专业精神/约翰·霍尔博特与月球轨道交会
约翰·霍尔博特 是 美国国家航空航天局(NASA) 在 阿波罗计划 初期的一名航空航天工程师。在此期间,他是交会委员会主席,也是动力载荷部门助理主管。霍尔博特是使用 月球轨道交会 将航天器送上月球的主要倡导者。他认为这一概念没有得到充分的考虑,因此他打破了既定的行为准则,给 NASA 副局长罗伯特·西曼斯写了一封信,推荐月球轨道交会。在霍尔博特发出这封信后,月球轨道交会得到了更充分的考虑,并在 1962 年被采用为将航天器送上月球的方法。霍尔博特对 阿波罗计划 的贡献被认为是人类在 1969 年十年内登月至关重要。[1]
1957 年,苏联成功发射了第一颗人造卫星,斯普特尼克。这是美国冷战对手取得的非凡的技术成就。它的成功意味着苏联在 太空竞赛 中领先。此外,美国人认为苏联现在将能够成功发射核导弹。斯普特尼克的成功导致了美国国家航空航天局的成立。
美国感到有必要对苏联的成就做出回应。1961 年 5 月 25 日,约翰·F·肯尼迪宣布美国将在十年内实现将人送上月球的目标。面对这一挑战,NASA 的成员对项目的可行性感到担忧。他们认为在不到九年的时间内实现成功登月是不可能的。NASA 不确定月球任务是否可能实现,更不用说在如此短的时间内了。一位 NASA 工程师说:“我们对轨道力学、天体轨迹或星际旅行一无所知,所以我们不得不自学这些科目”。[2]
约翰·霍尔博特分别于 1940 年和 1942 年在 伊利诺伊大学香槟分校 获得土木工程学士和硕士学位。他于 1957 年在苏黎世联邦理工学院获得技术科学博士学位。[3] 霍尔博特于 1942 年加入 NASA,当时它最初被称为美国国家航空咨询委员会,并在兰利研究中心工作。他在 1963 年月球轨道交会方案被采用后离开 NASA,在普林斯顿航空研究协会担任高级副总裁和高级顾问。霍尔博特后来于 1976 年以 NASA 首席航空科学家身份重返 NASA。[4]
在霍尔博特 20 世纪 60 年代在 NASA 工作期间,他是交会委员会主席。该委员会分析了将航天器送上月球的不同方法。考虑的三个主要方法是月球轨道交会、地球轨道交会和直接法。霍尔博特发现最可行且最经济的方法是月球轨道交会。然而,这种方法没有像其他两种方法那样得到认真考虑。在月球轨道交会方案被三个不同的委员会否决后,霍尔博特于 1961 年打破了指挥链,给 NASA 副局长罗伯特·西曼斯写了一封信,倡导月球轨道交会。[1] 对于霍尔博特来说,这样做是高度非正统的,因为西曼斯在 NASA 组织中比霍尔博特高出多个层级。实际上,霍尔博特为了推广月球轨道交会,冒着失去工作的风险。[5]
罗伯特·西曼斯 于 1948 年开始在美国国家航空咨询委员会工作,并在该组织成为 NASA 后继续工作。他于 1968 年从 NASA 辞职。西曼斯是 NASA 副局长,任期为 1960 年至 1965 年,当时霍尔博特正在推动月球轨道交会作为登月方法。[6] 尽管霍尔博特的信件发送方式不规范,但西曼斯还是欣然接受了。西曼斯同意霍尔博特的观点,他说:“如果我们合格的员工受到限制性指南的过分限制,这对我们的组织和国家将是极其有害的。”他还向霍尔博特保证,月球轨道交会将得到更多考虑,并将他的信件发送给了 戴尔·布雷纳德·霍姆斯,载人航天飞行办公室主任。[5]
马克斯·法吉特是来自英属洪都拉斯斯坦姆克里克的一名机械工程师。法吉特于 1946 年加入美国国家航空咨询委员会,并迅速成为 NASA 空气动力学和航天发射团队的重要成员;他是被分配到太空任务小组的 35 名成员之一。[7] 太空任务小组的任务是执行 水星计划,这是 NASA 的第一个载人航天计划。[8] 作为该团队的一员,法吉特构思并提出了开发单人航天器的想法。他也是早期倡导将人送上月球的人。[2] 在 20 世纪 60 年代,法吉特获得了多个奖项,包括亚瑟·S·弗莱明奖、金盘奖和 NASA 杰出领导奖。他最终入选国际太空名人堂。[9]
NASA 可以使用三种可能的飞行技术到达月球
直接上升法是将人类送上月球最受欢迎的方法。从概念上来说,这是最简单的想法,因为它涉及到直接发射一枚火箭到月球表面,然后直接返回地球。然而,这种方法需要一枚巨大的火箭。被称为“诺瓦”的火箭,需要开发新的、强大的火箭技术。除了火箭开发的障碍外,在月球上着陆这么大的火箭将很困难。
地球轨道交会涉及在绕地球轨道上对接两艘独立的航天器,然后再前往月球。这允许进行两次较小的发射,同时仍然产生一枚足够大的火箭从月球返回。这比诺瓦火箭更有优势,因为它的火箭技术接近于开发结束。然而,这种方法也面临着在月球上着陆如此大型航天器的挑战。 [2]
月球轨道交会(LOR)涉及将一艘航天器发射到绕月球轨道。着陆舱将分离,访问月球表面,然后返回月球轨道,与航天器的另一部分交会,然后返回地球。霍博尔特强烈主张采用这种方法,因为它需要更少的燃料、有效载荷和新技术。尽管LOR具有优势,但一种失效模式导致美国宇航员死在绕月轨道。如果月球交会失败,将无法将宇航员送回地球。 [2]
霍博尔特是LOR的早期倡导者,他对LOR的优势进行了深入研究。他在1960年意识到了自己的责任:“几乎同时,很明显月球轨道交会对所有‘反向效应’都提供了一种连锁反应式的简化:开发、测试、制造、组装、倒计时、飞行操作等……都将得到简化……如果我们有什么想法需要推动,那就是这个!”在这个真相揭示的时刻,一种热烈的决心油然而生:“我发誓要致力于这项任务。”[2]
1961年11月,在霍博尔特的LOR被三个不同的委员会否决后,[2]他给美国宇航局副局长罗伯特·西曼斯写了一封信。西曼斯在管理层级上远高于霍博尔特,用霍博尔特自己的话说,写这封信“有点不寻常;但我们所有人都面临的问题非常关键,因此需要采取非常规措施。” [10] 霍博尔特与西曼斯第一次接触是在1960年,当时西曼斯访问兰利研究中心,以适应其作为美国宇航局副局长的新职位。他遇到了霍博尔特,并借此机会告诉西曼斯LOR作为登月方法的潜力。[11]
作为美国宇航局太空旅行方面的专家之一,法吉特参与了阿波罗计划。他最初是直接着陆方法的拥护者。在两个不同的场合,法吉特拒绝了霍博尔特的月球轨道交会概念。在美宇航局总部进行单独的演示后,法吉特声称霍博尔特的数字“是谎言”,他“不知道自己在说什么”。法吉特在许多美国宇航局高级官员面前发表了这些言论。这尤其奇怪,因为法吉特在他们四天前私下会面时没有提到此事。他的评论被描述为“一个兰利工程师对另一个兰利工程师说的一件残酷的事情”。此外,在同一个简报会上,另一位工程师在法吉特面前提出了一个与LOR相关的操作概念。这次演示并没有引起类似的负面反应。法吉特反对霍博尔特的想法可能是个人原因。在后来的会议上,法吉特在STG的同事一致认为LOR不可行。
在霍博尔特写信后,法吉特再次参加了霍博尔特介绍LOR概念的会议。这次会议包括了对LOR持同情态度的西曼斯,以及乔·希亚,他以追随数据而闻名。当被问及他对LOR的看法时,法吉特表示他们开始认为LOR是一个好主意。在这场会议之后,LOR被采用,法吉特最终承认“月球轨道交会是唯一明智的选择”。 [2]
约翰·霍博尔特让美国宇航局采用LOR作为登月方法的经历,对工程职业道德有深刻的洞察。霍博尔特坚信LOR是将人类送上月球的最佳方法。尽管被多个委员会否决,他仍然坚持这个想法。 [5] 最后,霍博尔特给西曼斯写了信。这是对协议的重大违反,因为西曼斯在美宇航局的指挥链中远高于霍博尔特。这种联系西曼斯的方式非常不寻常,以至于霍博尔特担心自己会失去工作。因此,霍博尔特不可能没有正当理由就打破指挥链。
霍博尔特写信的主要原因是形势的紧迫性。肯尼迪总统为美国宇航局在1969年前将人类送上月球设定了一个艰巨而雄心勃勃的最后期限。此外,这个项目耗费了政府数十亿美元,在冷战和太空竞赛的背景下,这是一个国家安全问题。
霍博尔特也找不到一个认真考虑他想法的登月委员会。他在信中写道,他与之交谈的大多数委员都过于痴迷于直接方法或地球轨道交会的想法。 [10]
最后,霍博尔特拥有工程专业知识和数据来支持他的论点,即LOR是最佳的登月方法。作为交会委员会的负责人,霍博尔特不得不针对多个有偏见委员会进行辩护,因此他分析了所有三种登月方式的数据。
霍博尔特以这种方式给西曼斯写信,冒了很大的风险,但他认为情况需要打破指挥链。霍博尔特的行为可能导致他被解雇,但他有充分的理由打破指挥链。此外,他很幸运西曼斯接受了他的信。
- ↑ a b NASA. 差点错过的交会。 https://www.nasa.gov/centers/langley/news/factsheets/Rendezvous.html
- ↑ a b c d e f g 汉森,詹姆斯。(1999)。魅力四射的交会:约翰·C·霍博尔特与月球轨道交会概念的起源 https://history.nasa.gov/monograph4.pdf
- ↑ "霍博尔特". Astronautix.com. Retrieved 2010-09-01.
- ↑ NASA. (2015). 约翰·C·霍博尔特. https://www.nasa.gov/langley/hall-of-honor/john-c-houbolt
- ↑ a b c 印第安纳大学. 魔法邂逅. http://webapp1.dlib.indiana.edu/virtual_disk_library/index.cgi/4299975/FID2256/rendez/voice.htm
- ↑ 伯恩斯坦,亚当. (2015). 罗伯特·西曼斯二世,89岁;科学家领导了载人航天飞行的推动. http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/06/30/AR2008063002087.html
- ↑ 美国宇航局. 马克西姆·A·法吉特博士. https://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/Apollo204/faget.html
- ↑ 美国宇航局. 关于水星计划. https://www.nasa.gov/mission_pages/mercury/missions/program-toc.html
- ↑ 新墨西哥州太空历史博物馆. 马克西姆·A·法吉特. http://www.nmspacemuseum.org/halloffame/detail.php?id=103
- ↑ a b 豪博尔特,约翰. (1961). 给西曼斯的信. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19960014824.pdf
- ↑ 豪博尔特访谈,1989年8月24日,第15页;黑客和格林伍德,站在巨人的肩膀上,第15-16页. https://history.nasa.gov/monograph4.pdf#page=15