登月过去50年了，人类都在干嘛？（登月模拟器）

旅行使我们眼界开阔，现在是时候重新上路了

这张图你应该再熟悉不过了。

微信开屏图里的地球，来自于著名的“蓝色弹珠”（The Blue Marble）。1972年12月7日，“阿波罗17号”在距地球45,000公里时拍下了这张照片；这是“阿波罗”最后一个登月计划，47年过去了，再也没有人类到达这么远的距离。

卡尔·萨根说，这“就像一个蹒跚学步的小孩，刚试着向外走几步后，就气喘吁吁地缩回来，为了安全而抓住妈妈的裙子，不敢松手”。

动机不纯

1969年7月21日，人类在月球上印了第一个脚印。

在登月前一年，也就是1968年，阿瑟·克拉克在《2001:太空漫游》里预言：在2001年，人类已经在太空中建立起壮丽的城市，在月球上建立起永久性的殖民地，巨大的核动力飞船已经航行到土星。

阿瑟·克拉克，“科幻小说三巨头”之一，创作了小说《2001:太空漫游》和同名科幻电影

别说走出太阳系，现在人类只在距地球400多公里的近地轨道活动——还不到北京至上海一半的距离。难道人类已经丧失了好奇心、固步自封了吗？

也不尽然，因为登月一开始就是件“动机不纯”的事情。

地出（Earthries），由“月球轨道器一号”飞行器拍摄于1966年8月23日。这是NASA为阿波罗计划做的前期准备，飞行器得寻找月球上最平整的着陆点。

1955年，美国和前苏联相继发布声明要把卫星送上天，狂热太空竞赛开始。1957年，前苏联成功用世界上第一枚多级火箭V-2，将人造卫星“旅行者一号”发送至地球轨道；受刺激后，1958年美国前总统艾森豪威尔签署法案，成立了NASA（美国宇航局）。

1959年时，前苏联是处处压美国一头，率先搞定了撞击月球、拍摄月球背面照片。美国早就宣布要在1961年5月送宇航员上天；前苏联则咬牙在4月12日抢先让加加林进入太空，即使他乘坐的“东方一号”飞船上连必备的陀螺仪都没有，还接连出现了通信线路中断、飞船混乱翻滚等多个故障。加加林乘降落伞回到地球时，都不敢相信自己还活着。

1961年12月5日，NASA宇航员正在进行训练，他操作的是月球轨道和着陆进场模拟器（Apollo Moon Landing Simulator），用于帮助解决登月中可能出现的问题。

仅仅迟了23天，美国宇航员谢泼德也进入了太空；但人人只记得首个进入太空的加加林。总被苏联压着打，美国决定放个终极大招来弯道超车——载人登月。

1962年，美国前总统肯尼迪发表了著名的《我们选择登月》演说，他先阐述了诸多技术细节，使登月看起来真的可行；再配合多变的句子修辞、洪亮的声调以及招牌式微笑：“有人会问，为什么要登月？为什么要选择月球作为我们的目标？他们很可能还会问，为什么要攀登世界的最高峰？为什么我们要在35年前飞越大西洋？我们选择登月，不是因为它容易，而是因为它困难。”

1962年，肯尼迪在赖斯大学发表《我们选择登月》演说。图/视觉中国

肯尼迪承诺将在上世纪60年代完成登月；后来，时任NASA局长詹姆斯·韦布透露，肯尼迪其实打算在1968年10月完成登月，时间点微妙地卡在他的任期内。当时的工程师觉得总统疯了，这简直是天方夜谭，载人飞船都还没有进入轨道就决定要登月。

肯尼迪力排众参两院的异议，直接把NASA当年的预算提高到了过去8年的总和；NASA的地位更是与国防部平齐，直接向总统汇报。虽然后来披露的资料显示，肯尼迪自己也不相信登月能成功，但为了国际政治地位必须做到。

连冯·卡门都感叹，仅仅20年前，火箭还是一个倒贴钱都没人研究的东西，好不容易才能拿到1000美元的赞助；而这时的NASA，一个空间项目的年预算就能高达50亿美元！

上世纪40年代，冯·卡门和几个学生在加州理工学院进行火箭实验，其中就有钱学森。那时火箭经常爆炸，他们被称为“自*俱乐部”，这就是著名的喷气推进实验室（JPL）的前身。20年后，JPL已是NASA麾下一员大将。

1963年肯尼迪遇刺，更是让登月这件事变得势在必行。CIA发现前苏联也在准备登月，在模拟器、指挥室软件和操作程序等都没准备好的时候，NASA的载人飞行任务匆匆上马。工程师自己都意识到“飞船简直一团糟，甚至是个半成品”“隔3层楼就听不见了，怎么可能登月”，但在当时没人敢叫停。

各种问题像滚雪球般越积越多，直到1967年1月，“阿波罗1号”太空船突发大火，3名宇航员在12秒内丧生。NASA的工程师也承认当年出现了“发射狂热”，事件总算让他们冷静下来，重新审视和设计了包括火箭在内的整个系统。

登月不止是把火箭发射送上月球就完事了，更重要的是如何能让人活着回到地球。NASA最后选定了“轨道集合”的方案，登月完成后“鹰号”登月舱重新起飞，与月球轨道上的“哥伦比亚号”飞船会合再返回地球。

NASA工程师约翰·C·胡博尔特解释他提出的月球轨道会合的概念。

飞船飞行速度比子弹还快，要让它们进入相距0.5米的轨道而不相撞，会合是最困难也重要的一环，成功与否取决于计算。计算组的轨道力学小组，必须考虑地球引力、飞船重量、火箭能量等许多复杂的变量，计算出两条极为精确的轨道。

阿波罗登月时所有计算机的运算能力总和，其实还不如你现在使用的一台手机。NASA成立了一个庞大的计算组，靠人力解决数学和物理问题；用大量复杂的工程计算来控制飞船的位置和轨道。为保证宇航员的存活，指挥任务中心还有大量分别监视机器、发动机、计算机、电池、氧气罐等的指挥员。

1975年2月10日，阿波罗-联盟测试计划全体船员参观肯尼迪航天中心。

飞船运行速度极快，宇航员在太空中很难有时间反应，可以说，实际“驾驶”飞船的应该是地面的指挥人员。当时全球通讯卫星尚未问世，为了能及时追踪卫星状况，NASA在全球设立了观测站。

指挥中心每天都要处理接收大量的信息，每个指挥台都连接了25个电话线，指挥员们经常得同时听4-5个电话，然后从中快速分辨筛选出有用信息。所以宇航员和地面指挥的对话，听起来跟间谍对话用的密语一样，总是减缩到最短，还夹杂着大量的缩写和缩写的缩写。

阿波罗天线（Apollo Antenna）加拿大观测点，阿波罗任务雷达观测点之一。

阿波罗天线（Apollo Antenna）马德里观测点，阿波罗任务雷达观测点之一。

事故发生后近两年，NASA才继续进行载人任务“阿波罗8号”，3名宇航员乘坐着新研发的“土星5号”环绕一圈月球。其实原计划是在地球轨道上进行测试，但CIA警告说，苏联正在准备月球轨道上的载人飞行，任务才改为环绕月球。

1968年12月21日，阿波罗8号升空前。

“土星5号”是有史以来最大最重的火箭，足足有30层楼高、3000多吨重，负责移动火箭的运输车比一个球场还大。宇航员座位下方大约有400万升的燃料将被点燃，BBC电视评论员说他们“坐在一颗巨型炸弹上”。

而就在几个月前的火箭测试中，发射后不久就发生了剧烈震动；虽然经过了改进，但NASA还是警告了宇航员博尔曼的妻子，她丈夫在这次任务中的生还机率只有50%。

“土星5号”火箭，输送电力和燃料有9个旋臂，每个重达30吨；火箭下方有一个高达6层楼的导流槽，用来疏导火箭喷出的燃气，没有的话火箭会烧毁；火箭由机械臂固定在发射台上，火箭起飞时，它们必须在30毫秒内同时打开，否则火箭会侧翻。

1968年12月，“阿波罗8号”任务成功，这是人类第一次离开地球轨道，近距离观看月球。在宇航员眼里，月球是“广阔，寂寞，又有些难以接近的星体，或者说是广阔的空虚”。他们拍摄了大量的月球照片，其中就有这张著名的“地出”。

地出（Earthrise），第一张由人类拍摄的地球升起照片，1968年12月24日，“阿波罗8号”宇航员威廉·安德斯正在绕月轨道上飞行，略感无聊时突然看见了周围宇宙中唯一的颜色——那是地球。美国诗人阿奇博尔德感叹“看到地球这样渺小、蔚蓝、美丽、真实地漂浮在永恒的静默中；我们自己是在地球上并进的骑手，是共享这动人与寒冷的兄弟”。

“阿波罗8号”给载人登月打了一针强有力的镇定剂，第二年7月NASA决定登月。即使没测试过空中会合，而在登月前的一个实验里，还出现了一个无法解决的预警。登月前1小时，宇航员准备进入太空船时，NASA的工程师还在紧急维修飞船的一个故障。

阿姆斯特朗说，当时他已经做好了必死无疑的准备。绝大多数保险公司拒绝为他们投保，为数不多的几家保费极其昂贵。宇航员们甚至预先在几百张照片和明信片上签上自己的名字，如果遇难，家属们可以拿来出售赚钱维持家用。

地面指挥中心里，登月总指挥则检查了每位指挥员的情况，然后封闭了指挥室，所有人不许进出。指挥员们都是平均年龄只有26岁的小伙子，白衬衫、黑色窄领带，上衣口袋插满了笔。指挥室里除了电线、按钮和显示器，还有大量的咖啡、雪茄和垃圾食品，以及巨大的压力。

1969年7月16日，在肯尼迪航空中心准备观看阿波罗11号升空的民众。

1969年7月16日，装载着阿波罗11号的“土星5号”火箭发射；除了原子弹以外，没有任何人造的声音能与土星5号火箭发射时的轰鸣匹敌。

这是人类第一次离开地球引力，前往人类未至之地，“接下来的一切，都由物理主宰”。

1969年7月16日，阿波罗11号升空。

7月20日，“鹰号”登月舱准备降落月表，但不小心“飞过头”了一点点，虽然只有4秒，但已经偏离计划着陆区好几公里；更要命的是，测试时那个预警又出现了。如果要放弃，就得做出飞行史上最复杂的掉头；电光火石间，指挥官在5秒内做出了决定：继续登月。

登月继续进行，但前方都是房子大小的巨石；突然又响起了“燃料不足”的预警，只够撑3分钟。阿姆斯特朗决定切换到手动驾驶，几乎是在燃料耗尽的最后一秒，像好莱坞大片的最后一秒桥段一样，登月成功了。纪录显示，当时阿姆斯特朗的心率一度飙升到了160。

指挥中心庆祝成功

指挥室先沉默了几秒，随后才爆发出了剧烈的欢呼声；旗帜飘扬着，雪茄被点着，面前展示板上写着的是肯尼迪在1961年5月写给国会的信“我们选择登月”。

宇航员巴兹·奥尔德林正从“鹰号”登月舱中走出，为月表行走做准备。

奥尔德林与美国国旗的合影，这是第一支插在月球上的旗帜，不过它没能坚持多久。当宇航员们离开月球时，奥尔德林就看到它被登月舱的推进器撞倒。

7月21日，阿姆斯特朗缓缓迈出了人类在月球上的第一步，并留下了那句著名的话。随后奥尔德林也踏上了月球，拍照、插国旗、采集完月面样本之后，他们回到“鹰号”登月舱返回地球。月球上没有大气也没有风，除非受到撞击，这些脚印和痕迹很可能在月球上会保留数百万年。

巴兹·奥尔德林，而登月第一人尼尔·阿姆斯特朗的身影则出现在他的头盔上。

尼尔·阿姆斯特朗的那句“我的一小步，人类一大步”让人记忆深刻，大家也理所应当地认为这个脚印也是属于他的。其实这张脚印和月球上人类第一张照片，都属于另一个宇航员巴兹·奥尔德林的。

1969年7月24日，“阿波罗11号”成员全部平安返回地球，回看整个历程，冥冥之中竟也兑现了肯尼迪要在60年代登月的承诺。

“即使我意识到这是某种程度上的信仰和远见，目前我们还看不出将来会有什么益处。我们将把一枚超过300英尺高的巨型火箭从休斯顿火箭中心送到24万公里外的月球上。工作人员必须配合得比最好的手表还要精密，助推器、指挥、控制、通讯、食物和生存必需品，把他们送到一个未知的天体，然后再安全返回地球。以超过每小时25000英尺的速度，重新进入大气层，产生的高温高达至太阳温度的一半。要把这些全部做到，还要全部做对，那我们就必须很大胆。”——肯尼迪《我们选择登月》

1969年7月24日，阿波罗11号返回舱降落在海中，控制中心欢呼庆祝。左边墙上印着肯尼迪《我们选择登月》的句子。

说好的星辰大海

就在阿波罗11号启程前3天，前苏联发射了探测器“月球15号”，试图抢在美国之前取回月球土壤样本；两个飞行器甚至一度都出现在了环月轨道上，为了避免相撞，苏联应美国的要求透露了月球15号的轨道参数。登月成功后一天，7月21日，月球15号在着陆时坠毁。

登月把太空竞赛推向了最高潮，前苏联逐渐在竞争中落败。1971年7月，阿波罗15号宇航员大卫·斯科特和詹姆斯·艾尔文，把一块刻着14位在航天飞行和训练中牺牲的美国和前苏联宇航员名字的纪念牌放在了月球上，旁边还有一个“倒下的宇航员”纪念装置。

《倒下的宇航员》

NASA经费一度高达当年财政支出的4.5%；美国陷入越战泥潭，民权运动也愈演愈烈。时任美国总统尼克松当时给阿波罗11号发了贺电：“对全世界的人来说，成为宇宙的一部分已成为现实，它激励我们加倍努力，为地球带来和平与宁静。全人类都已融合为一体，不分你我”；与此同时，地球上的另一边，美军在东南亚扔下了数枚炸弹。

“阿波罗11号”发射时，美国万人空巷，群众纷纷走上街头观看；但阿波罗12、14、15、16号相继成功登陆月球时，民众早已失去了兴趣，国内的反对声浪越来越大。

人们在纽约欢迎阿波罗11号的三位宇航员回到地球

1972年，尼克松决定中止阿波罗计划；“阿波罗17号”是最后一个登月任务，也是（迄今为止）人类最后一次到达外太空。在这次任务里，宇航员拍下了堪称最完美的地球照片，也就是现在微信开屏所使用的“蓝色弹珠”。在随随便便就能ps一张地球图片的今天，它仍有着最特别的意义。

拍摄“蓝色弹珠”时，阿波罗17号使用了一个全新的登月轨道，地球与太阳、飞船之间的角度几乎可以说是最完美的状态，太阳照亮地球的一面，单张照片覆盖了地球近44%的表面积。这件事本来不在NASA的任务清单里，图片是宇航员在极短时间内抓拍的。

阿波罗计划结束后，“火箭之父”冯·布劳恩所设想的月球基地、登陆火星等任务纷纷被叫停，他也离开了NASA。后来的资料披露，美苏两国一些诸如“月球大炮基地”“武装宇宙飞船”等疯狂的计划也都被取消了。

1975年，前苏联的“联盟19号”和美国的“阿波罗18号”在太空中对接，宇航员进入彼此飞船参与合作性试验，疯狂的太空竞赛结束了。此后NASA的项目被一砍再砍，前苏联则转去开发空间站。探索卫星都转去做了商业卫星。

1975年7月2日，阿波罗-联盟测试计划期间，美国和前苏联宇航员的合影。

曾在早年鼓励人们探索星空，展望未来的科幻作家们，也在登月后丧失了对星辰大海的兴趣。

1897年，16岁的罗伯特·戈达德阅读了H.G.威尔斯的《世界之战》和凡尔纳的《从地球到月球》，决定去研究火箭，可以说是日后航天工业的开端。

月球行走结束后，登月舱“鹰号”与月球轨道上的“哥伦比亚号”指挥舱对接，准备返回地球。“哥伦比亚号”正是《从地球到月球》里的飞船名字；登月的诸多细节也与凡尔纳这本小说惊人的一致。

上世纪40-60年代，航空科技迅速发展；这一时期，日后也被称为科幻“黄金年代”。阿西莫夫、克拉克、海因莱因……科幻作家们醉心于描写计算机、火箭和太空时代的到来。人们相信科技能够带来更美好的未来，对于月球、火星和太阳系都充满好奇；机器人是先进的，太空旅行可以实现，甚至火星上可能有人存在。

从前苏联成功发射人造卫星开始，人们突然发现，想象中的太空旅行竟然可以变成现实。但在登月之后，冷战、越战、各种危机和动荡，甚至越来越多人怀疑登月是假的。科幻作者们，也似乎不愿再去设想科技和太空的美好未来了；而是更关注于人类自身的历史和进化，开始去反思科技带来的危害。

卡尔·萨根曾在《宇宙》里吐槽说，比起天文，人们更关心的其实是占星术。

月球上的“阿波罗14号”

2018年，《三体》作者刘慈欣在演讲中说道：“信息技术却以超乎想象的速度发展，网络覆盖了整个世界，在IT所营造的越来越舒适的安乐窝中，人们对太空渐渐失去了兴趣，相对于充满艰险的真实的太空探索，他们更愿意在VR中体验虚拟的太空。有一句话‘说好的星辰大海，你却只给了我Facebook’。”

我们选择登月

太空竞赛是疯狂不计后果的，“阿波罗计划”前后投入超过255亿美元（大约相当于现在的1500亿美元）。尼克松时代认为，这个耗资巨大的项目并没有带来直接收益。但在50年后的今天看来，可以说我们还在消化当年登月带来的科技进展。

登月时，电脑还是个大部头；为了解决飞船电子元器件超重的问题，NASA开出承诺：降低零部件重量1磅，就能获得数万美元的奖金。IBM拿到了大量的集成电路订单，分包给一家名叫仙童的公司。登月后，IBM在此基础上继续研究，10后生产出了世界上第一台个人电脑IBM5150；仙童公司的员工，日后创立了大名鼎鼎的英特尔。

1979年1月，民众争相参观阿波罗11号模型

没有太空竞赛带动，也就没有集成电路和硅谷的发展；目前我们正在使用的电脑和手机，很可能要晚许多年才会出现。微波炉、真空吸尘器等现在的日常产品，也都由航天技术发展而来。保守估算认为，登月经济上的投入产出比高达1:14；NASA做过统计，“阿波罗计划”累计带来了近2000项重大技术发明。

2015年7月，“新视野号”摄于冥王星赤道区域上空的1,800千米处。

“阿波罗计划代表的是意识形态对抗和核战争。但还是完成了很好的空间科学研究工作，我们现在对月球的组成、年龄和历史，以及对月球表面地形起源的知识，都比以前丰富得多了。更为重要的是，我们初步考察了几十个星体。‘阿波罗计划’的子女们已经到达各个行星的疆域了。”——卡尔·萨根

第一次探月高潮结束后，月球探测沉寂了二十多年，上世纪末，中国、日本和印度等十几个国家提出“重返月球”，相继探测到了月球存在水冰等新发现。

2008年1月，月亮女神号探月卫星（Kaguya），在月球极轨道上空距地100千米处传回图像，图中地球正缓缓落下，消失在月球地平线上。

1978年，美国赠送给中国一块1克重的月球土壤，是“阿波罗17号”从月球表面带回来的。欧阳自远回忆说：“通过对这块标本的研究，我们写出了40篇论文。”那时候中国还没什么航天技术，只好对其中的0.5g月壤进行反复研究分析，剩下的0.5g则不舍得用完。

20多年后，欧阳自远创建了中国探月的“嫦娥工程”。2019年1月，“嫦娥四号”和月球车玉兔二号在月球背面着陆成功。

美国赠送给中国的月尘，还剩下0.5g，现存于中国科学院地质与地球物理研究所

这40多年间，无人探测器的脚步遍布太阳系，“旅行者”一号和二号探究了太阳系内其他行星后，飞越了太阳系；“好奇号”“机遇号”则登陆火星。

2003年5月22日，NASA火星全球勘探者上的照相机首次记录下了“火星人”眼中的地球及其卫星。

“朱诺号”探测器在木星北半球地区拍到了这样一幅影像，乍一看去就好像是梵高的星空画作。但构成这股旋涡的并不是星星，而是一个猛烈的风暴系统。

而人类没有再达到过更遥远的太空——纯粹是因为“不划算”“没必要”。探测器的体积越做越小，人的身体却没法压缩；再加上人还得吃喝拉撒，这些都需要额外的储存空间；失重的太空环境会影响身体机能；再加上离地球太远太久，可能会出现情绪波动。

阿波罗11号登月前，宇航员们吃的最后一餐是鸡蛋和牛排，因为这些是“低纤维”食物，可以减少上厕所的次数。

如果能拿出5000万美元，想登月也不是不可以——这是Space X的报价。现在，越来越多这样的商业公司把眼光放向月球，探月也朝着能回收火箭这样能尽量“节约成本”的方向进行。月球有朝一日将不再被当作旅途终点，而更接近某种中转站。月亮上的重力只有地球的六分之一，从那里发射飞船，工程上、经济上都更合理。

Space X发射的火箭。图/Bill Ingalls/视觉中国

《纽约时报》认为，如果把上世纪的登月竞赛比作是占满整间屋子、价格高昂的早期大型电脑主机；现在厂商则争着把价格适中、小巧的个人机搬上台面。我们去月球的交通工具也会越来越轻型、越来越便宜；下一代去月球探索、测绘甚至采矿的设备很可能只有玩具卡车般大，这才是太空经济的头号驱动力。

在400个哈勃空间望远镜轨道曝光800次后，这张照片记录下了有史以来最深远的宇宙图像。这张照片中有近1万个星系，被称为“哈勃超深空图景”。

哈勃太空望远镜“拍摄”的面纱星云的碎片，这是最著名的超新星残骸之一。

主流观点认为，在太阳系刚形成时，地球的前身被一颗可能有火星大小的行星击中，由此产生的大灾难将两个行星融合在一起，产生了现在的地球。碰撞的力量将一些物质从两颗行星中溅射出来，这些物质融化并合在一起形成了月球。早期的月球被一片岩浆海洋覆盖，这些岩浆沉淀并冷却成为了今天的月面。

不断活动的地球让地质记录变得模糊起来，大陆漂移、地壳碰撞等现象都造成了地质记录的进一步模糊，而月球除了小行星撞击之外没什么别的地质变化。可以说，月球就是一颗宇宙地质的时间胶囊。

1969年11月14日，“阿波罗12号”宇航员艾伦·宾手里端着的是一个特殊的环境取样器，里面装满了月球的土壤样本。

阿波罗计划共带回来了842磅月球岩石标本，行星科学家朱利安·格罗斯认为，这些石头改变了我们对太阳系的理解，“在这之前，我们不知道月球是如何形成的”。

通过研究从月球上带回来的斜长岩标本，这是一种在岩浆冷却的时候会上浮到月球表面的矿物，比较重的金属在月球内部形成了坚硬的内核，而密度较小的矿物则形成了月面。现在我们还不能直接研究地球的地幔，这些没有频繁活动的月球的深层地质结构，就是研究地球的绝佳材料。

阿波罗计划带回来的月面岩石。图/The Washington Post/视觉中国

所以，研究月球其实就是研究地球自己。地球为什么是特别的？从宇宙诞生到现在到底发生了什么？这或许才是“我们选择登月”的最好答案。

更重要的是，当我们可以在太空里俯瞰地球，弧形的地平线，一条薄薄的深蓝色光带（也就是大气）覆盖其上，所有人都会惊讶于它的美丽和脆弱。完整的地球，彩色的地球，这颗在辽阔的漆黑太空背景中不断自转着的，蓝白相间的精致小球。“只要你在绕地轨道上花一点点时间凝视大地，你心中铭刻最深的国家主义观念就会开始消逝。它们就像是在一枚杏子上面小虫们之间的争吵。”