塵封的蘇聯故事：60年前，人類第一枚奔月探測器呼之欲出

語宙

《蘇聯早期月球探測器誕生記（一）》

作者：風千里

2018年12月8日凌晨，嫦娥四號月球探測器及月球車騰空而起，奔向38萬公里外的月球。這是中國探月工程的第六次發射，與以往不同的是，嫦娥四號將創造兩項新的歷史記錄：實現人類首次在月球背面的軟着陸與實地勘探，實現人類首次在月球高緯度極地地區着陸。中國探月工程在正式啓動15年以後，在多年辛苦追隨昔日探月先驅的背影后，終於有機會問鼎領頭羊的地位。

人類的探月之路在中國人的身影到來之前，已經在蜿蜒崎嶇中度過了50餘載春秋的風雨洗禮，這其中塵封的蘇聯故事更是值得後世反覆品讀，玩味與思考。

一、大膽的構想

在人類探索月球的歷程中，蘇聯是當仁不讓的先驅者。

蘇聯探月的最初想法產生於1956年4月，當時的蘇聯科學院舉行了關於高層大氣研究的全聯盟科研會議，在會上執掌第一實驗設計局（ОКБ-1）的科羅廖夫做了題爲《利用遠程火箭進行高層大氣研究》（Исследования верхних слоев атмосферы с помощью ракет дальнего действия）的長篇報告，在報告中科羅廖夫提出了利用運載火箭將探測器發射到繞月軌道，並返回地球的想法。該報告引起了蘇聯高層的注意。

1956年4月蘇聯科學院全聯盟會議期間與克爾德什（右）一起討論的科羅廖夫

當探月還僅僅是科學家腦海中未成形的概念時，科羅廖夫就爲日後的工作做着積極的先期準備：他將原隸屬於“炮兵研究院”（Академия артиллерийских наук）的第4研究所（НИИ-4）劃入自己的第一實驗設計局（ОКБ-1）麾下，並改組爲第9設計部，由他的老同事老朋友、火箭專家米哈伊爾·吉洪拉沃夫（Михаил Тихонравов）任主任。第9設計部在成立伊始就被科羅廖夫分成載人飛船、通信衛星和探月飛船三個工作組，可見載ОКБ-1內部，還未獲得高層批准的探月項目已經被科氏本人列在與載人航天項目同等重要的位置上。

第一顆人造地球衛星“史普尼克-1”

同時，“探索月球”已經開始讓高層心動。才思敏捷的科羅廖夫看準時機，在“史普尼克-1”號衛星成功發射僅三個月後，於1958年1月28日，與吉洪拉沃夫聯名寫了一封名爲“月球探索計劃”（О программе исследования Луны）的長信，在信中大談探月項目的實際意義與可行性，並建議先期研製兩類航天器用於早期探月活動：用於月面硬着陸的探測器，和用於探索月球背面的探測器。這封長信首次完整闡釋了科羅廖夫本人對未來探月計劃的構想。蘇聯高層很快就對科羅廖夫的建議進行審閱和評估，並在當年的3月20日正式批准了探月項目。

在後來的文學與影視作品中，蘇聯政府高層對專家與技術人員頤指氣使、一副官僚做派；但現實可能與此不同，起碼在航天領域如此，冷戰期間，雖然蘇共中央掌握着資源分配的大權，但專家們的發言權卻很大。每一次涉及航天領域的重大決策都需要專家團隊提議並全程參與討論，資源投入到哪個項目上，哪個項目是該立項還是終止，這些問題都需要聽從專家的整體意見。這種尊重專業人士的態度是很有好處的，不過一旦專家內部形成小集團主義思想，他們之間滋生的黨同伐異的不良之風也容易導致嚴重後果，日後蘇聯登月計劃的流產很多程度與此有關，不過這就是後話了。

在探月工程正式立項後，科羅廖夫與吉洪拉沃夫又於1958年6月對原有的探月構想作了進一步細化，並最終擬定了一份規模頗爲宏大的月球探索計劃草案——《開發外層空間最爲迫切的幾項工作》（Предварительные соображения о перспективных работах по освоению космического пространства），該草案針對未來的探月乃至登月工程進行了初步詳細的規劃，認爲蘇聯需要逐步完成以下幾項主要任務：

1.實現探測器登陸月球

2.對月表（特別是月球背面）進行拍攝

3.實現探測器繞月飛行

4.實現繞地與繞月軌道交會對接，並研發相關的生命支持系統與遠距離通信技術

5.實現載人登月

6.實現航天員在月球長期駐留

從該草案擬定的幾項任務可以看出，從一開始科羅廖夫腦海裏的探月項目就不僅僅侷限在發射無人飛船到月球進行遠程科研活動，而是最終要實現航天員登陸月球，乃至將月球作爲未來駐留生活的基地。要知道此時距離人類首顆人造衛星升空剛剛過去半年有餘，加加林還要等上將近3年時間才能進入太空，科羅廖夫與吉洪拉沃夫對未來的蘇聯探月活動做出了遠超出那個時代的大膽構想，他們的遠見卓識不得不令人欽佩。

二、新人、新目標、新氣象

千里之行始於足下，再宏偉的工程也要始於跬步。探月工程起步階段的工作重點自然是研發早期的探測器——單單是這樣的起始工作就是在創造歷史。幾年前劃入第一實驗設計局的第4研究所裏，有不少精幹的科研骨幹，獨具慧眼的吉洪拉沃夫就從中發現了一位天才的青年航天工程師——格列布·馬克西莫夫（Глеб Максимов）。所謂不拘一格降人才，愛才的吉洪拉沃夫很快就將其召入自己的麾下，並讓其負責探月組的主要研發工作，當時馬克西莫夫還不滿30歲！

馬克西莫夫（右）與自己的伯樂吉洪拉沃夫

馬克西莫夫不負衆望，在短短一個月時間內就拿出了一套詳細的設計方案，該方案中的月球探測器被命名爲Е系列。最初根據任務不同分爲四個型號：

E-1型，執行在月表硬着陸的任務，日後的月球-1/2號便屬於這個型號；

E-2型，用於對月球背面進行拍攝，包括後來的月球-3號；

E-3型，屬於2型的發展型，用於對月球背面進行精確拍攝；

E-4型，則計劃裝載核武器，通過硬着陸在月表實現一次核爆，以便地面進行觀測（這類利用核爆來進行遠程觀測的想法在觀測水平落後的年代很常見）。

吉洪拉沃夫對馬克西莫夫遞交的設計方案非常滿意，但在之後與科羅廖夫的進一步研討中，對E系列進行了一些調整：將E-2/3兩型合二爲一，這是出於節約成本的考慮；同時取消E-4型的研製，理由是月表核爆很精確觀測到。

蘇聯的第一代月球探測器E-1與E-2型就此誕生。

E-1型（包括月球1號與2號）月球探測器結構草圖

除了上面草圖中的各類電子儀器，爲了方便對探測器進行遠程跟蹤，在當時的技術條件下，馬克西莫夫想出了在探測器內加裝約1千克鈉粉的法子，在飛行過程中釋放到太空中，由此形成的“納雲”極易被地面觀測站捕捉，由此確定探測器的飛行軌跡。

在探測器研製如火如荼進行的同時，科羅廖夫還必須面對另一個相對棘手的問題。Р-7系列運載火箭是科羅廖夫的得意之作，雖然成功實現了首顆人造衛星的升空，但要應付探月工程的要求顯然有些乏力。尤其是原Р-7的第三級火箭推力不足，最多隻能將不到1.5噸的載荷送入近地軌道，因此選擇一款新型第三級火箭發動機就顯得尤爲必要。

此時ОКБ-1設計局已經沒有餘力重新設計新的第三級火箭，只得向兄弟院所尋求幫助。吉洪拉沃夫給出了兩種選擇方案，一種是選擇第586試驗設計局（ОКБ-586）的РД-109型發動機，該型發動機採用當時最新型的偏二甲肼燃料（又稱爲二甲基聯氨），推力強勁，在當時來看是一個理想選擇。但科羅廖夫卻搖頭了，他知道這款發動機是由蘇聯火箭專家瓦連京·格魯什科（Валентин Глушко）研發，雖然此人之前就爲科羅廖夫的Р-7研製過發動機，但兩人脾氣不投，合作時矛盾重重，很不愉快。科羅廖夫此時並不像將РД-109作爲首選，他給出的解釋是：偏二甲肼燃料毒性過大，不安全（這其實就有點挑刺了）。

8K72E型第三級火箭結構圖