科普大讲堂：航天飞机究竟能否飞抵月球？看天文学家如何回答

源自《为全人类》的困惑：航天飞机究竟能否飞抵月球?

太空历史系列《为全人类》第二季中，哥伦比亚号航天飞机绕月飞行。(图片来源:Apple TV+)

“在飞往月球之前，我们需要为航天飞机补充燃料……”

这句话源自《为全人类》（For All Mankind）第二季的倒数第二集。这句话似乎间接回应了Apple TV+太空历史系列中的一个常见问题——航天飞机究竟能否飞抵月球？尽管该解释仅用了11个单词，却也为大众正在热议的话题提供了一个合理的解释——虽然说到底，这一话题与该系列的情节主线并无关联。

美国国家航空航天局（NASA）的航天飞机究竟能否飞抵月球?

《为全人类》为一部虚构之作。该剧假想苏联先于美国完成人类登月，并由此展开一系列的故事情节。而在随后发布的第二季中，该剧也向公众展示了20世纪80年代初人类迈入航天飞机时代的真实记录。

尽管公众有时认为人类制造的有翼轨道飞行器曾经飞抵月球，但在查阅相关历史资料后，我们不难发现这一说法实属无稽之谈。对此，美国国家航空航天局也在其官网上进行了澄清：

“航天飞机的设计目的是在近地轨道（距地表几百英里内）飞行，因此，它并未携带足够的推进剂供其脱离地球轨道、飞往月球。”

然而，与之相悖的是，《为全人类》的系列剧集却多次向公众展示了航天飞机飞往月球的画面。

当然，由于该系列的故事发生在不同的时间线上，若非该剧的创作者罗纳德·D·摩尔(Ronald D. Moore)、制片人以及编剧借助真实历史证明其改编确属正确无误，公众或许极有可能将该部剧作与科幻片混为一谈。此外，《为全人类》的粉丝群体也纷纷在Reddit、Facebook、wiki和YouTube上为该剧创建了专栏，并发布了一些自认为合理的解释——其中，部分观点甚至应用轨道力学的知识对该问题做出了详尽解释。

《为全人类》第二季中，哥伦比亚号航天飞机正从月球返回地球。(图片来源:Apple TV+)

一片遮羞布

在接受太空收藏网的采访时，曾搭乘过航天飞机的前NASA宇航员盖勒特·赖斯曼（Garrett Reisman）不得不承认：“诚然，我们的航天飞机目前无法飞抵月球。”

作为该系列的技术顾问，赖斯曼还在剧中友情客串了航天飞机指挥员——驾驶哥伦比亚号航天飞机自月球返回地球。

他说：“我们都曾指出，由于无法达到足够的速度增量（单位时间内速度的变化量），航天飞机将注定无法飞抵月球。计算结果也证明，即使我们在有效载荷舱内加注联氨并将其送入（轨道机动系统）OMS引擎燃烧，我们仍然无法做到在不超过轨道飞行器有效载荷质量的情况下飞抵月球并成功返地。”

“我们早已深谙此点”，赖斯曼如是说。

“当然，我们亦可提供忽略此点的充分理由。”

“《为全人类》之所以伟大，其缘由根植于编剧对科学的不懈追求。当然，剧中某些至关重要之处也确乎会决定该剧的公众反响。”

赖斯曼指出：“当因剧情需要而不得不违背物理事实时，编剧必然会放一点遮羞布加以掩饰。如果你仔细聆听，你会发现在第二季第九集中的一段对话中，我们解释了航天飞机是如何飞抵月球的。”

忠于事实与控制成本的综合考量

罗纳德·D·摩尔本可以通过禁用航天飞机亦或改变其设计（正如最终引入“探路者”号探测器那样）来避免这一问题的产生，但他依旧坚持认为这款标志性飞行器在太空探索历史中承担着不可或缺的地位。

摩尔在接受太空收藏网的采访时说道：“就太空计划本身而言，这恰恰是观众的试金石。尤其是在20世纪80年代，如果在节目中并未出现航天飞机，观众反而会感到很奇怪，因为它曾一度代表了美国太空计划的前沿成果。”

正如《为全人类》第二季中所展示的那样，航天飞机可能是在与太空实验室对接时完成燃料加注的。(图片来源:Apple TV+)

不过，另一现实原因也迫使剧组不得不使用航天飞机出演该剧。

摩尔说：“一方面，如果我们不使用航天飞机，我们将不得不制作一个全新的飞行器模型，那就意味着我们不仅要付出更大的资金代价，而且先前的那些剪辑片段也将不复可用。另一方面，我们仅有的道具也不过只是一套恰能仿制航天飞机内部驾驶舱的装置以及几套宇航服罢了。

“所以，仅仅花费制作人的那部分微薄资金，若是选择忠于事实，我将不得不削减掉很多其他的东西，也就没有充足的资金去建造月球基地了。但是，假如我能找到一种方法来证明航天飞机的使用是合理的，那必将对我大有裨益。尽管航天飞机本身并不免费，但光从制作预算的角度来看，这种做法将会节省巨额的资金。”

无独有偶，摩尔在航天飞机的发展史中找到了支撑该论点的正当理由。

在真实历史上，NASA曾就该项目询问尼克松政府：“继阿波罗计划之后，我们的航天计划将导向何方？当然，这必定是一个百年大计——月球基地、空间站、登陆火星、航天飞机……”尼克松稍加思索，说：“那就航天飞机如何？”因此，在该剧中，即使俄罗斯人在最后一刻登上月球，美国的航天计划依旧处于稳步推进中。

在《为全人类》的时间轴上，NASA即将建造月球基地与航天飞机。NASA认为，与其试图发明一款全新的飞行器，不如对轨道飞行器稍加改装，使其能够在月球表面完成工作内容。

摩尔指出：“基于现有的财力、物力以及基础设施，我们除了利用现有平台为航天飞机补充燃料，还可以尝试使用更为高效的燃料和引擎，如此一来，我们就能在一定程度上解决这一科学悖论。尽管以上设想能否实现有待考证，但至少存在一些合理的想法，即，我们可以在轨道上为航天飞机补充燃料，助其飞抵月球。”

“这就是我说服盖勒特的理由。”摩尔说，“我自知有些批评之言实乃我个人原因所造成，而其后果就是观众对剧作的科学性产生了一系列质疑。但到最后，我依旧固执己见，认定上述原因皆合理有效。”

BY:Robert Z. Pearlman

FY:严征宇

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