空军未能发射载人轨道实验室

1966 年 11 月 3 日上午 8:50，一枚泰坦 III C 导弹从卡纳维拉尔角 40 号发射台发射升空。它携带了一艘航天器，即翻新的双子座 2 号航天器（现称为双子座 B），以及一个由泰坦 II 第一阶段氧化剂罐制成的模拟实验室模块。双子座 B 按照计划的亚轨道飞行，发射 39 分钟后溅落在南大西洋阿森松岛附近。与此同时，泰坦的上部过渡段将模拟实验室及其卫星有效载荷送入距离地球约 191 英里的近圆形轨道。实验室的轨道迅速衰减，1967 年 1 月 9 日，美国空军载人轨道实验室空间站计划的唯一一次任务以最后的残余在地球大气层中燃烧而告终。

迈向高超音速

1952 年，贝尔飞机公司首席工程师鲍勃·伍兹向美国国家航空咨询委员会 (NACA) 发送了一份备忘录，呼吁开展一项高超音速研究计划。火箭发动机经常用于推动飞机以超音速飞行。足够强大的发动机将推动飞机以超过 5 马赫的速度在空中飞行，这是时间问题，是音速的五倍多。伍兹认为，现在是时候制造一架高超音速研究飞机了，开始研究如何在如此惊人的速度下保证飞行员的生命安全。

两年后，伍兹提出的高超音速研究飞机 X-15 诞生。这是一款小型火箭驱动飞机，设计飞行速度可达 7 马赫，飞行高度可达 25 万英尺。当它落回地球，沿着跑道着陆时，就像一艘从轨道返回的航天器。太空显然就在眼前，而从飞机到太空飞机的转变在 X-15 离开地面之前就已经在开发中了。这是一款滑翔机，设计用于通过火箭垂直发射进入轨道。绕地球飞行后，它将以高达 20 马赫的速度穿过大气层，然后在跑道上着陆，没有动力但可以控制。

20 世纪 50 年代中期，这种高超音速滑翔机有多种形式。BoMi（轰炸机导弹的缩写）和 ROBO（火箭轰炸机的缩写）是两种武器化版本。这两种飞机都会有飞行员在穿越高层大气时轰炸敌国。而另一种则是 Brass Bell，这是一种非武器化的侦察机，旨在从轨道上收集情报。1956 年，滑翔机概念被纳入 HYWARDS 项目，这是高超音速武器和研发系统的缩写。该系统在被昵称为 Dyna-Soar 之前被称为武器系统 464L，因为它具有动态翱翔着陆轮廓。

Dyna-Soar 的进展很慢。后来，苏联于 1957 年 10 月 4 日发射了人造卫星，国家突然需要将人送入太空，这把 Dyna-Soar 推到了最前沿；这是唯一一个能够将飞行员送入轨道的开发项目。该项目于同月获得国防部 (DOD) 的批准，成为美国迈向太空飞行的下一步，到 1958 年 1 月，美国空军和国家航空咨询委员会 (NACA) 开始合作，将 Dyna-Soar 变为现实。

但 Dyna-Soar 从概念到现实的转变并不顺利。该项目在 NACA 过渡到美国国家航空航天局 (NASA) 后幸存下来，但新航天局专注于自己的水星计划，导致 Dyna-Soar 得不到全力支持。1959 年 2 月，滑翔机计划主要被定义为武器计划。4 月，它被重新定义为亚轨道高超音速研究计划。5 月，它再次被重新定义为武器系统；工程问题被搁置，转而确定系统真正的军事潜力。该项目失败的风险不是因为任何技术原因，而是因为缺乏明确的方向。

到 1960 年中期，波音公司开始制造 Dyna-Soar 硬件，空军已确定它适合载人航天飞行，国防部也支持该计划，承诺在整个轨道飞行阶段提供资金。甚至有人试图通过取消无人驾驶任务来加快整个计划的进度。空军希望 Dyna-Soar 立即启动载人轨道飞行。

民用航天器的军事用途

两年后，Dyna-Soar 距离进入轨道还差得很远，NASA 在太空领域与空军展开了激烈竞争。NASA 已经成功发射了水星轨道任务，其下一个项目“双子座”也已在开发中。这对 NASA 来说将是一大进步。双子座是一艘先进得多的航天器，其设计目的是支持两名宇航员在太空中停留长达两周，并使用滑翔伞系统降落在跑道上。

双子座的先进性引起了空军的兴趣，在 1962 年 2 月的国会听证会上，一个使用该航天器的军事计划开始成形。到 6 月，一个概念已经形成，即双子座航天器将运送军事宇航员往返于一个四人空间站，称为载人轨道开发系统。MODS 将探索长期太空飞行的挑战，容纳用于实验的实验室设备，并携带自己的补给舱和推进系统。8 月，这艘军用双子座被命名为“蓝色双子座”，一项提案浮出水面，要求进行六次空军双子座任务，作为 MODS 计划的早期训练阶段。

国防部长罗伯特·麦克纳马拉很快放弃了蓝色双子座和 MODS，因为这或多或少与 NASA 的项目重复。NASA 局长詹姆斯·韦伯也不热衷于该计划，担心这会模糊民用太空探索和低地球轨道军事化之间的界限。但军方对双子座的兴趣仍然存在。1963 年 9 月，空军开始向少数几家航空航天公司征集概念研究，结果诞生了一艘名为双子座 B 的航天器，它将与一个 25 英尺长的圆柱形实验室舱对接，该舱可维持机组人员长达一个月的时间。甚至麦克纳马拉当时还在思考双子座的潜力。

Dyna-Soar 之死

多年来，Dyna-Soar 的主要卖点一直是其机动性再入和着陆，但麦克纳马拉意识到，没有人认真考虑过它在轨道上的实际表现。而现在，双子座计划应运而生，这是一个等效的地球轨道计划，具有受控再入功能，并得到了 NASA 多年经验的支持。Dyna-Soar 已失去优势，而麦克纳马拉面临的问题是，与双子座式轨道相比，美国空军追求 Dyna-Soar 轨道能获得什么好处。

麦克纳马拉不确定 Dyna-Soar 的未来，于是下令对这款超音速滑翔机和双子座进行对比研究。结果各不相同。许多人坚持认为 Dyna-Soar 是美国军事太空计划的最佳选择，但麦克纳马拉最终站在了那些认为利用 NASA 的经验开发空军双子座衍生产品有好处的人一边。

1963 年 12 月 10 日，麦克纳马拉宣布取消 Dyna-Soar 项目并启动载人轨道实验室项目。为了加快项目进程、降低成本，最重要的是避免重复，NASA 与国防部达成了一项工作协议，以使该项目取得成果。

载人轨道实验室

MOL 随即进入审查阶段；麦克纳马拉知道，要获得白宫和国防部的支持，就必须证明该项目具有军事必要性。1964 年 1 月，MOL 的基本目标和指导方针出台，将该项目定位为专注于开发技术以扩展和提高军事太空能力，并展示在轨道上组装空间站。拟议在空间站上进行的实验与军事目标有关，包括预警系统、弹道导弹防御、轨道卫星探测和检查，以及对潜在陆基核试验的侦察和监视。

基本任务结构也在这一时期出现。宇航员将乘坐双子座 B 号航天器，搭乘泰坦 III C 导弹发射升空。当整个组件垂直放置在发射台上时，隔热罩下方的航天器上将安装 2,000 立方英尺的任务测试模块，后来更名为实验室模块。该模块将容纳所有实验，并为机组人员提供充足的工作空间。任务结束后，机组人员将乘坐双子座 B 号返回地球。与此同时，实验室将留在轨道上，既可以容纳第二名机组人员，也可以按照远程指令重新进入地球大气层并燃烧殆尽。

有效载荷总重量约为 20,500 磅 — 双子座 B 6,000 磅，实验室 8,000 磅，实验有效载荷 4,500 磅，还有 2,000 磅的余地用于后续添加。这使得 MOL 完全符合 Titan III C 的 25,000 磅有效载荷能力。

根据基本任务设定，MOL 预计将于 1966 年进行一系列无人飞行任务，载人飞行将于 1967 年或 1968 年初开始。总成本（包括六个实验室、三个备用航天器和一个地面测试装置）预计在 15 亿美元至 25 亿美元之间。现在剩下的就是细节了。

定义和细化

1964 年初，空军有意将部分阿波罗硬件整合到 MOL 中，但这个想法很快就被搁置了。月球探测在国家优先考虑的程度过高，这意味着月球探测任务硬件的任何次要用途都必须等到 1970 年之后。MOL 将仅限于双子座硬件。

双子座硬件的限制并不一定会带来新问题，而阿波罗硬件可以解决这些问题。其中一个问题是机组人员转移。发射的实验室停靠在双子座 B 的隔热罩后面，这意味着机组人员转移是任务规划人员必须解决的一个主要技术障碍。

曾有短暂讨论过让机组人员在双子座 B 和实验室之间进行太空行走，但这种未经测试的方法风险太大。这个想法被放弃了，但舱外活动被保留作为紧急措施。通过连接双子座 B 舱口和实验室舱口的可伸缩隧道进行转移是可行的，但最终被否决，因为它需要进行重大的结构修改。通过用铰链摆动双子座 B 来物理对齐两个航天器舱口的想法也因同样的原因被否决。最后一个选择是在双子座 B 的隔热板上切一个洞，让机组人员使用内部隧道在航天器之间转移。这个解决方案非常简单，虽然它引起了人们对重返大气层时隔热板被切开的完整性的严重担忧，但它仍然作为机组人员转移方法获胜。

其他考虑最终使 MOL 与 NASA 的双子座计划保持一致。空军决定实验室舱将拥有自己的自主惯性制导系统。一台精密的机载数字计算机需要能够解决复杂轨道力学问题的程序、机组人员界面以及与双子座 B 和泰坦 III C 通信的能力。当然，这台计算机需要电源。任务规划人员拒绝使用电池，因为它们重量和功率有限；拒绝使用辅助动力装置，因为它们寿命有限；拒绝使用太阳能电池，因为它们在 MOL 这样的小型空间站上笨重而笨重。最后只剩下燃料电池，NASA 计划在后来的双子座和阿波罗任务中使用这种电池。这项技术尚未完全准备好飞行，但 MOL 规划人员相信，当空间站准备好发射时，它们将是可靠的。与双子座一样，这些燃料电池将为带有类似空间对地中继系统的甚高频 (VHF) 定向无线电组件供电，以便地球上的空间站可以跟踪任务。

与双子座的另一个相似之处是 MOL 的发射逃生系统。NASA 在其双子座飞船中使用弹射座椅，而不是像水星和阿波罗飞船那样使用逃生塔，目的只是为了减轻重量；考虑到这艘飞船未来的应用，其设计者希望将基本重量保持在较低水平。这些弹射座椅的威力足以让宇航员从爆炸的泰坦二号导弹中解脱出来，但空军使用的是更大的泰坦三号 C。除了液体燃料第一级和上部过渡级外，这艘泰坦火箭还有两个固体火箭发动机，它们会在第一级前几秒点燃；它们被认为是零级。如果这枚火箭爆炸，会有更多的燃料来供给火球。NASA 的弹射座椅无法拯救双子座 B 的机组人员，但发射逃生塔的重量同样对该计划不利。解决方案是折衷的。双子座 B 将使用弹射座椅和安装在飞船适配器部分中的火箭。

MOL 逐渐变得更加复杂，但也变得更加精密，这将巩固美国空军在太空的地位。但该项目还面临着外部挑战，这些挑战比机组人员转移方法和电源问题更难解决。

新的竞争

当 MOL 最初构思时，NASA 只专注于阿波罗登月计划。但到了 1964 年底，该机构的领导人开始意识到，其在月球之外的未来充满不确定性。为了将其在太空中的核心作用扩展到阿波罗之外，NASA 开始规划一项名为阿波罗扩展支持 (AES) 计划或阿波罗 X 的后续计划，其目标之一是利用其先进的双子座和阿波罗硬件建造一个空间站。

国会突然对 MOL 发起了猛烈的抨击。随着 NASA 稳步积累成功，MOL 似乎无法提供与 NASA 设想相符的方案。总统林登·约翰逊 (Lyndon Johnson) 也开始表示反对，他当时正寻求连任。在 1964 年的选举季，约翰逊的共和党竞争对手巴里·戈德华特 (Barry Goldwater) 认为，应该将更多的精力投入到军事太空计划上。这促使约翰逊放弃了 MOL，转而支持 NASA 的纯民用计划。他只批准了对 MOL 的有限资助，甚至在赢得选举后，他向麦克纳马拉承诺，他只会支持将 MOL 作为开发实验硬件的高级概念研究。总统不会支持将 MOL 作为一项成熟的计划。

麦克纳马拉毫不气馁，支持 MOL，尽管资金短缺，他仍批准继续开发。1965 年初，国防部和 NASA 宣布进一步合作开发 MOL，强调统一的方法，使两个组织能够充分利用现有技术，而不会重复任务。但重复任务似乎是不可避免的，国防部很快就开始寻找扩展 MOL 能力的方法，试图证明该项目的持续开发是合理的。经过大量修改后，国防部官员确定 MOL 可以让机组人员在轨道上停留长达四个月，可以与双子座或阿波罗会合，在任务中补给或更换机组人员，并通过将多个模块对接在一起来增加工作空间。对于国防部来说，MOL 显然是必要的。

空间站的消亡

约翰逊总统最终接受了 MOL。他于 1965 年初正式批准了该计划，因为他认为该计划将满足国防部在太空方面的所有要求并支持 NASA 的持续努力。国会很快也支持了该计划。一些国会议员甚至呼吁 MOL 获得与阿波罗计划相同的支持和看似无限的资金，他们认为国家的军事太空计划应该与民用太空计划相提并论。

双子座 4 号和 5 号任务进一步推动了政治态度的转变。两颗卫星传回的图像不仅展示了令人惊叹的地球景观，还解析了道路和发射台。这证实了具有高分辨率成像能力的军事空间站将是一个令人惊叹的间谍平台。空军将能够收集敌国军事设施的宝贵侦察信息，并更好地衡量其武器系统的真实威力。

最后，可行性研究于 1965 年 3 月 1 日开始，MOL 逐渐成型，成为一项可操作的载人侦察计划，其发射次数将超过最初计划的六次。NASA 批准空军使用已发射的双子座 2 号航天器进行试飞，以证明在再入大气层时为传输隧道开孔不会损坏隔热罩，这让 MOL 距离准备就绪又近了一步。在推进飞行准备的过程中，加利福尼亚州范登堡空军基地还建造了一个发射场。

但每前进一步，MOL 的成本就增加一倍，预算超支也开始产生影响。载人发射被推迟，先是推迟到 1970 年，然后是 1971 年。成功的侦察卫星也没有给 MOL 带来任何帮助。无人任务发现了苏联导弹设施的证据，就像 MOL 摄影预期的那样，这引发了一个问题：为什么空军要冒险让人类执行机器可以成功完成的任务。最终，中央情报局 (CIA) 介入。它认为，无论国防部怎么想，MOL 返回的任何侦察结果都无法证明其成本是合理的，而且没有理由重复现有的卫星计划。与此同时，越南战争不断升级，消耗着国防开支。

空军努力挽救越来越不受欢迎的 MOL。为了节省资金，无人驾驶试飞被全部取消，甚至 NASA 副局长罗伯特·希曼斯也谈到了空军空间站计划的价值。但没有什么能让预算局相信 MOL 值得保留。到 1969 年 5 月 17 日，该计划已耗资 13 亿美元，还需要 19 亿美元才能让它离开地面执行真正的任务。随着蓬勃发展的民用太空计划即将登月并计划建立空间站，军用版本已无立足之地。尼克松总统于 1969 年 6 月取消了 MOL。

这绝不是 MOL 的全部故事。这篇文章中有很多细节我没有涉及，比如 MOL 宇航员、一次 MOL 试飞，以及项目取消后 MOL 硬件发生了什么（提示 - 这些内容即将出现！）。最终，我将浏览数百份最近解密的文件并梳理出故事！

资料来源：卡尔·伯杰 (Carl Berger) 著《载人轨道实验室的历史》；唐纳德·皮勒 (Donald Pealer) 著《MOL 第一部分载人轨道实验室》，Quest Magazine v4 n3；美国国家航空航天局国防事务办公室：最初五年；Vintage Space。

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