电号运载火箭(8K78)。

情况在1961年有了转机，3月在一次在拜科努尔举行的会议期间，诸位设计师一起探讨了N1方案和另一个正在设计中的R-20方案。6月，科罗廖夫得到了用于N1研发的小额经费。1961年5月，一份名为《重新考虑用于防御目的的航天运载器计划》中明确指出要在1965年试射N1火箭。

当美国在1961年5月宣布实施人类登月计划时，科罗廖夫提出了基于一种新型飞船(后来的联盟号)进行地球轨道集合的登月计划。 这个计划需要发射数次来完成登月组件运用，一个是联盟号飞船，一个是登月舱，还有用于地月间推进的发动机和燃料的辅助设备。这降低了运载火箭的性能需求，但是以必须快速完成组件发射为代价的。因为必须在组件的燃料耗尽前进行组装。 然而当时的苏联还是无力进行这样密集的发射。科罗廖夫于是研发50吨级版本的N1。

为了支持这个提议，凡棱丁·古鲁什科为科罗廖夫的方案提供了新型的RD-270发动机。 这种发动机已广泛用于古鲁什科的现有发动机设计和多种洲际导弹中。 然而，RD-270使用的四氧化二氮和偏二甲肼产生的比冲低于煤油液氧组合。科罗廖夫认为高性能发动机必须用高性能燃料，而且也对使用联氨的安全性提出质疑。

分歧最终导致科罗廖夫与古鲁什科的合作陷入僵局，1962年，设计委员会打破僵局并表示支持科罗廖夫的方案。 因为格卢什科的退出，科罗廖夫不得不另寻出路，他找到了尼古莱·库兹涅佐夫(Nikolai Kuznetsov)的OKB-276设计局。库兹涅佐夫的火箭设计经验有限，他将一种根据海拔不同型号各异的发动机NK-15提交给科罗廖夫。 为了达到要求的推力，有人提出在下面级周围使用数台NK-15，形成发动机群，这种环状结构中间留空，让空气通过。 使空气和废气混合以增加推力，同时氧化废气中故意增多含量的燃料。N1第一级的环形发动机群形成了一种原始的瓦形发动机。

同时，切洛梅提出一系列绕月飞行计划，他认为这样也可能击败美国。他还提出在推力器上使用由三台UR-200组成的发动机群，然而在格卢什科把RD-270交给切洛梅后，这个方案也被放弃。因为使用RD-270可以设计出更简单的发动机版本。这个方案就是UR-500。

当时的苏军尤其是战略导弹部队，并不支持这种对军事无益的政治工程。 而科罗廖夫与切洛梅却极力促成登月计划。1961年至1964年间，切洛梅的保守方案被普遍认同，于是UR-500和联盟号 7KL1的研发被提上了日程。

双子座计划让美国在太空领域领先于苏联，于是科罗廖夫向赫鲁晓夫施压，要求必须在美国之前进行载人登月。由于当时对地球轨道集合的研究甚少，以致最后不得不选用类似阿波罗计划的直接起飞方案。 而这需要推力更大的助推器。

科罗廖夫于是提出了研制大型N1的想法，同时设计出新的登月飞船L3。 L3飞船包含了地球推进发动机，改造后的联盟号 7K-L3和新的LK月球着陆器。而切洛梅提出了另一套方案，一艘已经开始研制的L1飞船和他自己设计的着陆器。 1964年8月，科罗廖夫的方案被选定，而切洛梅则继续他的环月飞船UR-500/L1的研发。

1964年赫鲁晓夫垮台后，两人重新开始了明争暗斗。1965年10月，苏联政府宣布:绕月飞行任务将使用切洛梅的UR-500搭配科罗廖夫的联盟号飞船，代替了切洛梅自己的探测器号飞船。第一次发射定于十月革命50周年之际的1967年。 而科罗廖夫坚持自己的N1-L3方案研究，虽然他赢得了这次学术争锋，但L1的研究也在继续。

1966年，科罗廖夫死于一次外科手术并发症，他的工作由他20年来的助手瓦西里·米辛(Vasily Mishin)接管。 米辛没有科罗廖夫的政治头脑，这个问题导致N1最后的失败，以致登月计划整体的失败。

但由于种种原因，n1火箭的四次发射都没有取得圆满成功，有3次是在发射到半空之后爆炸的，但有一次直接的发射平台上就爆了，也造成了人类火箭发射史上最大规模的爆炸。

登月

一场竞争的结果

50年代末60年代初，前苏联连续获得数个空间赛第一：1957年1 0月4日发射第一颗人造地球卫星，1961年4月12日第一位航天员加加林进入太空……与之相比，尽管美国也获得了两个第一：1960年 4月发射第一颗气象卫星“泰罗斯”，1962年7月第一颗有源通信卫星作试验性通信，但同苏联的巨大成就相此，显得小巫见大巫。在加加林飞行之后不到四个星期，美国航天员阿兰·谢泼德中校乘“水星”号飞船进行了亚轨道飞行（186千米），它说明美国具备了摆脱空间困境的能力。1961年5月25日，美国肯尼迪总统向全世界宣布实施宏伟的载人登月计划。

这个“阿波罗”载人登月计划虽然是美国与苏联竞赛的产物，但也可以认为是人类向太阳系扩张的第一步。

宏伟工程

阿波罗载人登月工程开始于1961年5月，预计1969年7月2 0至21日首次实现登月。此后，美国又相继6次发射“阿波罗”飞船，其中5次成功，总共有12名航天员登上月球。整个工程历时约11年，到1972年12月结束，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万。它是本世纪人类最宏伟的工程之一。

该工程的第一步是确定登月方案，它包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。最后选定月球轨道交会方案，相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局。

为了进行载人登月，美国先实施了四个辅助计划，即在1961年至1965年发射九个“徘徊者”月球轨道器，用以了解未来的“阿波罗”飞船在月面着陆的可能性；在1966年至1968年发射五个“勘探者”月球着陆器，了解月球土壤的理化特性；在1966年至1967年发射三个“月球轨道环形器”，对40多个预选着陆地点进行详细观测，从而选出10个登月点；在1965年至1966年发射10艘“双子座”飞船，进行生物医学研究和飞船机动飞行、对接及舱外活动训练等。

“阿波罗”工程的第三个方面就是研制低轨道运载能力为127 吨的大推力“土星5”运载火箭。

研制“阿波罗”飞船是该工程的“重头戏”。飞船的指令舱是航天员生活和工作的地方，也是全飞船的控制中心；服务舱装有主发动机等系统；登月舱由下降级和上升级组成。

首次载人登月是由“阿波罗11号”飞船完成的。当时飞船上载有三名航天员，当飞船与“土星5”火箭第三级分离，且飞船沿过渡轨道飞行2．5天后，便开始接近月球，此时飞船服务舱的主发动机减速，使飞船进入环月轨道。接着，两名航天员进入登月舱，并驾驶登月舱与飞船分离，这时飞船指挥舱内的一名航天员继续驾驶飞船绕月球轨道飞行，而另两名航天员则乘登月舱在月面着陆。登月后航天员采集了岩石和土壤（22千克），展开了太阳电池阵，安装了月震仪等。任务完成后，他们乘登月舱的上升级返回月球轨道，与飞船对接，最后返回地球。

1969年11月至1972年12月，美国又陆续发射了“阿波罗”12至17飞船，其中除“阿波罗13号”因故没有登月（航天员安全返回地面），另五艘飞船均登月成功，“阿波罗”15至17飞船的航天员还驾月球车在月面活动，采集岩石。

航天员在月球上钻取了三米的月球岩芯，发现多达57层，每层代表一次陨石冲击，还测量了月球内部发出的热流……“阿波罗” 工程极为壮观，它激动了无数人的心，使载人登月的千年梦想变成了现实。

“鹰”落向月面

1969年7月16日，巨大的土星5火箭（40层楼房高）在百万人的关注下缓缓升空。这一天，天空晴朗，万里无云，似乎亘古沉睡的月球正静静等待着“土星5”运送地球使者的来访。当“土星5”把“阿波罗11号”飞船送入近地轨道后，后者便开始独自飞向月球。

“阿波罗”飞船上载有三名航天员，指令长是尼尔·阿姆斯特朗，登月舱驾驶员是埃德温·奥尔德林，指令舱驾驶员是迈克尔·柯林斯。从地球到月球大约有38万千米，“阿波罗11号”飞船上载着三名航天员经过75小时的长途跋涉，于19日进入月球引力圈。20日清晨，“阿波罗”到达月球上空4900千米后，接到休斯敦飞行指挥中心命令，减速飞行，进入月球轨道，于是飞船服务舱发动机逆向喷射，进入了远月点3 13千米、近月点113千米的椭圆轨道，此时飞船绕月球一圈只需两小时。在月球轨道上，航天员们紧张地进行登月前的准备工作，其中最主要的一项是阿姆斯特朗和奥尔德林进入名叫“鹰”的登月舱，而柯林斯则仍留在称作“哥伦比亚”的指令舱中。

伟大的时刻终于来临了。21日2时许，登月舱的发动机被点燃，使它与指令舱分离。指令舱由柯林斯驾驶继续绕月飞行，而登月舱则载着两名航天员缓慢向月球飞行。当阿姆斯特朗看到窗外要降落的地方有乱七八糟的卵石时，便决定继续飞行，寻找平坦的地方。最后奥尔德林手控登月舱在月面“静海”的一角平稳降落，登月获得成功。

个人的一小步 人类的一大步

他俩向窗外眺望，进入眼帘的是一个遍布陨石坑和大石块的陌生世界。虽然他俩都情不自禁地想走出去看一下这块神秘的地外之地，但还是自我克制地按预定计划，等待地面中心指令。他们先在舱内美美地睡了一大觉，醒后在舱内吃了月球上的第一顿饭，又检查了舱内仪器、燃料装置、氧气供应情况。当一切都经过精确无误地核对后，阿姆斯特朗与奥尔德林彼此帮助穿上登月服。7月21日11时56分，阿姆斯特朗打开登月舱舱门，挤出去，小心翼翼地把梯子竖下月面（在地球上未曾模拟过此动作），他带着电视摄像机慢慢走下梯子，踏上了人们为之梦想了数千年的月球，这时他说：“对我来讲这是一小步，而对于全人类而言这又是何等巨大的飞跃。”19分钟后，奥尔德林紧步阿姆斯特朗的后尘，走出登月舱。当他走到月面上时，第一句话就赞叹说：“啊，太美了！”他也像阿姆斯特朗一样，很快学会了地球人不习惯的移动方法：跳跃。他俩时而用单脚蹦，时而又用双脚跳，有些像袋鼠。两人首先在月球上放置了一块金属纪念牌，上面镶刻着：“1969年7月。这是地球人在月球首次着陆的地方。我们代表全人类平安地到达这里”。

7月22日下午1时56分，阿姆斯特朗奉命指挥“阿波罗”—11飞船指令舱离开月球轨道，踏上返回地球的旅途。7月25日清晨1时5 0分，“阿波罗”—11飞船指令舱载着三名航天英雄平安溅落在太平洋中部海面，人类首次登月宣告圆满结束。

永载史册

“阿波罗11号”登月后，又有五艘飞船相继成功登月，其中“ 阿波罗”15、16从环月轨道上各发射了一颗环月运行的科学卫星；阿波罗一15、16、17的登月舱中还各带一辆月球车，用于扩大航天员的活动范围和减少航天员的体力消耗。这6艘登月飞船的航天员在月球上一共停留280小时，足迹达100千米，带回岩石样品约440 千克，这些均大大充实了人们对月球的认识。

“阿波罗”工程是当代规模最大、耗资最多的科技项目之一。它的出现导致60至70年代产生了液体燃料火箭、微波雷达、无线电制导、合成材料、计算机等一大批高科技工业群体。后来又将该计划中取得的技术进步成果向民用转移，带动了整个科技的发展与工业繁荣，其二次开发应用的效益，远远超过“阿波罗”计划本身所带来的直接经济与社会效益。

总之，载人登月对人类社会发展具有重要推动作用。

NASA成立以来那些著名的航天器

1959 - 1963 水星计划 （Project Mercury）水星计划的目的是验证载人航天的可行性，并抢在俄国人之前把宇航员送上太空（近地轨道）。一共六次任务，完成了首次载人航天飞行、首次近地轨道绕行和首次超过一天的任务。

（水星计划六次载人发射的场景拼图，可见所使用火箭的不同。）

2  196155 Mercury-Redstone 3 / Freedom 7 -第一位美国宇航员：发射升空的水星计划 Freedom 7 飞船，载着航天员 Alan Shepard 完成了美国首次载人航天飞行。飞船完成了时长 15 分钟的亚轨道飞行，达到了 188 km 的远地点高度。

（发射时的场景）

3  1961721 Mercury-Redstone 4 / Liberty Bell 7 - 第二位升空的美国宇航员：设计与前一次任务相同的 Liberty 7 飞船，载着 Gus Grissom（之后丧命于 Apollo 1 任务，后文有提到）完成了第二次亚轨道飞行。返回落海时舱门意外打开，海水瞬间涌入，Gus 险些丧命不过被直升机救起。

（升空前的 Gus Grissom 和他的飞船）

4  1962220 Mercury-Atlas 6 / Friendship 7 - 首位完成近地轨道绕地飞行的美国宇航员：后来当上了俄亥俄州参议员的宇航员 John Glenn 乘 Friendship 7 飞船完成了美国人的首次近地轨道绕地飞行（俄罗斯人的首次是 Yuri Gagarin 在 1961412 完成的，绕地一圈），一共 3 圈。

（升空前的 John Glenn 和他的飞船）

5  1962912 "We choose to go to the Moon"：肯尼迪在莱斯大学演讲，提出要在 1970 年到来之前完成登月。

"We choose to go to the moon We choose to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are easy, but because they are hard, because that goal will serve to organize and measure the best of our energies and skills, because that challenge is one that we are willing to accept, one we are unwilling to postpone, and one which we intend to win, and the others, too"  

- John F Kennedy

6  1963 - 1966 双子座计划（Project Gemini）<双子座计划的目的是在确定了登月的目标后，验证其可行性。一共十次任务，完成了轨道交会、太空对接、出舱行走等多种登月所必备的技术的可行性验证和试验。

（双子座计划使用飞船的结构示意图 ）

7  196563 - 196567 Gemini 4 - 美国宇航员的首次太空行走：宇航员 James McDivitt 和 Ed White 乘双子座 4 号飞船登上太空，并由 Ed White 完成美国宇航员的首次太空行走，时长 22 分钟。

由另一位宇航员 James MvDicitt 记录下的 Ed White 出舱行走的情景（从双子座计划，NASA 开始在太空任务中使用哈苏相机，成像质量更好）

8  1965124 - 19651218 Gemini 7 & Gemini 6A - 首次轨道会合：Gemini 6A 任务原计划由宇航员 Wally Schirra 与 Thomas Stafford 操作双子座 6 号飞船和无人目标飞船进行对接，但是目标飞船发射失败，迫使任务改为和载有宇航员 Frank Borman 和 Jim Lovell 的双子座 7 号飞船进行轨道会合试验，同时确定宇航员在太空生存 2 周的可能性。

（会和后从双子座 7号飞船拍到的双子座 6 号飞船）

9  1966316 - 1966317 Gemini 8 - 首次太空对接：宇航员 Neil Armstrong 和 David Scott 乘双子座 8 号飞船完成与目标飞船的轨道会合后，完成首次太空对接。

（在双子座 8 号飞船中看到的对接目标飞船）

10  1961 - 1972 阿波罗计划 （Apollo program）<阿波罗计划在 1969 年完成了人类首次登月的壮举，实现了肯尼迪设下的目标。总共 11 次载人任务，登月 6 次，共有 12 位宇航员踏上月球表面。原定 10 次登月，有一次失败（阿波罗 13 号），最后三次（阿波罗 18、19 和 20 号）被取消。

阿波罗计划中使用的 Apollo 飞船 和 土星 5（Saturn V）火箭可以说是当时美国举全国之力（阿波罗计划总耗资 239 亿美元，相当于现在的约 1000 亿美元）在短短的几年时间内设计、制造、试验完成的。

（阿波罗飞船在火箭前段整流罩内的示意图）

最前端的是逃逸塔，在发射阶段一旦出现问题，逃逸塔火箭启动将下面的指挥舱（Command Module）带离土星火箭。指挥舱，也是返回舱，是三位宇航员大部分时间所待的地方。与指挥舱连接在一起的是服务舱（Service Module），搭载引擎和燃料、氧气等。下面是登月艇（Lunar Module），土星火箭完成最后一次点火，将飞船送入地月转移轨道后，连为一体的指挥舱与服务舱（Command/Service Module）将会和载有登月艇的火箭分离，旋转 180 度，再和它对接，将登月艇从火箭里 “抽” 出来，完成这个高难度动作后，就可以飞向月球了。登月时，指挥（Commander）和登月舱驾驶员（Lunar Module Pilot）乘登月舱在月球表面着陆。指挥舱驾驶员（Command Module Pilot）在指挥舱中，留在绕月轨道上，等待登月完成后和升空的登月舱会合对接后返回地球。进入大气层之前，月岩样品等被转移至指挥舱，抛弃登月舱和服务舱。随后指挥舱带着三位宇航员重返大气层。

（阿波罗 15 号的指挥/服务舱，由登月舱宇航员拍摄）

登月艇由两部分组成：下半部分是返回时留在月球表面的下降级（Descent Stage），包括着陆下降时用的反推引擎及燃料，和要留在月球表面的科学实验仪器等，在后期的任务中所用的月球车也是放在这个舱里；上半部分是返回时的上升级（Ascent Stage），也有一个引擎，当它点火时，将下面的下降级作为发射台（这也是高难度动作…）。

（阿波罗 16 号的登月舱）

土星火箭高达 110 米，重 3000 吨，其中燃料就有 2500 吨，第一级的五台 F-1 引擎可以产生 3400 吨的推力，可以将 45 吨重的阿波罗飞船送往月球（很多现代火箭的近地轨道运载能力都远低于这个数字）。它是人类有史以来所制造的最大、最重、推力最强劲、运载能力最大（值得一提的是，中国研发中的长征-9 火箭的设计运载能力超过了土星火箭）的火箭。

(从发射架拍到的阿波罗 11 号飞船起飞的场景)

11  1967127 Apollo 1 - 三位宇航员葬身火海：原定于 1967 年 2 月 21 日发射的 AS-204 任务，在之前的一次例行发射演练中，由于座舱失火，导致三名宇航员 Gus Grissom、Ed White 和 Roger Chaffee 丧生，其中前两人都是参加过水星计划和双子座计划的资深宇航员（前面均有提到）。导致起火的原因是座舱中充满了比大气压压力要大的纯氧，同时舱盖是向内开的，以保证不会意外打开。结果电火花造成起火后，火势迅速蔓延，同时三位宇航员无法打开舱盖，最后导致惨剧。

(被烧毁的指挥舱)

12  19681221 - 19681227 Apollo 8 - 人类首次绕月飞行：阿波罗 8 号飞船搭载宇航员 Frank Borman、Jim Lovell 和 William Anders 在历史上首次离开近地轨道，飞向月球。飞船绕月 10 圈，共 20 小时。

阿波罗 8 号宇航员拍摄到的历史上首张地球全景照片（近地轨道距离地球太近，无法拍到完整的地球）

13  1969716 - 1969724 - 人类首次登月：在 8 年之前阿波罗计划启动的时候，NASA 甚至连可以把宇航员送上太空的火箭都没有，而是在弹道导弹上装个载人舱，改装成了美国最早的载人火箭。短短 8 年之后的 1969 年 7 月 20 日，阿波罗 8 号飞船登月成功，Neil Armstrong 和 Buzz Aldrin 踏上了月球表面，赶在 1970 年到来之前完成了肯尼迪设下的 “1970 年前登月” 的目标。指挥舱驾驶员是 Michael Collins。Neil Armstrong 首先出舱，Buzz Aldrin 随后，两人在月球表面活动了 2 小时 30 分钟。

（"That's one small step for a man, one giant leap for mankind" 个人的一小步，人类的一大步。安装在登月艇侧面的电视直播摄像机拍到的即将登上月球的 Neil Armstrong）

Buzz Aldrin 拍摄的自己的脚印（虽然这张照片极为有名，但是本来拍摄的目的其实是用来计算月球土壤的硬度等参数的）

（Neil Armstrong 拍摄的 Buzz Aldrin，从面罩反光中可以看到 Armstrong）

14  1970411 - 1970417 Apollo 13 - 一次成功的失败：成功登月 2 次之后，第三次阿波罗任务遇到了前所未有的困难。在飞向月球途中，一次例行的设备检查使得服务舱的氧气罐发生爆炸，三位宇航员 James Lovell、John Swigert 和 Fred Haise 不得不关闭所有仪器设备，转移到登月舱中，将登月舱作为 “救生艇”，在克服了一个接一个的困难，解决了无数的问题之后，三人平安返回。

（分离后拍到的服务舱，氧气罐爆炸将整个面板炸飞）

15  1971726 - 197187 Apollo 15 - 首次使用月球车：在月球表面蹦蹦跳跳实在不爽，搞个月球车吧！于是 NASA 就搞了个月球车…全重仅 220 kg，还可以折叠塞到登月艇里，比 F1 赛车不知道高到哪里去了。

（史上最贵的车）

16  1973 - 1974 天空实验室计划（Skylab）天空实验室计划是 NASA 的空间站计划，阿波罗计划结束后还剩余三枚土星 V 火箭，NASA 决定把它利用起来，用来发射无人的空间站（实际只有第一次天空实验室任务 SL-1 使用了土星 V 火箭，后续任务都是使用的土星 IB 运载火箭，剩余的两枚土星 V 火箭都躺在博物馆里了…- -），后续任务再将宇航员送到空间站里（和中国的天宫计划类似）。

END

1、1969年7月21日，美国的“阿波罗11号”宇宙飞船载着三名宇航员成功登上月球，美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗在踏上月球表面这一历史时刻时，曾道出了一句被后人奉为经典的话——这只是我一个人的一小步，但却是整个人类的一大步。

2、阿波罗载人登月工程开始于1961年5月，预计1969年7月20至21日首次实现登月。此后，美国又相继6次发射“阿波罗”飞船，其中5次成功，总共有12名航天员登上月球。整个工程历时约11年，到1972年12月结束，耗资255亿美元。在工程高峰时期，参加工程的有2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过30万。它是那时人类最宏伟的工程之一。

该工程的第一步是确定登月方案，它包括论证飞船登月飞行轨道和确定载人飞船总体布局。最后选定月球轨道交会方案，相应地确定由指挥舱、服务舱和登月舱组成飞船的总体布局。

为了进行载人登月，美国先实施了四个辅助计划，即在1961年至1965年发射九个“徘徊者”月球轨道器，用以了解未来的“阿波罗”飞船在月面着陆的可能性。在1966年至1968年发射五个“勘探者”月球着陆器，了解月球土壤的理化特性；在1966年至1967年发射三个“月球轨道环形器”，对40多个预选着陆地点进行详细观测，从而选出10个登月点；在1965年至1966年发射10艘“双子座”飞船，进行生物医学研究和飞船机动飞行、对接及舱外活动训练等。

“阿波罗”工程的第三个方面就是研制低轨道运载能力为127吨的大推力“土星5”运载火箭。

研制“阿波罗”飞船是该工程的“重头戏”。飞船的指令舱是航天员生活和工作的地方，也是全飞船的控制中心；服务舱装有主发动机等系统；登月舱由下降级和上升级组成。

载人登月

阿波罗11号搭载登月舱

首次载人登月是由“阿波罗11号”飞船完成的。当时飞船上载有三名航天员，当飞船与“土星5”火箭第三级分离，且飞船沿过渡轨道飞行2．5天后，便开始接近月球，此时飞船服务舱的主发动机减速，使飞船进入环月轨道。接着，两名航天员进入登月舱，并驾驶登月舱与飞船分离，这时飞船指挥舱内的一名航天员继续驾驶飞船绕月球轨道飞行，而另两名航天员则乘登月舱在月面着陆。登月后航天员采集了岩石和土壤（22千克），展开了太阳电池阵，安装了月震仪等。任务完成后，他们乘登月舱的上升级返回月球轨道，与飞船对接，最后返回地球。

1969年11月至1972年12月，美国又陆续发射了“阿波罗”12至17飞船，其中除“阿波罗13号”因故没有登月（航天员安全返回地面），另五艘飞船均登月成功，“阿波罗”15至17飞船的航天员还驾月球车在月面活动，采集岩石。

航天员在月球上钻取了三米的月球岩芯，发现多达57层，每层代表一次陨石冲击，还测量了月球内部发出的热流“阿波罗”工程极为壮观，它激动了无数人的心，使载人登月的千年梦想变成了现实。

土星5号火箭的研究背景很简单：60年代，火箭运载能力已经成为限制美国航天发展的最核心因素。

因为60年代，美国航天发展最重要的目标是阿波罗登月。正如肯尼迪总统1961年在莱斯大学演讲时说的那样：“我们选择登陆月球，不是因为它简单，而是因为它真的很难”。

当时，为了阿波罗登月，一系列辅助工程上马。

1961-1965年，9个游骑兵（Ranger）任务，全方面获得月球表面情况。

1966-1967年，5个月球轨道器（Lunar Orbiter）任务，重点勘查适合载人登陆的区域并绘制出详细地形地貌图。

阿波罗12号任务时降落地点就在为它做前期准备的测量员附近，也造就了人类两个航天任务在月球表面相遇的神奇纪录

1966-1968年，7个测量员（Surveyor）任务，着陆器直接降落月球，获得未来阿波罗载人登月着陆地区的第一手资料，其中5个任务着陆成功。

1964-1966年，12个双子座（Gemini）载人航天任务，验证了出舱行走、交会对接等核心技术，所有的阿波罗登月宇航员都是这个项目培养出来的。

也就是说，在阿波罗登月之前，NASA（美国国家航空航天局）已经完全了解了月球着陆区的环境、相关的载人航天技术都储备完毕。例如，阿姆斯特朗在双子座8号任务时成为世界首个完成航天器交会对接任务的人，登月第一人的资格足够。

但是，当时还有极其重要的一个环节：怎么过去？火箭怎么办？

登月远比地球附近的载人航天复杂，近地轨道运力几吨、几十吨的火箭远远不够，火箭成为限制载人登月方案的最大因素。

当时总共有四种方案。1月球直接往返；2月球表面集合，用重型火箭分两次任务发射；3地球轨道集合，用大中型火箭多次发射，在地球附近组装后载人登月；4月球轨道集合，飞船到月球后，一部分登陆，一部分留轨。

选择第4种方案的阿波罗飞船实际上也由4个部分组成

第1种方案要求重达4000-5000吨级别的火箭，实在太难，人类也许在阿波罗登月后100年内都不会造出来。因为我们在登月50年后，连土星5号级别的火箭都还没造出来；第2种，对月球着陆技术要求太高，几乎不可能；第3种，当时交会对接技术还没突破，多次对接风险也特别大。最终，阿波罗载人登月选择了方案4，它需要一枚近地轨道运力达到140吨级、月球转移轨道运力达到45吨级的火箭。

冯·布劳恩站在他的得意作品土星5号“前”

任务最后落到了冯·布劳恩团队头上，这位在二战结束后被“回纹针”绝密行动带回美国的德国火箭专家事后也被证明是人类史上最伟大的火箭科学家、没有之一，他在二战后几乎主导了美国所有火箭的研发。1961年登月计划公布后，他们获得天量的资金。

那时候，钱不是问题，问题是能不能把“问题”解决。冯·布劳恩团队不负众望，在他们此前的研究基础上，最终给出了土星A（Saturn-A1，Saturn-A2）、土星B（Saturn-B1）和土星C（Saturn-C1、Saturn-C2、Saturn-C3、Saturn-C4、Saturn-C5）的庞大土星系列火箭家族。当然，冯·布劳恩还提出了C8这个型号，它理论上可以完成直接登月、直接返回（前文方案1），不过以当时的资源、甚至今天的资源都很难实现。

土星是个庞大的载人火箭家族，只不过土星5号（C5）实在太出名掩盖了其他的光辉

人们常说的土星5号，就是指Saturn-C5这一个型号。

土星5号的很多指标是非常惊人的，它的总重量约为2970吨，最大直径101米，高度1106米，近地轨道运力140吨，地月转移轨道极限运力486吨。以中国现役最强火箭长征5号对比而言，长征5号总重量约为867吨，最大直径5米，高度57米，近地轨道运力25吨，地月转移轨道运力8吨。

那个时**育了多么恐怖的钢铁巨兽，可见一斑。

火箭第一级总重约2290吨，其中壳体和发动机质量仅为130吨，2160吨都为燃料，为液氧煤油，发动机工作时间标准流程为165秒，发动机总推力达到了惊人的3510吨！第一级平均每一秒燃烧131吨燃料，换算成汽油差不多够一辆百公里油耗10升的小 汽车 围绕地球赤道开4圈半！

第二级总重约496吨，其中壳体和发动机质量仅为40吨，456吨都为燃料，为液氧液氢，发动机工作时间标准流程为360秒，发动机总推力为514吨；对于第二级消耗的燃料（液氧液氢能量密度是液氧煤油的16倍左右），足够开车绕地球赤道250圈。

第三级总重约123吨，其中壳体和发动机质量仅为13吨，110吨都为燃料，为液氧液氢，发动机工作时间标准流程为两次共计500秒，发动机总推力为100吨。第三级的燃料够开车绕地球60圈。

美丽的《地出》来自阿波罗8号任务，人类首次到月球附近，阿波罗11号时才着陆

更惊人之处在于，这个火箭的可靠性也是很高的。1967年11月9日，阿波罗4号无人测试任务，土星5号成功首飞。但是，1968年的12月11日，它就已经送阿波罗8号乘组前往月球，他们也拍下来载入史册的经典《地出》，这是人类首次从月球看地球。从1967年到1973年，土星5号火箭完成了13次发射任务（12次阿波罗，1次天空实验室）。除了阿波罗6号无人测试时出现了发动机技术问题、但并未酿成大祸，其余都是完全成功，运送了24人前往月球，最终12人登陆月球。

这12人也因而被命名为新物种：能生存在地球和月球的生物。

土星5号对比N1（右）

相比较而言，苏联同时代的登月火箭N1却反复遭遇失败，连续4次试射均在升空后不久爆炸，成为人类载入史册的最强人工（非核）爆炸，苏联最终退出登月竞赛，秘密开始载人空间站计划，也就是礼炮1-7号共计9个空间站（7个成功）。礼炮1号在1971年4月19日秘密升空，随后震惊世人，美国在载人空间站领域被苏联超越。

此时，又是土星5号脱颖而出，把天空实验室空间站（Skylab）送入太空。这个空间站的设计逻辑可以这么简化为“来不及了，还设计啥空间站，直接把土星5号的最上级装大量仪器不就行了，做个百吨级的空间站够用么？而且所有仪器你地面都装好，不用蚂蚁搬家往天上运，反正我们能一次发上去！”。至于载人飞船，则使用阿波罗18-20号飞船，这几个原计划登月的任务在后期被取消。

从各方面指标来看，天空实验室都远超礼炮系列空间站

1973年5月14日，天空实验室升空，它由土星5号的第三级S-IVB改造而来，有轨道舱、空间望远镜、对接舱、气闸舱、服务单元、仪器单元等部分，空重77吨，对接阿波罗飞船状态下超过90吨。内部加压空间超过351立方米，相当于一栋巨大的房子飞在空中。载人对接任务时，甚至不需要用巨大的土星5号火箭，用近地轨道运力在20吨的土星IB火箭发射阿波罗飞船即可。

相比较而言，苏联首个空间站礼炮1号重184吨、加压空间99立方米。

强大土星5号火箭的存在，使得美国立即又在空间站领域赶上并超过苏联。但是，在70年代后，土星5号还是遗憾退役了。有一系列原因。

首先，它实在太贵了。以1960-1970年代的美元计，土星5号研发费用是64亿美元，一次发射的价格就是18亿美元，那个年代的18亿美元大概可以等同于今天的12亿美元。

其次，应用需求不再。美国靠着这个火箭，登上月球，在太空竞赛中制霸苏联，在冷战中占据先机，在东西方两大阵营对抗中重夺主动权。但1975年前后，苏美签订了一系列协议，中止太空竞赛，双方砍掉了大量航天项目，尤其是需要重型火箭的任务，土星5号一下失去了需求。

苏联解体后，更没有需求。

土星5号创造了人类火箭天顶 科技 ，那是特殊政治的时代、不计成本的投入、深厚积累的技术等一系列原因共同促成的，如今很难再有机会达到当年那个状态了。

如果刻意追求复现甚至超过土星5号，是极其不明智的决定，时代变了。

NASA在研的新一代重型火箭太空发射系统和猎户座飞船同样昂贵，目前研制花费已经近400亿美元

目前，世界各航天大国都在“慢慢来”，NASA的太空发射系统、SpaceX的大猎鹰火箭、蓝色起源的新阿姆斯特朗、俄罗斯的新联盟和安加拉、中国的长征9号都处在在研或论证阶段，它们的最终设计目标都是达到土星5号的级别，但达到这种成熟版本预计都会在2030年以后。

也就是说，土星5号成功后，60多年内都没有对手。

而要想超过土星5号，例如达到曾经的土星C8级别，就目前的环境来看，阿波罗登月后100周年纪念时能实现就已经是人类航天的新奇迹。